 |
Выполнение лабораторной работы
|
|
|
|
Постановка задачи: рассчитать количество вредных веществ, поступающих в атмосферный воздух в результате работы литейного цеха.
Исходные данные:
Таблица 1. Варианты заданий
| № вар | Плавка металла | Формовочные материалы | |||
| Оборудование | Производитель- ность, т/ч | Количество металла, тыс. т/год | песок, тыс. т/год | глина, тыс. т/год | |
| открытая чугунолитейная вагранка | 11,0 | 2,0 | 2,1 | ||
| - // - | 16,5 | 2,1 | 2,2 | ||
| - // - | 22,0 | 2,2 | 2,3 | ||
| - // - | 27,0 | 2,3 | 2,4 | ||
| - // - | 38,0 | 2,4 | 2,5 | ||
| - // - | 55,0 | 2,5 | 2,6 | ||
| - // - | 82,0 | 2,6 | 2,7 | ||
| - // - | 110,0 | 2,7 | 2,8 | ||
| электродуговая печь, плавка чугуна | 0,33 | 1,8 | 1,8 | 3,4 | |
| - // - | 0,94 | 5,1 | 1,9 | 3,1 | |
| - // - | 1,56 | 8,6 | 2,0 | 2,4 | |
| - // - | 2,00 | 11,0 | 2,1 | 2,6 | |
| - // - | 2,70 | 14,0 | 2,2 | 2,8 | |
| - // - | 3,00 | 16,0 | 2,3 | 2,5 | |
| - // - | 4,20 | 23,0 | 2,4 | 2,9 | |
| - // - | 5,90 | 32,0 | 2,5 | 3,0 | |
| - // - | 6,20 | 34,0 | 2,6 | 3,1 | |
| - // - | 10,60 | 58,0 | 2,7 | 3,2 | |
| - // - | 11,40 | 60,0 | 2,8 | 3,4 | |
| электродуговая печь, плавка стали | 1,65 | 9,0 | 2,0 | 3,0 | |
| - // - | 2,50 | 13,0 | 2,1 | 2,4 | |
| - // - | 2,80 | 15,0 | 2,2 | 2,7 | |
| - // - | 4,50 | 24,0 | 2,3 | 2,5 | |
| - // - | 5,10 | 28,0 | 2,4 | 2,8 | |
| - // - | 7,00 | 38,0 | 2,7 | 2,9 | |
| - // - | 8,00 | 44,0 | 2,6 | 3,0 | |
| - // - | 12,00 | 66,0 | 2,5 | 3,1 |
В соответствии с исходными данными из табл.1, рассчитать выбросы загрязняющих веществ в литейном цехе при выплавке металла. Режим работы непрерывный 230 дней в год.
На подготовительном участке переработаны материалы: песок и глина. Продолжительность разгрузки вагонов - 60 час, загрузки в приемные бункеры - 85 час. Время работы участка по перемещению материала - 340 час. Сушка песка и глины осуществлялась в сушильных барабанах производительностью 5-10 т/ч, продолжительность работы - 800 час.
Выбивка отливок производилась на инерционных решетках.
Очистка полученных отливок осуществлялась в проходных дробеструйных камерах с диаметром сопла 6-8 мм.
|
|
|
Порядок выполнения работы:
Перед выполнением к работе необходимо изучить методическое указание к лабораторной работе, руководство пользователя по работе с программой «MetalCastingChange» и затем получить у преподавателя номер варианта задания.
Выполнение лабораторной работы состоит из двух этапов:
1) В соответствии с полученным вариантом задания, необходимо вручную произвести расчет всех описываемых показателей выброса вредного вещества. Данные для расчета берутся из Приложения согласно номеру варианта по журналу.
2) Необходимо проверить правильность ручного расчета в программе «MetalCastingChange».
Результаты ручного расчета сравнить с результатом программы и предъявить преподавателю.
Справка по работе с программой
Приложение имеет простой интерфейс взаимодействия с пользователем и носит пошаговый характер выполнения. Ниже приведены рисунки, отражающие основные элементы приложения с пояснениями.
- Основные окна программы
- Кнопки
- Порядок расчёта
- Возможные полученные величины
ТРЕБОВАНИЕ К ОТЧЕТУ
Результаты практической работы должны быть оформлены в виде отчета, в котором должны быть изложены:
1. цель работы;
2. исходные данные;
3. методика расчетов с результатами вычислений;
4. результаты выполнения программы (в распечатанном виде);
5. общее заключение по результатам работы.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Что такое литейное производство? Какие существуют виды литейного производства?
2. Из каких основных процессов состоит производство отливок?
3. Назовите составляющие комплекта модельной оснастки и опишите их.
4. Каков состав формовочных и стержневых смесей?
5. Назовите основные виды сплавов, из которых производят наибольшее количество литья, и опишите их.
6. Вагранки, электродуговые и индукционные печи как основные источники пыле- и газо-выделения в атмосферу в литейных цехах.
|
|
|
7. Участки складирования и переработки формовочных материалов как основные источники пыле- и газо-выделения в атмосферу в литейных цехах.
8. Участки выбивки и очистки литья как основные источники пыле- и газо-выделения в атмосферу в литейных цехах.
9. За счет чего загрязнены сточные воды на предприятиях?
ЛИТЕРАТУРА
1. Технология важнейших отраслей промышленности / Под ред. А.М. Гинберга. - М.: Высш. школа, 1985, 496 с.
2. Технология важнейших отраслей промышленности / Под ред. Н.В. Ченцова. - Минск: Высш. школа, 1977, 374 с.
3. Ансеров Ю.М., Дурнев В.Д. Машиностроение и охрана окружающей среды. - Л.: Машиностроение, Лен. отделение, 1979, 224 с.
4. Охрана окружающей среды: Учеб. для техн. спец. вузов. / Под ред. С.В. Белова. - М.: Высш. шк., 1991, 319 с.
5. Никифоров В.М. Технология металлов и конструкционные материалы. - Л.: Машиностроение, Ленингр. Отд., 1987, 363 с.
6. Казаков Н.Ф., Осокин А.М., Шишкова А.П. Технология металлов и других конструкционных материалов. - М.: Металлургия, 1975, 687 с.
7. Аникеев В.А., Копп И.З., Скалкин Ф.В. Технологические аспекты охраны окружающей среды. - Л.: Гидрометеоиздат, 1982, 255 с.
8. Бучило Э. Очистка сточных вод травильных и гальванических отделений. - М.: Металлургия, 1974, 200 с.
9. Методика проведения инвентаризации выбросов загрязняющих веществ в атмосферу на предприятиях железнодорожного транспорта (расчетным методом). М., 1992. 162 с.
10. Сборник методик по расчету выбросов в атмосферу загрязняющих веществ различными производствами. Л.: Гидрометеоиздат, 1986. 198 с.
11. Методика проведения инвентаризации выбросов загрязняющих веществ в атмосферу для автотранспортных предприятий (расчетным методом). М., 1991. 81 с.
ПРИЛОЖЕНИЕ
| № варианта (номер по журналу) | Условия плавки (табл.П.3.) (№) | Очистной аппарат (табл.П.4) (№) | Эффективность очистки (%) | Коэффициент исправной работы очистного аппарата (%) | Условия перемещения материалов (табл.П.5.)(№) | Условия сушки материалов (табл.П.6.) (№) | Количество выделяющейся пыли на ед. массы (кг/т) при сушке материала | Количество выделяемой пыли на ед. времени работы (кг/ч) при сушке материала | Условия смешивания материалов (табл.П.7.) (№) | |||
| Песок | Глина | Песок | Глина | |||||||||
| 6,3 | 16,7 | |||||||||||
| 4,2 | ||||||||||||
| 3,5 | ||||||||||||
| 7,1 | 4,5 | |||||||||||
| 8,4 | 4,9 | 26,5 | ||||||||||
| 3,9 | ||||||||||||
| 4,3 | ||||||||||||
| 3,2 | ||||||||||||
| 4,1 | ||||||||||||
| 3,9 | ||||||||||||
| 6,5 | 4,5 | |||||||||||
| 13,1 | ||||||||||||
| 7,3 | 5,1 | |||||||||||
| 8,1 | 4,9 | |||||||||||
| 3,8 | ||||||||||||
| 4,3 | ||||||||||||
| 3,5 | ||||||||||||
| 6,9 | 4,4 | 28,1 | 20,7 | |||||||||
| 7,3 | 4,9 | 29,3 | ||||||||||
| 8,2 | 5,2 | 29,7 | ||||||||||
| 4,7 | ||||||||||||
| 6,9 | 31,2 | |||||||||||
| 3,2 |
Табл. П.1 Исходные данные и основные параметры
|
|
|
| № варианта (номер по журналу) | Количество выд. пыли на ед. массы при смешивании (кг/т) | Производительность сушильного аппарата | Масса отливок (табл.П.8.) (кг) | Эффективность оборудования (%) | Исправность оборудования (%) | |||||
| При перемещении | При сушке | При смешивании | При перемещении | При сушке | При смешивании | |||||
| 0,5 | ||||||||||
| 0,5 | ||||||||||
| 0,8 | ||||||||||
| 0,4 | ||||||||||
| 0,9 | ||||||||||
| 0,9 | ||||||||||
| 0,6 | ||||||||||
| 0,5 | ||||||||||
| 0,2 | ||||||||||
| 0,8 | ||||||||||
| 0,3 | ||||||||||
| 0,9 | ||||||||||
| 0,9 | ||||||||||
| 0,7 | ||||||||||
| 0,4 | ||||||||||
| 0,6 | ||||||||||
| 0,5 | ||||||||||
| 0,6 | ||||||||||
| 0,3 | ||||||||||
| 0,9 | ||||||||||
| 1,2 | ||||||||||
| 0,5 | ||||||||||
| 0,5 |
Табл.П.2. Исходные данные (продолжение)
|
|
|
| № | Условия плавки | Для стали | Для чугуна |
| Кислый процесс | |||
| Основной процесс | 0,8 | 0,67 | |
| Применение кислорода | 1,15 | 1,1 | |
| Плавка легированной стали | 0,85 | ||
| Предварительный нагрев шахты до 400 град. Цельсия | 1,22 |
Табл. П.3. Коэффициент для учёта условий плавки
| № | Аппарат, установка |
| Батарейные циклоны типа БЦ-2 | |
| Батарейные циклоны на базе секции СЭЦ-24 | |
| Батарейные циклоны типа ЦБР-150У | |
| Электрофильтры | |
| Центробежные скрубберы ЦС-БТИ | |
| Групповые циклоны ЦН-15 | |
| Жалюзийные золоуловители |
Табл. П.4. Оборудование пылеулавливания
| № | Вид работ | Песок | Глина |
| Перемещение материала одноковшовым экскаватором производительностью до 90 куб.м/ч | 0,05 | 0,04 | |
| Перемещение материала местными кранами с грейферными механизмами и канатно-скреперными установками производительностью до 17 куб.м/ч | 0,15 | 0,12 |
Табл. П.5. Удельное выделение пыли (кг/т) при обработке материалов на этапе литейного производства
| № | Оборудование |
| Сушильные барабаны горизонтальные производительностью до 5 т/ч | |
| Сушильные барабаны производительностью 15-20 т/ч |
Табл. П.6. Выделение пыли в процессах сушки шихтовых и формовочных материалов
|
|
|
| № | Оборудование |
| Смесители периодического действия с вертикально-вращающимися катками производительностью до 60 т/ч | |
| Смесители периодического действия с горизонтально-вращающимися катками производительностью до 50 т/ч | |
| Смесители тарельчатые производительностью до 20 т/ч |
Табл. П.7. Выделение пыли в процессе смешивания материала
Табл. П.8. Выделение оксида углерода при заливке чугуна в формы и охлаждении отливок
Табл. П.9. Выделение вредных веществ при выбивке форм и стержней
| Процесс и технологическое оборудование | Чугун | Сталь | ||||
| qп′′о, кг/ч | qn′о, кг/т | qп′′о, кг/ч | qn′о, кг/т | |||
| Дробеструйная очистка | ||||||
| Камеры очистные дробеструйные, обслуживаемые рабочими снаружи камеры, диаметр сопла 6-8 мм Тупиковые Проходные | 24,0 77,4 | 8,0 12,4 | 18,1 58,2 | 12,1 19.3 | ||
| Камеры очистные дробеструйные, обслуживаемые рабочими, находящимися внутри камеры, диаметр сопла 10-12 мм Тупиковые Проходные | 46,4 178,5 | 18,5 25,5 | 34,9 134,2 | 27,9 38,4 | ||
Табл. П.10. Выделение пыли при первичной очистке литья чёрных металлов
|
|
|
