Модернизация листопрокатного цеха 3000 ОАО ММК им. Ильича

Ножницы работают непрерывно при резании длинной полосы (длительный режим работы) при кратковременном приложении нагрузки при резании.

Ножницы совершают 12 резов в минуту, т. е. эксцентриковый вал вращается с угловой скоростью 12 об/мин = 1,3 1/с

Для привода ножниц выбраны 2 электродвигателя общей мощностью 1060кВт момент электродвигателя М = 1060 / 1,3= 815,4 кН*м.

Момент резания (на эксцентриковом валу), приведенный к валу электродвигателя, при к. п. д. линии приводаМ= 0,92

М = 284 / 0,92 = 308,7 кН*м

Коэффициент перегрузки двигателя по моменту

К= 308,7 / 815,4 = 0,379 кН*м

что не превышает допустимый

Проверим двигатель на нагрев его обмоток по среднеквадратичному моменту.

Время одного цикла резания (одного оборота вала эксцентриков) tц= 60 / 12 = 5с путь верхнего ножа под полной нагрузкой при резании

hp=2438 *0,035 = 85,086мм

что составляет hp/2e=85,09 / 2* 77,5= 0,549 от общего хода ножа

Время собственно резания tp=tn/2 - 0,549= 1,951 с

Принимаем: крутящий момент на валу электродвигателя за все время резания

Мрез=308,7 кН*м; момент холостого хода Мхх= 0,1* 308,7 = 30,87 кН*м; длительность паузы при холостом ходе tп=tц-tр=5 - 1,951= 3,049 с, тогда

5. Рассчитываем на прочность эксцентриковый вал.

Принимаем, что в конце периода резания работу резания совершает только один правый эксцентрик при Рз= 3642 кН и Мз= 284 кНм. Правая опорная реакция

R2=

Напряжение изгиба в сечении 1--1вала.

Напряжение кручения в сечении 1--1.

Результирующее напряжение

6. Определяем контактное напряжение при обкатывании наружного кольца эксцентрика по опорной плите суппорта. Ширина кольца 360 мм; нагрузка q=P/b=3642/ 360 = 10116 Н/мм; радиус кольца 380мм модуль упругости материала кольца 25* 10 МПа.



5. Охрана труда

5.1 Охрана труда

5.1.1 Общие вопросы охраны труда: расчет воздухообмена, устройство для естественной и искусственной вентиляции, устройство естественного и искусственного освещения, защитное заземление и грозозащита, огнестойкость здания и средства пожаротушения, устройство экранов от излучения и шума в помещении цеха

Расчет аэрации в помещении цеха на участке стана.

Часовая производительность стана 335 т/ч

Размеры помещения Н= 14,4м, В=36м, L=228m.

Избыток теплоты в помещении определяется по формуле:

Q=0,8Vq,

где V - общий объем помещения, V=118195,2 м3;

q - избыток теплоты на 1 м свободного объема помещения цеха, q = 10кДж/м3ч

Q = 0,8*118195,2*10 = 945561,6 кДж/ч.

Температура воздуха, удаляемого из помещения, определяется по формуле:

ty = tps + ?t(H-2) , °С

где tps- нормируемая температура воздуха в рабочей зоне, tps= 28°C;

?t - температурный градиент по высоте помещения, ?t=l°C;

Н -расстояние от пола до центра вытяжных проемов, Н=17,5 м;

ty=28+l*(17,5-2)=43,5°C

tn=28-8=20°C

гп=0,465*760/(273+20)=1,20 кг/м3

Lr=945561,6/((43,5-20)*1,20*1)=33530,55 м3/ч

Расход воздуха для удаления из помещения вредных веществ производится по формуле:

Li = Gj/(ПДК -qi) м3/ч,

где Gj - часовое выделение в помещении определенного вещества, мг/ч;

ПДК - предельно-допустимая концентрация определенного вредного вещества в воздухе рабочей зоны, мг/м3;

qi- концентрация i-го вещества в приточном воздухе, мг/м3 учитывается только для пыли (0,1 мг/м3) и СО(500мг/м3).

Часовое выделение в помещение вредных веществ:

Gj =qi*

где qi - выделение определенного вредного вещества в помещение цеха при производстве 1 т основной продукции, мг/т;

m - часовое производство основной продукции, т=335т/ч.

Для железосодержащей пыли по СН-245-71: ПДК = 6 мг/м3

G=335*75=25125 Mг/ч

L1= 22200/(6 -0,1)=4258,5 м3/ч

Для СО: ПДК=20 мг/м3

G= 296*500 =14800 мг/ч

L1 =148000/20 =7400 м3/ч

Таким образом, для вентиляции принимаем расход воздуха

L = 33530,55 м3/ч. Для создания требуемого воздухообмена предусмотрена общеобменнаяестественная вентиляция.

Определяем величину теплового напора (Нт), возникающего при аэрации помещения

Где - расстояние от пола до вытяжных проемов здания цеха, =25,4

Определяем величину ветрового напора, возникающего при аэрации под действием ветра

Определим суммарный напор при аэрации здания:

Определяем скорость движения воздуха в аэрационных проемах.

Акустический расчет в помещении цеха на участке стана.

Ожидаемый уровень звукового давления не превышает допускаемого.

Расчет искусственного освещения в помещении цеха на участке стана.

Для освещения пролета стана принимаем систему общего равномерного освещения. Дополнительное освещение предусмотрено лишь для выполнения ремонтных работ. По характеристике зрительной работыVIIразряда-освещенность отсветильников общего освещения Ен- 200 Лк . Так как освещение рабочих поверхностей осуществляется в основном прямым светом, принимаем точечный метод расчета. В качестве источника света принимаем газоразрядные лампы с исправленной цветностью в светильниках С34ДРЛ. Этот светильник по фактическим условиям работы в цехе наиболее рационален по КПД и наиболее отвечает ПУЭ по пожарной безопасности. Светильники располагаем на фермах перекрытий. Высота подвеса hp= 11 м

Так как у стен нет рабочих мест, то расстояние светильников от стены

1=(0,4...0,5)L;

L=3.5...6,6 м;

В связи с тем, что шаг колонн в пролете 12м, на одной ферме подвешиваем 4 светильника, т. к. ширина пролета 30 м, расстояние между светильниками одного ряда- 7,5м, от стены - 3,75м. Размещаем светильники на плане станового пролета и выбираем точки для расчета освещенности.

Рассчитывая расстояние между светильниками и контрольными точками, вносим результаты в таблицу. 5.1. Условная освещенность для каждой точки определена по графику пространственных изолюкс. Для точки с наименьшей освещенностью определяем необходимый световой поток лампы для создания требуемой освещенности.

По рекомендациям, исходя из рассчитанного светового потока, выбираем лампу ДРЛ-1000 Вт со световым потоком F л=48000лкм.

Фактическая освещенность в точке А:

ЕФ = Е*РЛ /F = 200*48000/45956 =208,896 лк

Отклонение фактической освещенности от нормируемой составит

= 100 (Еф-Ен)/Ен=100(208,896-200)/200=4,4% что не превышает допустимое отклонение в сторону увеличения (20%).

Таблица 5.1 - Условная освещённость в контрольных точках.

Контрольная точка А	Контрольная точка Б	Контрольная точка В
Расстояние от контрольнойточки до проекции светильника на рабочую поверхность,м		Расстояние от контрольной точки до проекции светильника на рабочую поверхность,м		Расстояние от контрольной точки до проекции светильника на рабочую поверхность,м
А1=6,00 А2=9,22 А3=15,23 А4=21,84 А5=18,00 А6=19,31 А7=22,80	1,8 0,8 0,12 0 0 0 0	Б1=3,50 Б2=12,50 Б3=24,25 Б4=10,50 Б5=17,5 Б6=15,95 Б7=21,22 Б8=26,20	2,83 0,38 0 0,55 0 0,1 0 0	В1=6,95 В2=12,09 В3=18,5 В4=18,34 В5=20,84 В6=25,10	1,66 0,44 0 0 0 0

Расчет защитногозануления.

Расчет защитного зануления выполняется для электродвигателя привода рольганга стана.

Пожарная безопасность здания цеха.

Цех относится к категории Г по пожарной безопасности в соответствии ОТНП 24-86.

Таблица 5.3 -Категории взрывной и пожарной опасности помещений и зданий (выписка ОТНП 24-86)

Категория помещения	Характеристика веществ и материалов, находящихся в помещении
Г пожароопасная	Негорючие вещества и материалы в горячем, раскаленном или расплавленном состоянии, процесс обработки которых сопровождается выделением лучистого тепла, искр, пламени, горючие газы, жидкости и твердые вещества, которые сжигаются или утилизируются в качестве топлива.
Категория здания	Критерий
Г пожароопасная	Здание относится к категории Г, если одновременно выполнены два условия:а) здание не относится ккатегорииА, Б, В; б) суммарная площадь помещения А, Б, В и Г превышает 5% суммарной площади всех помещений.

В соответствии с категорией Г, количеством этажей 1 и его площадью >270тыс.м2 по СниПу 2.09.02.-85 определяем требуемую степень огнеопасности здания-II. Пределы огнестойкости здания приведены в таблице 5.4.

Таблица 5.4- Пределы огнестойкости строительных конструкций

Наименование конструкций	Толщина, см	Предел огнестойкости, мин
Колонны железобетонные, сечением в см:	30х30	180

Таблица 5.5 - Рекомендации по оснащению помещений переносными огнетушителями

Категория помещений цеха	Предельная защищаемая площадь	Класс пожара	Порошковые огнетушители емкостью, л	Хладоновые огнетушители емкостью 2,(3), л	Углекислотные огнетушители емкостью, л
			2	5	10		2(3)	5(8)
Г,Д	1800	А	4+	2++	1+	-	-	-
		Д	-	2+	1++	-	-	-
		(Е)	2+	2++	1+	2+	-	2++



6. Экономика, организация производства и финансовая оценка проекта

6.1 Сущность предлагаемого проекта

Сущность данного проекта заключается в модернизации АСУТП ТЛС-3000 и оптимизации технологического процесса прокатки. Для оптимизации технологического процесса и снижения потерь металла с обрезью на прокатных клетях ТЛС-3000 реализованы следующие технические мероприятия: гидравлическая установка валков, реконструкция системы изгиба рабочих валков, установка нового прибора измерения толщины в трех точках.

После модернизации прокатных клетей поле допуска для хвостовой части полосы стало значительно уже. Более высокая точность по толщине и более короткие головные и хвостовые участки создают основу для повышения уровня выхода годной продукции.

ЛПЦ-3000 работает по непрерывному режиму. Работники, обслуживающие производственные процессы в цехе работают по непрерывному и прерывному режимам.

Непрерывный режим работы обеспечивается 4-мя бригадами, работающими в 3 смены продолжительностью 8 часов. По такому графику работают основные производственные рабочие технологического персонала и дежурные рабочие механослужбы, энергослужбы и электрослужбы. Ремонтный персонал этих служб работает по непрерывному 5-ти дневному графику с 2-мя выходными днями в неделю.

В таблице 6.1 приведено штатное расписание работников цеха укрупнено по участкам. Численность рабочих в соответствии с прилагаемым в дипломном проекте решением не меняется.



Таблица 6.1- Штатное расписание ЛПЦ-3000

№ п/п	Участок	Средний разряд	Численность	Тариф
			В смену	всего	резерв	Списочное
1	2	3	4	5	6	7	8
1	Уч. по удалению поверхностных пороков металла	4,06	28	94	6	100	4,65
2	Уч. нагревательных печей	4	23	62	4	63	4,63
3	участок линии резки	3,53	49	184	7	191	4.47
4	участок линии отделки	3,71	10	37	1	38	4,37
1	2	3	4	5	6	7	8
5	участок отделки металла (формирование)	3,61	31	103	5	108	4,31
6	участок отделки металла (проб)	3,61	12	36		36	4,325
7	участок отделки готовой продукции	2,95	19	49		49	4,17
8	участок порезки толстого листа	3,42	86	278	8	286	4,278
9	участок печей, стана и холодильников	5,26	29	47		47	5,13
10	участок подъемно-транспортного оборудования	5,17	27	42		42	5,04
11	участок линии резки, листоотделки	5,47	24	33		33	3,96
12	Гидравлика печей и стана	5,45	12	21		21	4,225
13	Гидравлика хол. л. р. и л.о.	5,33	9	18		18	4,14
14	смазка печей, стана хол.	5,29	23	44		44	4,03
15	КУИСИО	5,08	26	53		53	4,02
16	Вентиляция	5,3	21	33		33	4,04
17	водоснабжение	5,33	30	52		52	3,91
18	газовщики	4,79	5	11	3	14	3,92
19	печи, стан	5,58	45	72		72	4,29
20	холодильники, инспекционные стеллажи, линия резки, л.о.	5,64	27	50		50	4,259

Таблица 6.3 - Штатное расписание начальников и руководителей ТЛС 3000

№ п/п	Наименование должности	Числен-ность	Должностной оклад	Годовой ФЗП
1	2	3	4	5
1	Начальник цеха	1	8900	46800
2	Зам. начальника цеха	1	7120	37440
3	Зам. начальника цеха по технологии	1	5860	34320
4	Зам. начальника цеха по резке и листоотделке	1	5860	34320
5	Помощник начальника цеха по производству	1	4405	28860
6	Зам. начальника цеха по электрооборудованию	1	4860	34320
7	Зам. начальника цеха по мех.оборудованию	1	4860	34320
8	Помощник начальника цеха по теплоэнергетике	1	3470	29640
9	Помощник начальника цеха по АСУТП	1	3470	29640
10	Помощник начальника цеха по мех. Оборудованию	1	3405	28860
11	Старший сменный мастер основного производства стана горячей прокатки	4	2053	50544
12	Сменный инженер по подготовке производства	4	1759	26832
13	Начальник ПРБ	1	2040	12480
14	Начальник технического производства	1	2001	12012
15	Инженер конструктор I категории	1	1767	9204
16	Инженер конструктор II	2	1559	13416
17	Начальник БОТ	1	2040	12480
18	Инженер по нормированию и организации труда II категории	1	1871	10452
19	Инженер по нормированию и организации труда	1	1650	7800
20	Экономист по планированию	1	1962	11544
21	Инженер по ТБ и ОТ	1	1832	9984
22	Механик цеха	1	2885	22620
23	Электрик цеха	1	2885	22620
24	Начальник бюро учета	1	2040	12480
25	Бухгалтер II категории	1	1780	9360
26	Бухгалтер	1	1650	7800
27	Инспектор по кадрам	1	1455	5460
28	Табельщик	1	1016	4992
29	Секретарь машинист	1	877	4524
	ИТОГО	36		605124
Производственный персонал
1	Мастер производства участка по удалению поверхностных дефектов металла	1	2118	13416
2	Ст. мастер участка печей	1	2196	14352
3	Начальник участка печей и КУ	1	2339	16068
4	Ст. мастер участка горячей прокатки	1	2248	14976
5	Ст. мастер основного производства на горячем участке работ стана	5	1910	54600
6	Ст. мастер производства участка линии резки на горячем участке работ	1	2196	14352
7	Ст. мастер	4	1871	41808
8	Ст. мастер производства участка листоотделки	1	2196	14352
9	Сменный мастер	4	1871	41808
10	Мастер производства участка листоотделки	1	2066	12792
	ИТОГО	20		238524
Механослужба
1	Ст. мастер по ремонту металлургического оборудования	3	2144	41184
2	Мастер по ремонту металлургического оборудования	3	1923	33228
3	Мастер по ремонту металлургического оборудования	1	1871	10452
4	Ст. мастер по ремонту металлургического оборудования	1	2196	14352
5	Мастера по ремонту металлургического оборудования	6	1897	64584
6	Ст. мастер по ремонту металлургического оборудования	1	2170	14040
7	Ст. мастер по ремонту металлургического оборудования	4	1780	37440
8	Мастер по ремонту металлургического оборудования	1	1975	11700
9	Ст. мастер по ремонту металлургического оборудования	1	2066	12792
10	Мастер по подготовке ремонтов	1	1676	8112
11	Мастер по содержанию зданий и сооружений	1	1689	8268
	ИТОГО	23		256152
Энергослужба
1	Ст. мастер по ремонту мет.оборудования	1	2196	14352
2	Ст. мастер по ремонту мет.оборудования	2	2144	27456
3	Мастер по ремонту мет.оборудования	5	1910	54600
	ИТОГО	8		96408
Электрослужба
1	Начальник участка	1	2248	14976
2	Ст. мастер по ремонту оборудования	5	2144	68640
1	2	3	4	5
3	Мастер по ремонту оборудования	3	1975	35100
4	Мастер по ремонту оборудования	3	1936	33696
	ИТОГО	12		152412
Служба автоматики
1	Ст. мастер по ремонту	1	2105	13260
2	Мастер по ремонту	2	1949	22776
	ИТОГО	3		36036
	ИТОГО ПО ЦЕХУ	103		1384656



6.2 Расчет капитальных вложений в реконструкцию

С целью улучшения качества проката и улучшения технико-экономических показателей предлагается внедрение нового оборудования.

Расчет капитальных затрат на реконструкцию ведется только по изменяющимся элементам :

Вес оборудования составит 3000кг.

Стоимость 1кг нестационарного оборудования -143,1грн/кг.

Таблица 6.5 - Состав капитальных затрат на реконструкцию

Вид	До реконструкции, грн.	После реконструкции, грн.
Здания	251837306	251837306
Сооружения	3591318	3591318
Передаточные устройства	8926427	8926427
Силовые машины и оборудование	138289994	138392013
Рабочие машины и оборудование	809403794	809907433
Приборы измерительные	3760868	4029008,5
Вычислительная техника	227245	253446,46
Коммунальное хозяйство	63771	63771
Транспортные средства	765888	765888
Инструмент	5343	5343
Производственный инвентарь	35106	35106
Хозяйственный инвентарь	133887	133887
Итого	1217040947	1269414,217

Удельные капиталовложения:

-до реконструкции Ку=1217040,9/2200=553,2грн/т

-после реконструкции Ку=1269414,2/2308,5=550,38грн/т



6.4 Расчет цеховой себестоимости

Таблица 6.6 Калькуляция цеховой себестоимости 1 т проката

Наименование статей	Базисный вариант	Проектный вариант
	кол-во, т/т	цена, грн/т	сумма, грн/т	кол-во, т/т	сумма, грн/т
заданное в производство	1,1851	2137,714	2427,58	1,13	2259,384
отходы (-)
концы и обрезь габарит.	0,1518	470	70,63	0,05118	26,63
концы и обрезь негабарит.	0,0087	449	30,43	0,0067	9,43
окалина	0,02	11,2	0,22	0,22	0,22
Прокат на (+)	0,0145		0,00	0,0145
угар	0,157		0,00	0,014
потери при зачистке	0,0048		0,00	0,004
брак по прокату	0,0005	490	0,24	0,0001	0,05
ИТОГО ОТХОДОВ	0,01851	57,65	101,3	1,132	41,28
ИТОГО годного за вычетом отходов	1		2326,28	1	2209,02
РАСХОДЫ ПО ПЕРЕДЕЛУ
газ природный	0,0941	983,48	92,5	0,0941	92,5
использование отходящего тепла (-)	0,4	-7,27	-2,87		-2,87
Пар ПКК			-0,15		-0,15
энергозатраты:
электроэнергия	0,0787	296,45	27,59	0,0787	27,59
вода питьевая	0,1663	5,21	0,87	0,1555	0,81
пар	0,0458	50,54	2,31	0,0443	2,24
вода техническая	0,0178	148,57	2,64	0,0165	2,45
сжатый воздух	0,0961	17,20	1,65	0,0930	1,6
кислород	0,0034	175,5	0,59	0,0034	0,59
ИТОГО энергозатрат			15,65		15,28
основной заработок производ. рабочих			5,57		5,49
отчисления на соцстрах			1,93		1,9
сменное оборудование			5,43		5,19
текущий ремонт и содержание основных средств			31,15		29,19
амортизация			15,22		14,37
работа транспортных цехов			2,72		2,72
Расходы на вос. кап.рем.			3,47		3,25
прочие расходы цеха			13,17		12,34
ИТОГО РАСХОДЫ ПО ПЕРЕДЕЛУ			201,77		195,21
ИТОГО производственная себестоимость			2528,06		2404,2



Выводы

Темой дипломного проекта является модернизация листопрокатного цеха 3000 ОАО ММК им. Ильича).

Проект включает в себя пояснительную записку на листах, таблицы, рисунки и графическую часть на листах.

Пояснительная записка к дипломному проекту содержит шесть основных разделов:

- технико-экономическое обоснование проекта;

- общий расчет металлургического комбината;

- технический проект стана 3000;

- механическую часть;

- охрану труда;

- организацию и экономику производства.

Выполнено задание по гражданской обороне.

Графическая часть состоит из следующих чертежей:

- план расположения оборудования с разрезами здания;

- главная линия стана;

- чертеж по спецразделу;

- чертеж по качественным показателям расчетных профилей;

- чертеж по механической части;

- технико-экономические показатели проекта.

Размещено на Allbest.ru