Производство галлия

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

галлий химический технологический

Актуальность темы. В поcледние годы наблюдается устойчивый рост потребления галлия в виде полупроводников соединений, что требует расширения его производства.

Основной источник первичного галлия - оборотные растворы производства глинозема по методу Байера. Однакo традиционные методы извлечения галлия из Байеровских растворов: электролиз и цементация на амальгаме натрия или галламе алюминия малопроизводительны и не позволяют перерабатывать большие объемы щелочных растворов, поэтому извлечение галлия в глиноземном производстве составляет несколько процентов возможного.

С поступлением в переработку в байеровскую ветвь бокситов Краснооктябрьского месторождения изменился примесный состав алюминатных растворов глинозёмного производства, в частности, повысился уровень соединений серы низших валентностей, возросло содержание органических соединений, несмотря на внедрение технологических приёмов по выводу примесей. Кpоме того, из-за снижения содержания галлия в бокситах, а также с появлением новой расходной статьи баланса галлия - вывода с железистыми песками, - с внедрением данной технологии содержание галлия в производственных растворах понизилось.

Для обеспечения устойчивой работы галлиевого производства на переделе декомпозиции была выделена одна батарея декомпозиции под выкручивание чисто байеровского раствора с последующим получением маточного байеровcкого раствора. На переделе выпарки маточный байеровский раствор подвергался раздельному упариванию и последующей откачке на галлиевое производство без смешения со спекательным.

В условиях увеличения выпуска глинозёма и улучшения качества продукции по гранулометрическому составу узлы раздельной декомпозиции и выпарки сдерживали развитие производства на данных переделах.

В случае перевода галлиевого производства с байеровских растворов на смешанные по существовавшей проектной схеме из - за негативного воздействия растворных примесей сложности с выпуском чернового галлия могли стать критическими.

Поэтому возникла необходимость в разработке новой технологической схемы получения галлия.

Цель, задачи и объект дипломного проектирования.

Целью дипломного проекта являлось усовершенствование технологии получения чернового галлия при работе с алюминатными растворами измененного примесного состава.

Задачей дипломного проекта являлось изучение способов очистки алюминатных растворов от примесей, методов концентрирования растворов по галлию.

Объектом дипломного проекта являются смешанные алюминатные растворы глиноземного производства.

Научная новизна. На основании расчёта материальных потоков и финансовых затрат на усовершенствованную технологию производства галлия установлено, что данная технология даёт существенные преимущества по сравнению с ранее существующей технологией производства галлия, применявшейся в АО «Алюминий Казахстана». С целью интенсификации процесса цементации предлагается внести в существующий процесс импульсную подачу алюминатного раствора, что позволяет увеличить давление и концентрацию в цементаторе.

Теоретической и методологической основой являлась новейшая доступная информация и опыт современных металлургических предприятий и общепринятые методики расчетов по технологии производства глинозема и галлия, проектированию металлургических заводов.

Практическая база. Практической базой дипломного проекта является химико - металлургический АО «Алюминий Казахстана».

1. Общая характеристика АО «Алюминий Казахстана»

Для металлуpгических предприятий цветной металлургии характеpны непрерывно протекающие во времени многоступенчатые процессы пpоизводства, сочетающие механические и химические изменения пpедметов тpуда.

Технологические процессы в этой отрасли протекают с большими затратами тепловой и электрической энергии, характерны крупные агрегаты, требующие коллективного обслуживания, стpогой согласованности в ходе протекания технологических процессов.

Павлодарский алюминиевый завод относится к предприятиям цветной металлургии с высокими материальными потоками и большим грузообоpотом привлечением крупногабаpитных многотоннажных агpегатов и аппаpатов.

Краткая характеристика предприятия

1964 год 47 лет назад в казахстанской степи был построен завод, по уникальной технологии перерабатывающий низкокачественную глиноподобную руду, на что не отважился до сих пор ни один завод ни в одной стране мира. Причем качество продукции, которую выпускает завод из бедной казахстанской руды - глинозема, галлия, сульфата алюминия, - самое высокое.

47 лет завод жил не благодаря чему-то, а - вопреки. Вопреки самым разным обстоятельствам, из которых каждое в отдельности и которые все вместе могли на любом этапе существования завода поставить на нем крест. Ошибки и недоработки проекта, постоянная проблема рудной базы, трудный опыт первых лет приватизации. Но вопреки всем обстоятельствам завод выжил, живет и развивается. И это достижение уже - не стечение обстоятельств. Это воля людей, которые на протяжении всех лет существования предприятия вкладывали в него свои знания, опыт, труд. Уровень интеллекта работавших и работающих здесь людей всегда был очень высоким. Павлодарский алюминиевый завод - некогда флагман цветной металлургии СССР, последнее десятилетие живет с новым именем - Акционерное общество «Алюминий Казахстана». Теперь это уже не просто завод, а целый промышленный комплекс, объединяющий объекты энергетики, добычи сырья и, собственно, производства глинозема и сопутствующей продукции. Сегодня «Алюминий Казахстана» - флагман цветной металлургии нашей суверенной республики.

Лучшие традиции Павлодарского алюминиевого завода: доброе имя, новаторство и творчество в самых разных областях науки и производства, начиная от автоматизации технологического процесса и заканчивая постоянным совершенствованием технологии и оборудования, АО «Алюминий Казахстана» бережно хранит и продолжает. В данное время в Павлодаре заработал первый электролизный завод, и Казахстан впервые в своей истории начинает выпуск собственного «крылатого» металла - алюминия.

Сегодня «Алюминий Казахстана» - это предприятие с уникальным сочетанием богатейших традиций и высоких современных технологий, модернизированным оборудованием и новой философией менеджмента, включающей промышленный, социальный и экологический аспекты. В АО «Алюминий Казахстана» производство глинозема осуществляется по последовательной, комбинированной схеме Байер-спекание. Данный способ обусловлен химическим составом бокситов, поступаемых на переработку. Все глиноземное производство разбито на три основных цеха: ГМЦ, ХМЦ, ЦС и ЦПС.

Павлодарский алюминиевый завод расположен в г. Павлодаре Республике Казахстан, восточнее жилых районов города. Завод граничит южной стороной с территорией ТЭЦ - 1 и городскими землями, северной - с железнодорожной станцией.

Железнодорожная связь завода с общей сетью железнодорожных дорог осуществляется примыканием подъездного железнодорожного пути завода к станции МПС - Южная, расположенной на расстоянии 1 км от северной границы завода.

С городом завод связан автомобильной дорогой и трамвайной линией.

Завод запроектирован на принципах широкого кооперирования в строительстве и эксплуатации объектов общегородского хозяйства в части строительных баз, водоснабжения, канализации, тепловых и электрических сетей, общегородских объектов и объектов бытового и коммунального назначения. Основание проектной схемы, достигнутое технико - экономическими показателями процесса, позволили коллективу завода и ВАМИ поставить вопрос об увеличении мощности по производству глинозема на 11,1% в год сверх утвержденной.

2. Расчет себестоимости продукции на планируемый период

Расчет затрат на амортизацию, содержание и текущий ремонт основных фондов. Основные фонды - важнейшая и преобладающая часть всех фондов в промышленности. Они определяют производственную мощность предприятий, характеризуют их техническую оснащенность, непосредственно связаны с производительностью труда, механизацией, автоматизацией производства.

На основании данных таблицы 8.1 рассчитываются затраты на амортизацию, содержание и эксплуатацию основных фондов. Результаты расчетов заносятся в таблицу.

Расчет затрат на содержание и эксплуатацию основных производственных фондов участка получения галлия

На проектируемом участке будет применяться обычный, равномерно-прямолинейный способ начисления амортизации, т. к. производственные процессы на предприятиях цветной металлургии протекают непрерывно по времени, капитальные ремонты и ППР проводятся на части выведенного, из основного процесса работы оборудования, без снижения мощности и качества продукции.

Стоимость зданий, сооружений, передаточных устройств и оборудования общезаводского назначения принимается в размере 10% от общей стоимости. Инструменты и инвентарь принимаем 1,5% от производственного оборудования.

В настоящее время амортизационные отчисление производится только на полное восстановление основных фондов. Затраты на ремонт основных фондов включают в себестоимость выпускаемой продукции по мере их осуществления.

Ремонт основных фондов необходим для поддержания их в рабочем состоянии. Текущий ремонт предназначен для поддержания основных средств в исправном и работоспособном состоянии, при котором производится замена небольшого количества изношенных деталей и регулирование механизмов оборудования с целью обеспечения его нормальной эксплуатации до очередного ремонта по плану. Текущий ремонт производится в сроки, предусмотренные графиком, представлен в таблице.

Смета затрат на содержание и эксплуатацию оборудования участка получения галлия

Смета цеховых расходов участка получения галлия

Расчет материальных затрат на производство продукции. Важным показателем, характеризующим работу предприятий, является себестоимость продукции. Анализ себестоимости продукции, работ и услуг имеет исключительно важное значение. Он позволяет выяснить тенденции изменения данного показателя, выполнения плана по его уровню, определить влияние факторов на его прирост и на этой основе дать оценку работы предприятия по использованию возможностей и установить резервы снижения себестоимости продукции.

Материальные затраты - это наиболее крупный элемент затрат на производстве, который включает:

- сырье и материалы;

- топливо и энергия, расходуемые на технологические цели и хозяйственные нужды;

- покупные комплектующие изделия и полуфабрикаты, подвергающиеся в дальнейшем монтажу, сборке или дополнительной обработке на данном предприятии;

- производственные услуги сторонних предприятий и организаций, а также подразделений (состоящих на балансе предприятия), не относящихся к его основной деятельности.

Материальные затраты 1 тонны галлия, согласно расчётного материального баланса производства

При непрерывном режиме работы производства такие графики могут различаться числом выходов в рабочей неделе и календарным периодом, в течение которого рабочий последовательно отрабатывает во всех сменах - дневной, ночной.

Расчет количества смен технологов участка получения чернового галлия. “Законом о труде” Республики Казахстан установлена 40 часовая рабочая неделя при нормальных условиях работы. Законом не оговаривается сокращение предпраздничных рабочих дней в году. Определяем:

- номинальный годовой фонд работы оборудования F_н в час

F_н=365·24=8760 ч.

где 365 - количество дней в году;

24 - продолжительность дня в часах.

- действительный годовой фонд времени работы оборудования F_д в час

где - процент потерь времени работы на развод, регламентированные перерывы на (5%).

ч

- плановый эффективный фонд времени рабочего определяем из бюджета времени одного рабочего в год F_э.раб в час

F_э.раб = (Д_к-Д_в-Д_отп) ·Т_s ·(1-b/100)

где Д_в - процесс производства продукции на металлургическом предприятии непрерывен, следовательно количество выходных дней будет равно: 104 - 10 = 94 дня, где 104 - количество выходных дней в году; 10 - количество праздничных дней в году;

Д_отп - отпуск (30 дней);

Д_к - количество календарных дней в году (365);

Т_s - продолжительность рабочей смены (11часов);

b - коэффициент использования оборудования на участке получения чернового галлия (0,786578).

F_э.раб. = (365-94-30-6)·11·0,786578=2033,30 час.

Расчёт количества смен на участке

,

n=8322 / 2033,3=4,09 ? 4

где в - выходные дни;

11- с 8^оо ч до 20^оо ч.;

4 - с 20^оо ч до 0^оо ч.;

7 - с 0^оо ч до 8^оо ч..

Количество часов, отработанных каждой сменой в месяц:

А=(15Ч11)+4=169 ч., С=(14Ч8)+7=161 ч.,

В=15Ч11=165 ч., Д=15Ч11=165 ч..

В течение смены представляется один час обеденного перерыва, не входящий в оплату труда рабочего-повременщика, но входящий в общее время пребывания рабочего на предприятии. Баланс времени работы одного рабочего-повременщика за год представлен в таблице.

Баланс времени работы одного рабочего - повременщика за год

Расчет численности работающих по категориям. Численность рабочих определяют следующими методами в зависимости от характера используемых норм и нормативов на отдельных участках производства:

- по нормативам численности;

- по нормам выработки;

- по нормам времени.

Каждый из указанных методов требует предварительного установления планового баланса рабочего времени. Такой баланс составляется для отдельных групп рабочих на основе анализа использования рабочего времени в отчетном периоде и намеченных в плане мероприятий по оздоровлению условий труда и повышению трудовой дисциплины. Потери рабочего времени по неуважительным причинам в плановый баланс не включают.

Планирование численности рабочих зависит от характера производственных процессов и организации труда. Различают списочную, штатную и явочную численность работников. Под явочной численностью понимают фактическое число работников, занятых на предприятии в течение суток. Штатный состав больше явочного на число работников, необходимых в непрерывных производствах для подмены выходные и праздничные дни. Списочный состав больше штатного на число временно отсутствующих в связи с болезнями и прочими причинами. В списочный состав включают всех постоянных, временных и сезонных работников. При этом выявляется списочный состав на определенную дату и среднесписочный состав за определенный период.

Явочная численность рабочих Ч_яв определяется по формуле

где Н_ч - норматив численности;

С - число агрегатов;

S - количество рабочих смен в сутки.

человека.

Затем определяется число подменных рабочих согласно графику сменности. Штатное число рабочих рассчитывается по формуле

человека.

Списочный состав определяется по формуле

где F_н - номинальный фонд рабочего времени, час;

F_эф - эффективный фонд рабочего времени, час.

,принимаем 213 человек.

Численность служащих определяется на основе предлагаемой структуры работающих в следующем соотношении (таблица).

Структура работающих на участке получения чернового галлия

Общепроизводственные расходы. Основным производственным звеном крупного промышленного предприятия является цех. При цеховой структуре управления руководителю предприятия подчиняются начальники цехов. Начальнику цеха подчиняются начальники участков, либо старшие мастера, либо мастера. Старшему мастеру подчиняются мастера. Начальнику участка подчиняются старшие мастера, которым в свою очередь подчиняются мастера.

Общепроизводственные расходы включают в себя расходы по управлению предприятием и организацией работ. К ним относятся зарплата руководителям, служащим, малого обслуживающего персонала с отчислениями на социальные нужды. Также относится амортизация производственных помещений, затраты на текущий ремонт, канцелярские, почтовые и другие расходы, налоги.

Годовой фонд зарплаты перечисленных ниже категорий работников рассчитывается, исходя из месячной ставки и количества работающих по каждой штатной должности. Потребность в инженерно-технических работниках, служащих и МОП определяют в соответствии с утвержденной директором предприятия структурой управления на основе объема производства и типовых структур и штатов для подотраслей цветной металлургии. При отсутствии отраслевых нормативов численность ИТР, служащих и МОП определяется по прогрессивным разработанным самим предприятием нормам, учитывающим сложившиеся соотношения между численностью ИТР, служащих и МОП (рабочих). Штатное расписание участка получения чернового галлия представлено в таблице.

Штатное расписание участка получения чернового галлия

Планирование фонда заработной платы. Затраты на оплату труда - это выплаты за фактически отработанное время или работу в соответствии с тарифными ставками или должностными окладами, надбавками и премиями за достигнутые показатели в работе, оплата очередных и учебных отпусков, стоимость продуктов, выдаваемых в порядке натуральной оплаты, выплаты в связи с реорганизацией и ликвидацией предприятия.

При планировании зарплаты определяются показатели фонда заработной платы и средняя заработная плата работающего.

На предприятиях цветной металлургии значительная часть промышленно-производственных рабочих оплачивается повременно.

Для расчета оплаты труда применяется повременная форма оплаты труда. Повременной называется такая форма оплаты труда, при которой заработная плата начисляется работникам по установленной тарифной ставке или по окладу за фактически отработанное на производстве время.

Заработная плата одного рабочего определяется по формуле

где Т_ст - часовая тарифная ставка соответствующего разряда, тенге/ч.;

F_эф - эффективный годовой фонд времени работы одного среднесписочного работающего.

Часовая тарифная ставка рабочего первого разряда рассчитывается по формуле

Размещено на Allbest.ru