Проект индукционной тигельной печи

Помимо профсоюзов (и параллельно с ними) надзор за охраной труда осуществляют Госгортехнадзор (Государственный надзор за безопасным ведением работ в промышленности), Государственный энергетический надзор, Государственный санитарный надзор.

Общий надзор за соблюдением законности в области охраны труда возложен на Прокуратуру. Издаваемые документы составляют действующую систему стандартов, обеспечивающих безопасность труда [18].

Если порядок обеспечения безопасности проведения работ не определен вышестоящей организацией, нормами и правилами, то соответствующую инструкцию по технике безопасности разрабатывает и вводит в действие само предприятие. Все отступления от правил, норм и стандартов по безопасности труда согласовываются с соответствующими органами надзора при условии гарантированного обеспечения безопасности труда работающих.



5.1 Основные вредности производства

При работе на индукционной печи на работника могут воздействовать опасные и вредные производственные факторы:

ѕ перемещаемые изделия, заготовки и материалы;

ѕ острые кромки, заусенцы и шероховатости на поверхности оборудования, оснастки, инструмента;

ѕ опасный уровень напряжения в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека;

ѕ повышенное электромагнитное и тепловое излучение;

ѕ повышенная запыленность воздуха рабочей зоны;

ѕ повышенная температура воздуха рабочей зоны;

ѕ повышенная температура поверхностей оборудования, изделий;

ѕ повышенный уровень яркости света и инфракрасной радиации при открытых рабочих зонах оборудования;

ѕ недостаточная освещенность рабочей зоны;

ѕ физические перегрузки;

ѕ пожароопасность [19].

Тепловое излучение - электромагнитное излучение, испускаемое нагретыми телами вследствие теплового возбуждения атомов и молекул во всем диапазоне частот. Действие высокой температуры воздуха приводит к физиологическим изменениям организма. Тепловой удар - тяжелая форма перегревания при повышении температуры тела до 40°C и более, возникающая в особо неблагоприятных производственных условиях: выполнение тяжелой физической работы при высокой температуре воздуха рабочей зоны в сочетании с повышенной влажностью или тепловым излучением, либо в одежде, препятствующей теплоотдачи [20].

При работе с электрической плавильной печью, при заливке, при вынимании горячих изделий из формы используются огнеупорные рукавицы (краги из брезента с огнеупорной пропиткой) по ГОСТ 12.4.010--75 и фартуки. Применяются инструменты с рукоятками из материалов, обладающих низкой теплопроводностью. Ручка ложки, которой снимают шлак в случае работы в индукционных печах с ламповым генератором (частота 10 000 Гц и выше), должна быть эбонитовой. В случае печей сопротивления ложка изготавливается из толстой проволоки и достаточно брезентовых рукавиц. Можно использовать валенки со срезанными голенищами, брюки -- навыпуск.

Производственная пыль - взвешенные в воздухе твердые частицы размером от десятков до долей микрометра. Такая система называется аэрозолем, в которой дисперсной фазой являются твердые частицы, а дисперсной средой - воздух.

Основным источником загрязнения атмосферы является работа печей: выделение из печи во время плавки, при сливе металла и шлака, при загрузки печи.

В состав пыли входят оксиды металла и соединения кремния (SiO2), СО, N2, CO2, O2,оксиды азота и серы.

Попадая в глаза, пыль травмирует слизистую оболочку, вызывая конъюнктивит, что приводит к ухудшению зрения.

Нельзя применять одновременно при плавке медных сплавов для обработки средства, содержащие сильно окисляющие добавки и хлориды, так как при температурах 1100--1200°С образуется свободный хлор. Для удаления газов надо применять местные отсосы.

Шум - спектр (набор) волн, распространяющихся в упругой среде (воздухе).

Источником шума, является соударение металлических частей машин. Шум превышает допустимую норму, если нельзя расслышать речь на расстоянии 1 метра от говорящего.

Производственный шум различной интенсивности и частоты, длительно воздействуя на работающих, может привести со временем к понижению остроты слуха, иногда к глухоте. У работающих нарушается концентрация внимания, точность и координация движений, ухудшается восприятие звуковых и световых сигналов, возникает язвенная болезнь, нервные, сердечно-сосудистые и другие заболевания.

Вибрация - это механическое колебание упругих тел. Она создается в процессе работы технологического оборудования и передается от него через конструкции и пол к человеку.

Колебания, передаваемые от вибрирующей поверхности телу человека, вызывают раздражение многочисленных нервных окончаний в стенках кровеносных сосудов, мышечных и других тканях. Ответные импульсы приводят к нарушениям обычного функционального состояния некоторых внутренних органов и систем. Развитие вибрационной болезни и других неблагоприятных явлений зависит от частоты вибрации и амплитуды колебаний.

Производственное освещение:

ѕ искусственное освещение - освещение помещений с помощью искусственных источников света;

ѕ естественное освещение - освещение помещений прямым или отраженным светом неба, проникающим через световые проемы в наружных ограждающих конструкциях;

ѕ совмещенное освещение - освещение при котором недостаточное по нормам естественное освещение дополняется искусственным.

Недостаточная освещенность, частые и резкие перепады ее в поле зрения приводит к напряжению зрения, и вызывают утомление глаз, в результате чего развиваются такие состояния, как:

ѕ астенопия - неясное видение, ломота и боль в области глазниц, головная боль, быстрая утомляемость;

ѕ профессиональная близорукость, зависит от степени зрительного напряжения, его непрерывности и длительности;

ѕ профессиональный нистагм - быстро повторяющиеся движения глазных яблок, дрожание век, головы, ухудшение самочувствия в результате работы при недостаточной освещенности.

Пульты управления плавильных печей устанавливают в таких местах, чтобы плавильщик не мог видеть струю металла, идущую из печи, и крановщика. Щиты и пульты оборудуют световыми и звуковыми сигнализирующими устройствами. Воронки для слива охлаждающей воды располагают в таких местах, чтобы струи воды плавильщик видел на рабочем месте.

5.2 Пожаробезопасность

Пожарная безопасность на предприятии - это комплекс мер для защиты имущества и людей от возникновения пожара и его возможных последствий.

В каждой организации, в первую очередь, за обеспечение пожарной безопасности отвечает руководитель. Эта обязанность закреплена в федеральном законе №69 «О пожарной безопасности» и лежит на руководителе безо всяких дополнительных приказов [21].

При желании или необходимости руководитель может создать приказ и назначить другого сотрудника в роли ответственного за пожарную безопасность. Таким приказом руководитель делегирует свои обязанности данному сотруднику и делит с ним ответственность за обеспечение пожарной безопасности на предприятии. Руководитель не снимает с себя ответственность за пожарную безопасность, а делит ее с ответственным лицом, назначенным приказом.

Организационно-распорядительные меры пожарной безопасности на предприятии:

ѕ разработка документов по пожарной безопасности на предприятии: журналы, приказы, инструкции;

ѕ разработка и подача в МЧС декларации пожарной безопасности (не для всех предприятий)

Обучение мерам пожарной безопасности, пропаганда и тренировки:

ѕ обучение руководителя и ответственного за пожарную безопасность 1 раз в 3 года по программе «пожарно-технический минимум»;

ѕ обучение всех сотрудников противопожарному инструктажу (1 раз в год);

ѕ тренировки по эвакуации и работе с огнетушителем;

ѕ создания уголка пожарной безопасности с информационными плакатами.

Технические меры пожарной безопасности на предприятии:

ѕ разработка планов эвакуации;

ѕ размещение знаков пожарной безопасности во всех помещениях предприятия и на его территории;

ѕ оснащение огнетушителями и первичными средствами пожаротушения;

ѕ установка пожарной сигнализации, систем оповещения, дымоудаления и пожаротушения (при необходимости) + заключение договора на последующее техническое обслуживание;

ѕ обеспечение работоспособности пожарных кранов и рукавов;

ѕ обеспечение необходимого количества эвакуационных выходов и установка противопожарных дверей (при необходимости);

ѕ проверка и испытание пожарных лестниц и ограждений крыш;

ѕ огнезащитная обработка конструкций.

Руководитель организации, как ответственный за пожарную безопасность, обязан:

ѕ пройти пожарной-технический минимум с получением удостоверения согласно требованиям ФЗ №69 «О пожарной безопасности»;

ѕ разрабатывать всю необходимую документацию по пожарной безопасности с учетом специфики вашего объекта;

ѕ проводить инструктажи по пожарной безопасности с каждым новым сотрудником и ежегодно со всеми старыми сотрудникам вашей компании.

5.3 Электробезопасность

На индукционных электропечах все операции с прикосновением к тиглю (загрузка шихты, снятие шлака и др.) следует проводить при снятом напряжении индуктора. Применяемый инструмент должен иметь электроизолированные ручки (рукоятки), например из эбонита. Во время работы высокочастотного генератора запрещается касаться незаземленных металлических частей руками или металлическими предметами без эбонитовых ручек. При образовании в верхней части индукционной печи сплошной спекшейся корки из не расплавившейся шихты печь должна быть немедленно отключена и приняты меры к ликвидации образовавшейся корки [22].

Каркас индукционной печи должен быть изолирован от витков индуктора. Кабели, подводящие ток к индуктору печи, должны быть изолированы и ограждены. Кожухи индукционных печей должны быть надежно изолированы от индуктора и заземлены. Трубки индуктора должны быть испытаны на прочность и герметичность гидравлическим давлением, превышающим рабочее давление охлаждающей воды не менее чем в 1,5 раза. Участок подвода воды между индуктором и водопроводящими трубами должен быть выполнен из резинотканевых рукавов. Контроль за непрерывным поступлением воды в индукторы следует проводить специальными приборами, автоматически отключающими печь в случае перебоя в подаче охлаждающей воды. Печь должна быть оборудована дублирующим подводом охлаждающей воды.

На индукционных печах должно быть устройство максимальной токовой защиты, автоматически отключающее печи при коротком замыкании между витками индуктора. Система сигнализации должна обеспечивать световой и звуковой сигналы при отсутствии воды в системе охлаждения. В системе управления должна быть блокировка, исключающая работу печи при неработающей вентиляции участка заливки. Температура поступающей в индуктор охлаждающей воды из-за опасности короткого замыкания витков индуктора вследствие запотевания их наружных поверхностей должна быть не ниже 25--30°С. Температура воды на выходе из индуктора для исключения загрязнения водоохлаждающего тракта осадками термической жесткости не должна превышать 45° С. В случае прекращения подачи охлаждающей воды плавку необходимо прекратить и жидкий металл выпустить из печи.

При работе на индукционных печах способы и средства защиты персонала от воздействия электромагнитных полей должны соответствовать ГОСТ 12.1.006--84. Открытые индукционные печи должны быть оборудованы вытяжной аспирационной системой.

Часто причиной выбросов металла являются выход из строя систем водяного охлаждения, уход металла из плавильных печей при самопроизвольном наклоне их и в результате разрушения тиглей или футеровки (ГОСТ 12.2.007.9--88 и ГОСТ 2.2.007.10--87). Печи с системами водяного охлаждения должны быть оборудованы блокировочными устройствами, отключающими электропитание при падении давления воды или прекращении ее подачи во время плавки (ГОСТ 12.2.007.9--88 и ГОСТ 12.2.007.10--87).

В помещении, где установлены высокочастотные центробежные установки, должны быть следующие защитные средства для работников: резиновые коврики на рабочих местах и вокруг самого агрегата; резиновые галоши, резиновые и кожаные перчатки; защитные очки с темными и светлыми стеклами; аптечка со средствами для оказания первой медицинской помощи с соответствующими лекарственными и перевязочными средствами.



6. Охрана окружающей среды

Забота о сохранности окружающей среды, предупреждение отрицательного влияния на природу результатами производственной деятельности являются обязательными условиями функционирования промышленных предприятий [23].

Ведомственный контроль за выполнением требований нормативно-правовых документов в этой области возложен на экологическую службу, а координация такой деятельности -- на руководителя предприятия и уполномоченные государственные структуры.

Планируя мероприятия по защите окружающей среды в коммерческой организации, руководитель обязан приказом назначить лицо, которое будет напрямую отвечать за состояние экологической работы, или создать соответствующий управленческий орган (отдел, службу).

Экологическая служба предприятия.

В обязанности экологической службы входит организация работы субъекта хозяйствования в соответствии с требованиями нормативно-правовых документов, связанных с экологической безопасностью, в том числе:

ѕ подготовка нормативной и методической документации предприятия, контроль за ее исполнением;

ѕ сторонний надзор за строгим исполнением сотрудниками компании природоохранных требований и норм в повседневной деятельности;

ѕ проведение мероприятий предупредительного характера, включая инструктажи по охране окружающей среды в организации и обучающие семинары;

ѕ организация взаимодействия с государственными экологическими институтами, включая совместное инспектирование и проверки;

ѕ организация работы по направлению деятельности с подчиненными или организациями, с которыми заключены подрядные договоры;

ѕ подготовка документации для организации природоохранных мероприятий при возникновении аварийных ситуаций.

Охрана атмосферного воздуха на предприятии.

Государственные надзорные органы значительное внимание уделяют решению вопросов защиты атмосферного воздуха на предприятиях, независимо от их формы собственности и масштабов производства.

Ключевые законоположения в этой области закреплены Федеральным законом «О мерах по охране воздушной атмосферы».

За счет индукционного нагрева в печи при плавке латуни выделение газов и паров минимальный, что обеспечивает гигиеничность процесса плавления и минимальный ущерб окружающей среде.



Заключение

В курсовом проекте рассмотрены устройство и принцип работы индукционной тигельной печи, произведены расчеты материально и теплового баланса печи, а также основного и вспомогательного оборудования.

Большое распространение данная печь получила в черной металлургии для выплавки стали и чугуна, но также применяется и в цветной в основном для выплавки медных сплавов и драгоценных металлов. В курсовом проекте рассматривается печь типа ИЛТ для плавки латуни. Индукционная тигельная печь имеет ряд преимуществ, которые затмевают небольшое количество недостатков:

1) относительно низкая температура шлаков;

2) вспучивание поверхности расплавленного металла (мениск) из-за больших электродинамических сил, возникающих в расплаве;

3) необходимость для печей малой и средней емкости источников питания высокой и средней частоты.

При расчете материального баланса печи на одну плавку было выявлено, что шихта состоит из отходов латуни, лигатуры, возврата, меди, цинка, свинца и прочих примесей, вес которых составляет 621,22 килограмма.

По составленному тепловому балансу 79195,5 ккал уходит на нагрев шихты, перегрев и для плавки, называемый полезным теплом, значит потери тепла от общего количества минимальны.

Для производства высококачественных изделий, получения высоких показателей по продаже продукции требуется хорошее дорогостоящее оборудование. На основе расчетов можно сказать, что общая стоимость оборудования составляет 2 380 000 рублей, сметная стоимость всего оборудования - 4 429 800 рублей, годовая амортизация - 463 680 рублей.

В результате рассматриваемого процесса плавки получаем латунь марки ЛМцСКА, применяемая в автомобилестроении. Основным стандартом, регламентирующий химический состав латуни, технические требования, правила приемки, транспортировки, методы испытаний, является ГОСТ 1020-97.

Основными функциями системы автоматики индукционной тигельной печи состоят в следующем:

ѕ в предотвращении перегрева расплава выше заданной температуры;

ѕ в поддержании оптимальной величины питающего тока;

ѕ в поддержании оптимального значения коэффициента мощности установки;

ѕ в контроле проедания тигля.

Надзор за охраной труда осуществляют профсоюзы, Госгортехнадзор (Государственный надзор за безопасным ведением работ в промышленности), Государственный энергетический надзор, Государственный санитарный надзор.

В результате рассмотрения работы индукционной тигельной печи выявлены основные вредные факторы: тепловое излучение, производственная пыль, шум, вибрация, недостаточное освещение. Чтобы защитить рабочих от возможного пожара, руководство проводит тренировки по эвакуации и работе с огнетушителем, устанавливает информационные плакаты, разрабатывает планы эвакуации, размещает знаки пожарной безопасности, огнетушители, устанавливает пожарную сигнализацию. Для безопасности от поражения электрическим током каркас печи изолируют от витков индуктора, печь оснащают устройством максимальной токовой защиты, открытую печь оснащают вытяжной аспирационной системой, кроме этого, помещение должно быть оснащено аптечкой со средствами для оказания первой медицинской помощи, а также резиновыми ковриками, рабочие - резиновыми галошами, кожаными перчатками, защитными очками.

За счет индукционного нагрева в печи при плавке латуни выделение газов и паров минимальный, что обеспечивает гигиеничность процесса плавления и минимальный ущерб окружающей среде.



Список использованных источников

1) Процессы и аппараты цветной металлургии/С.С. Набойченко, Н.Г. Агеев, А.П. Дорошкевич, В.П. Жуков, А.Б. Лебедь. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2016.

2) http://emchezgia.ru/elektropechi/31konstrukcia.php.

3) http://cdot-nntu.ru/basebook/Plavilnie_pechi/files/assets/basic-html/page91.html.

4) Инженерные расчеты в металлургии: учеб. Пособие/И62 Е.В. Богатырева. Изд. Дом МИСиС, 2016.

5) https://lektsii.org/15-27749.html.

6) Теория, конструкции и расчеты металлургических печей/Мастрюков Б.С.: 2014.

7) https://zio-ural.ru/katalog/kovshi_litejnye_razlivochnye_ruchnye.

8) https://tehnoros.ru/products/met/lit/.

9) https://zio-ural.ru/katalog/konvejer_dlja_razlivki_metalla_razlivochnaja_mashina.

10) https://zio-ural.ru/katalog/vibratsionnye_zagruzchiki.

11) Экономика организации: Учебник. М.: ФОРУМ: ИНФРА - М, 2017.

12) Экономика предприятия (фирмы): Учебник /Российская академия им. Пле-ханова. М.:ИНФРА - М, 2018.

13) Экономика организации (предприятия): учебник 3-е издание/Сергеев И.В., Вере-тенникова И.И. М.: Проспект, 2019.

14) https://tdspecstal.ru/articles/promyshlennoe-primenenie-latuni.html.

15) https://poliasmet.ru/svojstva-latuni/marki.html.

16) ГОСТ 1020-97 Латуни литейные в чушках.

17) https://studopedia.su/15_11439_avtomatizatsiya-induktsionnih-pechey.html.

18) https://www.bibliofond.ru/view.aspx?id=604360.

19) Инструкция по охране труда при эксплуатации индукционной печи.

20) https://studwood.ru/1156654/ekologiya/opasnye_vrednye_proizvodstvennye_faktory_espts.

21) https://takir.ru/2018/08/16/pozharnaya-bezopasnost-na-predpriyatii/.

22) https://studme.org/240716/tehnika/mery_bezopasnosti_rabote_nagrevatelnyh_ustroystvah.

23) https://sprintinvest.ru/oxrana-okruzhayushhej-sredy-na-predpriyatii.



Приложение А

Спецификация к чертежу «Схема расположения оборудования»

Форм.	Зона	Поз.	Обозначение	Наименование	Кол.	Примеча-ние
				Документация
А1			КП. 22.02.02.01.ВО	Схема расположения оборудования
А4			КП. 22.02.02.01.ПЗ	Пояснительная записка
				Сборочные единицы
БЧ		1	КП. 22.02.02.01.01	Маслостанция	1
БЧ		2	КП. 22.02.02.01.02	Станция охлаждения	1
БЧ		3	КП. 22.02.02.01.03	Блок конденсаторов	1
БЧ		4	КП. 22.02.02.01.04	Преобразователь частоты	1
БЧ		5	КП. 22.02.02.01.05	Токопроводящая шина	2
БЧ		6	КП. 22.02.02.01.06	Подвод воды для охлаждения	1
БЧ		7	КП. 22.02.02.01.07	Питатель	2
БЧ		8	КП. 22.02.02.01.08	Газоотвод	2
БЧ		9	КП. 22.02.02.01.09	Индукционная тигельная печь	2
БЧ		10	КП. 22.02.02.01.10	Ковш литейный	2
БЧ		11	КП. 22.02.02.01.11	Кабина оператора	1
БЧ		12	КП. 22.02.02.01.12	Пульт дистанционного управления установкой	1
БЧ		13	КП. 22.02.02.01.13	Литейный кран	1
БЧ		14	КП. 22.02.02.01.14	Разливочная машина	3
					КП. 22.02.02.01.ВО
Изм	Лист	№ докум.	Подп.	Дата
Разраб.	Алексеенко К.С.			Проект индукционной тигельной печи Спецификация	Лит.	Лист	Листов
Пров.	Рамазанова З.Н.				У			1	1
					УГК МТ-410/ВПФ
Н.контр.	Икрина Т.В.
Утв.	Дмитриева Р.Г.



Приложение Б

Спецификация к чертежу «Общий вид печи»

Форм.	Зона	Поз.	Обозначение	Наименование	Кол.	Примеча-ние
				Документация
А1			КП. 22.02.02.01.ВО	Общий вид печи
А4			КП. 22.02.02.01.ПЗ	Пояснительная записка
				Сборочные единицы
БЧ		1	КП. 22.02.02.01.01	Каркас	1
БЧ		2	КП. 22.02.02.01.02	Цилиндрический кожух	1
БЧ		3	КП. 22.02.02.01.03	Подина	1
БЧ		4	КП. 22.02.02.01.04	Виток катушки индуктора	16
БЧ		5	КП. 22.02.02.01.05	Межвитковая изоляционная пластина	18
БЧ		6	КП. 22.02.02.01.06	Обмазка внутренней поверхности индуктора	1
БЧ		7	КП. 22.02.02.01.07	Теплоизоляционный слой	1
БЧ		8	КП. 22.02.02.01.08	Тигель	1
БЧ		9	КП. 22.02.02.01.09	Сливной носок	1
БЧ		10	КП. 22.02.02.01.10	Обмазка из огнеупорной массы	1
БЧ		11	КП. 22.02.02.01.11	Шамотовый блок	1
БЧ		12	КП. 22.02.02.01.12	Подвод воды для охлаждения	1
БЧ		13	КП. 22.02.02.01.13	Токопроводящая шина	2
БЧ		14	КП. 22.02.02.01.14	Ось поворота печи	1
					КП. 22.02.02.01.ВО
Изм	Лист	№ докум.	Подп.	Дата
Разраб.	Алексеенко К.С.			Проект индукционной тигельной печи Спецификация	Лит.	Лист	Листов
Пров.	Рамазанова З.Н.				У			1	1
					УГК МТ-410/ВПФ
Н.контр.	Икрина Т.В.
Утв.	Дмитриева Р.Г.

Размещено на Allbest.ru

...