Технологические схемы переработки окисленных железоникелевых руд в кипящем слое
Изучение технологических процессов в кипящем слое. Анализ системы автоматического управления процессом обжига ферроникеля в кипящем слое. Изучение воздействия вредных веществ на окружающую среду в процессе производства и мероприятий по ее охране.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 29.10.2015 |
Размер файла | 755,7 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
4.2 Воздействие вредных веществ на окружающую среду и мероприятия по охране окружающей среды
Воздействие ЭСПЦ на окружающую среду проявляется в результате выделения пыли, газов в атмосферу.
При плавке стали в сталеплавильных печах образуется дым, состоящий из газов (азот, окись и двуокись углерода) и твердых частиц.
Для очистки газов от пыли применяют фильтрующие устройства, в том числе электростатические. Проведение мероприятий по охране труда водного бассейна позволяет увеличить объем использования оборотной воды и снижает потребление свежей из реки Урал, так как на заводе уже существует 12 оборотных циклов, в которых замкнуто 9$ % потребляемой воды. Расход воды на одну тонну готовой продукции составляет около 15 м\ Дзя уменьшений выброса пыли в атмосферу очистка продуктов сгорания от печей производится в пылеуловителях.
Для очистки и обезвреживания технологических и вентиляционных выбросов в атмосферу в ЭСПЦ предусмотрены газоочистные установки, позволяющие обезвреживать выпуски с последующей утилизацией. Для максимального ослабления влияния на окружающее население производственных загрязнений атмосферного воздуха территория санитарно-зашитной зоны чугунно-плавильного комплекса благоустроена и озеленена газоустойчивыми породами деревьев и кустарников.
Систематически проводят контроль концентрации вредных примесей с дальнейшим их анализом и обработкой результатов.
В процессе производства образуются отходы, которые в зависимости от их качества проходят несколько основных операций: сортировка, разделка и механическая обработка.
В связи с ужесточением требований на фоне общего ухудшения экологической обстановки в зонах расположения металлургических заводов необходимо резкое повышение эффективности работы систем газоудаления и разработка новых безотходных технологических систем. Для этого необходимо знать удельные выбросы загрязняющих веществ в атмосферу каждого цеха с учетом его производительности.
Таким образом, основной задачей руководства ЭСПЦ является рациональное использование водных ресурсов, уменьшение отходов, выбросов в атмосферу, уменьшение аварийной ситуации.
4.3 Воздействие вредных веществ на организм человека
В санитарно-гигиенической практике вредные вещества подразделяются на пыль и химические вещества. Вредные вещества могут проникать в организм человека через дыхательные пути, пищеварительный тракт, кожный покров и слизистые оболочки. После всасывания в кровь вредные вещества распределяются в зависимости от кровообращения и сорбционных свойств тканей. Некоторые металлы (марганец, хром, ванадий и др.) быстро выводится из крови, но накапливаются в почках и печени; соединения бария, бериллия, свинца образуют прочные соединения, накапливающиеся в костной ткани. Некоторые металлы, накапливаясь в печени, почках и других органах, могут вновь поступать в кровь. Пути выведения вредных веществ зависят от их физико-химических свойств и превращений в организме. Тяжелые металлы выделяются в основном через желудочно-кишечный тракт и почки, некоторые органические соединения частично выделяются с выдыхаемым воздухом, другие - через кожу.
В производственных условиях отравления могут быть острыми и хроническими. Острые отравления происходят быстро (в течение смены) при высоких концентрациях газов или паров, сильном загрязнении кожных покровов. Острые отравления чаще всего происходят в результате аварий или грубых нарушений безопасности труда. Хронические отравления возникают постепенно при длительном действии токсичных веществ, проникающих в организм в относительно небольших количествах. Они развиваются вследствие накопления массы вредного вещества в организме и вызываемых им изменений.
Пыль может оказывать на человека общетоксичное, раздражающее и фиброгенное воздействия. В металлургии выделяются в основном пыли металлов (чугуна, стали, меди, алюминия), а также кремнеземсодержащие, графитовые и др. Фиброгенное действие пыли в том, что она вызывает в легких развитие соединительных тканей, нарушающих функцию органа, приводя к профессиональным заболеваниям - пневмокониозам [15].
5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
5.1 Определение базовой цены разработки технического задания на создание автоматизированной системы (АС)
Исходные данные, предварительно согласованные, представлены в таблице 7.
Таблица 7 - Коэффициенты к установленным ценам и условия их применения
Условия применения коэффициента |
Обозначение коэффициента |
Величина коэффициента |
Принятый коэффициент |
|
АС разрабатывается с целью тиражирования |
К? |
1,2-1,4 |
1,2 |
|
В АС применяются зарубежные технические средства |
К? |
1,05-1,25 |
1,2 |
|
Итого общий коэффициент |
- |
- |
1+(0,2+0,2)=1,4 |
Расчет базовой цены разработки технического задания представлен в таблице 8. С учетом коэффициентов базовая цена разработки составит: 0,42 млн. руб.•1,4=0,588 млн. руб.
Таблица 8- Трудоемкость разработки ТЗ на создание АС (в баллах)
Основные факторы, определяющие трудоемкость разработки |
Количество баллов Бтз |
|
1. Степень научно- технической новизны технологического объекта управления (ТОУ) (Ф?) |
||
III степень - не имеет действующих аналогов |
2 |
|
2. Характер протекания управляемого технологического процесса во времени (Ф?) |
||
Циклический |
3 |
|
3. Количество технологических операций, выполняемых на ТОУ (Ф?)_ |
||
свыше 5 до 10 |
2 |
|
4. Количество переменных, характеризующих ТОУ (Ф?)______________ |
||
до 20 |
1 |
|
Итого баллов |
8 |
|
Итого цена разработки |
0,42 |
5.2 Определение цены разработки проектной документации на АСУ ТП
Расчет цены разработки проектной документации на АСУ ТП представлен в таблице 9.
Таблица 9- Трудоемкость разработки проектной документации на АСУ ТП
Основные факторы, определяющие трудоемкость разработки |
Количество баллов для частей проектной документации (БЧ) |
||||||
ОР |
ОО |
ИО |
ТО |
МО |
ТО |
||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
Характер протекания управляемого технологического процесса во времени(Ф?):циклический (прерывистый, с существенной для управления длительностью интервалов непрерывного функционирования и циклическим следованием интервалов с различными режимами) |
3 |
2 |
3 |
2 |
3 |
3 |
|
Количество технологических операций, контролируемых или управляемых АС (Ф?): до 5 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
Степень развитости информационных функций АС (Ф?): I степень - параллельные контроль и измерение параметров состояния ТОУ |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
Степень развитости управляющих функций АС (Ф?):_ II степень - каскадное и (или) программное автоматическое регулирование или автоматическое программное логическое управление по "жесткому циклу" |
3 |
2 |
3 |
3 |
3 |
3 |
|
Режим выполнения управляющих функций АС (Ф?):_______ автоматизированный режим прямого (непосредственного) цифрового (или аналого-цифрового) управления |
5 |
3 |
5 |
7 |
7 |
7 |
|
Количество переменных измеряемых, контролируемых и регистрируемых АС (Ф?):____ до 20 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
Количество управляющих воздействий. |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
Составные части проектной документации:
- общесистемные решения (ОР);
- организационное обеспечение (ОО);
- информационное обеспечение (ИО);
- техническое обеспечение (ТО);
- математическое обеспечение (МО);
- программное обеспечение (ПО).
С учетом коэффициентов базовые цены разработки частей проектной документации на АС составят:
ДляОР: 0,040 • 1,4 = 0,056 млн. руб.
ОО: 0,025 • 1,4 = 0,035 млн. руб.
ИО: 0,056 • 1,4 = 0,0784 млн. руб.
ТО: 0,104 • 1,4 = 0,1456 млн. руб.
МО: 0,156 • 1,4 = 0,2184 млн. руб.
ПО: 0,190 • 1,4 = 0,266 млн. руб.
Разработка документации выполняется в две стадии. Распределение базовой цены разработки проектной документации на АСУ ТП по стадиям представлена в таблице 4. Общая базовая цена разработки проектной документации на АСУ ТП равна:
Цпд= 0,056 + 0,035 + 0,0784 + 0,1456 + 0,2184 + 0,266= 0,7994 млн. руб.
Таблица 10- Распределение базовой цены двухстадийной разработки проектной документации на АС по стадиям
Части проектной документации |
Базовая цена двухстадийной разработки |
В том числе |
||
Технический проект |
Рабочая документация |
|||
млн.руб. |
млн.руб. |
млн.руб. |
||
1 |
2 |
3 |
4 |
|
Общесистемн ые решения Покупка расходных материалов |
0,056 |
0,0392 |
0,0168 |
|
Организационное обеспечение Форма для персонала |
0,035 |
0,014 |
0,021 |
|
Информационное обеспечение Проведение экспериментов |
0,0784 |
0,03136 |
0,04704 |
|
Техническое обеспечение Запуск ПК, плата для КПО, инструмента |
0,1456 |
0,0728 |
0,0728 |
|
Математическое обеспечение Разработка математической модели |
0,2184 |
0,19656 |
0,02184 |
|
Программное обеспечение Закупка лицензионного ПО |
0,266 |
0,0266 |
0,2394 |
|
Всего: |
0,7994 |
0,38052 |
0,41888 |
Рассчитаем затраты на внедрение, которые составят 20% от стоимости разработки проектной документации
0,7994 • 0,2 = 0,160 млн. руб.
6.3 Расчет срока окупаемости, внедряемой АС
Данный расчет начнем с определения годового объема шихты подвергаемой тепловому контролю и регулированию, и определения рыночной стоимости 1 кг.
Годовой объем производства до внедрения АС:
Вгод1=10000 кг
Цена 1 кг шихты до внедрения АС:
Ц1=120 руб/т
Доход от реализации до внедрения АС:
РП1= Вгод1•Ц1= 10000• 120 = 1,2 млн. руб.
После внедрения АС теплового контроля состава шихты произойдет повышение качества выходного продукта, а, следовательно, увеличится выручка от реализации
Цена 1 т шихты после внедрения АС:
Ц2= 200 руб.
Количество брака снизилось на 5%
Объем производства после внедрения АС:
Вгод2=Вгод1+0,05•Вгод1=10000 кг + 0,05•10000 кг =10500 кг
Выручка от реализации после внедрения АС:
РП2=Вгод2•Ц2= 10500 • 200 = 2,1 млн. руб.
Прирост прибыли за счет роста доходов от реализации:
?П= РП2-РП1= 2,1 млн. руб. - 1,2 млн. руб. = 0,9 млн. руб.
Срок окупаемости:
Ток=КВ/?П= 0,9/0,9= 1 год
По расчету срока окупаемости видно, что данное производство окупит себя в срок около 1 года с расчетом на то, что производство не будет останавливаться и иметь производственную мощность 10000 т. в год.
Таблица 11-Динамика изменения технико- экономических показателей в результате внедрения АС
Наименование показателей |
До внедрения АС |
После внедрения АС |
Изменения |
|
Стоимость АС с учетом монтажа, млн.руб |
- |
0,9 |
- |
|
Цена шихты, руб/кг |
120 |
200 |
"+80" |
|
Доход от реализации,млн. руб |
1,2 |
2,1 |
"+0,9" |
|
Срок окупаемости, лет |
- |
1,0 |
- |
|
Общие затраты на внедрение |
__ |
0,9 |
__ |
|
6.4 Расчет капитальных затрат
Капитальные вложения на осуществление проекта рассчитываются на основе затрат на оборудование и технологию, на их приобретение или на разработку. Затраты на расширение производства могут быть определены по отраслевым нормативам.
Дополнительные капитальные затраты рассчитываются по формуле (51).
(51)
где стоимость оборудования, руб.;
стоимость строительно-монтажных работ, руб.;
стоимость ликвидационного оборудования, руб.
Стоимость конкретных видов оборудования приведена в таблице 12.
Таблица 12- Стоимость оборудования
Наименование оборудования |
Стоимость с доставкой, руб. |
|
Компьютер (системный блок, монитор, клавиатура, мышь) |
45293 |
|
Интегрированная SCADА- и softlogix система для разработки АСУТП |
10394,24 |
|
Дополнительные материалы (кабели, провода, клеммные зажимы) |
2000 |
|
Итого: |
57687,24 |
Стоимость оборудования составляет
Примем стоимость строительно-монтажного оборудования 50 % от стоимости оборудования.
(52)
Так как разработки не предусматривают ликвидацию старого оборудования, то ликвидационная стоимость в данном случае отсутствует.
Вывод
Таким образом при внедрении АС процесс полностью окупает себя и доход от его реализации будеть 0,9 млн рублей в год увеличиваться.
Заключение
В данной дипломной работе было проведено исследование процесса обжига ферроникеля в печи кипящего слоя и работы печь КС с помощью математической модели . По данной модели были построены статистические зависимости «количество готового класса» от управляющих переменных «исходная загрузка» и «количество окислительного газа».
В дипломной работе было исследовано и разработано множество различных режимов работы печь кипящего слоя, схем и алгоритмов. Перечислим основные исследования и разработки данного дипломного проекта:
разработана схема цепи агрегатов технологического комплекса измельчения. В которой показаны агрегаты измерительного комплекса и движения потоков руды, воды, песков и готового класса;
Проведено исследование и построены статические характеристики зависимостей выхода готового класса от входного потока руды (при различной мягкости материала) и текучести пульпы;
Разработан алгоритм для оптимального управления измельчительным комплексом.
Разработана функциональная схема автоматизации с описанием контуров и спецификацией на приборы, выбран и представлен подходящий контроллер для данной АСУ;
Выполнен анализ потенциально опасных и вредных факторов по основным операциям измельчения руды и разработаны технические меры защиты от них;
Произведен расчет стоимости двухстадийной разработки проектной документации для АСУ ТП и расчета срока окупаемости.
Список используемой литературы
Клушин Д.Н., Серебренникова Э.Я., Бессер А.Д. и др. Кипящий слой в металлургии. - М.: Металлургия, 1978.
Кучин Г.М. Обжиг в кипящем слое. - М.: Металлургия, 1966.
Данилин Л.А. и др. Математическая модель процесса окисления сульфидного цинкового концентрата в кипящем слое. Известия вузов. // Цветная металлургия, 1982, №2.
Хабаши Ф. Основы прикладной металлургии, т.1. - М.: Металлургия, 1975.
Буровой Н.А. Автоматическое управление процессами в кипящем слое. - М.: Металлургия, 1969.
Ванюков А.В., Зайцев В.Я. Теория пирометаллургических процессов. - М.: Металлургия, 1973..
Медведев Р.Б. и др. АСУТП в металлургии. - М.: Металлургия, 1987.
Закон РФ"О безопасности и охране окружающей среды" №528-II.28 февраля 2004.
Каретникова Н.В. методические рекамендации по оформлению дипломной работы и пояснительной записки к дипломному проекту, изд. «МИСиС» С.1-31.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Печи для обжига сульфидных концентратов в кипящем слое. Научные основы окислительного обжига медных концентратов. Оценка выхода обоженного медного концентрата и его химический и рациональный состав. Определение размеров печи для обжига в кипящем слое.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 26.10.2022Подготовка медных руд и концентратов к металлургической переработке. Конвертирование медных штейнов. Термодинамика и кинетика реакций окисления сульфидов. Теоретические основы обжига в кипящем слое. Плавка сульфидных медьсодержащих материалов на штейн.
курсовая работа [5,0 M], добавлен 08.03.2015Принцип обжига в кипящем слое сульфидов. Конструкции обжиговых печей КС. Определение размеров печи, ее удельной производительности, оптимального количества дутья, материального и теплового баланса окисления медного концентрата. Расчёт газоходной системы.
курсовая работа [131,5 K], добавлен 05.10.2014Серная кислота: физико-химические свойства и применение. Характеристика исходного сырья. Технологическая схема производства серной кислоты контактным способом. Расчет материального баланса процесса. Тепловой баланс печи обжига колчедана в кипящем слое.
курсовая работа [520,8 K], добавлен 10.06.2015Установки для сушки сыпучих материалов. Барабанные сушила, сушила для сушки в пневмопотоке и кипящем слое. Установки для сушки литейных форм, стержней. Действие устройств сушильных установок. Сушила с конвективным режимом работы. Расчет процессов сушки.
курсовая работа [2,9 M], добавлен 29.10.2008Описание конструкции, принципа действия и чертеж кинематической схемы фризера непрерывного действия. Машинно-аппаратурная схема линии производства мороженого в вафельных стаканчиках. Замораживание в кипящем хладагенте. Перечень требований охраны труда.
курсовая работа [2,1 M], добавлен 16.10.2014Обзор патентов и технической литературы. Обоснование и выбор технологической схемы производства, контроля и автоматизации. Разработка конструкции сушилки с "кипящем" слоем для сушки хлорида калия. Технологический расчет аппарата, прочностные расчеты.
презентация [763,5 K], добавлен 15.05.2015Сущность процесса сушки. Расчет сушильной установки. Аппаратное обеспечение процесса сушки. Технологические основы регулирования сушилок с кипящим слоем. Определение момента окончания сушки по разности температур. Автоматизация сушильных установок.
дипломная работа [2,7 M], добавлен 25.01.2011Анализ технологического процесса абсорбции циклогексана и циклогексанона как объекта управления. Основные технологические стадии получения продукта. Синтез системы автоматического управления технологическим процессом. Разработка панели для SCADA.
курсовая работа [5,6 M], добавлен 10.04.2011Обжиговые печи черной металлургии. Рациональная конструкция печи. Принцип действия и устройство шахтных печей. Способы отопления и режимы обжига в шахтных печах. Аэродинамический режим печи. Особенности теплообмена в слое. Шахтные и обжиговые печи.
курсовая работа [550,4 K], добавлен 04.12.2008