Проект цеху по виробництву металевого марганцю потужністю 25 тис. тон в рік

Безперервне розливання відбувається на спеціальних машинах безперервного лиття, що є нині одним із важливих досягнень науково-технічного прогресу в металургії. Сплав із розливного ковша 1 через проміжний розливний пристрій 2 безперервно надходить у кристалізатор 3, який охолоджується водою. У кристалізаторі формується виливок. Із кристалізатора виливок проходить зону додаткового охолодження (дрібно розбризкується вода). Затверділий виливок безперервно витягується роликами 4, дістаючи профіль. Далі газовий різак 5 розрізає його на куски потрібної довжини. Відрізані куски є заготовками для подальшої обробки.

Техніко-економічні показники такі: висока продуктивність при безперервному  розливанні (у 2-2,5 рази вища, ніж  при розливанні у виливниці), виливки мають високу якість поверхні, дрібнозернисту структуру, певний профіль (економія прокату становить 2-5%). Маса придатних виливків 96-98% від маси рідкого сплаву. На таких машинах можна одночасно отримувати до восьми виливків. Недоліком цих машин є їх значна висота (до 44 м). Тому останнім часом застосовують машини з вигином виливка або із зігнутим (радіальним) кристалізатором - це радіальні і горизонтальні машини.

 

 

Розділ 3

ОХОРОНА ПРАЦІ

3.1 Аналіз небезпечних і шкідливих факторів

 

Устаткування на ділянці розташовано  в прольоті розмірами 24x18 м і висотою 7,2 м. Площа ділянки цеху 288 м². Для забезпечення пожежебезпеки у відділеннях цеху є пісок, вогнегасники.

Джерелами виділення газів є: печі.

Джерелами шуму є: печі, крани, допоміжне обладнання.

Рівень шуму на ділянках становить L = 77дба (за заводським даними), що не перевищує  припустимий норматив (80 дба) за ДСТ 12.1.003-90 [7].

Висвітлення на ділянці сполучене: природне й штучне.

Робота в цеху відповідно ДО ДЕРЖСТАНДАРТУ 12.1.005-88, відноситься до категорії 2 б - середньої складності [7].

Кліматичні умови відповідають нормативним значенням (у холодний період: нижня границя + 15^оС, верхня + 21^оС; у теплий період: нижня +16^оС, верхня + 24^оС (за заводським даними) за ДСТ 12.1.005-88.

Відносна вологість повітря  на ділянках становить у холодний період 46-52 % (за заводським даними) у  теплий період 42-62 % (за заводським даними), тобто не перевищує 75% за ДСТ 12.1.005-88 [7].

Швидкість повітря на робочих місцях 0,1 - 0,2 м/с, що відповідає нормі (0,3 м/с) [7].

Заводські дані зводимо в таблицю  3.1

 

 

 

 

 

 

Таблиця 3.1

Заводські дані про стан клімату в цеху

Температура повітря в прольотах  цеху, °С				Відносна вологість, %		Рівень шуму, дба	Швидкість повітря в прольотах  цеху, м/с
Холодний період		Теплий період		Період
Верхня гран.	Нижня гран.	Верхня гран.	Нижня гран	Холо-дный	Теплий
+ 15	+21	+16	+24	46 - 52	42 - 62	70	0,2 – 0,1

3.2 Розрахунок штучного освітлення

 

У проектованому підприємстві передбачається природне й електричне висвітлення.

Розрахунок природного висвітлення  ведеться методом світлової площі  й глибини освітленості.

 

F = Sо/Sп,                                           (3.1)

 

де Sо - площа вікон, м²;

Sп - площа підлоги, м²;

F - світлова площа, м² ( Sо : Sп = 1/9, значить Sо = Sп/9.);

Загальна площа виробничих приміщень  становить 432 м².

 

Sо = 432/9 = 48 м²

 

Розміри обраного вікна становлять 150х170 див, значить площа вікна Fок = 2,55 м².

Тоді кількість вікон складе:

 

n = Sо/Fок = 48/2,55 = 18,82

 

Проектуємо 19 вікон.

Розрахунок штучного висвітлення  ведемо методом світлового потоку.

 

F = (Е*k*S*Z)/γ,                                           (3.2)

 

де F - світловий потік кожної лампи, лм;

Е - кількість номінальної освітленості (Е = 25 лк);

k - коефіцієнт запасу (k = 1,3);

S - площа приміщень, м²;

Z - відношення середньої освітленості  до мінімального (Z = 1,2).

Коефіцієнт γ дається для різних світильників у функції відбиття стін і стелі Sс і Sп і індексу приміщень i. Sс і Sп = 50%

Індекс приміщень обчислюється по формулі:

 

γ =i = S/(n*(А + В)),                                      (3.3)

 

γ = i = 432/(3,5*(15 + 11,5)) = 4,7                         (3.4)

 

Звідси 

 

F = (25*1,3*432*1,2)/4,7 =3585 лм.

 

За ДСТ 2239-75 вибираємо лампу ЛДЦ-80 зі світловим потоком Fп=266 лм.

Кількість світильників складе:

 

n = F/Fп = 3585/266 = 13,48

 

Річна витрата енергії на висвітлення 1 м² дорівнює 15 квт.

 

Звідси Руст = Sп *15 = 432*15 = 6480 квт                  (3.5)

 

З урахуванням коефіцієнта запасу k = 1,5 установлена потужність складе:

 

Руст = 6480*1,5 = 9720 квт

 

Кількість світильників тоді буде:

 

N = n*1,5 = 13,48*1,5 = 20,22 ≈ 20 шт                     (3.6)

 

З урахуванням коефіцієнта попиту по потужності, k = 0,7 споживана потужність складе:

 

Рпотр = Руст*k = 9720*0,7 = 6804 квт.                     (3.7)

 

З огляду на косинус кута β і електричних втрат (соs β = 0,95):

 

Рпотр = Рпотр/0,95 = 4536/0,95 = 7162,1 квт.              (3.8)

 

Згідно СН і П II-А.8-72. На підприємстві передбачається аварійне висвітлення, що забезпечує безпека евакуації людей із приміщень у випадку аварії. Живлення аварійного висвітлення здійснюється від незалежного джерела живлення.

Річна витрата електроенергії на аварійне висвітлення напругою 36 У виходить із 15 Вт на 1 м? площі, включаючи службові й побутові приміщення.

 

3.3 Розрахунок загальобмінної вентиляції

 

Опалення й вентиляція проектованого  підприємства розраховується по кресленнях, теплотехнічним даним джерела теплопостачання, кількості газо- і тепловиділення, ПДК шкідливих речовин (СН245-71), метеоумовам місця розташування виробництва (СН і П II-А.6-72).

Для міста Запоріжжя: tпо – розрахункова температура для проектування опалення, tпо = мінус 25°С;

tпоср – середня температура  за опалювальний період, tпоср = мінус  5°С;

tпв – розрахункова температура  для проектування вентиляції, tпв = мінус 25°С;

n - тривалість опалювального періоду, n = 198 сут.;

tср – середня температура  зовнішнього повітря жаркого місяця, tср =25°С.

Процес виробництва супроводжується  забрудненням повітряного середовища виробничих приміщень підприємства шкідливими виділеннями.

Негативно на самопочутті людини в  жаркі місяці позначається підвищене  теплотворення.

У процесі виробництва виділяються окис вуглецю й неграничні вуглеводні. Крім того утвориться пил у результаті дроблення бракованих виробів.

Тому що в рік виділення летучих  становить 0,02 % від усього обсягу сировини, що переробляє, (0,02 т.), то в робочий час за одна година буде виділятися 0,0000023 кг летучих.

Кратність повітрообміну визначається по формулі:

 

К = W/Vп,                                                (3.9)

 

де W - об'ємна витрата повітря, що відсмоктує із приміщень, м³/ч.;

Vп - обсяг приміщення, м³.

 

W = g / (Cg - Co),                                         (3.10)

 

де g - кількість шкідливих речовин, що виділяються в робочий час за 1 годину;

Cg - зміст шкідливих речовин у  засмоктуваному повітрі;

Co - предельнодопустимая концентрація  шкідливих речовин у повітрі, Co = 0,006 кг/ м³.

 

Cg = g/Vп ,                                                (3.11)

 

Cg < Co , Cg = 0,0000023/(288*7,2) = 1,1*10-9

 

Отже, для видалення шкідливих  речовин вентиляцію проектувати  недоцільно. Однак, з огляду на, що середня  температура зовнішнього повітря  жаркого місяця tср = 25°С, обсяг приміщення 3110,4 м³ і енергія тепла, що віддає встаткуванням, становить 8,1*104 кдж, беремо кратність повітрообміну К = 1.

Даний повітрообмін забезпечить сприятливу для роботи температуру в приміщеннях, максимально видалить шкідливі речовини із приміщень.

На підприємстві для подачі приточного повітря застосовується колекторна система, що дозволяє здійснити рівномірну роздачу повітря по всій площі приміщення.

3.4 Вимоги безпеки в феросплавному цеху

 

Основні небезпеки при роботі на підприємстві: електронебезпечність, термонебезпечність, небезпека механічного травмування.

На підприємстві повинен бути організований  триступінчастий контроль техніки  безпеки.

На підприємстві повинні бути інструкції з охорони праці для працівників  підприємства.

Для профілактики травм і захисту  праці на виробництві повинні  бути вжиті наступні заходи: регулярно проводиться технічні огляди машин, що працює на підприємстві персонал повинен мати спецодяг, спецвзуття.

Машини обладнані спеціальними пристроями, що забезпечують безпеку роботи при дотриманні правил їхньої експлуатації.

3.5 Протипожежні заходи

 

На виробництві є: душове відділення, туалет, кухня, побутова кімната. Є опалення. Всі приміщення вбираються прибиральником.

Поблизу від вогненебезпечних об'єктів  повинні бути обладнані пожежні  щити, укомплектовані вогнегасниками, ящиками з піском, лопатами, цебрами й іншими необхідними інструментами. Крім пожежних щитів на підприємстві повинні бути пожежні гідранти [6].

Опір заземлюючих пристроїв  повинне бути не більше 4 Ом.

Як заземлюючих провідників  і заземлення використаються будівельні елементи будинку.

Контури заземлення виконуються зі смугової сталі.

Відвід зарядів статичної електрики  здійснюється шляхом заземлення встаткування.

Згідно СН 305-69 проектоване ділянка (будинок підприємства) ставиться  по блискавкозахисту до II категорії, для якої розраховується зона захисту блискавковідводу R і потрібну кількість блискавковідводів n [7].

 

R = 1,5*hm ,                                         (3.12)

 

n = L/(2*R),                                           (3.13)

 

де hm - висота блискавковідводу, hm = 1,2*h, м;

h - висота будови, м;

L - довжина будови, м.

 

R = 1,5*1,2*9 = 16,2 м³ ;

n = 24/(2*16,2) = 0,7 ≈ 1.

 

Проектуємо один блискавковідвід  із зоною захисту 16,2 м³.

 

 

 

Висновки

 

Розроблено проект цеху з виробництва металевого марганцю 95, потужністю 25000 тонн у рік.

Зроблено обґрунтування й вибір  способу виготовлення металевого марганцю.

Розроблено технологічну схему  виробництва металевого марганцю. Основне встаткування працює в напівавтоматичному режимі.

Зроблено вибір технологічного встаткування й розрахунок потреби в ньому.

Облікова чисельність робітників і персоналу підприємства становить: основних робітників - 14 чоловік, допоміжних - 7 чоловік, ІТП - 4 чоловік, МОП - 2 чоловік.

Зроблено планування приміщень  і компонування технологічного встаткування. Будинок займає площу 288 м² і обсяг 2073,6 м².

Річна витрата електроенергії на підприємстві становить 675879,2 квт·г; води – 272466 м³; стиснутого повітря (0,6 МПа) – 144000 м³; тепла на опалення та вентиляцію – 204,8 Гкал.

Орієнтовні капітальні вкладення становлять ХХХХХ грн. Річний прибуток підприємства дорівнює ХХХХХ грн. Рівень рентабельності підприємства 45,05%, строк окупності капітальних вкладень становить 1,13 років. Коефіцієнт ефективності капітальних вкладень 0,88.

 

 

Список використаної літератури

 

1. Справочник «Алюминиевые сплавы» Альтман М.Б., Андреев А.Д., Балахонцев Г.А. - Москва «Металлургия» - 1983г., 352 с.
2. Аксенов П.Н. Оборудование литейных цехов. – М.: Машиностроение, 1977. – 510 с.
3. Белоусов В.А. Методические указания по выполнению дипломного проекта по курсу «Машины и технология литейного роизводства» ТулГУ, 1993.
4. ГОСТ 977-88. Стали литейные
5. Журнал «Литейное производство» за последние 5 лет.
6. Основы проектирования литейных цехов: Учебник. Под ред. Б.В. Кнорре, - Машиностроение, 1979. – 367с.
7. Сафронов В.Я. Справочник по литейному оборудованию. – М.: Машиностроение, 1985. – 320с.
8. Каталог справочник по технологической оснастке- М.: НИИТЭ, 1968 – 245 с.
9. Шестакова Н. К. Методические указания по выполнению лабораторной работы «Оценка шума в производственных помещениях» ТулГУ,2002г.
10. Технологические процессы в машиностроении: Метод. указания к лаб. работам для студентов специальностей 551800 и 552900/ В. И. Гурдин; Сост.: В. И. Гурдин и др.. - Омск: Изд-во ОмГТУ, 1999. - 22 с.: орн.
11. Худокормов, Дмитрий Николаевич. Производство отливок из алюминия: Учеб. пособие для вузов/ Д. Н. Худокормов. - Минск: 1987. - 198 с.: орн.
12. Лекции Гарибяна Г.С. по курсу «Проектирование литейных цехов», читаемые в 2006 году в ОмГТУ.
13. Проектирование машиностроительных заводов и цехов: Справ.: В 6 т./ Под общ. ред. Е. С. Ямпольского. - М.: Машиностроение, 1974 - Т. 2: Проектирование литейных цехов и заводов/ Ф. Х. Авербух, В. Е. Белогорский, Б. В. Кнорре и др.; Ред. В. М. Шестопал. - 1974.
14. Дубицкий, Григорий Маркович.  Литниковые системы/ Г. М. Дубицкий. - М.-Свердловск: Машгиз, 1962. - 256 с.: орн.
15. Коршунов, Виктор Владимирович.Расчёт литниковых систем при литье в кокиль – Омск, 1987.
16. Баландин, Геннадий Федорович. Основы теории формирования отливки. Ч. 2. Формирование макроскопического строения отливки: Учеб. пособие для вузов/ Г. Ф. Баландин. - М.: Машиностроение, 1979. - 335 с.: ил.
17. Баландин, Геннадий Федорович. Основы теории формирования отливки. Ч. 1. Тепловые основы теории. Затвердевание и охлаждение отливки: Учеб. пособие для вузов/ Г. Ф. Баландин. - М.: Машиностроение, 1976. - 328 с.: ил.
18. Аксенов, Павел Николаевич. Оборудование литейных цехов: Учеб. для вузов/ П. Н. Аксенов. - 2-е изд., перераб. и доп.. - М.: Машиностроение, 1977.
19. Горский, Анатолий Иосифович. Расчет машин и механизмов автоматических линий литейного производства/ А. И. Горский. - М.: Машиностроение, 1978. - 551 с.: ил.
20. Справочник литейщика: Чугун. литье/ И. Н. Богачев, Н. П. Дубинин, И. П. Егоренков; Н. Н. Рубцов; Под общ. ред. Н. Н. Рубцова. - М.: Машгиз, 1961. - 774 с.: ил.
21. Герасимов, И. Я.Автоматические линии и робототехнические комплексы в литейном производстве: Учеб. пособие/ И. Я. Герасимов; Омский политехнический институт. - Омск: Изд-во ОмПИ, 1987. - 79 с.: формы, орн.
22. Методические указания к курсовому проектированию по технологии литейной формы/ В. И. Гурдин, В. И. Микшта; Сост.: В. И. Микшта, В. И. Гурдин. - Омск: Изд-во ОмПИ, 1988. - 23 с.:
23. Технология литейной формы: Метод. указания к лаб. работам для студентов специальности 1203/ М. Ю. Солнышков; Сост. М. Ю. Солнышков. Омск: Изд-во ОмПИ, 1989.
24. Микшта, Мария Степановна. Расчеты литниковых систем: Метод. указания по курсовому проектированию и диплом. проектированию/ М. С. Микшта, В. И. Микшта; ОмПИ. - Омск: Изд-во ОмПИ, 1982.
25. Герасимов И. Я. Расчёт и проектирование узлов механизмов и машин. Методические указания курсовой работе по оборудованию литейных цехов. Омск 1997.
26. Автоматические линии в машиностроении: (проектирование и эксплуатация). Справ. В 3 т. Т. 1. Этапы проектирования и расчет/ Л. И. Волчкевич, В. В. Губанов, А. И. Дащенко; Под ред. Л. И. Волчкевича. - М.: Машиностроение, 1984. - 312 с.: ил.
27. Справочник по алюминиевому литью/ Под ред. Н. Г. Гиршовича. - 3-е изд., перераб. и доп. - Л.: Машиностроение, 1978
28. Родин А.А. Организационно-экономические расчёты в дипломных проектах по специальности 0502 «Машины и технология литейного производства». Омск 1985.
29. Белов С.В. Безопасность жизнедеятельности. Учебник для ВУЗов. – М. Высшая школа. 1999.
30. Сафронов В.Я. Справочник по литейному оборудованию. М- Машиностроение, 1985.
31. Шуляк В.С.. Проектирование литейных: Учебное пособие. – М.:МГИУ, 2004. – 92 с.
32. ГОСТ 977 – 88 Отливки стальные. Общие технические условия – Переизд. Янв. 1990 с изм. 1- М.: Издательство стандартов, 1994.
33. ГОСТ 26645-85 Отливки из металлов и сплавов. Допуски размеров, массы и припуски на механическую обработку – Переизд. Янв. 1990 с изм. 1- М.: Издательство стандартов, 1994.
34. Озеров В.А. и др. Литье по выплавляемым моделям. – 4 – е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1994. – 448 с.
35. Арендарчук А.В. Общепромышленные электропечи периодического действия. – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 112 с. 
36. Зиненко В.Г, Широкова  О.Л. Бизнес-план по проектированию литейного цеха: методические указания к дипломному проекту. – М.: МГИУ, 2009
37. Иванов В.Н. Специальные виды литья: Учебное пособие Подред. В.С. Шуляка. – М.: МГИУ, 2007 – 312 с.
38. Гини Э.Ч. Технология литейного производства: Специальные виды литья. – М.: Академия, 2005. – 352 с.