Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Республики Казахстан

Павлодарский государственный университет им. С. Торайгырова

Кафедра металлургии

Учебное пособие

для студентов металлургических специальностей

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ФЕРРОСПЛАВНЫХ ЦЕХОВ

Павлодар - 2011

УДК 669.168.013.001.63(075.8)

ББК 34.326-4я 73

П 79

Рекомендовано к изданию Ученым советом Павлодарского государственного университета им. С. Торайгырова.

Рецензенты:

Сержанов Р.И. - кандидат технических наук, профессор Павлодарского государственного университета им. С. Торайгырова;

Нурмаганбетов Ж.О. - доктор технических наук, профессор, ректор Павлодарского государственного педагогического института;

Ибраев И.К. - доктор технических наук, профессор Инновационного Евразийского университета.

Составители: А.К. Жунусов, Н.С. Сембаев.

П 79 Проектирование ферросплавных цехов: учебное пособие для металлургических специальностей / сост.: А.К. Жунусов, Н.С. Сембаев - Павлодар: Кереку, 2011. - 107 с.

В данном учебном пособии изложены структура, содержание и порядок промышленного проектирования металлургических объектов.

Приведены проектные решения по выбору и расчету оборудования основных и вспомогательных ферросплавных цехов, а также краткое описание Аксуского завода ферросплавов и некоторых заводов СНГ.

Учебное пособие предназначено студентам ВУЗов специальности 050709 "Металлургия".

УДК 69.168.013.001.63(075.8)

ББК 34.326-4я 73

ISBN

© Жунусов А.К., Сембаев Н.С., 2011

© ПГУ им. С. Торайгырова, 2011

За достоверность материалов, грамматические и орфографические ошибки ответственность несут авторы и составители.

Содержание

Введение

1. Цели и задачи проектирования

1.1 Исходные материалы для проектирования

1.2 Цели и задачи проекта

1.3 Стадии проектирования

1.4 Порядок разработки проекта

1.4.1 Обоснование необходимости проектирования и строительства электрометаллургического комплекса

1.4.2 Техническое задание

1.4.3 Технологическое задание

1.4.4 Технико-экономическое обоснование проекта (ТЭО) технико-экономические расчеты (ТЭР)

1.4.5 Разработка проекта и сметной документации

1.4.6 Согласование и утверждение проектно-сметной документации на строительство предприятий, зданий и сооружений

1.5 Состав и оценка проекта

1.5.1 Содержание проекта

1.6 Оценка воздействия на окружающую среду при разработке проекта

2. Ферросплавные заводы СНГ

2.1 Серовский ферросплавный завод

2.2 Челябинский электрометаллургический комбинат

2.3 Ключевской ферросплавный завод

3. Технологические проектные решения ферросплавных цехов

3.1 Классификация ферросплавных цехов

3.2 Выбор способа получения ферросплавов

3.3 Выбор типа и мощности плавильных печей

3.4 Выбор вида шихтовых материалов и способа их подготовки к плавке

3.4.1 Шихтовые материалы

3.5 Подготовка шихтовых материалов

3.6 Выбор способа разливки и разделки ферросплавов

3.7 Выбор способа утилизации отвальных шлаков ферросплавного производства

3.8 Организация безотходной технологии

3.9 Оборудование и характеристика основных ферросплавных цехов

3.9.1 Отделение шихтоподготовки

3.9.2 Способы дозирования шихты

3.9.3 Способы подачи шихты в печь

3.9.4 Расчет количества оборудования отделения шихтоподготовки

3.10 Плавильный корпус

3.10.1 Печной пролет

3.10.2 Разливочный пролет

3.11 Выбор и расчет количества оборудования ферросплавного цеха

3.11.1 Расчет количества печей в ферросплавном цехе

3.11.2 Расчет оборудования разливочного пролета

4. Аксуский завод ферросплавов

4.1 Плавильный цех № 1

4.1.1 Дозировочное отделение

4.1.2 Плавильный корпус

4.1.3 Склад готовой продукции

4.2 Плавильный цех № 4

4.2.1 Шихтовый двор

4.2.2 Плавильное отделение

4.2.3 Разливочный пролет

4.2.4 Склад готовой продукции

4.3 Плавильный цех № 2

4.4 Плавильный цех № 6

4.4.1 Дозировочное отделение

4.4.2 Плавильный корпус

4.4.3 Склад готовой продукции

4.5 Учебная лаборатория на АЗФ

5. Готовая продукция, выпускаемая на АЗФ

Литература

Введение

Развитие черной и цветной металлургии предопределяет коренное улучшение качества и увеличение выпуска эффективных видов металлопродукции, широкое техническое перевооружение предприятий важнейших народнохозяйственных отраслей. Решение этих проблем непосредственно связано с ускоренным развитием производства ферросплавов на основе расширения минерально-сырьевой базы, создания высокоэффективных замкнутых безотходных и малоотходных технологий и др. Научно-технический и экономический потенциал металлургии определяется уровнем теоретической и профессиональной подготовки инженерных кадров и практическим использованием результатов научных исследований. Поэтому, в решении указанных задач видное место отводится высшей школе.

В последние годы получили дальнейшее развитие фундаментальные теоретические и экспериментальные исследования электроферросплавных процессов; внедрены в производство принципиально новые технологические процессы получения и рафинирования ферросплавов; успешно эксплуатируются более совершенные электропечи и электротермическое оборудование, введены новые нормативные документы на ферросплавную продукцию, решены проблемы комплексного использования сырья и охраны окружающей среды.

Ферросплавная промышленность производит 150 различных видов и марок простых и сложных ферросплавов, в которые отдельно или в различном сочетании входят - 25 элементов. К ним относится большинство легких (Al, Ва, В, Са, Mg, Sr, Тi), часть редких и рассеянных (V, W, Се, Y, Мо, Nb, Та, Sc), тяжелых (Со, Мn, Ni, Cr) металлов, а также неметаллов (Si, Р, Se, Те и N).

В истории развития производства ферросплавов выделяются два периода. В начале XIX века ферросплавы из руд получали только в доменных печах. В связи с развитием электроэнергетики в начале ХХ века получило распространение производство ферросплавов в электропечах. В настоящее время основное количество ферросплавов получают в дуговых электропечах с использованием в качестве восстановителей углерода, кремния и алюминия. Явление электрической дуги было открыто русским ученым проф. В.В. Петровым в 1802 г., впервые обосновавшего возможность и эффективность использования электрической дуги как источника тепла для осуществления восстановительных процессов. В 1859 г. акад. Н.Н. Бекетов теоретически и экспериментально показал возможность получения металлов и сплавов алюминотермическим методом.

История зарождения электроферросплавной промышленности связана со строительством и пуском 12 августа 1910 г. первого электроферросплавного завода "Пороги" на Урале (г. Садка).

Электропечи питались энергией непосредственно от генератора через систему шин и гибких кабелей, электрический режим работы был постоянным. Применялись графитированные электроды сечением 400Ч400 мм., позже завод накопил опыт работы печей с использованием самообжигающихся электродов. Начиная с 1910 г. в этих печах выплавляли ферросилиций, высокоуглеродистый ферромарганец, высокоуглеродистый феррохром, карбид кальция, карбид кремния и другие ферросплавы.

Хотя по масштабам производства первый и единственный в дореволюционной России электроферросплавный завод "Пороги" не мог удовлетворить потребность промышленности в ферросплавах, однако он сыграл значительную роль в подготовке кадров для ферросплавных заводов страны. В годы первой пятилетки сооружались заводы ферросплавов в городах Челябинске, Запорожье, Зестафони и Липецке.

В последующие годы быстро рос объем производства традиционных и осваивалась выплавка новых комплексных ферросплавов. Необходимость их получения вызвана бурным развитием производства и ростом потребления жаропрочных, коррозионностойких и других сталей и сплавов специального назначения. Новых рубежей электроферросплавная промышленность достигла в 30-е годы 20 века по специальным сталям.

Перед началом Великой Отечественной войны страна не только отказалась от импорта ферросплавов, но и превратилась в одного из крупнейших в мире экспортеров. В 1966 г. по производству и экспорту ферросплавов СССР занял первое место в мире. В 80-е годы производительность ферросплавов достигла 4,5 млн. т. С распадом СССР выплавка ферросплавов в странах СНГ сократилась.

Ферросплавные заводы выпускают широкий сортамент продукции, для производства которых используются различные методы пирометаллургической и гидрометаллургической переработки сырья. Поэтому каждый завод ферросплавов и даже ферросплавный цех не является простым повторением других заводов, а существенно отличается по специализации и номенклатуре выпускаемой продукции, компоновке и техническому оснащению. Это и определяет большое разнообразие оборудования, применяемого на ферросплавных заводах.

Ферросплавы сплавы железа с разными элементами (хромом, кремнием, марганцем, кальцием, молибденом, вольфрамом, никелем и др.) или сплавы с несколькими ведущими элементами. Ферросплавы применяют для раскисления, десульфурации и легирования сталей с целью улучшения их физико-механических свойств или придания им специальных свойств, для увеличения коррозионной стойкости, жаропрочности, износостойкости, твердости и прочности деталей машин и механизмов, инструментов и стальных конструкции. Производство ферросплавов играет в черной металлургии значительную роль. Черная металлургия преимущественно для производства качественных и специальных сталей потребляет 50 % мировой добычи хромовой руды, марганцевой 85 %, ванадиевой 96 %, молибденовой 95 % и вольфрамовой руд 98 %. Первая печь по производству ферросплавов была запущена на Челябинском ферросплавном заводе в 1930 г. В 1933 г. Были запущены Запорожский (Украина) и Зестафонский (Грузия) заводы ферросплавов. Затем в период 1941 по 1944 г. г. были запущены Ключевский, Чусовский, Кузнецкий, Актюбинский заводы ферросплавов. Далее с расширением и реконструкцией действующих предприятий вводятся Серовский (1958 г.), Стахановский (1962 г.), Никопольский (1966 г.) Украина, Аксуский заводы (1968 г.). Электроферросплавы производятся также в цехах России Чусовского металлургического завода, Новолипецкого металлургического комбината и НПО "Тулачермет". В Казахстане также развивается ферросплавная промышленность, где можно отметить Темиртауский металлургический завод который производит ферромарганец производительностью 50 тыс. тонн в год, Таразский металлургический завод (на базе ХИМПРОМа) производящие силикомарганец, ОАО "АиК" в г. Экибастузе производящие ферросиликоалюминий (5 тыс. т/год).

В наследство от плановой экономики бывшего Союза Республике достался Жайремский ГОК и Донской ГОК по добыче и обогащению минерального сырья и два ферросплавных завода - Актюбинский и Аксуский. Основной товарной продукцией на этих двух заводах до перестройки были хромистые и кремнистые ферросплавы. В то же время в Казахстане не было организовано производство такой важной высоколиквидной ферросплавной продукции как марганцевые ферросплавы, потребных для выплавки качественных сталей, в том числе специальных легированных, а марганцеворудное сырье Жайремским ГОКом поставлялось в Россию, Украину и Грузию.

Важнейшей задачей в промышленности Казахстана являлось освоение местного марганцевого минерального сырья в металлургии с организацией впервые в Республике выплавки марганцевых сплавов, без которых невозможно обеспечение народнохозяйственного комплекса качественными видами металлопродукции.

В Казахстане имеются все возможности по созданию и развитию собственного производства качественных (низкофосфористых) марганцевых ферросплавов из местного минерального сырья: помимо отмеченной выше мощной сырьевой базы, металлургическая отрасль обладает недогруженными мощностями электротермического производства; достаточным заделом научно-технологических разработок по производству сплавов марганца из казахстанского сырья; квалифицированными инженерно-техническими и рабочими кадрами по электрометаллургии. К тому же в Казахстане получили наиболее выгодное развитие энергоемкие виды производств, каковым является ферросплавное производство, благодаря мощному Экибастузскому топливно-энергетическому комплексу, обеспечивающему весь центральный регион дешевой электроэнергией.

В данное время научно-исследовательские работы по возможности выплавки ферросплавов из различных руд Казахстана ведут научные сотрудники Химико-Металлургического института (г. Караганда).

Большой вклад в развитие теоретических основ и разработку технологии плавки комплексных ферросплавов внесли ученные Казахстана Е.А. Букетов, М.И. Друинский, В.И. Жучков, Т.Г. Габдуллин, Т.Д. Такенов, С.О. Байсанов, М.Ж. Толыбеков, А.А. Акбердин, В.П. Малышев, В.И. Кулинич и многие другие.

1. Цели и задачи проектирования

1.1 Исходные материалы для проектирования

При разработке проектов существует пять групп материалов:

Результаты обобщения передового отечественного и зарубежного опыта проектирования и эксплуатации объекта:

1) результаты научно-исследовательских работ, конструкторских разработок и изобретений по рассматриваемой технологии и применяемому оборудованию;

2) законы;

3) нормативные материалы и правила;

4) типовые проекты.

Первая и вторая группы материалов готовятся на основании научной и технической разовой и периодической литературы с привлечением отраслевых информационных центров НИИ и ВУЗов, результатов НИР выполненных в стране и за рубежом за последние 5-10 лет. При этом обеспечивается прогрессивность, высокая экономическая эффективность проектных решений, улучшений условий труда, надежные решения экологических вопросов.

Третья группа включает Законы РК, указы Президента, Постановления Правительства, Государственные и региональные схемы размещения и развития отраслей. Основные направления проектирования предприятий отрасли, государственные стандарты и технические условия на сырье, готовую продукцию и некоторое оборудование. Эти материалы служат основой для принятия решения о проектировании, обоснования места строительства и объема производства.

Четвертая группа включает общегосударственные строительные нормы и правила (СНиП):

1) санитарные нормы проектирования промышленных предприятий, сметные нормы и правила;

2) общегосударственный каталог типовых строительных конструкций, каталоги на вес виды оборудования и приборы; ведомственные каталоги для специальных видов строительства, которые регламентируют нормы строительного проектирования зданий и сооружений, организацию строительных работ, нормы общего назначения (сантехники, противопожарные, электробезопасность, освещение), нормы технологического проектирования (НТП).

НТП разрабатывается головными отраслевыми проектными организациями (ГИПРОСТАЛЬ, ГИПРОМЕЗ), утверждается высшей административной структурой, согласовываются с комитетом по строительству и пересматриваются каждые 5 лет.

Прогрессивность норм заключается в применении новейших достижений науки и техники, отвечающих лучшим мировым уровням; снижении сметной стоимости и сокращении сроков строительства предприятий; создании нормальных и безопасных условий труда; обеспечении рационального использования природных ресурсов и охраны окружающей среды.

НТП включают:

1) фонды времени и режим работы оборудования;

2) нормы размещения оборудования и их габаритные размеры;

3) нормы расхода и требования к параметрам и качеству сырья, топлива, энергетических ресурсов и вспомогательных материалов;

4) нормы запасов сырья, топлива, готовой продукции;

5) нормы складских, бытовых, вспомогательных и других помещений;

6) фонд времени, режим работы и штаты;

7) категорию производства по взрывной, взрывопожарной и пожарной опасности;

8) уровень автоматизации и механизации технологических процессов;

9) уровень использования основного оборудования; себестоимость продукции, производительность труда, удельные капитальные вложения, рентабельность производства, срок окупаемости капитальных вложений;

10) уровень специализации и кооперирования производства, материалоемкость продукции.

В пятую группу входят типовые проекты цехов, зданий, сооружений и агрегатов, прошедшие надежную проверку в промышленности, отвечающие современному уровню производства, позволяющие существенно сократить сроки проектирования и строительства, затраты на сооружение объектов.

1.2 Цели и задачи проекта

Целью проекта является разработка и осуществление четырех направлений:

- строительство нового предприятия;

- расширение действующего предприятия;

- реконструкция устаревшего предприятия;

- техническое перевооружение действующего предприятия.

Строительство нового предприятия - осуществляется на новых площадках, на основании Постановления Правительства (Министерства) по впервые утвержденному в установленном порядке проекту. Это направление представляет собой экстенсивный путь развития, наиболее дорогой и длительный из возможных путей увеличения объема производства.

Расширение действующего предприятия - заключается в строительстве по новому проекту основных цехов второй и последующих очередей развития этого предприятия, в достройке существующих основных цехов, в увеличении объемов действующих вспомогательных производств, коммуникаций на территории предприятия или примыкающих площадках. Целью является увеличение мощности предприятия, объема производства продукции с повышением технико-экономических показателей производства. Этот путь, также является экстенсивным развитием и приводит к неоправданной концентрации производства, образованию диспропорций в территориальном развитии, нерациональным грузопотокам внутри республики.

Реконструкция устаревшего предприятия - направлена на полное или частичное переоборудование и переустройство производства с заменой устаревшего оборудования, механизацией и автоматизацией производства, расширение сортамента выпускаемой продукции и улучшение их качества. К реконструкции относится изменение профиля предприятий, а также строительство новых цехов той же мощности и назначения взамен ликвидируемых. При реконструкции должно обеспечиваться резкое улучшение условий труда и охраны окружающей среды в более короткие сроки по сравнению с первыми двумя направлениями. В настоящее время, когда многие отрасли промышленности достигли насыщения по объему производства, необходимо первоочередное внимание уделить качественным показателям, предпочтение отдавать ресурсосберегающим и экологически безвредным технологиям и агрегатам, обеспечивающим высокую эффективность и улучшение условий труда. Это интенсивный путь развития, обеспечивающий при меньших затратах наиболее эффективное использование капитальных вложений.

Техническое перевооружение действующего предприятия. Процесс технического перевооружения является непрерывным и наиболее эффективным, обеспечивающим постоянный рост качественных и экономических показателей производства. Это интенсивный путь развития отрасли, наиболее прогрессивный и эффективный. Техническое перевооружение черной металлургии имеет ряд преимуществ перед строительством и расширением производства, так как позволяет, совершенствуя имеющийся производственный потенциал, сохранить дорогостоящие основные фонды, использовать сложившуюся инфраструктуру при сохранении квалифицированных кадров.

Техническое перевооружение осуществляется в соответствии с планом технического развития по проектам на отдельные объекты цехов и предусматривает повышение технических характеристик до уровня лучших мировых образцов и превышающих его. Техническое перевооружение заключается во внедрении новой техники и технологии, механизации и автоматизации производства, обеспечивающих повышение качества продукции и охрану окружающей среды.

Сущность проекта, наряду с наименованием предприятия и местом его расположения, обычно выражается в названии проекта:

- "Проект расширения и реконструкции плавильного цеха № 1 Аксуского завода ферросплавов с увеличением производства ферросиликомарганца до 350 тыс. т. в год".

- "Проект цеха для выплавки силикомарганца производительностью 400 тыс. т. в год в условиях Аксуского завода ферросплавов".

Проектирование металлургических предприятий предусматривает последовательное решение таких задач:

1) всестороннее изучение, выявление и обоснование целесообразности строительства, расширения, реконструкции или технического перевооружения;

2) разработка основных проектных решений;

3) подготовка полного комплекта рабочей документации, необходимой для осуществления строительства. Эти задачи решаются параллельно, причем каждой задаче соответствует своя стадия проектирования.

1.3 Стадии проектирования

Проектирование промышленных объектов может осуществляться в одну и в две стадии. Ранее эти стадии именовались: "Технический проект" и "Рабочие чертежи".

Проектирование в одну стадию предусмотрено для несложных объектов или сооружаемых по типовым или повторным проектам (рабочий проект со сводным сметным расчетом стоимости).

Проектирование в две стадии (проект со сводным сметным расчетом стоимости и рабочая документация со сметами) осуществляется для крупных и сложных объектов.

Проект представляет собой комплекс принципиальных решений общего характера по техническим, организационным, экономическим и социальным вопросам, обеспечивающих возможность строительства, эксплуатации и реконструкции объекта. Он включает пояснительную записку и сметную документацию.

Пояснительная записка состоит из разделов, имеющих самостоятельное и соподчиненное значение, и включает технологическую часть, строительную часть, организацию производства, транспорт, автоматизацию, промышленную эстетику, охрану труда и технику безопасности, охрану окружающей среды, организацию строительства, экономическую часть, технические показатели производства.

Сметная документация включает смету проекта (сводный сметный расчет) и сметы на проектные и изыскательские работы.

Рабочая документация, разрабатывается на основе утвержденного проекта, на второй стадии проектирования, детализирует и уточняет принципиальные решения, обеспечивая выполнение строительно-монтажных работ. Она содержит общие и деталировочные чертежи, схемы, графики, расчеты, сметы, ведомости в потребности материалов, спецификацию на оборудование.

1.4 Порядок разработки проекта

В соответствии существующими нормами введен следующий порядок проектирования. Весь период подготовки документации разбивается на два этапа: А - предпроектный период; Б - проектный период, которые включают разработку следующих материалов:

1) обоснование необходимости проектирования и строительства, техническое требование к объекту;

2) разработка технического задания на проектирование (ТЗ);

3) разработка технологического задания и его согласование (ТЛЗ);

4) разработка технико-экономического задания (ТЭО) и выполнение технико-экономических расчетов (ТЭР) с последующим их согласованием, утверждением и доработкой.

Эти последовательно выполненные проектные работы составляют предпроектный период. После доработки ТЭО, его повторного согласования и утверждения заказчиком приступают к выполнению непосредственного периода, в котором ведется:

1) разработка проекта и сметной документации с последующим согласованием и утверждением заказчиком;

2) разработка рабочей документации.

1.4.1 Обоснование необходимости проектирования и строительства электрометаллургического комплекса

Разрабатывает, как правило, головной проектный институт Республики на основе схем развития и размещения отраслей народного хозяйства и схем развития производственных сил по экономическим районам на период не менее чем 15 лет. В эти схемы вносятся уточнения на каждый планируемый период.

Обосновывающие материалы содержат:

1) расчеты потребности внутреннего и внешнего рынков в проектируемой продукции и производительность проектируемого цеха (завода) по отдельным видам продукции;

2) доводы о территориальном расположении объекта с выбросом площадки строительства;

3) данные о наличии сырьевых и топливно-энергетических ресурсов;

4) предполагаемые решения по технологическим вопросам и оборудованию, по организации производства и строительства;

5) мероприятия по охране окружающей среды;

6) проектные решения социально-экономического характера;

7) выводы о целесообразности строительства и эффективности проектируемого предприятия.

1.4.2 Техническое задание

Техническое задание должно включать: наименование работы; основание для выдачи данной заявки; исполнитель; предлагаемые сроки выполнения ТЛЗ; ориентировочная сумма финансирования и источники финансиро-вания; ожидаемый экономический эффект (гарантируемый); цель и назначение данной работы; форма представления результатов; техническое требования и рабочие условия использования результатов.

Техническое задание на разработку ТЛЗ обычно передается вместе с заявкой и содержит:

1) основание для разработки ТЛЗ (план развития, приказ и т.д.);

2) полное наименование технологии, намечаемые проектные решения и техническую характеристику объекта;

3) вид продукции (марочный, сортаментный, размерный), объем выпускаемой продукции по маркам и требования в соответствии с ГОСТ или ТУ;

4) характеристика исходных материалов, способы их подготовки, технические требования к ним;

5) перечень технологических параметров и технических характеристик объектов, необходимых для проектирования;

6) для зарубежных объектов сведения о намечаемом заключении лицензионного соглашения, оказание технической помощи.

1.4.3 Технологическое задание

Технологическое задание (ТЛЗ) является основным технологическим документом, на основании которого разрабатывается ТЭО (ТЭР), проект (рабочий проект) предприятия, цеха, сооружения. ТЛЗ также является основанием для разработки исходных требований на проектирование и изготовления оборудования, которые разрабатываются, согласовываются и утверждаются в соответствии со специализацией. Заявка с исходными требованиями на разработку ТЛЗ выдается проектным институтом соответствующему НИИ, ВУЗу. Рекомендуемые ТЛЗ решения должны обеспечить:

1) передовой технический уровень технологического процесса;

2) высокое качество продукции;

3) рациональное использование природных ресурсов;

4) снижение трудоемкости, материалов и энергоемкости продукции;

5) требуемые санитарно-гигиенические и безопасные условия труда;

6) охрану окружающей среды от загрязнения и утилизацию отходов производства;

7) высокий уровень технико-экономических показателей производства;

8) метрологию технологического процесса;

9) данные для расчета экономических показателей процесса (расходные коэффициенты, расход энергоресурсов и другие параметры, характеризующие технологию процесса);

10) перечень использующих авторских свидетельств, патентов.

ТЛЗ может разрабатываться по одному из 2-х вариантов: вариант "А" или вариант "Б".

Вариант "А". По этому варианту ТЛЗ разрабатывается на основе данных действующих предприятий, отвечающих современному техническому уровню, с использованием имеющихся результатов НИР и последних достижений науки и техники. Срок выдачи ТЛЗ по варианту "А" на согласование составляет не более 2-х месяцев.

Вариант "Б". По этому варианту ТЛЗ разрабатывается для новых технологических процессов или для действующих процессов, характеризующихся низкими технико-экономическими показателями, для которых требуется проведение целевых НИР. Срок выдачи ТЛЗ по варианту "Б" определяется НИИ, ВУЗом.

При необходимости может разрабатываться комплексное технологическое задание (КТЛЗ) на ряд исследовательских, взаимосвязанных процессов.

Для проектных проработок (проектных предложений, соображений и т.п.) основным технологическим документом являются рекомендации по технологическому процессу, выдаваемые головными НИИ по запросам проектных институтов не позднее, чем через 2 месяца.

После разработки ТЛЗ согласовывается с предприятием, проектной организацией. Срок действия ТЛЗ-3 года.

Содержание ТЛЗ после разработки:

1) основание для разработки ТЛЗ;

2) перечень и характеристика исходных материалов, способы подготовки их перед плавкой и уточненные требования к ним;

3) полное описание технологического процесса, включая подготовительные, вспомогательные и основные технологические операции;

4) вид (марка), объем и технические требования к качеству конечной продукции (ГОСТ и ТУ), состояние и условия для поставки;

5) требования к технологическому оборудованию и его параметрам;

6) соответствие технического уровня разработанной технологии лучшим отечественным и зарубежным аналогам;

7) метрологическое обеспечение технологического процесса;

8) рекомендации по автоматизации (АСУ отдельных стадий или в целом процесса) и механизации технологического процесса;

9) решение по охране окружающей среды (воздушного и водного бассейнов и земельных угодий);

10) предложения по реализации малоотходных вариантов технологии с переработкой и утилизацией образующихся отходов;

11) перечень использованных авторских свидетельств и патентов.

1.4.4 Технико-экономическое обоснование проекта (ТЭО) технико-экономические расчеты (ТЭР)

ТЭО (ТЭР) являются основным предпроектным документом, дополняющим и развивающим решения, предусмотренные в схемах развития и размещения объектов черной металлургии, и состоит из 18-и разделов.

Исходные данные включают обосновывающие материалы на разработку ТЭО (ТЭР) при строительстве и оценку деятельности объекта за предыдущий (перед составлением ТЭО и ТЭР) год, с указанием об освоении проектных мощностей и основных показателей.

Мощность объекта, номенклатура продукции. Мощность объекта на полное развитие с выделением 1-й очереди, реальный объем продукции в соответствии с потребностями народного хозяйства, схемами развития отрасли и возможным экспортом. Данные по сортаменту, качеству, материалоемкости продукции в сравнении с зарубежными и передовыми отечественными разработками.

Характеристика топливно-энергетических ресурсов и материальный баланс объекта. Степень использования вторичных энергоресурсов, данные о наличии, потребности, качестве и способах подготовки сырья, источниках электрической, тепловой энергии, топлива, воды, расходных показателях и их соответствие нормам технологического проектирования лучшим показателям отечественных и зарубежных предприятий, решения по созданию безотходного (малоотходного) производства на базе комплексного использования сырья и отходов.

Основные технологические решения, схемы грузопотоков. Обоснование рекомендации технологии, выбора загрузки и режима работы основного технологического оборудования, рационального использования площадей и объемов здания, решения по автоматизации и механизации, мероприятия, обеспечивающие снижение себестоимости строительства, мероприятия по охране труда, технике безопасности, созданию оптимальных микроклиматических условий в цехах и помещениях, основные технико-экономические показатели.

Основные технические решения по вспомогательным объектам. Принимаются в строгом соответствии с технологическими решениями и обеспечивают по вспомогательным объектам ремонт оборудования, контроль, реализацию готовой продукции, путем организации ремонтной службы, складского хозяйства, дробления и фракционирования продукции и упаковки, лабораторий и испытательных установок.

Основные технические решения по обеспечению материалами, топливом, энергией, водой разрабатываются в соответствии с разделом 4 в привязке к основным технологическим разработкам и обслуживанию основного технологического оборудования материалами, топливом, энергией, водой определяются требования к энергии, топливу и воде.

Сигнализация и связь. Разрабатываются исходя из оперативности и видов сигнализации и связи с точек зрения эффективности и непрерывного контроля и управления производством.

Генеральный план и транспорт. Включает выбор и обоснование площадки для строительства, мероприятия по рекультивации земель и компенсации потерь сельскохозяйственного производства, варианты схем генерального плана с целью рационального размещения объектов, обеспечивающих кратчайшие технологические и транспортные связи, грузооборот, решения по внешнему, внутризаводскому и пассажирскому транспорту с учетом их прогрессивности и унификации, основные технико-экономические показатели по генеральному плану.

Автоматизация производственных процессов. Включает обоснование повсеместного применения автоматизированных систем АСУП и АСУТП на базе ЭВМ и оценку уровня эффективности автоматизации.

Основные архитектурно-строительные решения. Выполняются в соответствии со строительными нормами и правилам и включает конструктивные и объемно-планировочные решения, габариты зданий и сооружений в соответствии с принятой технологией и применяемым оборудованием, их унификацию, отопление и вентиляцию, архитектурное оформление на базе максимального использования местных строительных и отделочных материалов.

Охрана окружающей среды. При решении этого вопроса рассматриваются особенности технологических процессов, связанные с воздействием на окружающую среду, охрана атмосферного воздуха от загрязнения. Выбор санитарно-защитной зоны, охрана водоема от загрязнения сточными водами, сбор и утилизация отходов, производственные шумы, другие воздействия на природную зону (электромагнитное поле, радиация и др.), мероприятия по рекультивации земель, общая экологическая оценка проекта.

Быт, обслуживание и жилищно-гражданское строительство. Обоснование развития социальной сферы: бытового, медицинского обслуживания, жилищного строительства, сооружение объектов соцкульта и профессионально-технического образования.

Организация строительства должна включать предложения по строительству очередями для ускорения ввода в действие основных производственных и вспомогательных объектов, обеспечивающих выпуск готовой продукции, охрану окружающей среды, безопасные условия труда и быта обслуживающего персонала (работающих).

Рабочая стоимость строительства включает расчетную стоимость строительства на полное развитие с выделением первой очереди и стоимости объектов и работ по охране окружающей среды.

Ресурсосбережение включает решения по экономии исходного основного сырья, вспомогательных материалов, топливно-энергетических и трудовых ресурсов за счет вариантов совершенствования технологии, переработки собственных отходов, использования вторичных ресурсов.

Экономика строительства и производства содержит анализ и сопоставление технико-экономических показателей с базовыми показателями передовых отечественных и зарубежных предприятий, определение численности промышленно-производственного персонала, производительности труда, капитальных и эксплуатационных затрат, расчет себестоимости продукции, экономической эффективности АСУП, АСУТП, природно-охранных мероприятий, определение экономических показателей по этапам строительства и годам эксплуатации.

Оценка эффективности вариантов и этапов строительства, обоснование рекомендуемого варианта и пути дальнейшего проектирования, данные на составление задания на проектирование, согласно требованиям СНиП, перечень НИР, конструкторских, экспериментальных, изыскательских работ, рекомендуемых к проведению.

Ситуационный план, план и разрез цеха, блок-схема источников выбросов, карта рассеивания выбросов с обозначением максимальных концентраций вредных веществ, сводка затрат, материалы, задание на выполнение ТЭО (ТЭР).

1.4.5 Разработка проекта и сметной документации

Разработка проектов на строительство предприятий, зданий и сооружений осуществляется на основании утвержденных ТЭО (ТЭР) материалов по выбору площадки (трассы) для строительства и в соответствии с заданием на проектирование. В проектах с учетом вариантных проработок на основе конкурсного проектирования ведется доработка проектных решений, принятых в ТЭО (ТЭР), и уточняются основные технико-экономические показатели, в т. ч. стоимость строительства, без детализации. Детальная дальнейшая дополнительная проработка проводится в рабочей документации.

Проектно-сметная документация, разработанная субподрядными организациями. Используется проектировщиком при составлении общей пояснительной записки и других разделов рабочих проектов, представленных на экспертизу и утверждение, и включается в состав материалов всех разделов рабочего проекта.

Субподрядная проектная организация несет ответственность за качество и технико-экономический уровень разрабатываемых ею проектных решений. Графическую документацию в составе рабочего проекта необходимо составлять с максимально-возможным освещением проектных решений. При применении оборудования индивидуального изготовления разрабатывают требования на проектирование и изготовление этого оборудования. При необходимости проведения научно-исследовательских и проектно-экспериментальных работ необходимо обосновывать их целесообразность.

1.4.6 Согласование и утверждение проектно-сметной документации на строительство предприятий, зданий и сооружений

Проектно-сметная документация, разработанная в соответствии с нормами, правилами и государственными стандартами, а также рабочие чертежи, разработанные в соответствии с утвержденным рабочим проектом, не подлежат согласованию с органами государственного надзора. Документация, выполненная в соответствии с обоснованными отклонениями от действующих норм, правил и государственных стандартов, подлежит согласованию с органами государственного надзора и организациями, утвердившими эти нормы.

Проектная документация на техническое перевооружение и реконструкцию цехов и участков подлежит согласованию с генеральной проектной организацией. Заказчик согласует с генеральной подрядной организацией раздел рабочего проекта "Организация строительства" и сметы, составленные по рабочим чертежам, которые должны быть рассмотрены в срок до 45 суток.

Рабочие проекты на строительство объектов, подвергаются экспертизе и утверждаются в следующем порядке: по стройкам стоимостью на полное расширение-министерствами и ведомствами Республики Казахстан; по стройкам ниже стоимости с полным расширением в порядке установленном министерством; по стройкам, осуществляемым за счет собственных средств кооперативных и общественных организаций в порядке определения их подчиненности; проектно-сметная документация на техническое перевооружение, осуществляется за счет средств развития производства, утверждается руководителями производственных объединений.

1.5 Состав и оценка проекта

1.5.1 Содержание проекта

Проект на новое строительство, расширение и реконструкцию действующих предприятий, зданий и сооружений включает следующие разделы:

1) общая пояснительная записка;

2) генеральный план и транспорт;

3) технологические решения;

4) энергетические решения;

5) организация строительства;

6) организация производства;

7) автоматизация производства;

8) охрана труда и техника безопасности;

9) охрана окружающей среды;

10) жилищно-гражданское строительство;

11) экономическая часть;

12) сметная стоимость;

13) паспорт проекта.

Общая пояснительная записка включает:

1) основание для разработки рабочего проекта;

2) исходные данные для проектирования;

3) краткую характеристику предприятия и его состав;

4) данные о проектной мощности, номенклатуре, качестве и техническом уровне продукции;

5) данные о сырьевой базе;

6) принципиальные решения по организации производства, труда и управления;

7) численный и квалификационный состав работающих; число рабочих мест;

8) сведения о потребности в топливе, воде, тепловой и электрической энергии;

9) организацию и сроки строительства и освоения проектных мощностей;

10) данные по экономике производства, себестоимости продукции, эффективности капитальных вложений;

11) использование достижений науки и техники;

12) основные решения и показатели по генеральному плану, инженерным сетям и коммуникациям;

13) сведения о защитных сооружениях.

Генеральный план включает:

1) краткую характеристику района и площадки строительства;

2) мероприятия благоустройству и обслуживанию территорий;

3) решения по расположению инженерных сетей и коммуникаций;

4) генеральный план, с отражением проектируемых, реконструируемых и подлежащих сносу зданий и сооружений;

5) объектов охраны окружающей среды, озеленения;

6) решения по расположению внутриплощадных инженерных сетей и транспортных коммуникаций, картограммы земляных масс (для крупных предприятий и сооружений).

Транспорт. Разделяют внешний и внутренний транспорт. Внешний транспорт, обеспечивающий доставку сырья и отправку готовой продукции, обычно железнодорожный. Проектируется при разработке заводов. Внутренний транспорт железнодорожный, автомобильный, конвейерный, трубопроводный. Для внутрицеховых перевозок используются также напольные тележки и краны.

Проектирование транспорта включает расчет грузооборота, определение потребного количества транспортных средств на основе заданной производительности цеха и расходных коэффициентов материалов на 1 т. продукции.

Универсальным транспортом на металлургических предприятиях считается железнодорожный транспорт. Но железнодорожный транспорт обладает относительно невысокой оперативностью и гибкостью, требует больших затрат при строительстве и обслуживании, занимает большие земельные площади.

Автомобильный транспорт при перевозке на незначительные расстояния требует меньших затрат в 4-5 раз, меньше занимаемых площадей, допускает в два раза больший уклон путей и имеет большую маневренность.

Конвейерный и трубопроводный транспорт используется для транспортировки сыпучих и кусковых материалов и позволяет снизить капитальные и эксплуатационные затраты, механизировать и автоматизировать процесс, высвободить обслуживающий персонал. Обладает большой гибкостью, снижает количество перегрузок, улучшает условия труда с обеспечением охраны окружающей среды.

Технологические решения включают:

1) данные производственной и расчетной программ, краткую характеристику и обоснование решений по принятой технологии производства;

2) решения по применению малоотходных и безотходных технологических процессов;

3) данные по производству продукции, механизации и автоматизации технологических процессов;

4) состав и обоснование применяемого оборудования, число рабочих мест и их оснащение;

5) общая численность рабочих в т. ч. по категориям и квалификации;

6) предложения по организации ремонтного хозяйства;

7) предложения по организации качества продукции;

8) данные о количестве вредных выбросов в атмосферу и водные источники;

9) характеристика цеховых и межцеховых коммуникаций, решения по теплоснабжению, энергоснабжению и электрооборудованию;

10) топливно-энергетический и материальный баланс технологических процессов;

11) рекомендации по освоению мощностей в нормативные сроки.

При этом прилагаются основные чертежи, отражающие принципиальные схемы технологических процессов; технологические компоновки или планировки по корпусам; схема грузопотоков; принципиальные схемы электроснабжения; схемы трасс магистральных и распределительных сетей.

Технологическая часть разрабатывается, в первую очередь, и на ее основе составляются остальные разделы. Обычно технологические решения по электрометаллургическим цехам включают:

1) расчет производственной программы цеха с уточнением объема выплавки по маркам ферросплавов;

2) выбор типа, числа и вместимости (мощности плавильных электропечей);

3) определение режима и основных показателей работы электропечей;

4) выбор способа разливки ферросплавов, подготовки продукции к реализации;

5) обоснование расхода сырья, основных материалов, электроэнергии, воды, топлива по данным материального и теплового балансов плавки;

6) разработку технологических схем работы цехов (подготовка, подача и загрузка шихты, уборка продуктов плавки) и рациональной схемы грузопотоков;

7) выбор подъемно-транспортного и вспомогательного оборудования.

Кроме того, принимаются технологические решения по вспомогательному производству, организации складского и ремонтного хозяйства, механизации разгрузочно-погрузочных работ.

Строительные решения. Разрабатываются совместно со специализированными проектными организациями и учитывают сложный комплекс взаимосвязанных решений. Производится выбор типа здания, объемно-планировочные, конструктивные, архитектурно-строительные и эстетические решения, обеспечивающие нормативные санитарно-технические условия. Здания и сооружения электрометаллургических производств, проектируют в соответствии с требованиями строительных норм, правил и указаний по строительному проектированию предприятий, здании и сооружений в черной металлургии и правил безопасности в электрометаллургических цехах. В этой части проекта содержится обоснование выбора типа фундамента и несущих конструкций, характеристика и основные размеры здания, шагов колонн, стенных ограждений, кровли, полов и др.

Краткое описание и обоснование архитектурно-строительных решений с оценкой их прогрессивности; обоснование по освещенности рабочих мест, снижению производственных шумов и вибраций, бытовому и санитарному обслуживанию работающих. Мероприятия по электробезопасности и пожаробезопасности, защита от коррозии; основные решения по водоснабжению, канализации, отоплению, вентиляции и кондиционированию воздуха; перечень типовых и повторно применяемых проектов с краткой их характеристикой; решения по защитным сооружениям.

Основные чертежи: планы, разрезы и фасады основных зданий и сооружений по специальным проектам и типовым проектам, каталожные листы типовых проектов и основные рабочие чертежи; планы и профили трасс внешних инженерных и транспортных коммуникаций и основных внутриплощадных сетей.

Энергетические решения. Энергетическая часть содержит решения по основным следующим вопросам: электроснабжение; газовое хозяйство; водоснабжение и канализация; отопление и вентиляция. Электроснабжение цеха осуществляется от заводской высоковольтной сети к цеховой понижающей подстанции, затем к распределительным пунктам и к потребителю переменного тока. Для потребителей постоянного тока дополнительно устанавливают преобразующие подстанции. Кроме силовой системы предусматривают осветительную. Для электрометаллургических цехов проектируют отдельно силовую систему питания электропечей, включающую заводскую силовую подстанцию, цеховую понижающую подстанцию и печную подстанцию. Это необходимо для того, чтобы избежать влияния режима работы печей на функционирование других силовых агрегатов.

Организация строительства. На основании расчетов определяется объем строительных монтажных работ, потребность в строительных материалах и механизмах. Разрабатывается план организации строительства.

Организация производства. Решения по организации производства включает выбор режима работы и фонда времени оборудования, план освоения проектных мощностей, спецификации на оборудование длительного изготовления и на серийное оборудование, определение численности производственного и обслуживающего персонала, выбор системы оплаты и уровня зарплаты основных категорий трудящихся.

Автоматизация. В этом разделе проекта разрабатываются автоматизированная система управления в цехе (АСУ) и автоматизированные системы управления отдельными технологическими процессами (АСУТП).

Охрана труда и техника безопасности. На основании анализа условий труда и потенциальной опасности и вредности, характерных для данного производства, разрабатываются проектные решения по обеспечению оптимальных и безопасных условий труда и социально-бытовому обслуживанию трудящихся (бытовые помещения, питание, медицинское обслуживание, транспорт и т.д.).

Охрана окружающей природной среды. Включает три подраздела: охрана атмосферного воздуха; охрана водоемов от загрязнения сточными водами; восстановление (рекультивация) земельного участка, использование плодородного слоя почвы, охрана недр и животного мира.

В этих подразделах приводятся исходные данные для разработки решений, краткая характеристика физико-географических и климатических условий района строительства; сведения о существующих фоновых концентрациях в атмосфере и водоемах; перечень источников выбросов; количество и классификация выбрасываемых веществ (газов, сточных вод) по видам вредного воздействия, в т. ч. аварийных выбросов; обоснование принимаемых решений по предотвращению выделения загрязняющих веществ, аварийных выбросов, выбору оборудования и аппаратуры по очистке выбросов, утилизации обезвреженных элементов; оценка эффективности намечаемых мероприятий и проектируемых сооружений по охране воздушного бассейна и водоемов; данные о затратах на осуществление этих мероприятий.

Здесь же приводятся проектные решения по восстановлению земельного участка и приведению его в пригодное состояние для использования по назначению. Данные об объемах твердых отходов производства, мероприятий по утилизации и транспортированию этих отходов. Сведения о намеченных мероприятий по охране недр и сохранению среды обитания животных и путей их миграции. Данные о капитальных затратах и эффективности предусматриваемых мероприятий. Прилагается план рекультивируемого участка с обозначением основных сооружений, коммуникаций и другие чертежи, позволяющие определить объем строительных и монтажных работ и сметную стоимость.

Жилищно-гражданское строительство. Материалы раздела разрабатываются в соответствии с инструкцией о составе, порядке разработки, согласования и утверждения схем и проектов районной планировки и застройки городов, поселков и сельских населенных пунктов. При этом выделяются очереди жилищно-гражданского строительства, обеспечивающие ввод в эксплуатацию пусковых комплексов предприятия.

Экономическая часть проекта. Экономические показатели строительства и эксплуатации цеха составляют основное содержимое экономической части, в которой приводится сметная стоимость строительства, основных фондов, структура капитальных затрат, смета производства, себестоимости и отпускной стоимости продукции, прибыль, уровень рентабельности производства, срок окупаемости капитальных вложений. Для оценки все данные приводятся в сравнении с показателями, достигнутыми на аналогичных передовых действующих предприятиях, эффективности решений, заложенных в проекте.

Сметная документация. При одностадийном проектировании в рабочем проекте составляется следующая документация:

1) сводный сметный расчет;

2) сводка затрат;

3) объектные и локальные сметы (при продолжительности строительства предприятий до двух лет или при строительстве по типовым проектам), сметы на проектные и изыскательские работы.

...