Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Курсовая работа

по дисциплине

“Печи литейных цехов”

на тему

«Печь конвейерная, электрическая для нормализации отливок

Содержание

Введение

1.Сталь 35Л и ее свойства

1.1 Химический состав

1.2 Механические свойства

1.3 Технологические свойства

1.4 Температура критических точек

1.5 Литейные свойства

2. Выбор печи

2.1 Печь ПЭК-8-2М: назначение и технические характеристики

2.2 Технические характеристики

2.3 Комплект поставки

2.4 Принцип действия

2.5 Работа

2.6 Указание мер безопасности

2.7 Порядок установки

2.8 регулировка

Заключение

Библиографический список

Введение

Сталь 35Л для отливок обыкновенная. Применение: станины прокатных станов, зубчатые колеса, тяги, бегунки, задвижки, балансиры, диафрагмы, катки, валки, кронштейны и другие детали. Отливка Ш80мм, h 50мм небольшого размера, и поэтому на конвейер для нормализации их можно ставить по несколько штук в ряд.

Сталь 35Л и ее свойства

Химический состав стали 35Л

Химический элемент	%
Кремний (Si)	0.20-0.52
Марганец (Mn)	0.40-0.90
Медь (Cu), не более	0.30
Никель (Ni), не более	0.30
Сера (S), не более	0.045
Углерод (C)	0.32-0.40
Фосфор (P), не более	0.04
Хром (Cr), не более	0.30

Механические свойства

Термообработка, состояние поставки	Сечение, мм	у0,2, МПа	уB, МПа	д5, %	ш, %	KCU, Дж/м2	HB
Нормализация 860-880°С. Отпуск 600-630°С.	<100	280	500	15	25	35
Закалка 860-880°С. Отпуск 600-630°С.	<100	350	550	16	20	30
Отжиг 850°С, печь	30	255	530	19	34	49	146
Отжиг 950°С, печь.	30	255	530	22	39	64	143

Технологические свойства стали 35Л

Свариваемость
ограниченно свариваемая. Способы сварки: РДС, АДС под газовой защитой, ЭШС. Рекомендуется подогрев и последующая термообработка.
Обрабатываемость резанием
В термообработанном состоянии при НВ 160 Kх тв.спл. = 1,2, Kх б.ст. = 0,9.
Склонность к отпускной способности
не склонна
Флокеночувствительность
не чувствительна

Температура критических точек стали 35Л

Критическая точка	°С
Ac1	730
Ac3	802
Ar3	795
Ar1	691

Нормализация 860-880 С, воздух до 300-350 С, затем выдержка 2 ч при 300-350 С. Отпуск 600-620 С, выдержка 3 ч, охлаждение 1 ч в печи до 500 С, затем на воздухе.

Литейные свойства стали 35Л

Температура начала затвердевания,°С	1480-1490
Линейная усадка, %	2.2-2.3
Показатель трещиноустойчивости, Кт.у.	0.8
Жидкотекучесть, Кж.т.	1.0
Склонность к образованию усадочной раковины, Ку.р.	1.2
Склонность к образованию усадочной пористости, Ку.п.	1.0

Выбор печи.

Конвейерная печь - печь снабженная внутренним конвейером (ленточным, люлечным, цепным, скребковым), перемещающим изделия в процессе их нагрева от загрузочной части конвейерной печи к выгрузочной. Конвейерные печи применяются при нагреве и термической обработке металлов, в кондитерском производстве и т.д. Различают конвейерные печи с подподовыми, подовыми и надсводовыми конвейерами.

Печь ПЭК-8-2М: назначение и технические характеристики.

Печь электрическая конвейерная ПЭК-8-2М предназначена для высокотемпературной обработки различных материалов, технической и бытовой керамики, фарфоровых и фаянцевых изделий, материалов стройиндустрии и прочее с установкой соответствующих режимов в условиях массового и серийного производств.

Конструкция печи обеспечивает:

регулирование мощности на нагревателях.

изменение температуры в зонах нагрева.

сигнализацию перегорания нагревателя любой зоны.

Транспортерная лента и муфель изготовлены из жаропрочных сплавов.

Технические характеристики.

напряжение В	380
частота Гц	50
потребляемая мощность кВт	27
сеть трёхфазная с глухозаземлённой нейтралью
количество зон нагрева шт	8
максимальная температура град. по С	1000
скорость движения конвейерной ленты мм/с в пределах	0,17-4,17
точность поддержания скорости конвейера от заданной в %	2
время выхода печи на рабочий режим в час.	3
система охлаждения изделия
холодная вода подаётся под давлением МПа не более	0,3
минимальный расход воды при котором изделие не должно отключатся л/мин	2
газовая система
подача воздуха и азота с давлением кГс/см кв. не более	4
расход воздуха на входном барьере м.куб. в час	0,25
расход воздуха на выходном барьере м.куб. в час	0,25
расход воздуха и азота в зонах вжигания и выжигания м.куб. в час	0,25
максимальная нагрузка на ленту кгс/см не более	0,003
общая нагрузка кг. не более	40
габаритные размеры мм. не более	5770х1240х1260
масса кг. не более	1540

Комплект поставки.

Наименование	Обозначение	Кол-во
1. Печь электрическая конвейерная ПЭК-8-2М.	МКПА.702 652.001	1
2. Техническое описание и инструкция по эксплуатации.	МКПА.702 652.001 ТО	1
3. Паспорт	МКПА.702 652.001 ПС	1
4. Схема электрическая принципиальная.	МКПА.702 652.001 ЭЗ	1
5. Перечень элементов.	МКПА.702 652.001 ПЭЗ	1
6. Стол загрузки.	МКПА.301111.008	1
7. Стол выгрузки.	МКПА.301111.009	1
8. Лента конвейерная.	ДЛЖМ.6.394.001	1
9. Трубка.	ДЛЖМ.7.443.067	16
10. Шина.	ДЛЖМ.7.766.021-01	1
11. Шина	ДЛЖМ.7.766.021-02	1
12. Нагреватель.	ДЛЖМ.5.483.003	20
13. Шнур асбестовый ШАОН 5.		5м
14. Ремень.		1
15. Держатель ДВП4-2		1
16. Вставка 0,16А.		2
17. Индикатор ИНС-1		1
18. Регулятор температуры микропроцессорный прецизионный ПРОТЕРМ-100.	гЕ3.222.036	3
19. Техническое описание и инструкция по эксплуатации ПРОТЕРМ-100.	гЕ3.222.036 ТО	3
20. Паспорт на ПРОТЕРМ-100.	гЕ3.222.036ПС	3
21. Частотный преобразователь EI-8001.	ВАЮУ.435Х21.001	1
22. Руководство по эксплуатации EI-8001.	ВАЮУ.435Х21.001 ИЭ	1
23. Паспорт усилителя мощности У10-15.	гЕ3.035.027 ПС	8

Принцип действия.

Принцип действия печи основан на нагреве муфеля электрическими нагревателями.

Процесс нагревания деталей происходит при движении конвейерной ленты с подложками через восемь зон нагрева в муфеле.

При прохождении первых трёх зон происходит окончательная просушка деталей и выгорание из них органических добавок. В первой зоне рабочий диапазон температур от 373 К (100oС) до 873 К (600oС), во второй зоне от 373 К (100oС) до1023 К (750oС), в третьей зоне от 473 К (200oС) до 1123 К (850oС).

Газы, образующиеся при сгорании органических добавок, удаляются с помощью устройства вентиляции, которое установлено в начале муфеля.

В последующих зонах муфеля происходит процесс термообработки.

Диапазон рабочих температур четвёртой зоны от 473 К (200oС) до 1223 К (950oС), пятой, шестой зонах от (200oС) до 1273 К (950oС), седьмой зоне от 473 К (200oС) до (950oС) и в восьмой зоне (200oС) до 1123 К (850oС). Разность рабочих температур между соседними зонами - не более 150 К.

Нормализация проводится без защитной атмосферы, но при необходимости ее использования предусмотрено специальная трубка через которую производится подача газа.

Устройство.

Изделие состоит из следующих основных частей: рама, муфель, стол загрузки, стол выгрузки, нагревательные элементы, лента, устройство вентиляции, очистителя, пульта управления, частотного преобразователя, усилителей мощности, резиновых прокладок.

Основой для размещения частей является рама, сваренная из труб квадратного сечения, к которой крепятся болтами стол загрузки и стол выгрузки. На раму устанавливается и жестко крепится со стороны стола выгрузки муфель. Другой конец имеет возможность свободно перемещаться по раме за счёт температурных деформаций. На конце муфеля со стороны стола выгрузки приварены верхняя и нижняя рубашки охлаждения.

На столе загрузки и шарикоподшипниковых опорах установлен полый обрезиненный барабан, по которому движется лента.

На столе выгрузки устанавливается обрезиненный барабан, к которому прижимается прижимным барабаном лента. Прижимной барабан устанавливается на опорах, крепящихся к столу. В опорах имеются ползуны, позволяющие перемещать прижимной барабан.

Нагревательные элементы конструктивно выполнены совместно с секциями теплоизолирующих материалов. В каждой секции, в верхней и нижней установлено по четыре нагревателя. Гайки крепления нагревательных элементов позволяют производить их замену со стороны расположения блока управления скоростью без разборки теплоизолирующих секций. С этой же стороны, в нижних секциях нагревателей, установлено 8 термоэлектрических преобразователей.

Лента конвейера сварена из витых звеньев различного направления навивки с соединительными застёжками. Одна застежка ленты установлена без сварки, что обеспечивает лёгкую разборку ленты.

Устройство вентиляции состоит из вентилятора и двух воздуховодов разного диаметра. Воздуховод меньшего диаметра вварен в основной воздуховод, по которому вентилятор гонит воздушный поток, под углом 45o к направлению потока.

Такая конструкция печи позволяет создавать эффект эжекции (Эжекция по определению -- это процесс смешения двух каких-либо сред, в котором одна среда, находясь под давлением, оказывает воздействие на другую и увлекает ее в требуемом направлении.)в воздуховоде меньшего диаметра, за счёт чего и происходит отсос газов из муфеля. Наличие заслонки и стопорящего её винта позволяют регулировать объём эжектируемого газа.

Очиститель печи представляет собой барабан, установленный на бронзовых подшипниках скольжения. Барабан собран из 32 капроновых щёток (дисков) для очистки ленты. Барабан приводится в действие электродвигателем РД-09 ТУ 1-01-0268-75 со встроенным редуктором. В нижней части очистителя находится поддон для сбора частиц окалины и продуктов сгорания.

На пульте управления имеются кнопки "ПУСК", "СТОП", ОЧИСТИТЕЛЬ", "ВЕНТИЛЯТОР" соответственно для включения и выключения печи, очистителя ленты, вентилятора. Пульт управления имеет, три регулятора температуры ПРОТЕРМ-100, которые управляют мощностью нагревателей зон печи, а также имеет два ряда ламп - узлов индикации для сигнализации перегорания нагревателей печи.

Усилители мощности У10-15 устанавливаются на раму печи со стороны противоположной пульту управления.

Для обеспечения воздушных тепловых барьеров на концах муфеля и создания в муфеле газовой атмосферы определённой технологическим процессом печь ПЭК-8М имеет газовую систему, состоящую из сетевых газовых редукторов ДКС-66, ТУ 26-05-236-73, ротаметров типа РМ-А ГОСТ 13045-67 и полихлорвиниловых трубопроводов.

Работа.

Детали, укладываются рядами на конвейерную ленту, проходящую по щиту стола загрузки. Проходя первый воздушный барьер на входе муфеля, заготовки попадают в зоны, где происходит окончательная просушка деталей. В последующих пяти зонах происходит процесс термообработки. Внутрь муфеля, через специальную трубку, подаётся воздух или азот.

Устройство вентиляции печи обеспечивает эжекцию продуктов сгорания из муфеля. После прохождения зон детали поступают в охлаждающую часть муфеля, где охлаждаются вместе с лентой и, пройдя второй воздушный барьер, выходят из муфеля. Частицы продуктов сгорания удаляются с ленты очистителем. Воздух на воздушные барьеры подаётся через сетевой газовый редуктор ДКС-66 ВОЗДУШНЫЕ БАРЬЕРЫ под давлением не более 0,4 МПа и ротаметры БАРЬЕР-1, БАРЬЕР-2, расположенные на торцовой панели со стороны стола выгрузки.

Указание мер безопасности.

К обслуживанию печи ПЕК-8-2М допускаются лица, хорошо изучившие устройство, работу печи и уход за ней, сдавшие технический минимум по обслуживанию печи, технике безопасности и имеющие 3 квалификационную группу по технике безопасности при работе с электрооборудованием напряжением до 1000 В.

Монтаж, наладка и обслуживание электрооборудования должны осуществлятся в соответствии с "Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей" и "Правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей".

Помещение в котором будет эксплуатироваться печь для термообработки ПЕК-8-2М, должно быть оборудовано контурным заземлением в соответствии с "Правилами устройства электроустановок" (ПУЭ).

Печь должна быть надёжно заземлена на общий контур заземления голым медным проводом сечением не менее 10 ммo.

Электропроводка печи не должна иметь нарушенной изоляции, а места подключения должны быть тщательно изолированы.

Значение электрического сопротивления между болтом заземления и металлическими частями печи, которые могут оказаться под напряжением, не должно превышать 0,1 Ом.

Запрещается:

Работать при снятых кожухах печи.

Ремонтировать печь ПЭК-8-2М при включенном напряжении питания.

Закрывать посторонними предметами вентиляционные отверстия, расположенные на боковых стенках печи.

Устанавливать предохранители, номинальное значение на токи которых не соответствуют значениям, указанным в документации.

Оставлять на конвейере посторонние предметы.

Проводить регулировочные работы отвёртками без изолированных ручек.

Пользоваться проводами измерительных приборов без изолированных наконечников.

Порядок установки.

В помещении, в котором устанавливается печь ПЭК 8-2М и производится термообработка, должны быть предусмотрены:

Приточно-вытяжная вентиляция.

Магистраль холодной воды для подключения её к системе охлаждения печи.

Магистраль сжатого воздуха для подсоединения к системе барьеров.

Магистрали от резервуаров с рабочими газами.

Щит 3-х фазного напряжения с нулевым проводом с автоматическими выключателями в цепях электропитания.

Общий контур заземления.

В полу помещения, где будет производится термообработка, должны быть сделаны желоба для прокладки соединительных кабелей и трубопроводов.

После прокладки кабелей и трубопроводов желоба должны быть закрыты заподлицо с поверхностью пола таким образом, чтобы не было пережатия или повреждения кабелей.

При размещении печи необходимо обеспечить доступ к её составным частям со всех сторон. Расстояние от печи до ближайшего оборудования должно быть не менее 1,5м.

Для установки печи не требуется специального фундамента.

В помещении, в котором устанавливается печь ПЭК 8-2М и производится термообработка, запрещается:

Хранение верхней одежды, обуви т т. д.

Хранение и приём пищи.

Хранение кислот, щелочей и других химических растворов и реактивов, а также летучих и пылевидных веществ, резервуаров с рабочими газами.

Курение.

Устанавливать оборудование, требующие охлаждающих эмульсий, открытой струи масла.

Монтаж.

Монтаж печи ПЕК-8 производится в следующем порядке:

Установить печь в помещении согласно требованиям раздела настоящего документа "Порядок установки".

Освободить печь от тары и убедится в отсутствии механических повреждений и ослабления крепления узлов, блоков и жгутов.

Проверить комплектность печи согласно паспорта сопровождающего изделие.

Проверить наличие и прочность крепления органов управления и коммутаций, наличие предохранителей.

Установить на печь столы загрузки и выгрузки.

Установить конвейерную ленту.

Установить термопары.

Убрать транспортную планку с пульта управления.

Убрать резиновые прокладки.

Прядок подготовки к работе.

Подготовить преобразователь частоты EI - 8001 к работе согласно руководству по эксплуатации ВАЮУ. 435Х21.001 ИЭ.

Подготовить усилители мощности У10-15.

Подготовить регуляторы ПРОТЕРМ-100 к работе

Подсоединить трубопровод для подачи воды в систему охлаждения печи к штуцерам ВОДА и СЛИВ ВОДЫ.

Подсоединить магистраль сжатого воздуха для воздушных барьеров к штуцеру ВОЗДУШНЫЕ БАРЬЕРЫ.

Подсоединить магистраль от резервуаров с рабочим газом к штуцеру ГАЗ.

Установить ротаметры (БАРЬЕР-1, БАРЬЕР-2, ГАЗ-1, ГАЗ-2, ВОДА) в закрытое положение.

Снять боковую обшивку печи со стороны вентиляции. Установить заслонку системы вентиляции в рабочее положение и зафиксировать винтом. Установить боковую обшивку на место.

Исходное положение органов управления печи перед работой:

Подводящие системы воды, воздуха и газа закрыты.

Кнопки ВЕНТИЛЯТОР и ОЧИСТИТЕЛЬ на пульте управления отжаты.

Включатели питания усилителей мощности в положении ОТКЛ.

Порядок работы.

Для обслуживания печи ПЭК-8 требуется один оператор с квалификацией не ниже 4 разряда. К работе с печью допускаются лица. Прошедшие курс обучения в объёме общей электротехники, имеющие допуск к работе на установках с напряжением до 1000 В и изучившие эксплутационную документацию на печь.

Ремонт и наладка печи должны производится специалистами служб главного механика и энергетика, имеющими третью квалификационную группу по технике безопасности.

Печь для термообработки ПЭК-8 обеспечивает термообработку в ручном и автоматических режимах.

Автоматический режим является основным и обеспечивает обработку в непрерывном цикле.

Ручной режим применяется для отработки технологических операций.

Обработка заготовок в автоматическом режиме:

Подать воду в систему охлаждения.

Установить поплавок ротаметра ВОДА на отметке шкалы 80.

Включить подачу газа и воздуха.

Сняв нижнюю стенку боковой обшивки со стороны пульта управления установить на манометрах газовых редукторов ДКС-66 ВОЗДУШНЫЕ БАРЬЕРЫ и ГАЗ значение давления 4х105 Па (4 кГс/см2).

Установить нижний предел срабатывания электроконтактных манометров 3,5х105 Па (3,5 кГс/см2).

Установить нижнюю стенку боковой обшивки на место.

Установить на ротаметрах типа РМ-А ГАЗ-1, ГАЗ-2, БАРЬЕР-1, БАРЬЕР-2 уровень расхода 0,2 м3/ч.

Нажать кнопку ПУСК, расположенную на пульте управления, при этом должна загореться индикация СЕТЬ.

Перевести преобразователь частоты EI-8001, регулятор температуры ПРОТЕРМ-100, усилитель мощности У10-15 в режим управления. Привести в движение конвейерную ленту, нажатием кнопки ПУСК на приборе EI-8001. Скорость устанавливается по индикатору "Скорость движения ленты", расположенному на пульте управления, ручкой потенциометра прибора EI-8001. При установке скорости движения ленты необходимо учитывать задержку реакции привода, предусмотренной конструкцией EI-8001.

Включить очиститель, нажав кнопку ОЧИСТИТЕЛЬ.

Включить устройство вентиляции, нажав кнопку ВЕНТИЛЯЦИЯ.

Печь ПЭК 8М: регулировка.

Измерение параметров печи, регулировка и настройка проводятся при необходимости и после выполнения ремонтных работ.

Работы проводить в нормальных климатических условиях при:

Температуре окружающей среды 295 + - 4 К.

Относительной влажности 50 + - 10%.

Атмосферном давлении 1+ - 0,04 х 105

Обеспечить электропитание печи от 4 проводной линии трёхфазного тока напряжением 380 +10% -5% В, частотой 50 + - 0,5 Гц.

Измерение и регулировка.

Измерение и регулирование скорости конвейерной ленты проводятся при задании значений минимального 0,17 мм/с, среднего 2,08 мм/с, максимального 4,17 мм/с.

Измерение и регулирование температуры печи производить после выхода на режим работы следующим образом:

Подготовить к работе прибор КСП4-012 согласно его инструкции по эксплуатации.

Закрепить спай термопары ТХА-1489 по середине конвейерной ленты на столе загрузки с помощью проволоки 1,0-10-С-ХН70Ю подключить термопару к прибору КСП4-012.

Набрать значение скорости.

В момент прохода спая термопары начала муфеля включить привод диаграммной ленты прибора КСП4-012, снять диаграмму распределения температуры по зонам.

После выхода спая термопары из муфеля отключить КСП4-012 и преобразователь EI-8001, отсоединить термопару и вынуть её из муфеля.

На снятой диаграмме отметить начало зон и значение температуры в серединах зон. При расчёте учитывать линейное расширение муфеля.

Примечание: 50 мм линейного расширения муфеля соответствует 4 мм на диаграмме, начало первой зоны от начала рамы отстаёт на 610 мм, что соответствует 48,8 мм на диаграмме, длинна одной зоны 330 мм соответственно 26,4 мм на диаграмме.

Термопара ТХА должна быть оттарирована и результаты тарировки учтены при расшифровке диаграмм.

Значения измеренной температуры должны быть равны заданным на соответствующих регуляторах температурам.

Регулировка прижима ленты проводится при появлении проскальзывания ленты по мере её вытяжки и утончения.

Измеряется действительная толщина ленты, между прижимным и приводным барабанами выставляется зазор, равный измеренной толщине. Затем перемещением прижимного барабана на два деления по шкалам опор зажать ленту. Максимальный крутящийся момент на барабане приводном не более 20 н.м.

Заключение

сталь технологический нагреватель печь

Выбранная печь полностью соответствует параметрам для нормализации стали 35Л, подходит для заготовок по размерам при установке их по несколько штук в ряд на конвейер.

Библиографический список

Белоусов В. А. Оборудование для специальных способов литья. Учебное пособие: - Тула, ТулГУ, 1998.- 102 с.

Кривандин В. А., Филимонов Ю. П. Теория, конструкции и расчёты металлургических печей. - М.: Металлургия, 1986.- 479 с.

Долотов Г. П., Кондаков Е. А. Печи и сушила литейного производства. - М.: Машиностроение, 1980.- 304 с.

4. Воздвиженский В.М., Грачев В.А., В. Спасский В. - М.: Машиностроение, 1984.- 432 С.

5. Бортничук Н.И., Крутянский М.М. Плазменно-дуговые плавильные печи. М.: Энергия, 1981. 160 С.

6. Простяков А.А. Индукционные печи и миксеры для плавки чугуна. М.: Энергия, 1977. 216 С.

7. Сухарчук Ю.С., Юдкин А.К. Плавка чугуна в вагранках. М.: Машиностроение, 1981. 143 С.

Размещено на Allbest.ru