Горячие простои в электросталеплавильных печах составляют 6-8% от номинального времени работы:

ТФ = Тн - (1 - 0,08). (12)

Тогда фактическое время работы составит:

Тф = 8596•(1-0,08) = 7908,32 ч.

Удельная производительность определяется по формуле:

, (13)

где Q - масса садки (завалка), т;

T - принятая единица времени, час;

tпл - длительность плавки, час;

К1 - коэффициент выхода годного.

Удельная производительность одной электропечи в базовый период составит:

Рбаз(уд)=((120•60)/50)•0,96=138.24 т/час.

Годовая производительность одной печи в базовый период:

Рбаз(год)=138.24•7908,32=1093246.157 т/год.

Годовая производительность цеха в базовый период:

Рбаз(год)= 1093246.157 •2 = 2186429.31 т/год.

4.4.2 Расчет дополнительных капитальных затрат

В проекте предусматриваются мероприятия по повышению качества металлопродукции и технико-экономических показателей работы цеха.

Реализация мероприятий не связана с дополнительными капитальными затратами. Капитальные вложения на осуществление проекта не рассчитываются, затраты на оборудование и технологию, на их приобретение или на разработку не предусматриваются.

4.4.3 Расчёт производительности труда

Определяется производительность труда на одного рабочего базового периода.

Производительность труда базового периода:

ПТ(б) = Р(б)/Ч(с), (14)

где ПТ(б) - производительность труда базового периода, т/чел.;

Р(б) - годовая производительность цеха в базовый период, т/год;

Ч(с) - численная списочность рабочих, чел.;

ПТ(б) = 2186493,31 / 639 = 3421,74 т/чел.

4.4.4 Качество продукции и выход годного

Выход годного во многом зависит от качества производимой продукции. Повышение качества продукции равнозначно увеличению ее объема и повышению производительности агрегатов. При этом снижается расходный коэффициент, который оказывает положительное влияние на себестоимость продукции [23].

При повышении выхода годного на m процентов уменьшается расход материалов (полуфабрикатов) на производство единицы продукции. Необходимо рассчитать расходный коэффициент при повышении выхода годного.

В таблице 28 представлена базовая калькуляция на производство марки 08ГБФ-У, выплавляемой в ЭСПЦ ОАО «Уральская Сталь» [29].

Таблица 28 Базовая калькуляция себестоимости 1 т электростали марки 08ГБФ-У

Статьи затрат	Цена, руб/т	Количество, т/т	Сумма, руб
1	2	3	4
1 Сырье и основные материалы, т
1.1 Чугун передельный жидкий	4743	0,389	1845.02
1.2 Лом стальной и отходы стали	4778	0,870	4156,86
1.3 Ферросплавы и другие легирующие, раскислители
1.3.1 Марганец металлический	36996	0,0069	255,27
1.3.2 Ферросилиций 65%	17366	0,0044	76,41
1.3.3 Силикокальциевая проволока	44300	0,00041	18,163
1.3.4 Феррованадий 80%	381776	0,0011	419,95
1.3.5 Ниобийсодержащая проволока	120005	0,0005	60,00
1.3.6 Ферротитан 35%	40126	0,00086	34,51
1.3.7 Алюминиевая проволока	63121	0,00113	71,33
1.3.8 Силикомарганец	40240	0,0046	185,104
1.3.9 Ферроникель листовой	381016	0,0014	533,42
1.3.10 Карбид кальция	24342	0,0012	29,21
Итого сырья и основных материалов		1.161	7685.254
2 Отходы и брак, т
2.1 Скрап	1525	0,025	32,7875
2.2 Обрезь технологическая МНЛЗ	4422	0,042	185,724
2.3 Окалина	255	0,012	3,06
2.4 Угар	-	0,05	-
2.5 Брак	4778	0,032	152,896
Итого отходов и брака		0,161	379,805
Задано за вычетом отходов и брака		1,000	7305.449
3 Добавочные материалы
3.1 Известь	800	0,0257	20,56
3.2 Коксовая мелочь	3823,23	0,0045	17,205
3.3 ТШС - 4	3841,91	0,0130	49,94
Итого добавочных материалов		0,0432	87,705
Итого с учетом добавочных материалов		1,0432	7393,154
4 Расходы по переделу
4.1 Топливо
4.1.1 Топливо технологическое условное	1168,09	0,036	42,05
4.1.2 Газ природный, тыс.м3	1379,81	0,031	42,77
4.1.3 Электроды (печи), т	69903,72	0,0057	398,45
4.1.4 Электроды (УКП), т	60860,8	0,0009	54,77
4.2 Энергозатраты
4.2.1 Электроэнергия, кВт • ч	2753,27	0,052	143,17
4.2.2 Эл.энергия для плавки, кВт • ч	760,08	0,348	264,51
4.2.3 Пар, ГДж	239,14	0,046	11,0
4.2.4 Вода оборотная, тыс.м3	543,27	0,092	49,98
4.2.5 Вода химическая очищенная	7,97	0,064	0,51
4.2.6 Сжатый воздух, тыс.м3	103,71	0,222	23,02
4.2.7 Аргон, м3	53,66	1,101	59,08
4.2.8 Азот, м3	1089,73	0,003	3,269
4.2.9 Кислород технический, м3/т	1340	0,033	44,22
технологический, м3/т	836,44	0,011	9,2
Итого топлива и энергозатрат		2,0456	1145,999
4.3 Фонд оплаты труда			124,48
4.4 Социальное страхование			39,43
4.5 Содержание основных фондов			1073,30
4.6 Сменное оборудование			27,46
4.7 Ремонтный фонд			194,53
4.8 Амортизация			165,83
4.9 Внутризаводские передвижения			72,08
4.10 Прочие расходы			67,47
Итого расходы по переделу			2910,579
Производственная себестоимость			11459,732

Повышая качество стали, уменьшаем количество брака на 45%.

Индекс роста составит:

Мб/Мпл=1,161/1,144=1,01.

Индекс роста повышает удельную производительность во столько же раз:

Руд(пр)=138,4 • 1,01=139,62 т/час.

Объем планового производства продукции составит:

Рпл(год) =2186429,31•1,01=2208319,277 т/год.

Производительность труда планового периода:

ПТ(пл) = 2208319,277/ 639 = 3455,89 т/чел.

4.4.5 Расчет плановой калькуляции себестоимости продукции

Издержки производства рассчитываются по статьям с учетом факторов, влияющих на их изменение.

Расходы по переделу (РПП) на условную тонну продукции определяются на основе базовых калькуляций себестоимости.

Увеличение объема производимой продукции уменьшает удельную величину условно-постоянных расходов расходов в расходах по переделу.

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

Сi(пл) = CiБ•dус-пер + СiБ•dус-пост / , (15)

где СiБ -затраты i-той статьи расходов по переделу базовой калькуляции, руб/т;

dус-пер-доля условно-переменной части в i-той статье, доли единиц;

dус-пост - доля условно-постоянной части в i-той статье, доли единиц;

-коэффициент роста объема производства.

Расчет условно-постоянных и условно-переменных расходов.

1) Топливо технологическое условное:

Спр.= 42,05•0,60+(42,05•0,40)/1,01=41,88 руб/т.

2) Энергетические затраты:

а) пар:

Спр.= 11,0•0,60+(11,0•0,40)/1,01=10,956 руб/т;

б) вода оборотная:

Спр.= 49,98/1,01=49,485 руб/т;

в) вода химически очищенная:

Спр.= 0,51/1,01=0,50 руб/т;

г) сжатый воздух:

Спр = 23,02 • 1 = 23,02 руб/т;

д) затраты на природный газ:

Спр.= 42,77/1,01 = 42,35 руб/т.

3) Фонд оплаты труда:

Спр.= 124,48•0,40+(124,48•0,60)/1,01=123,74 руб/т.

4) Ремонтный фонд:

Спр.= 194,53•0,35+(194,53•0,65)/1,01=193,28 руб/т.

5) Содержание основных фондов:

Спр.= 1073,30•0,35+(1073,30•0,65)/1,01= 1066,39 руб/т.

6) Сменное оборудование:

Спр.= 27,46•0,35+(27,46•0,65)/1,01= 27,31 руб/т.

7) Социальное страхование:

Спр.= 39,43•0,55+(39,43•0,45)/1,01= 39,25 руб/т.

8) Прочие расходы:

Спр.= 67,47•0,20+(67,47•0,80)/1,01= 66,94 руб/т.

Результаты расчетов представлены в таблице 29.

Таблица 29 Проектная калькуляция себестоимости марки 08ГБФ-У

Статьи затрат	Цена, руб/т	Количество, т/т	Сумма, руб
1	2	3	4
1 Сырье и основные материалы, т
1.1 Чугун передельный жидкий	4743	0,372	1764,39
1.2 Лом стальной и отходы стали	4778	0,870	4156,86
1.3 Ферросплавы и другие легирующие, раскислители
1.3.1 Марганец металлический	36996	0,0069	255,27
1.3.2 Ферросилиций 65%	17366	0,0044	76,41
1.3.4 Силикокальциевая проволока	44300	0,00041	18,163
1.3.5 Феррованадий 80%	381776	0,0011	419,95
1.3.7 Ниобийсодержащая проволока	120005	0,0005	60,00
1.3.8 Ферротитан 35%	40126	0,00086	34,51
1.3.10 Алюминиевая проволока	63121	0,00113	71,33
1.3.11 Силикомарганец	40240	0,0046	185,104
1.3.13 Ферроникель листовой	381016	0,0014	533,42
1.3.14 Карбид кальция	24342	0,0012	29,21
Итого сырья и основных материалов		1,144	7604,630
2 Отходы и брак , т
2.1 Скрап	1525	0,025	32,7875
2.2 Обрезь технологич. МНЛЗ	4422	0,042	185,724
2.3 Окалина	255	0,012	3,06
2.4 Угар	-	0,05	-
2.5 Брак	4778	0,015	71,67
Итого отходов и брака		0,144	293,242
Задано за вычетом отходов и брака		1,000	7311,388
3 Добавочные материалы
3.1 Известь	800	0,0257	20,56
3.2 Коксовая мелочь	3823,23	0,0045	17,205
3.3 ТШС - 4	3841,91	0,0130	49,94
Итого добавочных материалов		0,0432	87,705
Итого с учетом добавочных материалов		1,0432	7399,093
4 Расходы по переделу
4.1 Топливо
4.1.1 Топливо технологическое условное	1168,09	0,0359	41,88
4.1.2 Газ природный, тыс.м3	1379,81	0,0307	42,35
4.1.3 Электроды (печи), т	69903,72	0,0057	398,45
4.1.4 Электроды (УКП), т	60860,8	0,0009	54,77
4.2 Энергозатраты
4.2.1 Электроэнергия, кВт • ч	2753,27	0,052	143,17
4.2.2 Эл.энергия для плавки, кВт • ч	760,08	0,348	264,51
4.2.3 Пар, ГДж	239,14	0,0458	10,956
4.2.4 Вода оборотная, тыс.м3	543,27	0,091	49,49
4.2.5 Вода химическая очищенная	7,97	0,063	0,50
4.2.6 Сжатый воздух, тыс.м3	103,71	0,222	23,02
4.2.7 Аргон, м3	53,66	1,101	59,08
4.2.8 Азот, м3	1089,73	0,003	3,269
4.2.9 Кислород технический, м3/т	1340	0,033	44,22
технологический, м3/т	836,44	0,011	9,2
Итого топлива и энергозатрат		2,0456	1144,865
4.3 Фонд оплаты труда			123,74
4.4 Социальное страхование			39,25
4.5 Содержание основных фондов			1066,39
4.6 Сменное оборудование			27,31
4.7 Ремонтный фонд			193,28
4.8 Амортизация			165,83
4.9 Внутризаводские передвижения			72,08
4.10 Прочие расходы			66,94
Итого расходы по переделу			2898,035
Производственная себестоимость			11441,993

Таким образом абсолютное изменение себестоимости составляет 17,739 руб/т.

Относительное изменение себестоимости определяется по формуле:

; (16)

.

Себестоимость уменьшилась на 0,15%.

4.4.6 Расчет прибыли от реализации продукции

Прибыль от реализации продукции рассчитывается по следующей формуле:

П = У(Цi - Сi)•Pi, (17)

где Цi - оптовая цена продукции, руб.;

Сi - себестоимость продукции, руб./т;

Рi - производительность, т.

При рентабельности производства 20%, цена стали составит:

Ц = Спр • R; (18)

Цбаз = 11459,732 • 1,20 = 13751,678 руб/т.

Рассчитаем прибыль от реализации продукции:

Ппр=(13751,678-11441,993)•2208319,227=5100523148 руб;

Пбаз=(13751,678-11459,732)•2186492,31=5011322304 руб.

Чистая прибыль представляет собой прибыль от реализации продукции за вычетом налогов:

ЧП=ПР-Н, (19)

где ЧП - чистая прибыль, руб;

ПР -прибыль от реализации продукции, руб;

Н - налоги, руб.

В проекте учитывается налог на прибыль-20%.

Налог на прибыль составляет:

Н=0,20•ПР. (20)

Н(баз)=0,20•5011322304=1002264461 руб;

Н(пр)=0,20•5100523148=1020104630 руб.

Чистая прибыль:

ЧП(пр)=5100523048?1020104630=4080418418 руб/год;

ЧП(баз)=5011322304 ?1002264461 =4009057843 руб/год.

4.4.7 Экономическая эффективность проектных решений

В расчетах экономической эффективности принятых решений принимаем повышение рентабельности.

Рентабельность производства определяется по формуле:

R= ((Ц?Спл)/Спл)•100% , (21)

где R - рентабельность, %;

Ц - цена одной тонны продукции, руб;

Спл - себестоимость плановая, руб/т.

R(пр)= ((13751,678?11441,993)/11441,993)•100=20,18%

R(баз)= ((13751,678?11459,732)/11459,722)•100=20%.

Т.к. в проекте предусматривается повышение качества продукции, годовой экономический эффект рассчитаем по формуле:

Эг=[(Цпл?Спл)?(Цб?Сб)]•Рпл ; (22)

Эг=[(13730,392-11441,993)?(13751,678-11459,732)]•2208319,277=7833791,8 руб.

4.4.8 Определение объема безубыточного производства

Предел безубыточности характеризует неопределенность и риск в процессе реализации проектных решений. Он представляет собой количество продаж или производство продукции, при котором объем реализации (выручки) равен издержкам производства. Прибыль в этой точке равна нулю.

Точка безубыточности определяется по формуле:

, (23)

где Спос - общие постоянные расходы, руб;

Ц - продажная цена единицы продукции, руб/т;

Спер - удельные переменные затраты, руб/т.

Условно-постоянные затраты определяются на основе калькуляции себестоимости и доли условно-постоянных затрат. Величина этих затрат равна численно расходам по переделу. Из плановой калькуляции Спос.удел=2898,035руб/т. Общая величина Спос зависит от производительности агрегата и равна:

Спос = Спос.уд · Рпл ; (24)

Спост(пр) = 2898,035 · 2208319,227=6399 млн.руб;

Спост(б) = 2910,579•2186492,31 =6363 млн.руб.

Находим Спер:

Спер = Спл - Спос.уд ; (25)

Спер(пр) =11441,993-2898,035= 8543,898 руб/т;

Спер(б) =11459,732-2910,579=8549,153 руб/т.

Точка безубыточности равна:

Рб(пр)=6399/(12751,678?8543,898)=1,223 млн т/год;

Рб(баз)=6363/(13751,678?8549,153)=1,228 млн т/год.

Выручка от реализации товарной продукции:

Выр. = Ц · Рпл; (26)

Выр(пр) =13751,678 · 2208319,227=30,367 млрд.руб;

Выр(баз)=13751,678 · 2186492,31=30,066 млрд.руб

Значения, необходимые для построения точки безубыточного объема продаж представлены в таблице 30.

Таблица 30 Сводные технико-экономические показатели

Показатели	Базовые	Опытные
Годовой объем производства, т	2186492	2208319
Удельная производительность агрегата, т/ч	138,24	139,62
Численность работающих, чел.	639	639
Производительность труда на 1 работающего, т/чел.	3421,74	3455,89
Себестоимость одной тонны готовой продукции, руб./т	11459,732	11441,993
Безубыточный объем продаж, млн т/год	1,228	1,223
Прибыль от реализации, млн. руб./год	5011,32	5100,52
Рентабельность продукции, %	20	20,18

Определение объема безубыточного производства графическим способом представлено на рисунке 18.

Рисунок 18 График безубыточного объема производства

Вывод: в результате предпринятых мероприятий себестоимость одной тонны продукции уменьшилась на 17,7 рублей. Годовой объем производства увеличился на 21827 т.

5. Безопасность жизнедеятельности

5.1 Объемно-планировочные решения зданий и сооружений цеха, расположение цеха на генеральном плане

ОАО "Уральская Сталь" (ОХМК), в составе которого находится электросталеплавильный цех (ЭСПЦ), относится к первому классу предприятий (годовая производительность стали свыше 1млн.т) с размером санитарно-защитной зоны 2000 метров. Комбинат расположен с подветренной стороны по отношению к жилому массиву города Новотроицка.

В состав главного здания ЭСПЦ входят следующие отделения: шихтовое, загрузочное, печное, разливочное, пролет МНЛЗ, участок зачистки и участок транспортировки.

В помещении пульта управления дуговой сталеплавильной печи находится следующее, необходимое для управления процессом обработки стали на установке, оборудование: микропроцессорная установка (собственно микропроцессор, устройства связи с объектом), датчики расхода температуры и давления. Размеры поста управления: ширина - 4 м, длина - 7 м, высота - 3 м.

Общая площадь помещения пульта управления составляет 28 м2, оно находится на втором этаже над трансформаторным помещением на уровне верхней кромки сталеразливочного ковша.

Основных работающих в помещении - трое, таким образом, на одного человека приходится 9,33 м2, что удовлетворяет требованиям по нормированию площади необходимой для одного человека в помещении для эксплуатации ПЭВМ, которая составляет 6 м2. Высота помещения составляет 3 м, полы двойные, как и потолки.

В помещении имеется только искусственное освещение, вентиляция приточно-вытяжная, для поддержания необходимых условий имеется система водяного отопления.

5.2 Идентификация потенциально опасных и вредных производственных факторов

Таблица 31 Анализ потенциально опасных и вредных производственных факторов

Операция технологического процесса	Агрегат, оборудование, другие устройства	Опасные и вредные производственные факторы	Нормируемое значение параметра
Наблюдение и управление технологическим процессом	Пульт управления ЭВМ	Повышенная запылённость воздуха рабочей зоны (Спыли = 5,69 мг/м3)	ПДКпыли = 2 мг/м3
		Повышенная температура воздуха рабочей зоны (tрз=270С)	Для категории работ Iа составляет: 22 -24 0С, 23 - 250С в холодный и теплый период года соответственно
		Повышенный уровень инфрокрасного излучения (с=180 Вт/м2)	Для пульта управления: не защищенная площадь человеческого тела S=5 - 8 % и соответственно с=140 Вт/м2
		Недостаточная освещенность рабочей зоны (Ерз=300лк)	Категория зрительных работ Шв: Ерз=300лк

При функционировании производственного процесса могут появляться потенциально опасные и вредные факторы, в результате воздействия которых возможно возникновение несчастных случаев, либо заболеваний [30].

Анализ условий труда имеет основное значение для разработки мероприятий, обеспечивающих защиту работающего от опасных и вредных производственных факторов.

В таблице 31 приведен анализ некоторых потенциально опасных и вредных физических производственных факторов в ЭСПЦ ОАО "Уральская Сталь" и пульте управления на ДСП в соответствии с ГОСТ 12.0.003-74.

5.3 Санитарно-технические требования

5.3.1 Требования к микроклимату помещения

Работа на пульте управления выполняется сидя и стоя и сопровождается передвижениями относится к категории Iа, нормируемые параметры приведены в таблице 32.

Таблица 32 Нормируемые параметры ГОСТ 12.1.005-88

Период года	Температура воздуха оптимальная, °С	Относительная влажность, %	Скорость движения воздуха, м/с, не более
Теплый	23 - 25	40 - 60	0,2
Холодный	22 - 24	40 - 60	0,1

Фактические значения параметров воздушной среды для рабочей зоны оператора, в наиболее тяжёлый тёплый период года приведены в таблице 33.

Таблица 33 Значения параметров воздушной среды в рабочей зоне для тёплого и холодного периода года

Температура, °С	Относительная влажность, %	Скорость движения воздуха, м/с
25 - 30	60	0,2
21 - 25	50	0,1

Для обеспечения оптимальных параметров воздушной среды помещения используются следующие технические решения:

1) в холодный период года применяется отопление (паро-воздушное, совмещенное с приточной вентиляцией);

2) в теплый период года, а также для поддержания необходимой чистоты и влажности воздуха применяется приточная вентиляция и система кондиционирования.

Водопровод и канализация на пульте не предусмотрены. Питьевая точка и санузел расположены на рабочей площадке на расстоянии 50 метров от пульта. Питьевая установка снабжается чистой водой с температурой до 20 °С. Так как ЭСПЦ относится к горячим цехам в помещении питьевой точки установлен аппарат с газированной подсоленной водой.

5.3.2 Требования к освещению пульта управления

Работа за ПЭВМ относится к зрительным работам высокой точности (IIIв - разряд зрительных работ). Наименьший размер объекта различения 0,3 - 0,5мм. Для этого разряда предусматриваются следующие параметры искусственного освещения: комбинированное - 750 лк; общее - 300 лк.

В помещении применяется общее искусственное освещение. Для приведения освещённости к норме будут использованы лампы дневного света ЛД-30, имеющие следующие характеристики: мощность - 30 Вт, световой поток - 1640 лм, длина - 909мм.

Необходимое количество ламп рассчитывается по формуле:

, (27)

где NЛ - необходимое количество ламп;

EН - нормированное значение освещённости (EН=400 лк);

S - площадь пульта управления (S=28 м2);

k - коэффициент запаса (k=2);

z - коэффициент минимальной освещённости (z=1,2);

ФЛ - световой поток, Лм;

n - количество ламп в одном светильнике (n=2);

- коэффициент использования светового потока.

Коэффициент использования светового потока определяется в зависимости от значений коэффициентов отражения светового потока между потолком и стенами, а также индекса помещения:

, (28)

где i - индекс помещения;

A - ширина помещения, м;

В - длина помещения, м;

Н - высота помещения, м.

Вычислим индекс помещения:

По индексу помещения определяем коэффициент использования светового потока: = 1,15. Тогда, по формуле (27) вычисляется необходимое количество светильников:

.

Таким образом, необходимое количество светильников составит 6 штук.

5.4 Разработка мер защиты от опасных и вредных факторов

Одной из основных составляющих мер защиты являются технические меры защиты, которые приведены в таблице 34. Для предотвращения перенапряжения, нервно-психической и эмоциональной перегрузок во время работы через каждые 1,5 часа делались короткие перерывы на 15 - 20 минут.

Таблица 34 Технические меры защиты от опасных и вредных факторов

Опасный или вредный производственный фактор (по ГОСТ 12.0.003-74)	Проектируемое защитное устройство, его тип	Параметры защитного устройства, эффективность	Место установки
Повышенная запыленность воздуха	Вытяжной зонт	Эффективность 95%	На фермах печного пролета над печью
Повышенный уровень инфракрасного излучения	Прозрачный теплозащитный экран	Закалённое стекло с плёночным покрытием	Окно между агрегатом и рабочим окном
Повышенная температура воздуха	Кондиционер	GREE KC-20/C1	Пульт управления
Недостаточная освещённость рабочей зоны	Установка ламп типа ЛД-30	Мощность - 30 Вт, световой поток - 1640лк, длина - 909мм	На потолке пульта управления
Повышенный уровень ионизирующего излучения в рабочей зоне	Защитная сетка внутри экрана монитора		Экран монитора
Повышенный уровень шума на рабочем месте	Звукопоглощающая облицовка	Стекловолокно супертонкое; ширина - 100мм	Облицовка на стенах и потолке помещения

5.5 Безопасность жизнедеятельности в чрезвычайных ситуациях

В порядке подготовки к возникновению чрезвычайных ситуаций в соответствии с инструкцией, утвержденной Госгортехнадзором разработан план ликвидации аварий в ЭСПЦ. Этот документ предусматривает возможные аварии, а также мероприятия по спасению людей и ликвидации аварий. Он определяет действия ИТР и рабочих в аварийной обстановке, действия газоспасательного подразделения и пожарной части.

Помещение пульта управления ДСП относится к пожароопасным помещениям (категория В), так как к этой категории помещений относятся помещения, в которых есть твёрдые горючие или трудногорючие вещества и материалы, способные при взаимодействии с кислородом воздуха гореть; например бумага для распечатки на принтере или деревянные изделия.

Определение пожароопасной категории помещения осуществляется путём сравнения максимального значения удельной временной пожарной нагрузки на любом из участков с величиной удельной пожарной нагрузки.

Пожарная нагрузка помещения пульта управления ДСП определяется по формуле:

, (29)

где Gi - количество -ого материала пожарной нагрузки, кг;

-низшая теплота сгорания -ого материала пожарной нагрузки, МДж/кг.

Так как в помещении пульта управления находятся из горючих материалов бумага и деревянные изделия, можно сделать обобщение, что любой процесс горения будет происходить по реакции окисления углерода до СО2, тепловой эффект которой составляет: Qтепл=34,07 МДж/кг. Количество твёрдых горючих материалов, находящихся в помещении принимается равным Gтв=50 кг. Следовательно, пожарная нагрузка составит:

Q = 50·34,07 = 1703,5 МДж.

Удельная пожарная нагрузка q определяется по формуле:

, (30)

где S - площадь размещения пожарной нагрузки (площадь пульта управления), м2.

Таким образом, удельная пожарная нагрузка равна:

МДж/м2.

Помещение пульта управления можно отнести к категории В4, так как удельная пожарная нагрузка для этой категории помещений должна быть в интервале: (1-18) МДж/м2. Для тушения применяется огнетушитель типа ОУ-5.

С целью предупреждения пожаров и ограничения распространения огня в помещении пульта управления предусмотрено составление правил эксплуатации агрегатов и установка устройства пожарной сигнализации.

В комплекс противопожарных мероприятий входят предупреждение возникновения пожара, ограничение распространения огня при возникновении пожара, создание условий для успешной эвакуации людей из горящего здания в течение необходимого времени и обеспечение условий для быстрой локализации и тушения пожаров. На пульту управления электропечи предусмотрен аварийный выход в шлаковый пролет.

Объем воды на пожаротушение производственного здания составляет 15 л/с. Запас воды на тушение пожара в течение трех часов составляет 145 м3.

В соответствии со строительными нормами и правилами в ЭСПЦ предусмотрены внутренние пожарные водопроводы. Различные системы пожарной сигнализации предназначены для обнаружения первоначальных стадий пожара и сообщение о месте его возникновения в цехе.

При оценке потенциальной взрывоопасности металлургического производства следует учитывать ряд его специфических особенностей: использование большого количества газообразного, жидкого и твердого дисперсного топлива, широкое распространение высокотемпературных технологических процессов, наличие значительного количества расплавленного металла, образование взрывоопасных газов в ходе металлургических процессов.

Специфическим для металлургического производства источником для возникновения взрывов является взаимодействие расплавленного металла или шлака с водой, возникающее при аварийных выходах расплавов из металлургических агрегатов или при попадании в них воды (например, с влажной шихтой). В соответствии с нормативом - ГОСТ 12.1.010-76 опасными и вредными факторами, воздействующими на людей при взрыве, являются: ударная волна, давление на фронте которой превышает допустимое, пламя и пожар, обрушение оборудования, коммуникаций и разлет их осколков.

При взрыве в рабочем пространстве печи, прогаре водоохлаждаемых элементов печи, выбросе шлака и металла на рабочую площадку сталевар должен отключить электропечь, прекратить подачу газа, кислорода в печь, оповестить людей в зоне аварии, сообщить диспетчеру, а при пожаре в противопожарную службу, включить сирену, вызвать газоспасателей, скорую медицинскую помощь.

Для предотвращения возникновения взрывов, на шихтовом дворе производят осмотр металлошихты на наличие взрывоопасных материалов, и закрытых емкостей.

По плану ликвидации аварий в ЭСПЦ систематически проводятся учебные тревоги, тренировки и отработки взаимодействия персонала с газоспасательной и пожарной службами.

Все рабочие проходят вводный инструктаж по технике безопасности, и первичный на рабочем месте, обучение по безопасности труда. Ежеквартально проводится повторный инструктаж по программе первичного инструктажа на рабочем месте.

5.6 Расчёт теплозащитного экрана на ДСП

Так как для наблюдения за ходом технологического процесса требует визуального контроля, то для защиты от теплового излучения выбран прозрачный теплозащитный экран.

Предполагается, что необходимая площадь окна составляет 1 м2. Окно расположено в десяти метрах от ДСП (источника излучения тепловой энергии). Температура источника излучения равна 400 °С.

Интегральная плотность теплового потока от источника излучения определяется по формуле:

, (31)

где - коэффициент излучения абсолютно чёрного тела, =5,67 Вт/(м2К4);

- площадь источника излучения (рабочее окно), F = 2,2 м2;

-температура источника излучения, К;

-эффективная температура перед прозрачным экраном, принята равной температуре окружающего воздуха, = 293 К.

Тогда, тепловой поток будет равен:

Q = 5,67·1·[(693/100)4 - (293/100)4] = 13196 Вт.

Плотность теплового потока перед экраном (qпэ) определяется по формуле:

, (32)

где - расстояние от источника излучения до экрана, =15 м.

Следовательно, плотность теплового потока перед экраном будет равна:

Вт/м2.

Тепловой поток, поглощённый экраном определяется по формуле:

, (33)

где - эффективность теплозащиты прозрачного экрана в зависимости от температуры источника излучения и вида материала экрана.

В качестве материала выбрано органическое стекло. Для выбранного материала при температуре 500 °С: Кэ = 0,95. Следовательно, тепловая энергия, поглощённая экраном равна:

= 123,8·0,95 = 117,6 Вт/м2.

Далее в расчёте принимается, что отражение прозрачного экрана равно нулю.

Экран под воздействием поглощённой энергии нагревается выше окружающей среды, и сам становится источником излучения, излучаемая экраном энергия распределяется поровну в обе стороны от вертикально расположенного плоского экрана.

Для упрощения предполагается, что конвективная составляющая теплоотдачи равна нулю и теплоотдача всей поглощённой экраном энергии происходит излучением.

, (34)

где - плотность теплового потока на рабочем месте, Вт/м2;

- поглощённая экраном энергия, Вт/м2.

Следовательно, после установки теплозащитного экрана тепловой поток на рабочем месте составит:

Вт/м2.

Так как нормируемое значение составляет 140 Вт/м2, то можно сделать вывод, что установка теплозащитного экрана из закалённого теплоотражающего стекла с плёночным покрытием достаточна для обеспечения удовлетворительного уровня тепловой облучённости в помещении пульта управления.

6. Охрана окружающей природной среды

6.1 Экологическая характеристика ОАО «Уральская Сталь»

Металлургическая промышленность, по степени ущерба, наносимого окружающей среде в нашей стране занимает второе место среди отраслей промышленности после топливно-энергетического комплекса, отличаясь высокой ресурсоемкостью и, как следствие большими отходами.

Основными источниками загрязнения на металлургическом предприятии с полным циклом, в том числе и на ОАО «Уральская Сталь» (ОХМК), являются выбросы коксохимического, агломерационного, доменного и сталеплавильного производств.

ОАО "Уральская Сталь" расположено на северо-востоке города Новотроицка, Оренбургской области, в пятистах метрах от жилого массива. Санитарно-защитная зона не соответствует санитарным нормам, в связи с чем необходимо предусмотреть меры защиты окружающей среды. Комбинат расположен относительно господствующего северо-западного направления ветров так, чтобы ветер дул со стороны жилого массива. Данная местность относится к степной зоне, климат - резко-континентальный, поэтому ей свойственны сильные ветра, а также бедная растительность.

Природоохранная деятельность - одно из приоритетных направлений «Уральской Стали». С целью эффективного управления природоохранной деятельностью Общество внедрило и применяет систему экологического менеджмента в следующих областях: производство стали, слябов, блюмов, толстолистового и сортового проката, а также производство электроэнергии, сжатого воздуха, пара и водоснабжение, как вспомогательная деятельность.

6.2 Валовые выбросы основных загрязняющих веществ по предприятию

В соответствии с графиком наблюдения за качеством атмосферного воздуха, согласованным с ГЦСЭН, группой мониторинга атмосферного воздуха ЛМОС УООС проводился мониторинг атмосферы в зоне влияния факела комбината и в жилых кварталах города [31].

В 2005 году выбросы в атмосферу технологического оборудования комбината составили 81662,169 тонн. Данные о валовых выбросах загрязняющих веществ в атмосферу основными цехами комбината приведены в таблице 35.

Таблица 35 Валовые выбросы основных цехов в 2005г.

Наименование цеха, производства	Твердые	Оксид углерода	Оксиды азота	Диоксид серы	Прочие	Всего по цеху
КХП	1410,327	4898,085	407,579	2307,116	150,635	9173,742
Аглоцех	3307,651	44678,420	1193,861	4071,894	0,0068	53251,833
Доменный цех	2640,534	4233,338	368,577	201,918	77,41	7521,777
Мартеновский цех	1149,398	1101,062	1684,059	170,557	0,001137	4105,077
ЭСПЦ	699,59	797,850	756,436	54,626	19,819	2328,321
Прокатные цеха	291,72	1713,2947	2642,4332	593,2826	8,308	5249,038
Всего по комбинату	9512,158	57424,451	7061,817	7403,673	260,069	81662,169

Как видно из таблицы 35, выбросы электросталеплавильного цеха ниже выбросов мартеновского или доменного цехов. Так выбросы ЭСПЦ за 2005 год по оксиду углерода составляют 797,850 т, что на 27,5% меньше чем в мартеновском цехе и на 81% чем в доменном. А выбросы диоксида серы составили 54,626 т, что на 68% меньше чем в мартеновском цехе и на 73% чем в доменном. Всего ЭСПЦ за 2005 год было выброшено 2328,321 т загрязняющих веществ в атмосферный воздух, что на 43% меньше чем мартеновским цехом и на 69% чем доменным.

Валовые выбросы загрязняющих веществ за 2004-2005 года представлены в таблице 36.

Таблица 36 Валовые выбросы загрязняющих веществ за 2004-2005г.г.

Виды выбросов	2004г	2000г
	Количество, тонн	Количество, тонн
Валовые выбросы загрязняющих веществ, всего:	83090,834	81662,169
из них:
твёрдых	9762,166	9512,121
газообразных	73328,664	72150,048
в том числе:
окиси углерода	58421,942	57424,451
сернистого ангидрида	7381,206	7403,673
окислов азота	7269,184	7061,817
углеводородов	2,697	6,293
летучих органических соединений	56,293	58,265
прочих жидких и газообразных	197,342	195,549

Согласно таблицы 36 уменьшение валовых выбросов загрязняющих веществ в атмосферу на 1428,665 т в 2005г по сравнению с выбросами в 2004г связано с сокращением производства стали в мартеновском цехе и выводом из состава ОАО «Уральская Сталь» Аккермановского рудника и огнеупорного цеха.

Увеличение валовых выбросов диоксида серы связано с повышенным содержанием серы в аглорудном сырье, используемом при производстве агломерата.

6.3 Экологическая характеристика электросталеплавильного цеха ОАО «Уральская Сталь»

Протекающие в ДСП, при высоких температурах электрических дуг, сложные физико-химические процессы сопровождаются интенсивным образованием газов со значительным содержанием в нем пыли.

Под воздействием электрических дуг происходит интенсивное окисление компонентов шихты и расплава. Возникающие электродинамические и газодинамические силы, особенно на высокомощных печах, вызывают разбрызгивание жидкой ванны, выбросы частиц металла и шлака с весьма большими скоростями. Наиболее крупные частицы металла и шлака возвращаются в расплав под действием сил гравитации и турбулентных пульсаций газов, остальные выносятся потоком газов из печи.

Другой причиной интенсивного пылеобразования в ДСП является продувка жидкой ванны кислородом. Интенсивность пылеобразования, в этот период, достигает, по сравнению с другими периодами плавки, максимального значения и зависит от состояния ванны, так и от параметров продувки.

В воздушное пространство выбрасывается большое количество пыли, аэрозолей окислов железа, марганца, хрома и никеля.

Состав плавильной пыли и выбросов ДСП изменяется в зависимости от факторов: марка стали, состав шихты, особенности технологического процесса и др.

Средняя за плавку запыленность газов крупнотоннажных ДСП составляет

15-30 г/м3, достигая в период продувки ванны кислородом или подачи в печь порошкообразных шлакообразующих материалов 40 - 50 г/м3.

Общий вынос пыли за время плавки может изменяться от 20 до 23 кг/т. При использовании в шихте замасленной окалины вынос достигает 26 кг/т.

Основной особенностью газовых выбросов ДСП является неравновесный состав, связанный с образованием в зоне дуг специфических веществ (метастабильных частиц, радикалов и др.), которые не успевают прореагировать и выносятся вместе с отходящими газами. Для ДСП характерным является следующий средний состав газов по периодам плавки.

Таблица 37 Средний состав газов по периодам плавки в ДСП

Наименование периода плавки	Содержание, %
	СО	СО2	О2	N2
Плавление	4-16	12-16	5-10	58-68
Продувка ванны кислородом	15-20	10-23	12-15	42-63

В состав газовых выбросов входят оксиды углерода (СО, СО2), азот и его соединения (N2, NO, NO2, N2O, NH3, CN и др.), кислород и его летучие соединения с компонентами расплава и примесями (P, S, As и др.), пары воды и продукты ее разложения (Н2 и водородсодержащие соединения).

Оксиды углерода образуется в результате выгорания кокса и углерода, содержащегося в металле, а при использовании замасленной и загрязненной шихты - при выгорании масел и органических загрязнений. Высокие температуры в зоне электрических дуг и рабочем пространстве печи вызывают образование оксидов азота и серы, а также цианидов и фторидов, которые выбрасываются из печи вместе с газами, таблица 38.

Таблица 38 Концентрация газовых выбросов

Соединения	Средняя концентрация, г/м3	Удельные выбросы, кг/т
Оксид углерода	13500	1350
Оксид азота	550	270
Оксид серы	5	1,6
Цианиды	60	28,4
Фториды	1,2	0,56

Концентрация NО2 и цианидов зависит от количества подсасываемого с воздухом азота, мощности электрических дуг и степени диссоциации азота в рабочем пространстве печи. К-во оксидов серы определяется содержанием серы в металле и шлаке, и обычно невелико. Концентрация фторидов в газах пропорциональна содержанию в шлаках плавикового шпата.

6.4 Расчет платы за выбросы ЭСПЦ за 2005 год

Расчет платы ЭСПЦ за 2005 год приведен в таблице 39.

Таблица 39 Расчет платы за выброс в атмосферный воздух загрязняющих веществ электросталеплавильного цеха за 2005 год

Наименование загрязняющего вещества	ВСВ, тонн	Фактический выброс в 2005г, тонн	Норматив платы в пределах ВСВ, руб/т	Норматив платы сверх ВСВ, руб/т	Размер платы за выброс в пределах ВСВ, руб/т	Сумма платежей, руб
Твердые	718	699,59	366	0	256049,94	256049,94
Оксид углерода	1210	797,850	3	0	2393,55	2393,55
Оксиды азота	1088	756,436	260	0	196673,36	196673,36
Диоксид серы	127

Страница:

•  1 
•  2 
•  3 

дипломная работа "Разработка технологии выплавки низко- и среднелегированных сталей с пониженным содержанием азота" скачать

Подобные документы

• Разработка технологии выплавки низко- и среднелегированных сталей с пониженным содержанием азота

  Анализ технологических параметров выплавки стали на разных предприятиях. Содержание азота в стали, выплавленной в ОАО "Уральская Сталь". Структура управления и экономика производства электросталеплавильного цеха. Экологическая характеристика предприятия.
  
  дипломная работа [4,0 M], добавлен 01.11.2010
  

• Реконструкция сталеплавильного производства ОХМК с целью производства трубных марок сталей повышенной прочности

  Разработка технологии комплексного воздействия на металлический расплав в агрегатах типа АКОС и промковше МНЛЗ с целью получения в трубной стали сверхнизких содержаний вредных примесей. Методика и инструменты очистки межузлия решётки и границ зёрен.
  
  дипломная работа [239,0 K], добавлен 22.11.2010
  

• Разработка технологии выплавки стали ШХ15 в открытой дуговой печи

  Описание электропечи и установки внепечной обработки. Определение производительности участка. Изучение технологии выплавки и разливки шарикоподшипниковой стали. Подготовка печи к плавке. Расчет металлошихты, расхода ферросплавов для легирования стали.
  
  курсовая работа [760,3 K], добавлен 21.03.2013
  

• Разработка технологии выплавки, внепечной обработки и разливки заданной марки стали

  Характеристика заданной марки стали и выбор сталеплавильного агрегата. Выплавка стали в кислородном конвертере. Материальный и тепловой баланс конвертерной операции. Внепечная обработка стали. Расчет раскисления и дегазации стали при вакуумной обработке.
  
  учебное пособие [536,2 K], добавлен 01.11.2012
  

• Перспективные методы производства стали

  Классификация и маркировка стали. Характеристика способов производства стали. Основы технологии выплавки стали в мартеновских, дуговых и индукционных печах. Универсальный агрегат "Conarc". Отечественные агрегаты ковш-печь для внепечной обработки стали.
  
  курсовая работа [2,1 M], добавлен 11.08.2012
  

• Вычисление баланса металла по электросталеплавильному комплексу

  Выбор технологии выплавки, внепечной обработки и разливки стали типа 30ХН3А. Расчёт баланса металлошихты по ЭСПЦ в условиях электрометаллургического завода. Разработка схемы грузопотоков исходных материалов и продуктов плавки. Расчёт оборудования.
  
  курсовая работа [73,1 K], добавлен 26.11.2014
  

• Разработка технологии выплавки и разливки стали марки 08ПС

  Физико-химические расчет по равновесию C-O, C-FeO. Растворимость азота и водорода в металле по стадиям технологического процесса. Расчет степени дефосфорации и десульфурации стали. Оценка себестоимости жидкой стали и точки безубыточности ее производства.
  
  презентация [144,4 K], добавлен 24.03.2019
  

• Организация производства на Магнитогорском металлургическом комбинате в электросталеплавильном цехе

  История развития выплавки стали в дуговых электропечах. Технология плавки стали на свежей углеродистой шихте с окислением. Выплавка стали в двухванном сталеплавильном агрегате. Внеагрегатная обработка металла в цехе. Разливка стали на сортовых МНЛЗ.
  
  отчет по практике [86,2 K], добавлен 10.03.2011
  

• Производство стали

  Особенности технологии выплавки стали. Разработка способов получения стали из чугуна. Кислородно-конвертерный процесс выплавки стали. Технологические операции кислородно-конверторной плавки. Производство стали в мартеновских и электрических печах.
  
  лекция [605,2 K], добавлен 06.12.2008
  

• Обработка стали

  Основные свойства стали и характеристика ее разливки, этапы и особенности. Факторы, влияющие на качество выплавки и критерии его повышения. Характеристика и требования к ковшам для разливки стали. Способы изготовления стальных отливок и их разновидности.
  
  курсовая работа [34,0 K], добавлен 21.10.2009
  

• Исследование влияния технологических параметров внепечной обработки на качество стали

  Методика исследования газонасыщенности стали и равновесности расплава. Схема установки для изучения кинематической вязкости металлических расплавов. Влияние технологических параметров внепечной обработки на содержание в металле общего кислорода.
  
  курсовая работа [2,3 M], добавлен 17.10.2012
  

• Разработка технологии выплавки стали 35ХМЛ

  Механические свойства легированной конструкционной стали 35ХМЛ. Подбор шихты и определение среднего состава стали для расчета содержания основных компонентов. Описание технологии выплавки стали в кислой и основной электродуговых печах с окислением.
  
  курсовая работа [1,1 M], добавлен 08.11.2013
  

• Процесс производства стали в электропечах

  Принцип работы и назначение электроплавильных печей, их разновидности и применение для выплавки конструкционных сталей ответственного назначения. Спецификация и отличительные особенности печей сопротивления, дуговых и индукционных, плазменных печей.
  
  реферат [426,9 K], добавлен 04.06.2009
  

• Строение, свойства, производство стали

  Строение и свойства стали, исходные материалы. Производство стали в конвертерах, в мартеновских печах, в дуговых электропечах. Выплавка стали в индукционных печах. Внепечное рафинирование стали. Разливка стали. Специальные виды электрометаллургии стали.
  
  реферат [121,3 K], добавлен 22.05.2008
  

• Основные направления развития горно-металлургического комплекса в кратко- и долгосрочной перспективе

  Обоснование метода выплавки. Разработка технологии выплавки и разливки стали в открытых индукционных печах. Термообработка товарной заготовки. Организация технического контроля качества продукции на участке. Расчет годовой производительности печи.
  
  дипломная работа [185,6 K], добавлен 20.01.2016
  

• Разработка сквозной технологии производства шатуна

  Анализ конструкции шатуна и условия его работы. Обогащение, добыча железной руды открытым способом. Производство стали в дуговых электропечах. Получение заготовки путем горячей объемной штамповки. Расточка и хонингование отверстий. Прокат и резка стали.
  
  курсовая работа [2,4 M], добавлен 07.12.2014
  

• Разработка технологического процесса термической обработки матрицы из стали 5ХНМ

  Условия эксплуатации матрицы. Оценка воздействия технологических факторов на свойства материалов. Требования, предъявляемые к стали для штампов горячего деформирования. Перечень марок сталей и сплавов для изготовления пуансона-матрицы. Режимы обработки.
  
  курсовая работа [7,3 M], добавлен 11.06.2013
  

• Расчет материального баланса плавки стали в 160-тонной ДСП на свежей шихте для получения стали марки 38Х2МЮА

  Общая характеристика стали 38Х2МЮА. Технологический процесс выплавки стали в дуговой сталеплавильной печи. Химический состав шихтовых материалов, Расчёт металлошихты на 1 т металла. Материальный баланс периодов плавления и окисления (на всю плавку).
  
  курсовая работа [48,0 K], добавлен 16.03.2014
  

• Усовершенствование технологии разливки трансформаторной стали по кислородно-конвертерному цеху ОАО "ММК"

  Анализ мирового опыта производства трансформаторной стали. Технология выплавки трансформаторной стали в кислородных конвертерах. Ковшевая обработка трансформаторной стали. Конструкция и оборудование МНЛЗ. Непрерывная разливка трансформаторной стали.
  
  дипломная работа [5,6 M], добавлен 31.05.2010
  

• Разработка технологии изготовления валка холодного проката

  Производство цельнокованых валков и особенности формирования улучшенной структуры слитка. Технология изготовления валков. Обработка металла на агрегатах комплексной обработки стали. Калькуляция себестоимости валка. Охрана труда и техника безопасности.
  
  дипломная работа [3,4 M], добавлен 26.10.2014
  

Другие документы, подобные "Разработка технологии выплавки низко- и среднелегированных сталей с пониженным содержанием азота"

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам