Влияние водорода на свойства стали

Искусственное освещение необходимо для проведения работ в темное время суток и в местах без достаточного естественного освещения.

Расчет количества светильников в цехе ДРЛ - 700 Вт осуществляется по формуле:

(41)

где ЕН - нормативное значение освещенности, лм;

S - площадь помещения, м2;

К - коэффициент запаса;

Z - коэффициент минимальной освещенности;

Фл - световой поток одной лампы, лм

n - количество ламп в одном помещении

з - коэффициент использования осветительной установки

Работа на пульте управления относится к третьему разряду зрительных работ. Значение коэффициента естественной освещенности (е = 2%) обеспечивается имеющимися в помещении двумя световыми проемами. В темное время суток применяется общее искусственное освещение.

Рассчитаем искусственное освещение на рабочем месте контролера ОТК, которое находится в пульте управления длиной 8 м, шириной 4 м, высотой 3 м. Освещенность рабочего места должна составлять 300 лк.

Для освещения рабочего места используются лампы дневного света ЛК-40. Световой поток одной лампы 3120 лк, количество ламп в светильнике равно двум.

Необходимое количество светильников рассчитывается по формуле:

(42)

где NCB - количество светильников, шт;

ЕН - световой поток, лк;

S - площадь помещения, м2;

К - коэффициент запаса;

Z - коэффициент минимальной освещенности;

Фл - световой поток одной лампы, лк;

n - количество ламп в светильнике, шт;

зо - коэффициент использования осветительной установки.

Чтобы обеспечить необходимый уровень освещенности на пульте управления, необходимо установить 4 светильника типа ЛБ-40.

5 Охрана окружающей природной среды

5.1 Основные климатическо-территориальные характеристики расположения комбината

ООО «Уральская Сталь»расположен на северо-востоке города Новотроицка Оренбургской области. Оренбургская область находится в зоне с резко-континентальным климатом. Особенностью данной зоны является сухая степь с недостаточной увлажненностью и бедными водными ресурсами, т.о природно-климатические условия данного региона характеризуются уязвимой окружающей природной средой с точки зрения сохранения природных ресурсов в том числе воды, почвы, растительного и животного мира.

В этом районе нужно проявлять особую заботу о сохранении земельных и водных ресурсов, флоры и фауны, а также защите воздушного бассейна. Следовательно, расположение крупных металлургических предприятий, каким является ООО «Уральская Сталь», требует решения ряда экологических проблем, в том числе улучшения структуры сталеплавильного производства, снижения удельных и абсолютных расходов природных ресурсов.

Резко-контитентальный климат характеризуется жарким летом и холодной весной, поэтому с наступлением весны, при обильном таянии снегов, происходит интенсивное вымывание почвы. Сильные порывистые ветра, которые, с одной стороны, способствуют рассеиванию вредных выбросов на большие расстояния, с другой способствуют развитию ветровой эрозии почвы. Скудная растительность данного региона не может в полной мере защитить почву от эрозии. Смачивание водой шлакоотвалов для предотвращения их выветривания, также отрицательно сказывается на подземных водах и главной артерии данного региона - реки Урал.

В данной зоне отрицательно влияют на окружающую среду летние и зимние антициклоны, так как при этом резко ухудшаются условия рассеивания вредных выбросов.

При введении в технологическую схему производства стали установки для продувки стали инертным газом, МНЛЗ реализуются мероприятия, позволяющие экономить ресурсы, в том числе материальные и энергетические. Например, при внедрении МНЛЗ сокращается расход жидкого металла на 1 тонну годной прокатной продукции за счет сокращения обрези и, соответственно, уменьшается расход материалов по технологической схеме (кокс, агломерат, чугун, ферросплавы, электроэнергия), производство которых связано с образованием основного количества вредных выбросов.

Внедрение пульсирующей продувки стали позволит отказаться от противофлокенной термообработки флокеночувствительных марок сталей в прокатных цехах, что, соответственно, сказывается на снижении вредных выбросов в атмосферу.

Повышение качества стали позволяет снизить массу металлоконструкций, движущихся машин и механизмов, что позволит снизить расходы энергии на перемещение, строительство, эксплуатацию оборудования и, следовательно, количество производимой энергии, что в свою очередь, существенно снижает вредные выбросы на ТЭЦ.

Таким образом, повышение качества стали позволяет уменьшить экологическую нагрузку на окружающую среду в масштабах народного хозяйства в целом.

5.2 Качественная и количественная характеристика сточных вод и отходящих газов

В 2004 году выбросы в атмосферу комбината составили 90,870 тыс. т.

Временно - согласованные выбросы - 85,1 тыс. т.

Предельно-допустимые выбросы: - 79,4 тыс. т., в том числе:

Твердых (пыли) - 14,027 тыс. т (ВСВ - 2,08 тыс. т, ПДВ - 15,8 тыс. т);

Газообразных - 76,844 тыс. т (ВСВ - 69,3 тыс. т, ПДВ - 59,3 тыс. т), из них:

Сернистых ангидрид - 8,726 тыс. т. (ВСВ - 10,8 тыс. т., ПДВ - 3,8 тыс. т);

СО - 60,697 тыс. т. (ВСВ - 49,6 тыс. т., ПДВ - 46,5 тыс. т);

NO - 6,900 тыс. т. (ВСВ - 8,3 тыс. т, ПДВ - 5,04 тыс. т);

Прочие газообразные - 0,521 тыс. т (ВСВ - 0,834 тыс. т., ПДВ - 0,686 тыс. т)

Таким образом, выбросы в атмосферу металлургическим комбинатом ООО «Уральская Сталь» превышают предельно-допустимые и временно согласованные выбросы.

Валовые выбросы по мартеновскому цеху за 2004 год составили:

- пыль - 1,372 тыс. т. (ПДВ - 2,691 тыс.т);

- диоксид серы - 0,263 тыс. т. (ПДВ - 0,024 тыс. т);

- окислы азота - 1,803 тыс. т (ПДВ - 0,078 тыс. т);

- окись углерода - 1,403 тыс. т. (ПДВ - 7,069 тыс. т).

Из приведенных данных видно, что мартеновский цех превышает предельно-допустимые выбросы диоксида серы на 7,6% а оксидов азота на 55,6%.

6 Экономика производства

6.1 Стратегия маркетинга

Реализация продукции планируется через фирму - посредника, а также собственными силами по системе Франко - склад. В дальнейшем планируется расширение дистрибьюторской сети с целью расширения объема продаж и их рекламного продвижения.

Реклама продукции будет осуществляться в журналах: Металлоснабжение и сбыт, Рынок металлов, а также в Интернете на собственном и не только, сайтах. Будут также рассылаться рекламные проспекты потребителям продукции и проводиться выставки по показу продукции.

6.2 Производственный план

В настоящее время в мартеновском цехе ООО «Уральская Сталь» существует схема производственных потоков, представленных на рисунке 4.

Рисунок 10 - Существующая схема производственных потоков

Данная схема не удовлетворяет современной тенденции развития производства, так как не обеспечивает получения металла высокого качества.

Схема производственных потоков после реконструкции цеха представлена на рисунке 11.

Рисунок 4 - Схема производственных потоков после реконструкции цеха

После реконструкции сталь в изложницы не разливается, поэтому увеличивается выход годного.

Таблица 20 - Показатели работы мартеновского цеха ООО «Уральская Сталь» за 2002 год

6.3 Расчет показателей по труду

В дипломном проекте списочная численность рабочих сокращается на 30 человек в результате пуска установки доводки металла, слябовой одноручьевой МНЛЗ и ликвидация парка изложницы.

Предусматривается изменение плановых показателей в плане по труду:

- средняя заработная плата производственных рабочих увеличивается на 15%;

- доля заработной платы производственных рабочих цеха в общем фонде оплаты труда составляет 60%.

Фонд оплаты труда в базовом периоде рассчитывается по следующей формуле:

ФОТ(б) = Сот Рб (43)

где Сот - статья затрат на оплату труда промышленного производственного

персонала (ППП), руб.

Рб - объем производимой продукции в базовом периоде, условные тонны.

ФОТ(б) = 28,88 · 1940000 = 56027228,8 млн. руб.

6.3.1 Расчет изменения фонда оплаты труда и начислений

Уменьшение численности основных производственных рабочих позволяет сократить фонд оплаты труда по цеху. Эта сумма фонда оплаты труда рассчитывается по формуле:

?ФОТ = ?ЧС · ЗПср (44)

где Чс - высвобождение списочной численности рабочих, чел.

ЗПср - средняя заработная плата одного рабочего, составляющая 4500 руб.

?ФОТ = 4500 · (861 - 30) = 3672000 руб.

Чпрс = 776 чел., ?ЧС = 30 чел.

Начисление на ФОТ составит:

?ФОТНАЧ = 0,36 · ФОТ (45)

?ФОТНАЧ = 0,36 · 3,672 = 1321920 руб.

Общая экономия фонда оплаты труда и начислений определяется по формуле:

ЭФОТ = ?ФОТ + ?ФОТНАЧ (46)

ЭФОТ = 3672000 + 1321920 = 4993920 руб.

Если средняя заработная плата 4500 руб. в месяц, а доля основных производственных рабочих в цехе 60% от промышленно-производственный персонал (ППП) и их средняя заработная плата в плановом периоде увеличивается на 15%, то плановый фонд оплаты труда составит:

ФОТПЛ = (ФОТ(б) · 0,6 - ЭФОТ) · 1,2 + ФОТ(б) - 04 + 0,36 ФОТ(б) (47)

ФОТПЛ = (56027228,8 · 0,6 - 4993920) · 1,2 + 5602228,8 · 0,4 + 0,36 ·

· 5602228,8 = 38604594,62 руб.

На одну условную тонну оплата труда с начислениями в плановом периоде будет определяться по формуле:

СФОТ(пл) = ФОТ (пл) / Рпл (48)

Сфотпл = 3860459 / 2313811,1 = 16,68 руб/т.

Эта сумма отражается в плановой калькуляции себестоимости продукции.

6.4 Расчет годового производства цеха

Производственная мощность ДПСА определяется по формуле:

(49)

где Ргодагр - удельная производительность цеха, т;

Тф - фактическое время работы печи, ч.

Номинальное время работы определяется вычитанием из календарного времени простоев на холодных ремонтах. Минимальное время определяется по формуле:

Тн = Тк - УТх.р., (50)

где Тн - номинальное время работы печи за год, ч;

Тк - календарное время работы печи за год, ч;

Тх.р. - время простоев на холодных ремонтах, ч.

Ремонтный цикл - 2 года. Структура ремонтного цикла определяется по формуле:

20 · Т1 + 3Т2 + Ткап (51)

где Т1, Т2 - продолжительность текущих ремонтов, Т1 = 8 ч, Т2 = 16 ч.

Ткап - продолжительность капитального ремонта, Ткап = 120 ч.

УТх.р = 20 · 8 + 3 · 16 + 1 · 120 = 328 ч.

Среднегодовые простои на ремонт составляют 164 ч.

Номинальное время равно

Тн = 365 · 25 - 164 = 8536 ч.

Горячие простои в сталеплавильном цехе при нормальных условиях эксплуатации оборудования составляют 6-8% от номинального времени.

Фактическое время рассчитывается по формуле:

Тф = (0,92 - 0,96) · Тн (52)

где Тф - фактическое время работы агрегата, ч.

Тф = 0,94 · 8536 = 8080,2 ч.

Удельная производительность сталеплавильных агрегатов определяется по формуле:

(53)

где Рудагр - удельная производительность агрегата, т/ч;

Q - масса садки (завалки) т;

2 - количество ванн в агрегате ДПСА;

tпл - длительность плавки, ч, мин;

К1 - коэффициент выхода годного (для ДПСА К1 = 0,88);

Плановая удельная производительность равна:

Базовая удельная производительность равна:

Годовая производительность сталеплавильного агрегата определяется по формуле:

(54)

где Ргодагр - годовая производительность агрегата, т.

Ргодпл = 133,3 · 8080,2 · 2 = 2121860,5 т/год

Ргодбаз = 107,5 · 8080,2 · 2 = 1737243 т/год

Коэффициент роста объема производства определяется по формуле:

(55)

где г - коэффициент роста объема производства

Рпл - плановый объем производства, т;

Рбаз - базовый объем производства, т.

г = 2121860,5 / 1737243 = 1,22

6.5 Расчет плановой калькуляции себестоимости

Базовая калькуляция себестоимости представлена в таблице 21.

Таблица 21 - Базовая калькуляция себестоимости 1 т. стали, выплавляемой в ДПСА

Расчет дополнительных капитальных затрат

В проекте предусматриваются мероприятия по повышению качества металлопродукции и технико-экономических показателей работы цеха. Реализация мероприятий связана с дополнительными капитальными затратами. Капитальные вложения на осуществление проекта рассчитываются на основе затрат на оборудование и технологию, на их приобретение или на разработку.

Расчет дополнительных капитальных затрат производится по формуле:

Кд = Коб + Кс-м - Кл (56)

где Кд - стоимость оборудования;

Кс-м - стоимость строительно-монтажных работ;

Кл - стоимость ликвидационного оборудования.

Таблица 22 - Расчет капитальных вложений

Расчеты плановой калькуляции себестоимости продукции

Расчеты издержек производства выполняются по статьям с учетом факторов, влияющих на их изменение.

Расчеты расходов по переделу (РПП)

Расходы по переделу для основного вида продукции определяются на основе базовой калькуляции себестоимости. При этом учитываются:

- изменение численности и фонда оплаты труда;

- дополнительные капитальные затраты, изменение амортизационных отчислений;

- изменение энергоемкости продукции;

- изменение норматива образования ремонтного фонда;

- рост годового объема производства.

В проектной калькуляции себестоимости продукции статьи с условно-постоянными расходами определяется по формуле:

Сi = CiБ · dус-пер + СiБ · dус-пост (57)

а) Затраты на природный газ

Спр = 13,23 · 0,6 + (13,23 · 04) / 1,22 = 11,23 руб/т

б) Энергозатраты:

1) расход электроэнергии Спр = 1,56 · 0,6 + (1,56 · 0,4) / 1,22 = 1,26 руб/т

2) пар Спр = 1,81 · 0,6 + (1,81 · 0,4) / 1,22 = 1,61 руб/т.

3) вода Спр = 3,22 · 0,6 + (3,22 · 0,4) / 1,22 = 2,64 руб/т.

4) сжатый воздух Спр = 4,23 · 0,6 + (4,23 · 0,4) / 1,22 = 4,01 руб/т;

5) кислород Спр = 29,10 · 0,6 + (29,10 · 0,4) / 0,93 = 21,10 руб/т;

6) азот Спр = 0,021 · 0,6 + (0,021 · 0,4) / 1,22 = 0,01 руб/т.

в) Затраты на содержание основных фондов:

Спр = 32,70 · 0,35 + (32,70 · 0,65) / 1,22 = 30,32 руб/т.

г) Затраты на ремонтный фонд:

Спл = 79,07 · 0,35 + (79,07 · 0,65) /1,22 = 76,94 руб/т.

е) Амортизация

Стоимость основных фондов определяется по формуле:

ОФ = (58)

где Са - затраты на амортизацию, руб/т;

На - средняя норма амортизации составляет 10%

ОФБ = (2,23 · 100 · 2290088) / 10 = 42557468,7 руб.

Спр = (42557468,7 + 1491000000) · 10 / (2121869,5 · 100) = 3,22 руб/т.

ж) Затраты на прочие расходы:

Спр = 6,68 · 0,2 + (6,68 · 0,8) / 1,22 = 5,38 руб/т.

з) Общезаводские расходы

Спл = 75,68 / 1,22 = 65,34 руб/т.

Таблица 23 - Проектная калькуляция себестоимости 1 тонны стали, выплавляемой в

ДПСА

Таблица 24 - Себестоимость катаной и литой заготовки из стали, выплавленной в

двухванном сталеплавильном агрегате

В связи с тем, что экономический эффект от реконструкции мартеновского цеха реализуется через товарный выпуск листового проката, рассчитывается сопоставительная калькуляция себестоимости его производства из катанной и литой заготовки.

Расчет прибыли от реализации продукции

Прибыль от реализации продукции рассчитывается по формуле:

П = У(Цi - Сi) · Рi (59)

где Цi - оптовая цена продукции, руб.

Сi - себестоимость продукции, руб.

Рi - производительность, руб/т.

ПБ = (4014,1 - 3804,55) · 2290088 = 1094,2 млню руб/год

ППр(1) = (4014,1 - 3686,58) · 2121860,5 = 1630,48 млн. руб/год

Рассчитаем прибыль, полученную в результате реализации извлеченного из шлака металлоконцентрата и щебня.

Оптовая цена металлоконцентрата составляет порядка 300 руб/т, цена щебня 5 руб/т.

ППр(2) = (300 · 200) + (5 · 800) = 64 млн.руб/год

ППр = 1630,48 + 64 = 1694,48 млн. руб/ год

Чистая прибыль

ЧП = П · [1 - (НП + ПН)]

где НП - налог на прибыль, 35%

ПН - прочие налоги составляют примерно 15%

ЧПБ = 1094,3 - 1094,3 · (0,35 + 0,15) = 547,15 млн.руб/год

ЧППр = 1694,48 - 1694,48 · (0,35 + 0,15) = 847,24 млн. руб/год

Расчет рентабельности продукции

Рентабельность продукции определяется по формуле:

(60)

где R - рентабельность продукции, %

Ц - цена, руб/т.

С - себестоимость, руб/т.

Экономическая эффективность проектных решений.

Годовой экономический эффект определяется по формуле:

Эг = [(ЦПр -СПр) - (ЦБ - СБ)] · РПр (61)

Эг = [(4014,1 - 3686,58) - (4014,1 - 3804,55) ] · 2121860,5 = 617,08 млн.руб/год

Срок окупаемости проекта составляет:

(62)

Т = 1491000000/((3804,55 - 3686,58) · 2121860,5 + 64000000) = 2,2 года

Точка безубыточности составляет определяется по формуле:

No = Sпост · Рпр (Wпр - Sпер) (63)

где Sпост - 0,45 · 370,68 = 166,80 руб/т.

Sпер = 3686,58 - 166,80 = 3529,78 руб/т.

No = 166,80 · 2121860,5 / (4014,1 - 3529,78) = 326097,9 т.

Таблица 25 - Технико-экономические показатели

V

326,1

Объем производства, тыс. т.

Рисунок 5 - График точки безубыточности

6.6 Инвестиционный план

Финансовая необходимость для реализации проекта составляет 1317 млн. руб. В настоящей работе планируется осуществление финансирования этих вложений за счет предоставления краткосрочного кредита. Процент по кредиту предполагается выплачивать ежемесячно из текущей прибыли, а базовая сумма задолженности будет выплачена частями до конца срока кредитования.

Заключение

В дипломном проекте предложен вариант реконструкции мартеновского цеха ООО «Уральская Сталь», в котором предусматривается производство стали в объеме 2,12 млн. т., демонтаж мартеновских печей уменьшение длительности плавки в ДПСА до 3 ч., установка доводки металла и МНЛЗ. В результате предполагается улучшить качество стали и повысить ее конкурентную способность.

В специальной части рассмотрены различные варианты продувки металла пульсирующей струей аргона и стали, произведен расчет расхода аргона.

В разделе безопасность жизнедеятельности разработан комплекс технических мер защиты от выделенных опасных и вредных производственных факторов и осуществлена инженерная разработка мер защиты от повышенной температуры в рабочей зоне.

В разделе охрана окружающей среды представлены способы и средства очистки отходящих газов в черной металлургии. Осуществлен расчет общей степени очистки газов электрофильтрами.

Список использованных источников

1 Панорилов М.И. Справочное руководство сталевара мартеновской печи.

-М.: Металлургия, 1961г.

2 Сметанин С. И. Конотопов М.В. История черной металлургии России. -М.:

Палеотип, 2002г.

3 Каблуковский А. Ф. Рафинирование стали инертным газом. -М.: Металлургия, 1975г.

4 Юсфин Ю. С. Новые процессы получения железа.-М.: Металлургия, 1994г.

5 Кудрин В. А. Металлургия стали. -М.: Металлургия, 1981г.

6 Михайлов Г.Г. Термодинамика раскисления стали. -М.: Металлургия, 1993г.

7 Григорьев В.П., Нечкин Ю.М., Егоров А.В. Конструкция и проектирование агрегатов сталеплавильного производства. Учебник для вузов - М.: МИСиС - 1995г.

8 Ойкс Г.Н., Иоффе К.М. Производство стали. - М.: Металлургия. - 1972г.

9 Лузгин В.П., Вишкарев А.Ф. Производство стали и ферросплавов: Учебное пособие: - М.: МИСиС. - 2000г.

10 Лякишев Н.П. Шалимов А. Г. Развитие технологии неприрывной разливки стали. -М.: Элиз 2002г.

11 Айзатулов Р. С. Харлашин П.С. Теоретические основы сталеплавильных процессов. -М.: МИСиС. 2002г.

12 Кудрин В.А. Теория и технология производства стали. -М.: Мир. 2003г.

13 Поволоцкий Д.Я. Электрометаллургия стали и ферросплавов. -М.: Металлургия. 1984г.

14 Григорян В.А. Белянчиков Л.Н. Теоретические основы сталеплавильных процессов. -М.: Металлургия. 1986г.

15 Воскобойников В.Г Кудрин В.А. Общая металлургия. -М.: Металлургия. 1985г.

16 Явойский В.И. Теория процессов производства стали.-М.: Металлургия. 1967г.

17 Явойский В.И. Металлургия стали. -М.: Металлургия. 1983г.

18 Явойский В.И. Дорофеев И.Л. Теория продувки сталеплавильной ванны. -М.: Металлургия. 1974г.

19 Сорокин Н.А., Богушевский Ю.В. Математическая модель волнообразования в сталеплавильной ванне. Сталь, 1995, № 2. 15020с.

20 Бочков Д.А. Экономика производства. Учебное пособие: - М.: МИСиС. 2000г.

21 Баканин А.В., Хорошилов В.О. Математическое описание течения металла в ковше при продувке инертным газом. Известия вузов. Черная металлургия, 1981. № 1. 143-144с.

22 Поляков В.В. Ресурсосбережение в черной металлургии. - М.: Машиностроение, 1993.

23 Мальцов А.Н. Внепечная обработка металлических расплавов. - Киев, 1986.

24 Бородин Д.И., Григорьев В.П., Чурсин Г.М. Металлургия стали. Учебное пособие: - М.: МИСиС. - 2001.

25 Бочков Д.А. Экономика производства. Учебное пособие: - М.: МИСиС. - 2000.

26 Технологическая инструкция по выплавке стали в ДПСА. - Новотроицк: Издательство ОАО «НОСТА», 1996.

27 Экологический паспорт предприятия. - Новотроицк: Издательство ОАО «НОСТА», 1996.

28 Старк С.Б. Пылеулавливание и очистка газов в металлургии. - М.: Металлургия, 1997.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5