Электролитическое рафинирование меди



3. Расчеты технологического процесса

3.1 Расчеты материального баланса

Согласно заданию, необходимо переработать 218 000 т анодной меди в год рафинированием анодной меди следующего состава (таблица 3.1).

Таблица 3.1. Состав анодной меди

Элемент	Cu	Ni	Fe	As	Sb	Bi	Se	Te	Pb	O2	Ag+Au	Прочие
Состав,%	99,3	0,011	0,023	0,055	0,052	0,005	0,0061	0,01	0,38	0,037	0,1	0,0209

Материальный баланс составляем на 100кг анодной меди. При электролизе меди не вся анодная медь растворяется, а часть ее остается и вынимается из ванны. Принимаем по практическим данным выход анодных остатков, то есть скрапа 20 % от начальной массы анода. В этом случае масса скрапа составит 20 кг. В скрап перейдут следующие компоненты анодной меди:

медь: 20,0 * 0,993 = 19,8600 кг

никель: 20,0 * 0,011 / 100 = 0,00220 кг

железо: 20,0 * 0,023 / 100 = 0,00460 кг

мышьяк: 20,0 * 0,055 / 100 = 0,01100 кг

сурьма: 20,0 * 0,052 / 100 = 0,01040 кг

висмут: 20,0 * 0,005 / 100 = 0,00100 кг

селен: 20,0 * 0,0061 / 100 = 0,00122 кг

теллур: 20,0 * 0,01 / 100 = 0,00200 кг

свинец: 20,0 * 0,38 / 100 = 0,07600 кг

кислород: 20,0 * 0,037 / 100 = 0,00740 кг

драгметаллы: 20,0 * 0,1 / 100 = 0,02000 кг

прочие: 20,0 * 0,0209 / 100 = 0,00418 кг

В растворе находится следующая доля растворенных с анода элементов:

Cu - 1,2 % ; Bi - 20% ; Ni - 99% ; Fe - 100% ; As - 85% ; Sb - 15% . В весовом выражении это будет выглядеть следующим образом:

медь: 99,3 * (100 - 20) * 0,012 / 100 = 0,95328 кг

никель: 0,011 * (100 - 20) * 0,99 / 100 = 0,008712 кг

железо: 0,023 * 0,80 *1 = 0,0184 кг

мышьяк: 0,055 * 0,80 *0,85 = 0,0374 кг

сурьма: 0,052 * 0,80 * 0,15 = 0,00624 кг

висмут: 0,005 * 0,80 * 0,20 = 0,00080 кг

Остальные компоненты анодной меди переходят в шлам. В шлам переходят 100% селена, теллура, свинца, кислорода и золота с серебром.

Пренебрегаем содержанием примесей в катоде и считаем его на 100% состоящим из меди.

Итого в шлам перейдет:

никель: 0,011 - (0,00220 + 0,00871) = 0,00009 кг

мышьяк: 0,055 - (0,01100 + 0,03740) = 0,00660

сурьма: 0,052 - (0,01040 + 0,00624) = 0,03536 кг

висмут: 0,005 - (0,00100 + 0,00080) = 0,00320 кг

селен: 0,0061 - 0,00122 = 0,00488 кг

теллур: 0,01 - 0,002 = 0,00800 кг

свинец: 0,38 - 0,07600 = 0,30400 кг

кислород: 0,037 - 0,00740 = 0,02960 кг

драгметаллы: 0,1 - 0,02000 = 0,08000 кг

прочие: 0,0209 - 0,00418 = 0,01672 кг

Всего масса компонентов, перешедших в шлам, за исключением меди, составляет 0,48845 кг.

Из практических данных известно, что содержание меди в шламе составляет 25% от общей массы шлама; таким образом, выше найденное значение составляет 75% массы шлама. Найдем количество шлама.

Оно составляет:

0,48845 / 0,75 = 0,6513 кг

Меди в шламе содержится:

0,6513 - 0,48845 = 0,16285 кг

Считаем, что катод состоит лишь из меди, и в него переходит остальная медь ( за вычетом анодного остатка, меди в шламе и меди в растворе ). На основе полученных значений составляем таблицу материального баланса (таблица 3.2).

Таблица 3.2. Материальный баланс электролиза меди

Наименование компонентов	Приход с анодами, кг	Расход, кг
		в скрап	в шлам	в раствор	с катодами
Медь	99,3000	19,8600	0,16285	0,95328	78,32387
Никель	0,01100	0,00220	0,00009	0,00871
Железо	0,02300	0,00460		0,01840
Мышьяк	0,05500	0,01100	0,006600	0,03740
Сурьма	0,05200	0,01040	0,03536	0,00624
Висмут	0,00500	0,00100	0,00320	0,00080
Селен	0,00610	0,00122	0,00488
Теллур	0,01000	0,00200	0,00800
Свинец	0,38000	0,07600	0,30400
Кислород	0,03700	0,00740	0,02960
Драгметалл	0,10000	0,02000	0,08000
Прочие	0,02090	0,00418	0,01672
Итого:	100,000	20,0000	0,65754	1,01859	78,32387

В процессе электролиза в растворе накапливаются примеси, которые при достижении ими определенных концентраций негативно сказываются на электроосаждении меди. Поэтому часть электролита должна выводиться из технологического цикла и подвергается дополнительной переработке. В настоящем проекте предусмотрена переработка этого раствора в так называемых регенеративных ваннах. Для расчета объема электролита, выводимого на регенерацию, необходимо задаться предельными содержанием элементов в электролите. На основе практических данных принимаем следующие предельные содержания элементов:

меди - 40 г/л, никель - 20 г/л, мышьяк - 5 г/л, сурьма - 0,5 г/л.

Объем электролита, выводимого на регенерацию, должен обеспечить постоянство состава электролита при разведении его водой до прежнего объема.

Этого можно добиться в том случае, если выводимый электролит будет содержать такое же содержание примесей, которое вносится с растворяющимся анодом.

Примем, что мы имеем предельный по примесям состав электролита, то есть:

меди - 40 г/л, никеля - 20 г/л, мышьяка - 5 г/л, сурьмы - 0,5 г/л.

Каждые 100 кг анодной меди дают при электролизе предельное количество по примесям в электролите по объему:

медь - 953,28 / 40 = 23,83 литра электролита

никель - 8,71 / 20 = 0,436 литра электролита

мышьяк - 37,4 / 5 = 7,48 литра электролита

сурьма - 6,24 / 0,5 = 12,8 литра электролита

Поддерживать заданное содержание меди, выводя раствор для получения

медного купороса, не выгодно. Следующий элемент, который находится на пределе - сурьма. Для поддержания его предельного содержания необходимо выводить на 100 кг анодов 12,8 литра. С этим количеством растворов будет выведено меди:

12,8 * 40 = 512 г меди

Остальную медь в количестве (953,28 - 512 = 441,28г на каждые 100 кг анодов) можно выделить электролизом с нерастворимыми анодами (в регенеративных ваннах).

Содержание примесей в электролите, выводимом на регенерацию, будет:

As - 37,4/ 12,8 = 2,92 г/л

Ni - 8,71/12,8 = 0,68 г/л

3.2 Расчет количества электролизных ванн

По заданию имеем производительность электролиза меди 218 тыс. тонн

катодной меди в год. Принимаем по данным ПО «Балхашцветмет»:

1. машинное время (время в работе) ванн равным ? _маш - 0,93

2. катодный выход по току для меди В_т - 91%

3. среднее напряжение на одну ванну V_ванн - 0,38 В

4. источник постоянного тока имеет напряжение V_ц = 250 Вольт.

В настоящем проекте принимаем к установке электролизные ванны такого же типа, что и в цехе электролиза меди Балхашского медеплавильного завода. Число катодов в ванне составляет 37, число анодов - 36. Площадь матричного листа (катодов) составляет 0,84 м². С учетом того, что работают обе стороны катода, суммарная площадь катодов одной ванны будет составлять:

2 * 0,77 * 37 = 56,98 м²

Определим токовую нагрузку на ванне. Она определяется произведением катодной плотности тока на суммарную площадь катодов в ванне. Заданием определено, что катодная плотность тока i = 342 А / м³. Тогда токовая нагрузка на ванне будет составлять:



I = 342 * 56,98 = 19500 А

Определим суточную производительность одной ванны. Согласно закону Фарадея, масса выделившейся на катоде меди будет составлять:

m = I * ? * q * Bт (г); (3.1)

где,

I - сила тока на ванне - 19500А;

? - время электролиза - 24 часа;

q - электрохимический эквивалент меди - 1,186 г /(А * час);

Вт - катодный выход по току меди (в долях единицы) - 0,91.

Тогда суточная производительность одной ванны будет составлять:

m = 19500 * 24 * 1,186 * 0,91 = 505094 г = 505,094 кг меди / сут.

Заданием определено, что в год перерабатывается 218 000 тн анодной меди в год. В соответствии с материальным балансом ( таблица 3.2 ), это количество анодной меди будет соответствовать

218 000* 98,28 / 100 = 214 250 т катодной меди

Кроме того, цех производит медеэлектролитного шлама:

0,6513 кг * 218 тыс. т / 100 кг = 1,420 тыс. т,

где

0,6513 - количество шлама, приходящееся на 100 кг анодной меди.

Определим суточную производительность цеха. Она определяется отношением заданной годовой производительности цеха к числу рабочих суток в году. Принимаем, что рабочих суток в году 320, а остальные 45 дней отводим на ремонт ванн, чистку от шлама и т.д. Тогда суточная производительность цеха будет составлять

214 250 / 320 = 669,53 т ~ 670 т

Определим необходимое количество ванн в цехе:

n _ванн = (G _цеха * k) / (m_cуток * ? _маш); (3.2)

где,

G - суточная производительность цеха, тонна;

k - коэффициент, учитывающий замену части ванн при их ремонте -

1,01;

m_суток - суточная производительность одной ванны, т;

? _маш - машинное время - 0,93.

Необходимое количество ванн в цехе будет составлять:

n_ванн=(670 * 1,01) / (0,505094 * 0,93) = 1441 ванн

Ванны собираются в блоки по 10 ванн. Блоки в свою очередь собираются в серии по 2 блока (m = 20 ванн). Эти цифры имеют место на ПО «Балхашцветмет», примем и мы эти данные для расчетов.

Исходя из этих предпосылок, определяем количество серий - n_c.

n_{c =} n_ванн /20 = 1441 / 20 = 72,05 ; принимаем 72 серии.



3.3 Определение необходимого количества ванн регенерации

Как видно из баланса по электролизу анодной меди в электролит из каждых 100 кг анодов переходит 0,9532 кг меди. За счет вывода на каждые 100 кг анодов 12,8 литра раствора с предельным содержанием меди 40 г/литр выводиться из процесса 512 г меди. Остальная медь в количестве: 953,2 - 512 = 441,2 г направляется на регенеративные ванны, где извлекается электролизом с нерастворимым анодом.

При суточной производительности цеха 670 т меди необходимо переработать анодов:

Из 100 кг анодов получаем 78,32 кг катодов.

Из Х т анодов получим 670 т анодов.

670 * 100 / 78,32 = 855,46 т анодов.

А с учетом извлечения меди в цех электролиза меди равным 99,3 % (0,7% механические потери) необходимо анодной меди на сутки:

855,46 / 0,993 = 861,5 т анодов.

Определим количество меди, которое должно быть извлечено из растворов в регенеративных ваннах:

Из 100 кг анодов - 441,3 г или 0,4413 кг

Из 861,5 т анода - Х т

G = Х = 861,5 * 0,4413 / 100 = 3,80т = 3800 кг

Количество меди извлекаемой в одной регенеративной ванне:



m _реген = I * ? * q * Вт (г); (3.3)

где

I - сила тока на регенеративной ванне - 19500 А;

? - время электролиза - 24 часа;

q - электрохимический эквивалент меди - 1,186 г / (А * час);

Вт - катодный выход по току меди в регенеративных ваннах (в долях единицы) 0,9

Тогда количество меди, извлекаемой в регенеративной ванне в сутки, будет составлять:

m_реген = 19500 * 24 * 1,186 * 0,9 / 1000 = 499,54 кг;

Отсюда необходимое количество регенеративных ванн:

N_{реген ванн} = G₁ / m_реген = 3800 / 499,54 = 7,61

принимаем 8 регенеративных ванн.

3.4 Определение веса и толщины матричного листа

Катодной основой при электролизе служат так называемые матричные листы. Они предварительно готовятся наращиванием тонкого слоя меди на титановые матрицы в матричных ваннах. Далее готовые матрицы направляются в товарные ванны на производство катодной меди.

Обычно сдирку матричных листов производят один раз в сутки. Время работы матричной серии от сдирки до сдирки листа составляет 23,5 час, так как 0,5 часа тратится на сдирку и в это время матричная основа находится под током.

Число матриц в ванне n = 38, анодов 37; площадь рабочей поверхности матрицы равна 0,91 м², матричного листа (после обрезки кромок)= 0,81м^2.

Катодный выход по току равен Вт = 0,94. Токовая нагрузка на электролизере ( ванне ) составляет 14500 А .

Масса выделившейся меди в одной ванне за 23,5 часа равна :

m_{матрицы} = 14500 * 23,5 * 1,186 * 0,94 = 379881 г = 379,881 кг;

Общая площадь катодов в ванне равна:

S_{котодов}= 2 * n * s = 2 * 38 * 0,91 = 69,16 м² (до обрезки кромок) (3.4)

где

n - число катодов;

S - площадь одной матрицы (рабочей поверхности одной стороны).

Толщина наращенной меди определяется выражением

? = m_{матрицы} / (S * ?_меди); (3.5)

где

?_меди - плотность меди - 8,9 т / м³;

Тогда толщина наращенной меди будет составлять:

? = 379,881 / (69,16 * 8,9) = 0,62 мм;

Масса матричного листа (после обрезки кромок):

m = 8,9 * 0,62 * 0,81 * 100 / 100 = 4,47 кг



3.5 Определение веса катода

На БМЗ цикл наращивания катода равен 7 суток. Количество катодов в товарной серии 37, анодов 36.

Определение количество меди выделившейся в ванне:

G = 19500 * 24 * 7 * 1,186 * 0,92 / 1000 = 3574,509 кг

Отсюда вес среднего катода равен:

m = G / 36 +4,47 = 3574,509 / 36 + 4,47 = 103,76 кг;

Определение веса и толщины анода. Время срабатывания анода 21 сутки (данные АУ БМЗ). Плотность тока 342 А / м². Выход анодных остатков 20% от начальной массы анода. Доля неработающей поверхности анода примерно 5% от всей его площади. Количество анодов в ванне - 36, катодов - 37.

Расход анодов (за минусом анодного возврата) на одну тонну катодной меди определяем исходя из баланса по меди: из 80 кг анодной меди, оставшейся после минусования анодного возврата, получаем 78,32 кг катодной меди. Отсюда расход анодной меди на 1 т катодной меди равен:

80 / 78,32 = 1,0214 т.

Суточная производительность ванны составляет 505,093 кг следовательно, аноды находящиеся в ванне за 21 сутки сработаются на:

505,093 * 1,0214 *21 = 10883,94 кг;



С учетом выхода анодных остатков 20% расход анодов за 21 сутки составит: 10883,94 / 0,80 = 13604,93 кг;

Отсюда начальная масса одного анода составит: 13604,93 / 36 = 377,91 кг;

Площадь анода равна (по данным АУ БМЗ) размер анода 910 мм х 820 мм:

0,91 * 0,82 = 0,75 м².

При плотности меди 8,9 т /м³ объем анода равен: (365 / 8,9) / 1000 = 0,0410 м³.

Толщина анода (начальная) равна:

S = 0,0410 /0,75 = 0,05 м = 50 мм

3.6 Определение внутренних размеров ванн электролиза

Как было приведено ранее, размеры электродов в цехе электролиза меди БМЗ ПО « Балхашцветмет» следующие:

аноды - 910 х 820 мм

3.7 Расчет объема электролита

Объем ванны составляет:

V_ванны = L * В * Н = 4,29 * 0,97 * 1,095 = 4,55 м³

Ванна заполняется на 95% без учета электродов, итого:

4,55 * 0,95 = 4,32 м³

При толщине катода (матричного листа) - 0,061 см, анода - 5 см, объем электродов составит:

Объем одного анода равен - 0,0410 м³ ( см. расчет анодов).

Объем одного катода равен: (матричного листа)

( 0,061*0,91) / 100 = 0,000555 м³

где

0,91 - площадь матричного листа.

Отсюда объем электродов равен:

V_электр = 0.0410*36 + 0.000555*37 = 1.496 м³

Общий объем электролита в ванне равен:

4,32 - 1,496 = 2,82 м³

Всего на заполнение 1441 ванн необходимо электролита :

1120 * 2,82 = 4063 м³.

С учетом электролита , находящегося в баках, теплообъемниках и трубопроводах, что составляет примерно 25%, необходимо иметь электролита:

4063 * 1,25 = 5079 м³.

3.8 Определение количества электролита, выводимого из цеха в сутки

Согласно материальному балансу, на каждые 78,32 кг катодной меди, получаемой электролизом, выводится 12,8 литра электролита на регенерацию. Отсюда подсчитаем количества электролита, которое необходимо выводить в сутки, при производительности 670 т катодной меди. Оно будет составлять:

670 * 12,8 / 78,32 = 109,5 м³

Это количество раствора идет на обезмеживание. После обезмеживания обедненный по меди и обогащенный по серной кислоте раствор вывозится на обогатительную фабрику в количестве: 88 * 0,90 = 80 м³

где 0,90 - коэффициент, учитывающий потери электролита на проливы, испарение, а также на разложение воды при электролизе.

3.9 Расчет удельного расхода электроэнергии

Для расчета падения напряжения в электролите, примем средний состав электролита по практическим данным медеплавильного завода ПО «Балхашцветмет»:

- содержание серной кислоты - 150 г/л

- содержание меди - 40 г/л

- содержание никеля - 12 г/л

- содержание сурьмы - 0,6 г/л

- содержание мышьяка - 3 г/л

- температура электролита - 57⁰С

Удельное сопротивление электролита принимаем по практическим данным для содержания серной кислоты в электролите 150 г/л и заданного состава компонентов. При таких параметрах электролита его удельное сопротивление составляет: ? = 1,766 Ом.

Падение напряжения в электролите определяется формулой:

V = i * ? * L; (3.9)

где

i - плотность тока , А / см²;

? - удельное сопротивление электролита, Ом;

L - среднеарифметическое расстояние между электродами, см

Согласно заданию, катодная плотность тока составляет 320 А / м², или 320 / 10000 =4032А/см²_.

Среднеарифметическая расстояние между электродами (анодам и катодам) равно 4,2см.

Тогда падение напряжений в электролите будет составлять:

V= 0,032 * 1,766 * 4,2 = 0,237В.

Кроме потерь напряжения в электролите имеют место потери на катод-

ной штанге: за счет зашламленности; за счет поляризации; потери на контактах. Рассчитаем эти потери:

1. Падение напряжения на катодной штанге. Оно рассчитывается по

Формуле

V_шт = I * R_шт; (3.10)

где

I -токовая нагрузка, А;

R _шт - сопротивление катодной штанги, Ом

Сопротивление катодной штанги определяется выражением:

R_шт = ?_Cu * L_шт / S_шт; (3.11)

где

?_Cu -удельное сопротивление медной штанги, Ом * мм² / м;

L_шт - длина штанги, м;

S_шт - сечение катодной штанги, мм²

При 20⁰С удельное сопротивление медной штанги составляет:

?= 0,01175 Ом * мм² / м;

Найдем требуемое сечение катодной штанги. Для этого определим ток, проходящий через катодную штангу. Он равен : I = 19500 / 37= 527 А;

где

19500- токовая нагрузка на ванне , А ;

37- число катодов в ванне.

При допустимой нагрузке 0,8 А / мм² сечение катодной штанги равно:

S_шт = 527 /0,8 = 659 мм;

Длина катодной штанги составляет 1,0 м. Таким образом, сопротивление катодной штанги составит:

R_шт = 0,01175 * 100 / 659 = 0,0018 Ом

Суммарное сопротивление штанг, соединение в параллель, равно:

R_?= 0,0018 / 37 = 4,86 *10^-5Ом

Падение напряжения на катодной штанге составит:

V_шт = 19500 * 4,86 * 10^-5 = 0,093 В

Падение напряжения за счет зашламленности. Оно примерно равно

15% от падения напряжения в электролите и составляет:

0,237 * 0,15 = 0,035 В

3. Падение напряжения за счет поляризации анода и катодов. Принимаем его равным 0,08 В. Падение напряжения на контактах. Принимаем его равным 0,08 В. Суммарное падение напряжения на ванне составит:

0,237 + 0,093 + ,035 + 0,08 + 0,08 =0,525 В

Все составляющие потерь напряжения сведем в таблицу 3.3

Таблица 3.3. Падение напряжений на ванне

№	Наименование позиций и потерь напряжения	Вольт	%
1	В электролите	0,237	45,14
2	На катодных штангах	0,093	17,7
3	В шламе	0,035	6,66
4	За счет электролизной поляризации	0,08	15,3
5	На контактах	0,08	15,3
	Всего:	0,525	100,0



Напряжение на ванне определяется формулой:

V_ванны = Е _р + ?Е; (3.12)

где

Е_р - теоретическое напряжение разложения, В;

?Е - сумма падений напряжения в цепи, В

В процессе электрохимического рафинирования цветных металлов теоре-

тическое напряжение разложения = 0; как мы нашли ранее, ?Е = 0,525 В. теоретическое напряжение на ванне, таким образом, составит 0,525 В. Примем 15% запаса; тогда напряжение на ванне будет

0,525 * 1,15 = 0,603 В

Удельный расход электороэнергии на 1 тонну катодной меди определяем по формуле:

W = (1000 * V) / ( q * Bт); (3.13)

где

V- напряжение на ванне, В;

q- электрохимический эквивалент меди, г / (А* час);

Вт - катодный выход по току меди (в долях единицы)

W = 1000 * 0,603 / (1,186 * 0,91 ) = 559 кВт на 1 тн меди



3.10 Расчет теплового баланса

Рассчитаем составляющие прихода тепла.

1. Количество тепла, выделяемого в ванне за счет протекания электрического тока (джоулево тепло), рассчитывается следующим образом:

Q_{эл.энергии} = 0,860 * I * V * ?; (3.14)

где

V -напряжение на ванне за вычетом потерь напряжения на контактах, В;

I - токовая нагрузка - 19500 А

? - время - 1 час;

0,860 - переводный коэффицент (кВт в ккал)

Тогда джоулево тепло будет составлять:

Q_{эл. энергии} = 0,860 * 19500 * 0,525 *1 = 8804 ккал / час.

2. Количество тепла, вносимое подогретым электролитом. Оно рассчитывается по формуле:

Q_{с электролитом} = m * c * t; (3.15 )

где

m -масса электролита, кг;

c- теплоемкость электролита, ккал / (кг* ⁰С);

t - температура электролита, ⁰С

Масса электролита определяется произведением его объема, входящего в ванну в час, и плотности. Скорость циркуляции принимаем по практическим данным - 18 л/мин, или 18 * 60 = 1080 л/час. Плотность электролита составляет 1,24 кг / л. В час в ванну входит:



1080 * 1,24 = 1339 кг электролита

Теплоемкость электролита составляет 0,9 ккал / (кг * ⁰С). Температура электролита, поступающего в ванну, составляет 57 ⁰С.

Количество тепла, вносимое подогретым электролитом, составит:

Q_{с электролитом} = 1339 * 0,9 * 57 = 68691 ккал / час

Итого приход тепла составит:

Q_приход = 8935 + 68690 = 77625 ккал / час

Рассчитаем статьи расхода тепла:

Потери тепла с электролитом. Они определяются из выражения:

Q _{потерь с электролитом} = m * c * t; (3.16)

где

m - масса электролита, кг;

c - теплоемкость электролита, ккал / (кг* ⁰С);

t - температура электролита на выходе, ⁰С

Температура электролита на выходе составляет 56 ⁰С. Потери тепла с электролитом составят

Q_{потерь с электролитом} = 1339 * 0,9 * 56 = 67486 ккал / час

2.Потери тепла на испарение с поверхности электролита с 1 м² зеркала ванны испаряется 1,9 кг/час.

Поверхность зеркала ванны равна:

F = 4,29 * 0,97 = 4,16 м²; где 4,29м и 0,97 м - соответственно длина и ширина ванны.

Поверхностью электродов (по торцу закрывающими зеркало ванны) можно пренебрегаем. Итого испаряется с поверхности ванны воды в час:

1,9 * 4,16 = 7,90 кг

Потери тепла на испарение составят:

Q_исп = m * ?= 7,90 * 568 = 4487 ккал / час

где

m - масса электролита, испаряющегося с зеркала ванны; кг.

?- теплота парообразования - 568 ккал/кг.

3. Потери тепла лучеиспусканием и конвекцией с поверхности ванны. Эти потери определяется по формуле Фурье:

Q = K * (t_эл - t₀) * F; (3.17)

где

К - суммарный коэффициент теплоотдачи излучением и конвекцией,

ккал * м²/ (град * час);

t_эл - температура электролита, ⁰С;

t₀ - температура окружающего воздуха у поверхности ванн, ⁰С

Суммарный коэффициент теплоотдачи излучением и конвекцией при температуре воздуха 25 ⁰С и температуре электролита 56 ⁰ С равен 9,14 ккал * м² / (град * час). Потери тепла лучеиспусканием и конвекцией с поверхности ванны составят: Q = 9,14 * (56 - 25 ) * 4,16 = 1178 ккал / час

4. Потери тепла через стенки и дно ванны. Они примерно равны 1% от тепла, входящего в ванну, и составляют: 77625 * 0,01 = 776 ккал / час

Суммарный расход тепла с одной ванны равен:

67486 + 4487 +1178 +776 = 73927 ккал / час

Сведем полученные результаты в таблицу 3.4

Таблица 3.4. Тепловой баланс электролиза меди

№	Приход тепла	ккал/час	%	Расход тепла	ккал/час	%
1	Джоулево тепло	8935	11,51	Тепло, выносимое из электролита	67486	86,91
2	Тепло, вносимое электролитом	68690	88,49	Тепло, расходуемое за счет испарения влаги	4487	5,8
				Теплопотери зеркалом ванны	1178	1,5
				Теплопотери через стенки	776	1,00
				Дисбаланс	3698	4,7
	Итого	77625	100	Итого	77625	100



4. Экономическая часть

4.1 Исходные данные для расчетов

Цех электролиза меди перерабатывает анодную медь, поступающую с медеплавильного цеха (участок огневого рафинирования). Анодная медь подвергается электролизу с получением товарной продукции - катодной меди. Попутно образуется также и другой товарный продукт цеха - медеэлектро-литный шлам, содержащий драгоценные металлы ( главным образом золото и серебро). Этот шлам направляется на выделение золота и серебра. В процессе электролиза расходуется не весь анод, а лишь его часть; 20 % от исходного веса анода возвращается на участок огневого рафинирования.

Согласно материальному балансу, цех производит 214250 тыс. тн катодной меди в год и 1420 тыс. тн медеэлектролитного шлама. При этом потребляется 218000 тыс.тн анодов; на 1 тн катодной меди расходуется 218,00 / 176,869 = 1,017 тн анодов. Анодный возврат составляет

1,017 * 0,20 = 0,203 тн на 1 тн катодной меди

В калькуляции себестоимости катодной меди стоимости анодного возврата и шлама будут со знаком « - «. то есть они будут снижать себестоимость катодной меди.

В процессе электролиза расходуется следующие основные материалы ( в скобках - расход их на 1 тн катодной меди ):

- желатин ( 0,119 кг );

- тиомочевина ( 0,12 кг ) ;

- ткань фильтровальная ( 0,004 м²);

На производство меди требуются следующие энергозатраты (скобках - расход их на 1 тн катодной меди):

- электроэнергия ( 800 кВт х час);

- пар ( 0,9 Гкал);

- вода техническая ( 1,7 м³ ).

Примем эти данные при составлении калькуляции себестоимости катодной меди.

4.2 Расчет годовой суммы амортизации и показателей использования основных фондов цеха

Стоимость вовлеченных в производственный процесс средств труда образует основные производственные фонды предприятий, а стоимость предметов труда, участвующих в производстве - оборотные производственные фонды.

В процессе производства, а также во время бездействия основные фонды постепенно изнашиваются.

Размеры ежегодного возмещения основных фондов определяются исходя из централизованно утвержденных норм амортизации - установленной годовой величины погашения стоимости основных фондов в процентах.

Для расчета годовой суммы амортизации необходимо первоначальную стоимость основных фондов умножить на норму амортизации:

А = П _н * Н _а / 100; (5.1)

где,

П _н - сумма первоначальной стоимости;

Н _а - норма амортизации

Ежемесячную амортизацию рассчитывают, как одну двенадцатую годовой нормы, умноженной на балансовую стоимость основных фондов.

Норму амортизации Н _а ( % ) определяют по формуле :



Н _а = ( А / Ф ) * 100; (5.2)

Или

Н а = 1 / С * 100;

где :

А - годовая сумма амортизации;

Ф - первоначальная стоимость основных фондов;

С - срок службы основных фондов.

Используем этот метод в нашем расчете. Рассчитанные величины амортизационных отчислений по основным фондам приведем в таблице 6.1

Таблица 4.1. Амортизационные отчисления цеха электролиза меди

Основные фонды	Кол- во	Первон. Стоим. Тыс.тенге	сумма, тыс.тенге	Н а	Сумма Аморти- зации тыс. тенге
1	2	3	4	5	6
Здания
Здание цеха	1	94500	94500	2,5	2362,5
Оборудование
Кран мостовой	8	2514	20112	8,4	1689,408
Ванна электролизная	1000	196	196000	14	27440
Теплообменник	15	212	3180	17,8	566,04
Напорный бак	10	63	630	25,8	162,54
Запасной бак	8	112	896	25,8	231,168
Расходный бак	10	180	1800	25,8	464,4
Дозаторы	8	111	888	11,8	104,784
Сборный бак шлама	3	62	186	11,8	21,948
Конденсатный бак	2	178	356	15,4	54,824
Бак серной кислоты	2	168	336	25,8	86,688
Бак коллоидных добавок	2	30	60	12,3	7,38
Промывочная машина	4	249	996	9,5	94,62
Бак промывочный	4	118	472	15,2	71,744
Насос	30	135	4050	15,4	623,7
Вагонетка анодная	30	47,5	1425	23,1	329,175
Рамы для катодных основ	30	21,3	639	12,5	79,875
Клепальный станок	4	91	364	11,6	42,224
Плавильный станок	4	68	272	9,8	26,656

4.3 Расчет численности основных и вспомогательных рабочих участка

Для расчета численности основных рабочих проектируемого участка составим баланс рабочего времени (таблица 5.2).

Таблица 4.3. Годовой баланс рабочего времени

Показатели	Непрерывное производство
1. Календарное время 2. Выходные и нерабочие дни 3. Номинальные дни (Тн) 4. Плановые не выходные (Тпл) том числе: отпуск больничные дни командировки Эффективный фонд рабочего времени на одного рабочего (Тэф)	365 73 292 40 33 5 2 252

Форма оплаты труда рассматривается как повременная.

Повременной называется форма оплаты труда, при которой заработная плата работникам начисляется по установленной тарифной ставке или окладу за фактическое отработанное рабочее время.

При графике 4:1 количество выходных получаем 73 дня, т.е 20% от календарного времени (365 / 5 = 73 или 365 * 0,2 = 73 дня).

Для определения номинального фонда времени нужно отнять от календарного времени выходные и нерабочие дни:

365 - 73 = 292

Для определения эффективного фонда времени нужно от номинального времени отнять плановые невыходы:

Тэф = Тн - Тпл;

Тэф = 292 - 40 = 252

Коэффициент перехода от штатного состава к списочному для непрерывного производства определяется по формуле:

Ксп = Тк / Тэф;

365 / 252 = 1,45

Рассчитанную численность о рабочих цеха сведем в таблицу 5.3

Таблица 4.4. Численность рабочих цеха

Наименование профессии	Раз- ряд	Число смен	Rяв в смене	Rяв в сутки	К	R списоч.
1	2	3	4	5	6	7
Основные рабочие
Электролизник	6	3	1	3	1,45	5
Электролизник	5	3	3	9	1,45	13
Электролизник	4	3	3	9	1,45	13
Электролизник	3	3	3	9	1,45	13
Катодчик	5	3	3	9	1,45	13
Катодчик	4	3	4	12	1,45	18
Машинист крана	3	3	3	9	1,45	13
Аппаратчик	3	3	2	6	1,45	9
Обработчик матричных листов	4	3	3	9	1,45	13
Всего основных рабочих			25	75		110
Вспомогательные рабочие
Дежурный электрик	4	3	1	3	1,45	5
Дежурный слесарь	4	3	1	3	1,45	5
Водитель погрузчика	4	3	2	6	1,45	9
Всего вспомогат. рабочих			4	12		19
Итого			29	87		129

Для определения явочной численности в сутки нужно число смен умножить на явочную численность в смену:

R_яв в сутки = число смен х R_яв в смене;

Для определения списочной численности нужно явочную в сутки умножить на коэффициент списочного состава:

R_{списоч.} = R_яв в сутки х К _СП

4.4 Расчет годового фонда заработной платы основных и вспомогательных рабочих

Годовой фонд заработной платы (ФЗП) основных рабочих складывается из заработной платы без учета премиальных, работы в ночное время и праздничные дни, а также доплат за вышеназванные работы.

Заработная плата без учета премиальных. Работы в ночное время и праздничные дни вычисляется согласно фактическому штатному расписанию следующим образом:

Дневная тарифная ставка х Rсписоч. Х Тэф /1000 тенге; (5.4)

где,

Тэф - эффективный фонд рабочего времени

По укрупненному методу расчета доплата за ночное время составляет 6,67 % от тарифа, за праздничные дни 2,29% от тарифа, тогда:

Доплата за ночное время:

ФЗП (без учета премий и затрат ) * 0,0667

Доплата за работу в праздничные дни:

ФЗП ( без учета премий и затрат ) * 0,0229

Заработная плата определяется как:

ФЗП + доплата за ночное время + доплата за работу в праздничные дни + премиальные

Премиальные основных и вспомогательных рабочих составляют 30 % от ФЗП.

В таблице 5.4 приведен годовой фонд заработной платы по цеху электролиза меди. Из таблицы видно, что годовой ФЗП цеха электролиза меди составляет 53276,26 тыс. тенге. Отчисления в пенсионный фонд составляют 10% от ФЗП, или 5327,626 тыс. тенге.

Социальные отчисления составляет 10% от ФЗП за вычетом отчислений в пенсионный фонд, то есть

( 53276,26 - 5327,626 ) * 0,11 = 5274,34

Среднемесячная заработная плата основных рабочих составляет

46377,733 / ( 12 * 110 ) 38,27 тыс. Тенге

4.5 Расчет годового фонда заработной платы ИТР цеха

Для расчета годового фонда заработной платы ИТР и служащих цеха приведем их количество ( таблица 5.5 ).

Годовой фонд заработной платы определяется произведением месячного оклада на число месяцев в году с учетом премиальных выплат согласно фактическому штатному расписанию. Рассчитанный годовой фонд заработной платы ИТР приведен в таблице 5.6

Таблица 4.6. Годовой фонд заработной платы ИТР

Наименование должности	Кол-во штат. единиц	Месячный оклад тыс.тенге	Заработная плата с учетом премии, тыс. тенге	Годовой ФЗП, тыс. тенге
1	2	3	4	5	6
Начальник цеха	1	52,1	60%	87,52	1000,32
Главный инженер	1	47,3	60%	78,72	908,16
Старший мастер	1	42,6	60%	69,44	817,92
Мастер смены	4	35,8	60%	60,16	2749,44

В число ИТР цеха входят начальник цеха, главный инженер, старший мастер, 4 мастера смен (по числу смен), механик, энергетик. Месячные оклады их приведены в таблице 6.5. Размер премиальных составляет 60% от месячного оклада для всех ИТР, то есть размер заработной платы вместе с премиальными составляет:

месячный оклад х 1,6

Как видно из таблицы, годовой ФЗП ИТР участка составляет 6766,08 тыс. тенге. Размер отчислений в пенсионный фонд составляет 10% от годового ФЗП, или 676,608 тыс. тенге. Размер отчислений на социальное страхование составляет 5% от ФЗП за вычетом пенсионных отчислений, или ( 6766,08 - 676,608 ) * 0,05 = 243,57 тыс. тенге.

Размер отчислений на социальный налог составляет 11% от ФЗП за вычетом пенсионных отчислений, или (6766,08 - 676,608 ) х 0,11 = 669,8 тыс. тенге. Средняя заработная плата ИТР составляет 6766,08 / ( 8х 12 ) = 62,5 тыс. тенге. Расходы на содержание управление цеха составляют:

6766,08 + 243,57 + 669,8 = 7679,45 тыс. тенге



( Сумма ФЗП, отчислений на социальное страхование и социальный налог)

4.6 Расчет расходов на содержание и эксплуатацию оборудования и цеховых расходов

Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования состоят из следующих статей затрат:

- амортизация оборудования и транспортных средств;

- эксплуатация оборудования;

- текущий ремонт оборудования и транспортных средств.

Амортизацию оборудования и транспортных средств находим из таблицы 5.1 ( 32454,11 тыс. тенге).

Затраты на эксплуатацию оборудования составляют 1% от их первоначальной стоимости:

234747 * 0,01 = 2347.47 тыс. тенге

Затраты на текущий ремонт оборудования и транспортных средств составляют

4% от их первоначальной стоимости:

234747 * 0.04 = 9389,88 тыс.тенге

Полученные значения сведем в таблицу 5.6

Таблица 4.7. Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования

Статьи затрат	Сумма, тыс. тенге
1. Амортизация оборудования и транспортных средств 2. Эксплуатация оборудования 3. Текущий ремонт оборудования и транспортных средств	32454,11 2347,47 9389,88
ИТОГО:	44191,46



4.7 Расчет цеховых расходов

Цеховые расходы состоят из следующих статей:

содержание аппарата управления цеха;

- амортизация зданий и сооружений;

- содержание зданий и сооружений;

- текущий ремонт зданий и сооружений;

- охрана труда.

Затраты на содержание аппарата управления цеха были рассчитаны в п 6.5 ( 7679.45 тыс. тенге ).

Затраты на амортизацию зданий и сооружений приведены в таблице 5.1

( 2362,5 тыс. тенге).

Затраты на содержание зданий и сооружений составляют 8% от их первоначальной стоимости:

94500 * 0,008 = 756,00 тыс.тенге

Расходы на текущий ремонт зданий и сооружений составляют 0,9 % от их первоначальной стоимости:

94500 * 0,009 = 850,50 тыс. тенге

Расходы на охрану труда составляют 10% от общего фонда заработной платы основных и вспомогательных рабочих:

53276,26 * 0,1 = 5327,63 тыс. тенге

Полученные результаты сводим в таблицу 5.8

Таблица 4.8. Цеховые расходы

Статьи затрат	Сумма , тыс. тенге
1. Содержание аппарата управления цеха 1. Амортизация зданий и сооружений 2. Содержание зданий и сооружений 3. Текущий ремонт зданий и сооружений 4. охрана труда	7679,45 2362,50 756,00 850,50 5327,63
Итого	16976,08



4.8 Расчет калькуляции цеховой себестоимости продукции

Себестоимость продукции отражает сумму денежных затрат, израсходованных предприятием на изготовление и реализацию продукции.

Калькуляция цеховой себестоимости продукции состоит из следующих статей:

1) Сырье;

2) основные материалы;

3) энергозатраты;

4) ФЗП;

5) Расходы на социальное страхование социальный налог;

6) Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования;

7) Цеховые расходы.

Сведения по пунктам 1 - 3 приведены в 6.1. Пункты 4 - 7 посчитаны нами в п.п.6.2 - 5.9.

Сведем в таблицу 5.9 данные для составление калькуляции себестоимости продукции.

Таблица 4.9. Калькуляция затрат на производство катодной меди

№	наименование	Ед. изм.	Цена за еди- ницу, тенге	Кол-во на 1 тн	Сумма, тыс.тенге	Кол-во на весь выпуск	Сумма тыс.тенге
1	2	3	4	5	6	7	8
	Сырье и Материалы
1.1	Аноды	тн	450 000	1,021	459,450	218749,250	98 437 162,5
1,2	желатин	кг	6500	0,119	0,774	25 495,75	165 722 ,375
1.3	тиомочевина	кг	4100	0,12	0,492	25 710,0	105 411,000
1.4	Ткань фильтровальная	м.кв	1200	0,004	0,0048	857,000	1 028,400
	Итого сырья и основ. материалы				460,72		98 709 324,275
	Возврат
1.5	Анодный возврат	тн	250 000	0,183	45,750	39 207,75	9 801 937,5
1.6	Шлам	тн	8000	0,007	0,056	1 499,75	11 998,0
	Итого возврат				45,806		9 813 935,5
	Итого сырья с учетом возврата				506,526		108 523 259, 775

4.9 Расчет основных технико - экономических показателей

Сведем найденные основные технико- экономические показатели производства в таблицу 5.9

Таблица 4.9. Технико - экономические показатели участка огневого рафинирования

№	Показатели	Ед. изм.	Количество
1	2	3	4
1	Стоимость основных фондов участка	тыс. тенге	329947
2	Годовая сумма амортизации	тыс. тенге	34816,61
3	Списочная численность основных рабочих	чел.	110
4	Списочная численность вспомогатель- ных рабочих	чел	19
5	Штат ИТР	чел.	9
6	Среднемесячная заработная плата основных рабочих	тыс. тенге	35,135
7	Среднемесячная заработная плата вспомогательных рабочих	тыс. тенге	30,256
8	Среднемесячная заработная плата ИТР	тыс. тенге	62,648
9	Цеховая себестоимость 1 тн катодной меди	тыс. тенге	510,67
10	Фондоотдача	тенге/тенге	239
11	Фондоемкость	тенге/тенге	0,004
12	Производительность труда	тыс.тенге/чел.	610095,8
13	Рентабельность продукции	%	16,7

Цена 1 тн катодной меди составляет 600,00 тыс. тенге

Определим рентабельность продукции по формуле:



R = (Ц - С) / С х 100%,

где

Ц - цена 1 тн катодной меди;

С - цеховая себестоимость 1 тн катодной меди

R = (600,000 - 510,67) / 510,67* 100% = 17,49%

Определим Фондоотдачу. Она рассчитывается по формуле:

Фондоотдача = V / стоимость ОФ;

где

V - объем произведенной продукции, тыс.тенге ( в оптовых ценах)

V = 600,00 х 214250 = 128 550 000 тыс. тенге;

Стоимость ОФ = 329247 тыс.тенге (таблица 5.1)

Тогда фондоотдача будет равна

78702360 / 329247 = 390 тенге

Фондоемкость есть величина, обратная фондоотдаче. Фондоемкость будет составлять

1 / 390= 0,003 тенге

Определим производительность труда. Она определяется отношением

объема произведенной продукции к списочной численности рабочих:

128 550 000 / 129 = 996511,6 тыс. тенге



5. Охрана труда и окружающей среды

5.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов и мероприятия по созданию безопасных условий труда

В электролитных цехах существуют следующие общие источники опасности:

-воздействие электрического тока;

-воздействие кислотных растворов, паров серной кислоты;

-опасности, связанные с передвижением грузов.

С поверхности электролита в ваннах испаряется большое количество

воды. Поэтому в электролитных цехах воздух всегда насыщен паром. Кроме водяных паров, в атмосфере электролитных цехов содержится туман, состоящий из мельчайших капель электролита, который образуется вместе с испарением воды с зеркала ванны. При работе регенеративных ванн этот туман образуется более интенсивно. С повышением температуры электролита образование тумана усиливается.

При выполнении многих основных операций рабочие соприкасаются с предметами, смоченными электролитом или покрытыми шламом; некоторым рабочим (кислотчикам, слесарям) приходится перекачивать крепкую серную кислоту, ремонтировать кислотопроводы и кислотные насосы.

Рабочие электролитных цехов всех профессий, в той или иной степени имеют дело с электролитом, который может попасть на одежду или открытые части тела, особенно на руки и ноги. Поэтому каждый рабочий после окончания работы должен вымыться и переодеться. Рабочие, которые по роду своей профессии часто соприкасаются с электролитом и шламом (дежурные по электролизу, загрузчики, шламовщики, дежурные по циркуляции и др.) должны мыть руки после окончания каждой операции. Принимать пищу разрешается только в отдельном помещении, а не у рабочего места. Перед приемом пищи нужно обязательно мыть руки.

Анализ несчастных случаев в электролитных цехах показывает, что на разных предприятиях они аналогичны и периодически повторяются.При этом установлено что травматизм более высок на предприятиях с низкой культурой производства - при отсутствии высокой требовательности к чистоте рабочих мест.

Опасности механических повреждений (ушибы, порезы) рабочий подвергается в том случае, если работает небрежно и несогласованно с другими рабочими.

Большинство несчастных случаев происходит с молодыми рабочими, проработавшими на данном производстве не более одного года. Это подтверждает необходимость усиления воспитательной работы с рабочими. Инженерно - технические работники должны прививать молодым рабочим производственные навыки и помогать им овладевать теоретическими знаниями.

Наряду с обычными мерами, обеспечивающими безопасные условия труда рабочих, в электролитном цехе должно быть предусмотрено устройство

фонтанчиков чистой воды, которые можно использовать для того, чтобы, например. Немедленно промыть глаз, в который попали капли электролита. В аптечке, находящейся в комнате мастера или другом помещении, расположенном непосредственно в цехе, должен храниться слабый содовый раствор. После принятия неотложных мер пострадавший обязательно должен быть направлен в медпункт.

Все тросы, цепи, захваты и другие приспособления, используемые для подъема и передвижения грузов, должны быть испытаны и иметь жетоны, на которых указан максимальный вес поднимаемого груза и дата испытания.

Каждый вновь поступающий рабочий предварительно должен пройти краткосрочные курсы и сдать экзамен по общим правилам техники безопасности и охраны труда. Очень важен инструктаж перед началом работы. Принятого нового рабочего мастер должен ознакомить с правилами работы, с опасностями, которые могут встречаться, с мероприятиями, проводимыми для их устранения, и с инструментами, применяющимися на данном рабочем месте.

При переводе рабочего на другую работу проводится также соответствующий инструктаж.

Инструктаж по технике безопасности всех рабочих цеха проводится через каждые 3 месяца. В цехе должна быть разработана общая инструкция по технике безопасности для каждой профессии рабочих также должна быть составлена инструкция, в которой подробно изложены безопасные и правильные приемы работ, условия работы на данном и смежных рабочих местах.

5.2 Производственная санитария

Во всех цехах и отделениях вблизи рабочих мест должны быть оборудованы санитарные посты, укомплектованные аптечками, медикаментами, носилками и другими средствами для оказания первой доврачебной помощи пострадавшим.

Наблюдение за содержанием и набором медикаментов должно осуществляться руководством цеха (отделения) и работником здравпункта.

Для работающих вне производственных зданий должны быть предусмотрены помещения для обогревания, оборудованные в соответствии с требованиями.

Питьевой режим работающих в производственных цехах должен быть организован в соответствии с требованиями санитарных норм.

Прием пищи разрешается только в столовых, буфетах или специально выделенных для этого помещениях. Прием пищи на рабочих местах запрещается.

В цехах при наличии веществ 1-го класса опасности устройство столовых, буфетов и раздаточных пунктов специального питания запрещается.

Выдача горячих завтраков и лечебно -профилактического питания должна производиться в столовых предприятия.

Выдача дополнительного и специального питания рабочим и служащим, имеющим контакты с токсичными веществами, должна производиться в столовых предприятия или специально оборудованных пунктах.

На предприятиях специальные комиссии периодически проводят обследования и осмотры санитарного состояния в цехах и работы сантехники.

Все рабочие электролитных цехов периодически проходят медицинский осмотр. Советы врачей следует беспрекословно выполнять.

Проводятся многие другие мероприятия по охране труда и технике безопасности, например, организация спецпитания, отдыха.

При выполнении правил техники безопасности и правильном использовании всех проводимых мероприятий условия труда в электролитных цехах не могут оказать вредного влияния на здоровье рабочих.

В организациях прием лиц на работу с вредными (особо вредными), опасными (особо опасными) и неблагоприятными производственными факторами, должен осуществляться работодателем после прохождения ими предварительного медицинского осмотра и определения у них отсутствия противопоказаний по состоянию здоровья в соответствии с требованиями, установленными нормативными правовыми актами уполномоченного органа в области здравоохранения.

Работники, занятые на работах, связанных с повышенной опасностью, производственным оборудованием, должны проходить предсменное медицинское освидетельствование. Список профессий, требующих предсменного медицинского освидетельствования, определяется уполномоченным органом в области здравоохранения. Работники, уклоняющиеся от прохождения медицинских осмотров и обследований, к работе не допускаются.

В электролитном цехе имеются санитарно - бытовые помещения, в том числе женские и мужские душевые, отдельные шкафы для рабочей и чистой одежды, туалеты, расположенные не более чем на 75 м от места работы, отдельная комната для женской гигиены, столовая, здравпункт.

Максимально допустимая концентрация серной кислоты в атмосфере составляет 0,001 мг/л. Поэтому в электролитных цехах применяется приточная вентиляция. Приточная вентиляция работает во все времена года.

В зимнее время вентиляторами воздух забирается снаружи, и через калориферы, где он подогревается, нагнетается в подвальное помещение цеха. Таким образом, в помещении цеха повышается давление, вследствие чего влажный воздух выходит через регулируемые фонари перекрытия цеха в наружную атмосферу. В летнее время приточная вентиляция работает без подогрева воздуха. Вентиляторы размещают в подвальном помещении у стен равномерно по всему периметру. В зимнее время холодный воздух, попадая в цех через периодически открывающиеся для проезда ворота, вызывает конденсацию водяных паров, образуя туман. Для борьбы с этим в проездах цехов строят тамбуры с двойными воротами, между которыми создают воздушную завесу.

Для снабжения промышленной водой по цеху проложены трубопроводы. Для снабжения хозпитьевой водой по электролитному цеху проложен трубопровод, проходящий на отметке + 8 м, ряд 20. Хозпитьевая вода используется цехом для питьевого режима и для душевых.

Администрация предприятия обязана снабжать рабочих исправной спецодеждой и спец. обувью, отвечающей установленным стандартам и согласно действующим типовым отраслевым нормам. Спецодежда является в производственных условиях средством индивидуальной защиты тела человека от вредных факторов внешней среды.

Рабочая одежда не должна иметь свисающих или развевающихся концов (полы, галстуки, косынки), должны быть наглухо застегнуты, манжеты рукавов должны плотно обхватывать руки около кистей. Все носится поверх.

Для изготовления спецодежды выбираются специальные ткани: хлопчатобумажные, льняные, шерстяные, синтетические, со спец. пропитками и без них. Хлопчатобумажные ткани используют для изготовления костюмов для защиты от кислой конденсации до 20%. Льняные ткани отличаются высокой плотностью, что делает их водонепроницаемыми. Для повышения водоупорности парусину пропитывают водоупорным составом. Из парусиновой ткани изготовляют спецодежду для защиты от механических повреждений, воды, щелочи.

Ткани суконные полушерстяные с лавсаном или полипропиленом с пропиткой фтороорганической эмульсии, а также сукно шинельное кислозащитное для спецодежды, защищающей от кислот концентрацией выше 20%.

Ткани суконные с щелочезащитными пропитками - для спецодежды защищающей от щелочей. Асбестовые ткани используют для спецодежды, применяемой при непродолжительной работе в условиях искрообразования и разбрызгивания расплавленного металла.

Спецобувь является средством защиты от вредных факторов внешней среды и механических повреждений. Спецобувь подразделяют на основную (сапоги, ботинки, валенки) и на дополнительную, которую надевают на основную обувь (бахины, галоши).

К средствам защиты рук относятся рукавицы, перчатки, предназначенные для защиты рук от механических повреждений, ожогов, от воздействия тепла, действия кислот, щелочей, электротока, холода и воды.

Для изготовления средств защиты рук используют хлопчатобумажные и льняные ткани, парусины брезентовые, сукно. В том числе кислотнозащитные. Для придания тканям особой стойкости используются комбинированные водоупорные и термостойкие пропитки.

К средствам защиты головы относятся каски, шляпы, шлемы, подшлемники, шапки, береты. Каски предназначены для защиты от травмирования головы, поражения электрическим током, от ожогов, от попадания влаги. Шляпы предназначены для защиты головы человека, работающего в горячем цехе от ожогов брызгами расплавленного или раскаленных материалов и от теплового излучения. Шляпы изготовляются из войлока, имеют широкие поля, прикрывающие сверху лицо, уши и шею.

К средствам защиты зрения и лицо от воздействия вредных и опасных производственных факторов (пыли, твердых частиц, брызг жидкости и расплавленного металла, разъедающих газов, ультрафиолетового и инфракрасного излучения) относятся защитные очки, маски специального назначения прикрывающие лицо и шею, ручные и наголовные щитки.

5.3 Противопожарные мероприятия

В целях сохранения оборудования, защиты жизни людей в электролитном цехе разработаны противопожарные мероприятия.