Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

• Введение
• 1. Описательная часть
• 1.1 Сущность электрического рафинирования (трехслойный метод)
• 1.2 Описание конструкции электролизера
• 1.3 Технология рафинирования алюминия
• 2. Расчетная часть
• 2.1 Материальный баланс электролизера АВЧ на силу тока 75кА
• 2.2 Конструктивный расчет
• 2.2.1 Катодное устройство
• 2.2.2 Анодное устройство
• 2.2.3 Ошиновка электролизеров
• 2.3 Электрический расчет
• 2.3.1 Падение напряжения в катодном устройстве
• 2.3.2 Падение напряжения в электролите
• 2.3.3 Падение напряжения в анодном устройстве
• 2.3.4 Падение напряжения в ошиновке
• 2.3.5 Падение напряжения в общесерийной ошиновке
• 2.4 Расчет серии АВЧ
• 3. Специальная часть
• 3.1 Влияние технологических нарушений на выход по току
• 4. Экономическая часть
• 4.1 Расчет производственной программы
• 4.2 Расчет численности рабочих
• 4.3 Расчет фонда оплаты труда рабочих
• 4.4 Расчет цеховых расходов
• 4.5 Расчет расходов на содержание и эксплуатацию оборудования (РСЭО)
• 4.6 Расчет себестоимости 1 тонны алюминия и всего объема
• 4.7 Расчет основных технико-экономических показателей проекта
• 4.8 Технико-экономическое обоснование проектируемого цеха
• 5. Экология и охрана труда
• 5.1 Мероприятия по экологии
• 5.2 Охрана труда в производстве алюминия высокой чистоты
• Заключение
• Список используемой литературы

Введение

В современное время развиваются новые отрасли техники, которые вызывают необходимость в производстве различных чистых металлов, в том числе и алюминия.

Необходимость в чистом алюминии может быть удовлетворена электролитическим рафинированным металлом, но иногда нужны дополнительные средства для очистки. Если увеличивается значение электрически рафинированного алюминия, то ведутся работы по усовершенствованию процесса, повышается чистота металла и снижается стоимость электрически рафинированного металла.

За последнее время, выполнено довольно много исследований, касающихся различных способов очистки алюминия в электрических, кристаллизационных, десятиляционных.

В число первоочередных задач по совершенствованию процесса рафинирования входят: снижение удельного расхода электроэнергии путем уменьшения слоя электролита и совершенствования укрытий, повышение сортности выпускаемого металла за счет строгого соблюдения технологического режима, изыскание новых футеровочных металлов, взамен магнезита, обеспечивающих увеличение срока службы электролизеров и уменьшение загрязнения алюминия высокой чистоты.

1. Описательная часть

1.1 Сущность электрического рафинирования (трехслойный метод)

Первичный алюминий, поступает из цеха электролиза, обрабатывается медью для увеличения плотности до 35-45%, образуя на подине сплав плотностью 3,2ч3,7 г/см³. Катодом служит рафинированный алюминий, имеющий при температуре электролиза плотность 2,3 г/см³

Между анодным сплавом и катодным металлом находится слой электролита плотностью 2,7г/см³, в состав которого входит хлористый барий (55-62%), криолит и AlF₃. Добавка хлористого натрия 1ч3% вводится в электролит с целью повышения его электропроводности.

В процессе электролиза на аноде происходит электрохимическое растворение алюминия Al?3e>Al⁺³

На катоде восстанавливаются ионы алюминия Al⁺³+3e>Al⁰

Более электроотрицательные ионы металлов (Na, Ba, Ca, Mg) переходят в электролит, не выделяясь на катоде. Более электроположительные металлы (Fe, Si, Mn, Cu) накаливаются в анодном сплаве, не растворяясь из анодного сплава.

При концентрации железа свыше 6% и кремния выше 7% из анодного сплава выделяются соединения (меди, железа, кремния), которые извлекаются в виде осадка из кармана рафинировочных ванн. Рафинированный алюминий периодически извлекаются вакуум-ковшом, а алюминий сырец заливается через карман в электролизер.

В процессе рафинирования электролит расходится на образование электролитной корки на поверхности катодного металла, гарниссажа на стенках ванны, а так же в процессе испарения и гидролиза его солей. Потери солей восполняются свежим электролитом, приготовленным в ваннах-матках.

Ведение технологии процесса электролитического рафинирования алюминия регулируется по параметрам предусмотренным технологической инструкцией.

1.2 Описание конструкции электролизера

Электролизеры монтируются в сварном металлическом кожухе прямоугольной формы. С наружной стороны к кожуху для увеличения жесткости привариваются вертикальные и горизонтальные ребра.

Для лучшей теплоизоляции днище кожуха выкладывается асбестом, засыпается глиноземом и выкладывается несколькими рядами шамотного кирпича. Затем, на набитой угольной подушке монтируется подина, из угольных блоков с залитыми в них токопроводящими стальными стержнями, подключенными к анодному алюминиевому шинопроводу. В торцах ванны монтируется загрузочных карман, который на уровне подины соединяется каналами с шахтой электролизера.

Слой рафинированного алюминия служит катодом электролизера. Ток от алюминия отводится с помощью графитовых электродов погруженных в алюминий на 4ч7 см.

Катоды предохранены от интенсивного окисления алюминиевой оболочкой "рубашкой" толщиной 20-25 мм. Катоды укреплены на токопроводящей шине шинопровода. Число катодов и их размеры зависят от мощности электролизера. Для уменьшения потерь тепла через верх ванны электролизер укрывается подвижным сводом и легкими алюминиевыми крышками.

На электролизерах большой мощности с целью предохранения атмосферы от загрязнения вредными газами монтируют систему газоотсоса.

1.3 Технология рафинирования алюминия

Нормальная работа рафинировочных электролизеров характеризуется установившимся тепловым равновесием на ванне. Температуру электролита следует поддерживать в пределах 780-810 °С, рабочее напряжение устанавливать в зависимости от конструкции и состояния электролизеров; высоту слоя электролита поддерживать в пределах 100-120 мм, уровень анодного сплава 300-350 мм. Высота слоя катодного алюминия после очередной выливки не должна быть менее 120 мм.

Обслуживание рафинировочных электролизеров при нормальной их работе сводится к следующим операциям: выливка рафинированного алюминия, заливка алюминия-сырца, подлежащего рафинированию, корректировка электролита и анодного сплава, удаление осадков из анодного сплава, обслуживание катодов и извлечение шлама из электролита.

Выливку рафинированного алюминия из электролизеров ведут вакуумным ковшом по принятому графику, обычно один раз в два дня. Перед выливкой на всасывающую трубу ковша надевают графитовый патрубок специальной формы в виде стакана с радиальными отверстиями у дна. Прогретый патрубок опускают в электролизер на глубину, равную слою металла, подлежащего выливке. При выливке по мере уменьшения слоя катодного металла катоды опускают, включив механизм для перемещения катодного устройства.

Алюминий-сырец, подлежащий рафинированию, заливают в загрузочный карман электролизера из литейного ковша, непрерывно перемешивая сплав с помощью специальной машины с графитовым штоком.

Разрыв во времени между операциями выливки катодного металла и заливки алюминия-сырца стараются по возможности сократить.

По данным анализов и замеров, проводимых согласно принятой схеме контроля технологических параметров и процесса производства, осуществляют корректировку электролита и анодного сплава.

Приготовленный в ванне-матке электролит заливают в рафинировочный электролизер при помощи специального графитового стакана с отверстиями в боковой поверхности. Стакан опускают в электролит через слой катодного алюминия. Анодный сплав заливают в электролизер для восполнения потерь меди таким же способом, как и алюминий-сырец, для рафинирования.

Во время рафинирования алюминия металлические примеси, поступающие с алюминием-сырцом, накапливаются в анодном сплаве. При достижении в анодном сплаве концентрации железа выше 6 % и кремния выше 7 % эти примеси осаждаются в виде интерметаллического соединения меди с алюминием, железом и кремнием. Поэтому на каждом электролизере регулярно проверяют состояние загрузочных карманов и образующиеся в этих карманах осадки извлекают.

Обслуживание катодов заключается в пропитке их графитированной угольной части электролитом (в ванне-матке), покрытии боковых поверхностей защитным слоем из алюминия, регулировании токораспределения и периодической очистке от шлака. Для очистки от шлака катоды по одному извлекают из ванны. Все операции при установке катодов производят с помощью электромостового крана или специально для этого оборудованных напольных машин. Шлам из электролита извлекают в случае нарушения нормального хода процесса рафинирования алюминия из-за присутствия в электролите твердых неметаллических включений. Для проведения чистки удаляют весь катодный металл и, извлекая из ванны два катода (по одному), снимают с поверхности анодного сплава шлам. При этом проверяют чистоту подины, обнаруженные наросты сбивают и извлекают. После чистки поверхность электролита покрывают на несколько часов слоем алюминия-сырца. По окончании рафинирования электролита катодный металл полностью удаляют, при этом катоды погружают в электролит, заливают слой алюминия высокой чистоты такой толщины, чтобы не образовались разрывы поверхностей катодного металла. Когда шлама в ванне очень много, электролит заменяют весь, жидкую часть электролита при этом направляют в ванну-матку.

К основным нарушениям работы рафинировочных электролизеров относятся: холодный и горячий ход ванн, нарушение равномерности токовой нагрузки на катоды, загрязнение катодного металла металлическими примесями и зарастание стенок шахты ванны гарнисажем.

Все они устраняются в соответствии с технологической инструкцией.

Алюминий высокой чистоты, полученный в рафинировочных электролизерах, транспортируется для дальнейшей переработки в литейное отделение для дальнейшей переработки.

2. Расчетная часть

2.1 Материальный баланс электролизера АВЧ на силу тока 75кА

Расчет ведется на 1 час работы ванны. Производительность электролизера за 1 час работы электролизера определяется:

P_Al=i* ф * з_т,

где P_Al-часовая производительность ванны

i-электрохимический эквивалент, ч/А*час

з_т-выход по току,

P_Al=0,335*75000*0,93*10^-3=23,37 кг/час

Расход сырья на получение 1 кг Al по практическим данным работы корпуса АВЧ принимаем следующие, кг/т;

BaCl₂=21

Na₃AlF₆=15

AlF ₃=2,5

NaCl=0,8

Cu=5,5

Графит=9

Алюминий сырец=1036

Тогда на получение 23,37 кг АВЧ потребуется:

BaCl_{2 -} 23,37*0,021=0,491 кг/ч

Na₃AlF₂ - 23,37*0,015=0,35 кг/ч

AlF_{3 -} 23,37*0,0025=0,058 кг/ч

NaCl - 23,37*0,0008=0,019 кг/ч

Итого: 0,918 кг/ч

Медь - 23,37*0,0055=0,13 кг/ч

Графит - 23,37*0,009=0,21 кг/ч

Al-сырец - 23,37*1,036=24,21 кг/ч

Итого: 24,55 кг/ч

Из практических данных 50% графита окисляется с образованием CO₂, 50% теряется с огарками.

Потери солей электролита со снимаемой электролитной корочкой по практическим данным принимаем 60% т.е.

0,918*0,60=0,550 кг/ч

Потери солей с гарнисажем принимаем 15%

0,918*0,15=0,138 кг/ч

Потери солей электролита на пропитку футеровки принимаем 5%

0,918*0,05=0,046 кг/ч

Потери солей электролита за счет улетучивания с возгонами принимаем 20%

0,918*0,20=0,184 кг/ч

Выход анодного осадка по практическим данным принимаем 14 кг/тонну рафинированного алюминия, тогда выход осадка составит: 23,37*0,014=0,327 кг/ч

Потери катодного металла со съемом электролитной корочки равен 25% от содержания алюминии в корочке

0,55*0,25=0,1375 кг/ч

Таблица 1

Статьи прихода	кг/ч	%	Расход материалов	кг/ч	%
Алюминий сырец Соли Медь Графит	24,210 0,918 0,130 0,210		АВЧ Осадок Потери солей электролита: Корочка Гарнисажем На пропитку С возгонами Потери катодного металла Потери графитаневязка	23,370 0,397 0,873 0,178 0,096 0,194 0,138 0,212 0,010
Итого:	25,468	100	Итого:	25,458	100

2.2 Конструктивный расчет

В задачу конструктивного расчета входит определение всех размеров электролизера.

2.2.1 Катодное устройство

Определяем суммарное сечение катодов:

,

где I-сила тока (А)

-катодная плотность тока 2,91 А/см

=25773,196 см²

Сечение одного катода при его диаметре 500 мм составляет:

Количество катодов необходимое для установки в электролизере:

n_к=25773,196:1962,5?13,2шт

Высоту катодов принимаю 360мм

На основании эксплуатации рафинировочных ванн на КрАЗе принимаем:

Размеры гнезда катода:

высота-100мм

диаметр-230мм

Размеры стального ниппеля:

высота-300мм

диаметр-200мм

Определяем суммарное сечение ниппелей:

Тогда плотность тока в ниппеле равна

Допустимая плотность тока для ст 3 не более 0,2 А/мм ², значит расчет проведен верно.

2.2.2 Анодное устройство

А) Внутренние размеры шахты

Графитовые катоды располагаются в 2 ряда. По опыту работы КрАЗа принимаем:

- расстояние от катодов до продольной стенки шахты - 325 мм

- до торцевой стенки - 225 мм

- расстояние между катодами в поперечном направлении - 1050 мм

- в продольном - 160 мм

Отсюда определяем внутренние размеры:

В_ш=500*2+1050+325*2=2700 мм

L_ш=500*7+160*6+225+2=4910 мм

Глубину принимаем Н_ш=750 мм

Б) Конструкция анода

Для кладки анода используют угольные блоки

h-400 мм, в-550 мм;

l=100-1400 мм

Тогда расстояние между анодными блоками и боковой магнезитовой футеровкой составит:

Количество анодных блоков определяется по формуле:

^, принимаем 8 блоков

Расстояние между анодными блоками и торцевой футеровкой

Таким образом, подины монтируются из 16 анодных секций с привязкой центрального шва по 8 секций в ряду.

В паз каждого блока заделывается чугуном стальные анодные стержни сечением 195х 230 мм.

Межблочные и периферийные швы подины набиваются антрацитовой подовой массой.

В) Размеры анодного кожуха

Теплоизоляция цоколя анодного кожуха от днища к подине выполненная так:

18 мм-слой глинозема

10 мм-слой листового асбеста

65х 2=130 мм-2 ряда красного кирпича

65х 3=195 мм-3 ряда шамотного кирпича

65х 2=130 мм-2 ряда диатомового кирпича

40 мм-слой угольной подушки, на которую устанавливаются угольные блоки.

Бортовая бровка по продольным и торцевым сторонам шахты выполнена из 3 рядов шамота на шамотном растворе с притиркой кирпичей один к другому и к анодным стержням.

Боковая футеровка выполняется:

10 мм-слой листового асбеста

65х 2=130 мм-2ряда шамота

75 мм-ряд магнезита

Для футеровки шахты применяют магнезитовый кирпич 380х 150х 75 мм

Внутренние размеры анодного кожуха:

Высота Н_к=18+10+130+195+130+40+400+750+5=1678мм=1,7м

Где 5-межкирпичные швы, мм.

Ширина В_к=2700+(150+75+65+2+10)*2+2=3462мм=3,5м

Где 2-межкирпичные швы

Длинна L_к=4900+1355=6255мм=6,3м

1355-длина футеровки

2.2.3 Ошиновка электролизеров

а) расчет стояков

Стояк состоит из жесткой шины и гибкой части (лент)

Сечение шин 430х 70мм

Сечение алюминиевых лент 430х 2

Суммарное сечение равно:

Количество шин равно:

Плотность тока в стояках:

б) Расчет спусков

Анодные шины соединяются со стальным стержнем при помощи гибких пакетов (спусков). Сечение лент 170х 2 мм, плотность тока в лентах 0,6 а/мм ²

число лент 7812,5/(170х 2)=23 шт

Плотность тока в спусках:

^, что в допустимых пределах.

2.3 Электрический расчет

Составление баланса напряжений рафинировочного электролизера заключается в определении составляющих падений напряжения на различных участках ванны

2.3.1 Падение напряжения в катодном устройстве

Падение напряжения в катодном устройстве складывается из падения напряжения в алюминиевой штанге, в контакте штанга-ниппель, в контакте ниппель-графит и в графитовой части катода.

а) Падение напряжения в штанге:

,

где I_шт - сила тока, проходящая через 1 штангу

R_шт - электросопротивление штанги

I_шт=75000/13=5769,2 А

- удельное сопротивление алюминиевой штанги при 110 °С

^- длина пути тока в штанге

S=110х 120=13200 мм ²-сечение штанги

R_шт=0.043*0,93*(0,93/13200)=3,03*10^-6 Ом

U_шт =5769,2*3,03*10^-6 =0,017 в

б) Контакт штанга-ниппель сваркой

По данным измерений на ваннах КрАЗа электросопротивление равно:

R_ш-м=2,4*10^-6Ом

U_ш-м= R_ш-м*I_ш=5769,2*2,4*10^-6=0,0138 в

в) Падение направления в стальном ниппеле

U_п=I_шт*R_н

- удельное сопротивление стали при t-300⁰С

^- длина пути тока в ниппеле

- сечение ниппеля

U_н=5769,2*3,24*10^-6=0,0187 в

г) Падение напряжения в контакте ниппель-графит

^- удельное сопротивление контакта графит-стель при 500 °С

20см-диаметр ниппеля

h _н-10см-заглубление ниппеля в графит

д) Падение напряжения в графите

U_гр=I_шт*R_гр

^- удельное сопротивление графита при t=650⁰C

- длина пути тока в графитовой части катода

- сечение графитовой части катода

U_гр=5769,2*9,5*10^-6=0,055в

Общее падение напряжения в катодном устройстве:

2.3.2 Падение напряжения в электролите

^,

где I-сила тока, А;

R-сопротивление электролита, Ом

^,

где 132300 см² - площадь шахты в районе электролита

14 см - уровень электролита

0,592 Ом/см² - сопротивление электролита при 800⁰С

2.3.3 Падение напряжения в анодном устройстве

По данным электрических балансов электролизеров для рафинирования, падение напряжения на участке анодный сплав - стальной стержень для I=60кА равен 0,3148в. Тогда эл. сопротивление этого участка:

Размеры шахты ванны для I=60кА

;

а для ванны с силой тока I=75кА

;

тогда сопротивление анодного узла для ванн с I=75кА:

ЭДС поляризации для данного типа электролизера принимаем - 0,38 в

2.3.4 Падение напряжения в ошиновке

Падение напряжения на отдельных участках ванны принимаем по практическим данным:

· анодные шины на участке подключения стальных стержней - 0,033в

· катодные шины на участке подключения штанг - 0,031в

· ошиновка от крайнего катода предыдущей ванны до ближайшего стояка последующей - 0,036в

· падение напряжения на стояках - 0,054в

· катодная шина от стояка до крайней штанги - 0,017в

· анодные спуски - 0,015в

· падение напряжения в сварных контактах - 0,004в

· катодная шина - стояк - 0,004в

· стояк - гибкий пакет шин - 0,003в

· гибкий пакет шин - анодные шины - 0,003в

· спуск - анодный стержень - 0,006в

· спуск - анодная ошиновка - 0,004в

· в прижимном контакте катодная шина - алюминиевая штанга - 0,010в

Общее падение напряжения в контактах ошиновки:

Общее падение напряжения в ошиновке:

2.3.5 Падение напряжения в общесерийной ошиновке

При плотности тока в ошиновке равной 0,42А/мм² принимается:

Таблица 2.2 Баланс напряжений

	Составляющие напряжения	Uср общее	Uр	Uср
1.	Катодное устройство	0,1335	0,1335	0,1335
2.	Электролит	4,695	4,695	4,695
3.	Анодное устройство	0,35	0,35	0,35
4.	ЭДС поляризации	0,38	0,38	0,38
5.	Ошиновка электролизера	0,216	-	0,216
6.	Общесерийная ошиновка	0,20	-	-
	Итого:	5,9745	5,5585	5,7745

2.4 Расчет серии АВЧ

Падение напряжения в серии 847 в;

Среднее напряжение на электролизере-5,9745 в;

Нахождение ванны в капремонте-8 дней

Число установленных ванн рассчитываем по формуле:

N_уст=145+1=146 электролизеров

2 электролизера-ванна-мешки для приготовления электролита и анодного сплава.

N_серий=146+2=148 электролизеров

Годовая производительность корпуса:

P=0,335*75000*24*365*0,93*145*10^-6=29,679 т/год

3. Специальная часть

3.1 Влияние технологических нарушений на выход по току

1. "Холодный" ход электролизера

1.1 "Холодный" ход электролизера определяют с помощью переносного ИТЭЛ - 2000М или НН - 25КС и по внешним признакам: более темная окраска рафинированного алюминия; появление на его поверхности более толстой, чем обычно корки электролита; неравномерное распределение тока по катодам, определяемое с помощью милливольтметра

1.2 Причинами "холодного" хода могут быть:

- заниженный уровень электролита;

- повышенные уровни анодного сплава или рафинированного алюминия;

- также недостаточная сила тока.

1.3 Для устранения "холодного" хода производят доливку электролита, выливку рафинированного алюминия, регулировку положения свода.

2. "Горячий" ход электролизера

2.1 "Горячий" ход электролизера определяют: отсутствием корки электролита на поверхности рафинированного алюминия; более светлой окраской его поверхности; улетучиванием электролита (электролизер "дымит"), а также подплавлением алюминиевых "рубашек" на катодах.

2.2 Причинами "горячего" хода могут быть: большое междуполюсное расстояние (высокий уровень электролита); наличие большого количества шлама в электролите; низкий уровень анодного сплава; повышенная сила тока.

2.3 Для устранения "горячего" хода с электролизера снимают крышки (полностью или частично), поднимают центральный свод, уменьшают высоту слоя электролита, а при обнаружении шлама электролизер подвергают чистке. При "кипении" поверхность рафинированного алюминия охлаждают сжатым воздухом.

3. Нарушение равномерной нагрузки тока по катодам

3.1 Нарушение равномерной нагрузки тока по катодам обнаруживают с помощью милливольтметра, а также по сильному бурлению рафинированного алюминия вокруг отдельных катодов.

3.2 Причиной нарушения равномерной нагрузки по катодам чаще всего являются: "холодный" ход электролизера и недостаточно тщательное обслуживание катодов.

3.3 Для устранения неравномерного распределения тока, менее нагруженные катоды извлекают из электролизера, осматривают, очищают от застывшего электролита, наростов и устанавливают на электролизер. В случае "холодного" хода устраняют причины, вызвавшие его.

4. Загрязнение рафинированного алюминия примесями

4.1 Загрязнение рафинированного алюминия примесями определяют спектральным анализом. Отбор проб производят ежесуточно от каждого электролизера и перед каждой выливкой. Кроме того, перед каждой выливкой качество рафинированного алюминия определяют по внешнему виду "блинка", визуально.

4.2 Причинами загрязнения могут быть:

- разрушение футеровки электролизера, особенно в области загрузочных карманов;

- смешивание анодного сплава с рафинированным алюминием из-за технологических нарушений;

- наличие большого количества шлама в электролите;

- нарушение нормального хода технологического процесса рафинирования;

- нарушение технологии заливки алюминия первичного;

- нарушение в обслуживании карманов;

- использование недостаточно рафинированного электролита;

- всплытие кусков подовых блоков.

4.3 В случае значительного разрушения футеровки или подины электролизер отключают на капитальный ремонт.

4.4 Все другие причины, вызвавшие ухудшение сортности получаемого алюминия, устраняют способами, представленными в пунктах 1-3.

4.5 Для быстрого вывода электролизера на выпуск высших марок, возможна замена части слоя рафинированного алюминия низшей марки на высшую (промывка).

5. Насыщение анодного сплава железом и кремнием

5.1 В случае насыщения анодного сплава железом и кремнием на электролизере наблюдаются следующие явления:

- выделение анодных осадков, обогащенных медью;

- наблюдается выделение электролита на поверхность катодного металла в виде темных пятен;

- на подошвы катодов налипает электролит со шламовыми включениями, что приводит к неравномерному распределению нагрузки по катодам;

- ухудшение сортности.

5.2 Причинами насыщения анодного сплава железом и кремнием могут быть:

- использование алюминия первичного, обогащенного железом и кремнием;

- длительная работа электролизера без промывки сплава.

5.3 Для устранения насыщения анодного сплава железом и кремнием необходимо увеличить уровень анодного сплава

4. Экономическая часть

4.1 Расчет производственной программы

План производства алюминия-сырца в электролизном цехе алюминиевого завода представлен в таблице 4.1.

Таблица 4.1 - План производства алюминия-сырца в электролизном цехе алюминиевого завода

Показатели	Ед. изм	Формула / Обозначение	Цифровые значения
Число установленных ванн	шт.	А	148
Число ванн, подлежащих кап. Ремонту	шт.	а=	37
Длительность простоя одной ванны на кап. ремонте	дни	Д	8
Длительность планового периода	дни	Т	365
Среднее число ванн в ремонте	шт.		1
Среднее число действующих ванн	шт.	N=A - NP	145
Сила тока	А	I	75000
Выход по току	%	З	93
Выход на ванну в сутки	т/сутки		0,56
Количество алюминия сырца	тонн	М=N*m*T	29680

4.2 Расчет численности рабочих

Явочная численность рабочих в одну смену определяется:

где Н_ч - норматив численности, чел/ед.обор.;

А - количество установленных ванн, шт.

Явочная численность в одни сутки определяется как произведение явочной численности в одну смену на количество смен в сутки (С).

Штатная численность определяется с учетом выходных смен:

Чшт = Н_ч*А(С+С^/)

где С^/ - количество смен на выходном.

Примечание: если работник работает в одну смену, то явочная численность (в смену и в сутки) равняется штатной численности.

Списочная численность определяется с учетом коэффициента перехода от штатной к списочной численности, т.е. для ее расчета необходимо рассчитать коэффициент списочного состава на основе планового баланса рабочего времени рабочего.

Расчет коэффициента списочного состава приведен в таблице 4.2.

Таблица 4.2 - Баланс рабочего времени

Показатели	Ед. изм.	Непрерывное производство	Прерывное производство
		основное	вспомогательное
Календарный фонд рабочего времени, Ткал	Дни	365	365	365
Число выходных и праздничных дней	Дни	134	134	106
Номинальный фонд рабочего времени, Тн	Дни	231	231	259
Невыходы по причинам:	Дни
основные и дополнительные отпуска		48	36	31
болезни		5	4	3
гос. обязанности		2	1	1
отпуск учащимся		1	1	1
отпуск с родами		-	-	1
Эффективный фонд рабочего времени, Тэф	дни/ часы	175/400	189/1512	222/1776
Коэффициент списочного состава (Ксс)	Тн/Тэф	1,32	1,22	1,17

Ч_сп=Ч_шт*К_СС,

где К_СС - коэффициент списочного состава.

Исходными данными для расчета численности являются:

производственная программа;

программные нормы выработки и нормы времени;

нормативы численности;

плановые задания по росту производительности труда;

график сменности.

Для расчета численности рабочих необходимо соблюдать следующие условия:

количество оборудования должно соответствовать количеству установленных ванн согласно производственной программе;

так как процесс производства алюминия непрерывный, то на предприятии для основного и вспомогательного производства установлен пяти сменный график,

в сутки работают три смены две остальные выходные, принимается восьмичасовая смена работы;

дежурные вспомогательные рабочие также работают в смены по восемь часов. Остальные работники работают в одну смену;

коэффициент списочного состава берется из таблице 4.2;

заданные нормативы численности показывают количество работников, необходимых для обслуживания одной единицы оборудования (0,138 работника на 1 электролизер);

численность водителей тракторов зависит от количества получаемого металла в смену и определяется следующим образом:

, т/смена

где М - количество алюминия-сырца (таблице 4.1);

Т - длительность планового периода (таблице 4.2);

С- количество смен в сутках;

т/смена

- численность вспомогательных рабочих ППР, ПТО определяется в зависимости от количества получаемого алюминия в сутки по формуле:

, т/сутки,

Расчет численности рабочих представлен в таблице 4.3

Таблица 4.3 - Расчет численности рабочих

ПРОФЕССИЯ	А	НЧ	С+С/	ЧЯВ	Чшт	КСС	Чсп
				в смене	в сутки
ОСНОВНЫЕ РАБОЧИЕ
1. Электролизник	148	0,138	5	20	60	100	1,32	132
В том числе:
А) Бригадир * (1 на корпус)	148		1	1				2
Б) помощник бригадира* (3 на корпус)	148		1	3				6
В) технолог-электролизник* (2 на корпус)	148		1	2				4
Г) старший звеньевой (1 на корпус)	148		5	1				10
Д) выливщик-заливщик* (10 на цех)	148		1	10				10
Итого электролизников (1-А,Б,В,Г,Д), из них:		100
4 разряда 9%	148		5					9
5 разряда 17%	148		5					17
6 разряда 69%	148		5					69
Выливщик-заливщик 5%	148		5					5
2. Анодчик	148	0,05	5	7	21	35	1,32	46
В том числе:
А) бригадир анодчиков* (1 на корпус)	148		1					2
Б) технолог-анодчик* (1 на корпус)	148		1					2
В) анодчик-рамщик (2 на корпус)	148		1					4
Итого анодчиков (2-А,Б,В)		38
4 разряда 19%		7
5 разряда 32%		12
6 разряда 49%		19
ИТОГО основных рабочих		178
ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ РАБОЧИЕ
Машинист крана	148	0,011	5	2	6	10	1,22	12
Водитель трактора	27	0,021	5	1	3	5	1,22	6
Дежурный электрик	148	0,005	5	1	3	5	1,22	6
Машинист МНР-2	148	0,01	5	2	6	10	1,22	12
ИТОГО вспомогат. рабочих		36
МЕХАНИЗАТОРЫ
Водитель МЗАМ	148	0,02	5	3	9	15	1,22	18
Водитель МППА	148	0,017	5	3	9	15	1,22	18
Водитель МПТ	148	0,02	1	3	3	3	1,22	4
Водитель ПУМ	148	0,018	5	3	9	15	1,22	18
Водитель МПК-5	148	0,022	1	3	3	3	1,22	4
Водитель МЗФ	148	0,022	1	3	3	3	1,22	4
Водитель МУНО	148	0,022	1	3	3	3	1,22	4
Водитель погрузчика	148	0,031	1	5	5	5	1,22	6
ИТОГО механизаторов								76
ОБСЛУЖИВАЮЩИЙ И РЕМОНТНЫЙ ПЕРСОНАЛ
Ремонт основного оборудования	148	0,042	1	6	6	6	1,17	7
Слесарь электрик	148	0,03	1	4	4	4	1,17	5
ППР, ПТО:	81	0,019	1	2	2	2	1,17	2
слесарь								1
сварщик								1
ТВС	148	0,02	1	3	3	3	1,17	4
Контактная служба:	148	0,016	1	2	2	2	1,17	2
электрослесарь								1
электросварщик								1
Аккумуляторщик	148	0,0021	1	1	1	1	1,17	1
Изготовители тех. инвентаря:	148	0,037	1	6	6	6	1,17	7
кузнец								1
слесарь-инструментальщик								1
слесарь-ремонтник								1
токарь								1
электрогазосварщик								2
фрезеровщик								1
ИТОГО обслуживающего и ремонтного персонала:		28
ИТОГО РАБОЧИХ В ЦЕХЕ:								318

4.3 Расчет фонда оплаты труда рабочих

Для расчета заработной платы рабочих необходимо:

Рассчитать заработную плату по тарифу:

ЗП_оклад = Ч_СП*Т_оклад*11

где Ч_СП - списочная численность работников соответствующей категории (таблица 4.3);

Т_оклад - тарифный оклад соответствующей категории работников, тыс. руб;

11 - количество рабочих месяцев в году.

Расчет доплаты за работу в ночное время:

Д_н.в.= %

где Ч_н.в. - часы ночного времени (8ч);

Ч_сут - часы в сутках.

Д_н.в.=

Расчет доплаты за работу в вечернее время:

Д_в.в.=%

где Ч_в.в. - часы вечернего времени (6ч).

Д_в.в.=

Расчет доплаты за работу в праздничные дни:

Д_п.д..=%

где Д_{п.д. -} количество праздничных дней в году,

Т - количество дней в плановом периоде (таблица 4.2).

Д_п.д..=

Расчет доплаты за бригадирство:

Неосвобожденным бригадирам дневной смены устанавливается доплата в размере 15% от оклада, старшим звеньевым корпуса - 10% от оклада, технологам дневной смены доплата составляет 10% от оклада

Премия составляет 28% от оклада

Рассчитать районный коэффициент:

К_Р= тыс. руб.

Основной фонд заработной платы рассчитывается по следующей формуле:

ФЗП_ОСН.=тыс. руб.

Расчет дополнительного фонда заработной платы, который рассчитывается от основного с учетом районного коэффициента и включает в себя оплату отпусков и государственных обязанностей.

Расчет процента доплаты за отпуск:

Д_ОТП.= %

где Д_ОТ - дни отпуска соответствующей категории работников (таблице 4.2)

Т_НОМ - номинальный фонд рабочего времени соответствующей категории работников (основные рабочие, вспомогательные рабочие, механизаторы, обслуживающий и ремонтный персонал), дни (таблице 4.2).

Для основных рабочих: Д_ОТП.=

Для вспомогательных рабочих: Д_ОТП.=

Для ремонтников: Д_ОТП.=

Расчет процента доплаты за выполнение государственных обязанностей:

Д_Г.О.=%

где Д_гос - количество дней выполнения гос. обязанностей для каждой категории работника (из таблицы 2.2)

Для основных рабочих: Д_Г.О.=

Для вспомогательных рабочих: Д_Г.О.=

Дополнительный фонд заработной платы рассчитывается по формуле:

Рассчитать плановый фонд оплаты труда работников:

ФЗП_ПЛ = ФЗП_ОБЩ + Прочие

4.4 Расчет цеховых расходов

Расчет фонда заработной платы основного персонала проводится согласно штатному расписанию и установленных окладов.

Основной фонд заработной платы определяется умножением суммы окладов с учетом районного и северного коэффициента и премии на 11 месяцев и приводится в таблице 4.5.

Отчисления на социальное страхование составляют 26,2% от общего планового фонда заработной платы.

Таблица 4.5 Расчет фонда заработной платы основного персонала цеха (тыс.руб.)

Должность	Количество	Оклад	Сумма окладов	Премия	Кр, 60%	ФЗП основной	Оплата отпусков	ФЗППЛ
Старший мастер	2	25,41	50,82	25,41	45,72	1341,45	121,95	1463,40
Технолог	2	22,6	45,20	22,60	40,68	1193,28	108,48	1301,76
Мастер корпуса	12	15,47	185,64	92,86	167,1	4901,60	445,60	5347,20
ИТОГО:	16					7436,33	676,03	8112,36
Старший электрик	1	14,3	14,3	7,15	12,87	377,52	34,32	411,84
ППР: старший электромеханик	1	11,5	11,5	5,75	10,35	303,6	27,6	331,2
электромеханик	1	10,8	10,8	5,4	9,72	285,12	25,92	311,04
ИТОГО:	3					966,24	87,84	1054,08
ПТО: старший мастер	1	14,86	14,86	7,43	13,37	392,26	35,6	427,92
старший электромеханик	1	12,2	12,2	6,1	10,98	322,08	29,28	351,36
электромеханик	1	10,78	10,78	5,39	9,7	284,57	25,87	310,44
Старший энергетик	1	12,78	12,78	6,39	11,5	337,37	30,67	368,04
Энергетик	1	10,35	10,35	5,12	9,32	273,35	24,85	298,2
ИТОГО:	5					1609,63	146,27	1755,96
ВСЕГО:	24							10922,4

Отчисления на социальное страхование составят 26,2% от всего планового фонда заработной платы персонала цеха:

Отчисления_СОЦ.=ФЗП_пл*0,262 тыс. руб.

Отчисления_СОЦ.=10922,4*0,262=2861,67 тыс.руб.

Расчет амортизации зданий и сооружений цехового назначения осуществляется с учетом нормы амортизации, выраженной в процентах. Сумма амортизационных отчислений находится путем умножения стоимости зданий и сооружений на норму их амортизации.

Расчет амортизации зданий и сооружений цехового назначения приведен в таблице 4.6

Таблица 4.6 Расчет амортизации зданий и сооружений цехового назначения (тыс.руб.)

Наименование	Кол-во	Стоимость ед.	Сумма	Норма амортизации %	Сумма амортизац. отчислений
ЗДАНИЯ:
Корпус электролиза	2	89222	178444	2,8	4996,43
Склад глинозема	2	12907	25814	2,8	516,28
Административно-бытовой корпус	1	16046	16046	2,8	449,29
Блок вспомогательных отделов	1	2405	2405	2,8	67,34
ИТОГО по зданиям:	6		222709		6029,34
СООРУЖЕНИЯ:
Силосная башня	2	2811	5622	4,6	258,61
Водопровод и канализация	2	1946	3892	4,6	179,03
Компрессоры	1	1964	1964	4,6	90,34
Пневмотрасса	2	12954	25908	4,6	1191,77
Диспетчерский пункт	1	2461	2461	4,6	113,21
ИТОГО сооружений:	8		39847		1832,96
ВСЕГО:			262556		7862,3

Амортизация производственного инвентаря определяется исходя из его стоимости и норм амортизации, стоимость производственного инвентаря принимаем равной 10000 рублей на одного ...