Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
коммерческие расходы
расходы
общепроизводственные
эксплуатацию оборудования
расходы на содержание и
цеховые расходы
страхование
отчисления на социальное
вспомогательных рабочих
заработная плата основных и
Итого энергозатрат:
Итого сырья и материалов
2,91%
4,63%
2,12%
1,12%
0,6%
2,36%
18,91%
67,33%
АНОД
Структура себестоимости
Содержание
|
[1] Введение
[2]
[3] [3.1] 2.1 Материальный баланс [3.1.1] 2.1.1 Производительность электролизера [3.1.2] 2.1.2 Расчёт прихода сырья в электролизёр [3.1.3] 2.1.3 Расчёт продуктов электролиза [3.1.4] 2.1.4 Расчёт потерь сырья [3.2] 2.2 Конструктивный расчет [3.2.1] 2.2.1 Анодное устройство электролизера [3.2.2] 2.2.2 Расчёт катодного устройства [3.2.3] 2.2.3 Размеры катодного кожуха [3.3] 2.3 Электрический баланс электролизёра [3.3.1] 2.3.1 Падение напряжения в анодном устройстве [3.3.2] 2.3.2 Падение напряжения в подине [3.3.3] 2.3.3 Доля падения напряжения от анодных эффектов [3.3.4] 2.3.4 Падение напряжения в ошиновке электролизёра [3.4] 2.4 Тепловой баланс электролизёра [3.4.1] 2.4.1 Расчет приход тепла [3.4.2] 2.4.2 Расход тепла [3.5] 2.5 Расчёт цеха [4] 3 Специальная часть [5] 4 Экономическая часть [5.1] 4.1Расчет производственной программы [5.2] 4.2 Расчет численности рабочих [5.3] 4.3 Расчет фонда оплаты труда рабочих
[5.4] [5.4.0.1] Должность [5.4.0.2] Начальник цеха [5.4.0.3] Сумма [5.4.0.4] Фонд заработной платы основного персонала цеха [5.5] 4.5 Расчет расходов на содержание и эксплуатацию оборудования (РСЭО) [5.6] 4.6 Расчет себестоимости 1 тонны алюминия и всего объема
[5.7]
[5.8]
[6] [6.1] 5.1 Улучшение экологии при применение газоочистного оборудования [6.2] 5.2 Безопастность труда для анодчика [6.3] 3. Организационно – экономическая часть [6.3.1] 3.1 Организационная структура проектируемого цеха [6.3.2] 3.2 Расчет производственной программы [7] Список использованных источников |
Насчитывается более 250 минералов алюминия, которые преимущественно сосредоточены вблизи поверхности земли, и более 40 % из них относится к алюмосиликатам.
Алюминий уже давно является промышленным металлом, так как он обладает рядом свойств, которые выгодно отличают его от других металлов. Для него характерны: небольшая плотность; хорошая пластичность и достаточная механическая прочность; высокая тепло- и электропроводность, коррозионная устойчивость.
Важнейшие потребители алюминия и его сплавов – авиационная и автомобильная промышленность, железнодорожный и водный транспорт, машиностроение, электротехническая, химическая, металлургическая и пищевая промышленности, промышленное и гражданское строительство.
В металлургической промышленности алюминий применяют в качестве восстановителя при получении ряда металлов (хрома, кальция и пр.) алюмотермическими способами, для сварки стальных деталей.
Конструкции из алюминия требуют более низких затрат в течение срока службы и практически не требуют ремонта. Обладая хорошей гибкостью, алюминиевые конструкции эффективно несут нагрузки и значительно снижают затраты на сооружение фундаментов и опор.
Алюминий способен образовывать сплавы со многими металлами. Алюминиевые сплавы делятся на две группы: литейные сплавы, которые применяются для фасонного литья, и деформируемые сплавы, идущие на производство проката и штампованных изделий. Из литейных сплавов наиболее распространены сплавы алюминия с кремнием, называемые силуминами.
1.1 Параметры работы электролизера
Нормальная работа алюминиевых электролизных ванн характеризуется параметрами энергетического и технологического режимов, рассчитанными при проектировании.
В зависимости от конструктивных особенностей электролизеров к этим параметрам относятся: сила тока, рабочее и среднее напряжения, температура электролита, количество металла и электролита, перепад напряжения в подине ванны, состав электролита, частота и продолжительность анодных эффектов, форма рабочего пространства, а также технологические параметры формирования самообжигающихся анодов.
Для нормальной работы электролизёра необходимо:
1. Температура электролита весьма сильно влияет на производительность ванны и качество металла, поэтому все операции технологического процесса подчинены одной цели – поддержанию температуры на нижнем пределе, вплоть до снижения силы тока на серии. Оптимальная температура 955 - 970ºС. При понижении температуры резко ухудшается растворимость глинозёма и увеличивается частота "вспышек". Повышение температуры недопустимо, т.к. увеличивается растворимость и потери алюминия.
2. Сила тока серии устанавливается в зависимости от размеров, конструкции и существующей технологии, ее регулируют исходя из технических возможностей преобразовательной подстанции и контролируют счётчиками ампер – часов.
3. Среднее напряжение серии вычисляют по показателям серийных счетчиков вольт-часов.
Рабочее напряжение электролизера контролируют по показателям вольтметров, установленных на электролизерах. Для различных типов электролизеров оно составляет 3,8–4,8 В. Рабочее напряжение регулируется автоматически и поддерживается в пределах заданной уставки по сопротивлению.
Среднее напряжение электролизера состоит из рабочего напряжения, напряжения анодных эффектов и перепада напряжения в ошиновке между электролизерами.
4. Количество технологического алюминия характеризуется уровнем металла в ванне. Уровень металла в силу высокой теплопроводности алюминия позволяет регулировать теплоотдачу электролизера: чем выше этот уровень, тем больше тепла отводится через боковые поверхности электролизера. Но повышенный уровень металла осложняется образованием глиноземистых осадков на подине и образованием пологих подовых настылей, что снижает выход по току. Поэтому в технологической инструкции указывается оптимальный уровень металла в ванне после очередной выливки.
Существует две тенденции ведения процесса электролиза. Там, где стоимость электроэнергии относительно низка, работают с высоким уровнем технологического металла, до 50 см, то есть в интенсифицированном режиме. В районах с дорогой электроэнергией предпочитают работать с уровнем металла до 25 см.
5. Количество электролита также определяется его уровнем в ванне. Современные промышленные электролиты характеризуются предельной растворимостью глинозема, поэтому снижение уровня электролита приводит к образованию осадков и к более частому возникновению анодных эффектов. При чрезмерном повышении уровня электролита увеличивается перепад напряжения в зоне анод-электролит, за счет контакта боковой поверхности анода с электролитом. На практике уровень электролита для электролизеров с самообжигающимися анодами составляет 15-18 см, а для электролизеров с обожженными анодами 20-22 см.
6. Состав электролита наиболее существенно влияет на технико-экономические показатели. При прочих равных условиях лучшие показатели технологического процесса достигаются при электролите с криолитовым отношением 2,5-2,7 и содержанием добавок до 10%.
7. Анодные эффекты, их частота и длительность – очень важный параметр процесса электролиза. В нормально работающем элетролизере напряжение анодного эффекта резко повышается от 4,2-4,5 до 35-40 В, а иногда и выше. При необходимости анодные эффекты можно использовать для разогрева расплава, но необходимо знать, что во время анодного эффекта и сразу после его устранения резко снижается производительность электролизера. А расход элекроэнергии при неизменной силе тока возрастает во столько раз, во сколько напряжение анодного эффекта выше рабочего напряжения на нормально работающем электролизере. По технологической инструкции частота анодных эффектов 1-2 в сутки, длительность не более 2 минут.
8. Форма рабочего пространства характеризуется обязательным наличием гарниссажа в зоне электролита, крутопадающей настылью в зоне металла и отсутствием осадка и настыли на подине под анодом.
9. Перепад напряжения в подине электролизера зависит от формы рабочего пространства и в нормально работающей ванне составляет 0,3-0,4 В.
Все параметры работы электролизера подвергаются контролю обслуживающим персоналом постоянно.
Нормальная работа электролизера любой конструкции, кроме выше перечисленных параметров характеризуется целым рядом внешних признаков:
Хорошая работа электролизера возможна при соблюдении трех условий:
добросовестное отношение технологического персонала к обязанностям
1.2 Производство анодной массы
1.2.1 Исходное сырье и материалы
При производстве анодной массы используют:
Общие требования к сырью и материалам
Качество поступающих нефтяного кокса и пека должно соответствовать требованиям, определенным в технологическом регламенте ТР 02.03.01.02 «Требования к качеству сырья и входному контролю углеродного сырья, используемого при производстве анодной массы». Прокаленный нефтяной кокс должен соответствовать требованиям ТР 02.03.02.01 «Прокаливание углеродистых материалов».
Технологические материалы:
1.2.2Характеристика основного оборудования
Дробилка молотковая однороторная СМ-170В предназначена для дробления фракций прокаленного кокса. Основные технические характеристики молотковой дробилки приведены в таблице 1.1.
Таблица 1.1 Дробилка молотковая однороторная СМ-170В
|
Наименование показателя |
Ед.физ.вел. |
Значение |
|
1. Тип |
СМ-170В |
|
|
2. Принцип измельчения |
Удар частиц о билы, решетку и между собой |
|
|
3 Размер ротора: диаметр |
мм |
1300 |
|
длина |
мм |
1600 |
|
|
||
|
4 Размер наибольшего куска загружаемого материала |
мм |
400 |
|
5 Номинальная частота вращения ротора |
об/мин |
750 |
|
6 Мощность электродвигателя |
кВт |
125 |
|
7 Габаритные размеры: |
||
|
длина |
мм |
2400 |
|
ширина |
мм |
2800 |
|
высота |
мм |
1900 |
|
8 Масса дробилки без электродвигателя |
т |
11 |
|
9 Производительность (на угле) |
т/ч |
210 |
Дробилка двухвалковая с гладкими валками ДГ-1000*550 предназначена для дробления среднего и мелкого материалов с пределом прочности при сжатии до 3500 кг/см2. Основные технические характеристики приведены в таблице1.2.
Таблица1.2 Дробилка двухвалковая с гладкими валками ДГ-1000*550
|
Наименование показателя |
Ед.физ.вел. |
Значение |
|
1 Тип |
ДГ 1000*550 |
|
|
2 Принцип измельчения |
Раздавливание между валками |
|
|
3 Размер наибольшего куска загружаемого материала, |
мм |
50 |
|
4 Размер валков: диаметр длина |
мм |
1000 |
|
мм |
550 |
|
|
5 Мощность электродвигателя |
кВт |
40 |
|
6 Число оборотов электродвигателя |
об/мин |
735 |
|
7 Производительность дробилки для материала средней твердости, м3/ч, при ширине щели между валками |
4 мм |
10,2 |
|
6 мм |
15,3 |
|
|
10 мм |
25,6 |
|
|
12 мм |
30,7 |
|
|
14 мм |
35,8 |
Грохот универсальный - устройство для механической сортировки сыпучих материалов по крупности частиц (кусков). Основные технические характеристики грохотов приведены в таблице 1.3.
Таблица 1.3 Грохот универсальный
|
Наименование показателя |
Ед.физ.вел. |
Значение |
|
|
1 Тип |
Locker 523 |
Locker 83-2 |
|
|
2 Производительность |
т/ч |
30 |
18 |
|
3 Количество сит |
шт |
3 |
2 |
|
4 Крупность исходного материала |
мм |
от 0 до 29 |
от 0 до 2 |
|
5 Амплитуда колебаний |
мм |
211 |
211 |
|
6 Частота колебаний |
мин-1 |
89 |
89 |
|
7 Угол наклона короба |
град |
от 2 до 6 |
от 2 до 6 |
|
8 Мощность электродвигателя |
кВт |
5,5 |
5,5 |
Оборудование шаровых, барабанных мельниц FSB (SOLIOS) предназначено для размола коксовых фракций 1,16-6 мм до пылевой фракции 74-200 мкм (30%), 24-74 мкм (55%), 0-24 мкм (15%).
Таблица 1.4 Шаровые барабанные мельницы FSB
|
Наименование показателя |
Ед.физ.вел. |
Значение |
|
1 Диаметр корпуса |
м |
2,3 |
|
2 Длина корпуса |
м |
4,25 |
|
3 Скорость вращения |
об/мин |
21,5 |
|
4 Максимальный объем загрузки |
% |
35 |
|
5 Объем загрузки |
% |
30 |
|
6 Номинальная загрузка шарами |
т |
24 |
|
7 Максимальная загрузка шарами |
т |
27 |
|
8 Загрузка шарами диаметра 40мм |
% |
40 |
|
9 Загрузка шарами диаметра 30мм |
% |
42 |
|
10 Загрузка шарами диаметра 25мм |
% |
18 |
|
11 Производительность |
т/ч |
6 |
|
12 Мощность эл. двигателя основного привода |
кВт |
280 |
|
13 Скорость вращения эл. двигателя основного привода |
об/мин |
1485 |
|
14 Мощность эл. двигателя вспомогательного привода |
кВт |
2,2 |
|
15 Скорость вращения эл. двигателя вспомогательного привода |
об/мин |
1415 |
|
16 Скорость вращения мельницы на вспомогательном приводе |
об/мин |
11,2 |
Тракты тонкого помола шаровых мельниц FCB оборудованы турбоклассификаторами, предназначенными для классификации выходящего из шаровой мельницы потока материала на два потока, при этом более крупный материал с помощью шнека снова возвращается на питание шаровой мельницы. Основные характеристики турбоклассификатора приведены в таблице 1.5.
Таблица 1.5 Характеристики турбоклассификатора
|
Наименование показателя |
Ед.физ.вел. |
Значение |
|
1 Диаметр корпуса |
мм |
1220 |
|
2 Диаметр турбины |
мм |
860 |
|
3 Номинальная высота турбины |
мм |
200 |
|
4 Количество лопаток на турбине |
шт |
64 |
|
5 Потребляемая мощность электродвигателя |
кВт |
3 |
|
6 Передаточное число редуктора |
отн. ед |
42 |
|
7 Количество направляющих пластин |
шт |
64 |
|
8 Способ управления направляющими пластинами |
ручной |
1.3 Конструкция самообжигающегося анода
Основными элементами электролизера являются: катодное устройство, анодное устройство, ошиновка и металлический грузонесущий каркас со смонтированным на нем механизмом перемещения анода, шторными укрытиями, бункерами для хранения глинозема и т.д.
Катодное устройство состоит из стального кожуха, футерованного внутри угольными подовыми блоками, боковыми плитами и огнеупорными теплоизоляционными кирпичами. В нижнюю часть подовых блоков перед их установкой в электролизер устанавливаются стальные стержни(блюмсы) которые заливают чугуном. Блюмсы служат для отвода тока от подины. Швы между подовыми блоками и периферийный шов набивают холодно набивной подовой массой. К катодной ошиновке подключаются с помощью пакетов гибких медных лент стальные блюмсы катодного устройства.
Анодное устройство электролизеров с боковым токоподводом состоит из анодной рамы с «перьями», подвешенной на винтовых домкратах к грузонесущему каркасу. В анодной раме по периметру ее устанавливается алюминиевая обечайка, в которой формируется анод. Анод подвешивается к анодной раме за нижний ряд штырей, которые лежат на сережках, вывешенных на нижних концах перьев рамы или при помощи клиновой подвески. По высоте анода расположены четыре или пять рядов штырей с таким расчетом, чтобы при забивке очередного ряда штырей они не попали в скоксовавшуюся часть анода. Токоведущими являются два нижних ряда штырей. Они подключаются к анодной ошиновке с помощью медных спусков. Анодные спуски подключаются к штырям с помощю клинового контакта.
Электролизеры с боковым токоподводом снабжены укрытием для сбора и эвакуации вредных веществ, Выделяющихся в процессе электролиза: укрытие монтируется на каркасе и имеет вверху газосборный колпак и шторы навивного или створчатого типа, закрывающие боковые и продольные стороны электролизера.
Рассматривая совершенствование конструкции алюминиевых электролизеров за весь период развития алюминиевой промышленности, можно сделать основной вывод, что доминирующим на всех его этапах является рост единичной мощности агрегата при oдновременном сокращении трудовых затрат на его обслуживание, снижении расхода электроэнергии, улучшении условии труда и уменьшении вредных промышленных выбросов в окружающую среду. При выборе той или иной конструкции электролизеров для нового алюминиевого завода в первую очередь учитывают эти факторы.
Рассматривая различные системы конструкции электролизеров, легко убедиться, что все они практически состоят из аналогичных узлов катодного и анодного устройства, системы газоулавливания и системы ошиновки. В процессе развития электролитического производства алюминия с увеличением единичной мощности электролизеров увеличивались его размеры и совершенствовались конструктивные элементы: катодное и анодное устройство, система газоулавливания, токоподвод (ошиновка), а также конструкция подъемных механизмов и другие конструктивные узлы.
Современные алюминиевые электролизеры по конструкции катодного устройства подразделяют на электролизеры с днищем и без днища, с набивной и блочной подиной; по способу токоподвода _ с односторонней и двусторонней схемой ошиновки; по способу улавливания газов—на электролизеры открытого типа, с колокольным газоотсосом и укрытого типа. К неудовлетворительным свойствам всех существующих конструкций алюминиевых электролизеров следует отнести недостаточно высокий коэффициент использования электроэнергии, непродолжительный срок их службы и недостаточную эффективность улавливания отходящих газов. Дальнейшее совершенствование конструкции электролизеров должно идти по пути увеличения его единичной мощности, механизации и автоматизации всех операций обслуживания, полного улавливания всех отходящих газов с последующей регенерацией их ценных компонентов.
1.4 Обслуживание самообжигающегося анода
Известен способ обслуживания самообжигающегося анода в электролизерах с верхним токоподводом, согласно которому токоподводящие штыри нижнего горизонта переставляют на верхний горизонт при достижении расстояния до подошвы (нижней границы) анода, составляющего 200 300 мм. При более низком положении штыря при извлечении может произойти прорыв жидкой анодной массы в электролит за счет появления сквозного отверстия под штырем (1)Использование в настоящее время в мировой алюминиевой промышленности анодной массы с пониженным содержанием связующего ("сухой" анодной массы), позволяющей улучшить технико-экономические и экологические показатели электролиза, предусматривает принудительную загрузку подштыревого материала при перестановке штырей с нижнего горизонта на верхнийТак, в соответствии с технологией фирмы "Сумитомо Кемикл" содержание связующего в анодной массе может быть снижено до 24% при этом масса самопроизвольно не заполняет подштыревые отверстия при перестановке анодных штырей. Для заполнения подштыревых отверстий применяют специальную углеродсодержащую массу с более высоким содержанием связующего (2).Наиболее близкой по технической сущности технологией обслуживания самообжигающегося анода в электролизерах с верхним токоподводом типа С 8Б является та, согласно которой токоподводящие штыри с диаметром нижнего конца 100 мм, расположенные в аноде на двух или четырех горизонтах, переставляют в два приема по 18 штырей. В первый прием переставляют штыри нижнего горизонта в центре при минимальном расстоянии "штырь подошва анода" не более 280 мм, а во второй прием, через 2 4 сут, штыри периферии при минимальном расстоянии не менее 220 мм, с шагом 400 450 мм (3).Общими недостатками всех известных способов являются высокое падение напряжения в аноде (до 650 мВ), большая высота конуса спекания (1100 1300 мм) и столба анода (1450 1750 мм). Это происходит за счет необходимости поддержания высоких значений минимального расстояния "штырь подошва анода" (в пределах 200 300 мм), что в свою очередь вызвано возможностью появления сквозных отверстий под штырями, когда указанное расстояние составляет менее 200 мм. В результате возрастает расход анодной массы, электроэнергии, увеличивается тепловая нагрузка анода, его трещиноватость и осыпаемость. Снижается производительность электролизера.Технический результат изобретения снижение расхода электроэнергии, анодной массы и трудозатрат.Это достигается тем, что а алюминиевом электролизере с самообжигающимся анодом и верхним токоподводом с использованием "сухой" анодной массы и глиноземсодержащего сырья в подштыревом отверстии перестановку токоподводящих штырей с нижнего горизонта на верхний заканчивают при достижении расстояния "штырь нижняя граница анода", составляющем 0,51oC1,31 диаметра цилиндрической части штыря. Перестановку штырей нижнего горизонта на верхний могут вести с шагом, составляющим 3,33oC3,63 диаметра цилиндрической части штыря, причем высоту глиноземсодержащего сырья в подштыревом отверстии определяют по формуле A B (0,05oC0,035) D, где В высота перестановки штыря с нижнего горизонта на верхний, D диаметр цилиндрической части штыря.Наличие глиноземсодержащего сырья в подштыревом отверстии делает возможным снижение минимального расстояния "штырь подошва анода" до величин, меньших, чем 200 мм, поскольку замена части углеродсодержащей пробки на глинозем устраняет возможность выгорания пробки и образования сквозного отверстия.Снижение минимального расстояния проводит к снижению падения напряжения в аноде. За счет этого появляется возможность увеличить шаг перестановки штырей до значений, при которых возрастание падения в аноде составит величину, меньшую, чем при известном шаге перестановки (400 мм) и известном минимальном расстоянии "штырь анода" (200-220 мм).Уменьшение минимального расстояния "штырь подошва анода" до величины, обеспечивающей нахождение углеродсодержащей подштыревой заглушки или ее части ниже уровня электролита в момент перестановки штыря, позволяет избежать прямого химического воздействия анодных газов продуктов электролиза на поляризованный углерод заглушки. Это предотвращает его выгорание и осыпание. Более того, отпадает сама необходимость в наличии углеродсодержащего слоя непосредственно под нижним концом штыря, и минимально необходимое количество анодной массы, загружаемой под штырь при перестановке, определяется задачей обеспечения электрического и механического контакта "боковая поверхность штыря анод".На чертеже показан фрагмент поперечного сечения самообжигающегося анода, сформированного из "сухой" анодной массы, состоящий из скоксовавшейся части 1 и нескоксовавшейся части 2, стального цилиндрическо-конического штыря 3, установленного в подштыревое отверстие, нижняя часть которого заполнена глиноземсодержащим сырьем 4 согласно известному способу (4). Количество сырья 4 определяют по формуле A B (0,05-0,035) D, где B шаг перестановки штыря 4 с нижнего горизонта на верхний, D диаметр цилиндрической части штыря. Над глиноземсодержащим сырьем устанавливают углеродсодержащую заглушку 5, которая после расплавления заполняет зазор, появляющийся между штырем 3 и стенкой 6 подштыревого отверстия при перестановке штыря. Нижняя часть анода 1, а также, согласно изобретению, часть углеродсодержащей заглушки 5 и неизрасходованная часть глинозема 4 предыдущей порции погружены в электролит 7.Заявляемые численные значения минимального расстояния "штырь подошва анода", шаг перестановки штыря, высота глиноземсодержащего сырья в подштыревом отверстии получены опытным путем и отражены в примерах реализации способа.
Пример 1. На двух промышленных электролизерах типа С8В с верхним токоподводом и самообжигающимся анодом, сформованным из "сухой" анодной массы с двухгоризонтной схемой расположения токоподводящих штырей 4, имеющих диаметр цилиндрической части D, равный 138 мм, при их перестановке с нижнего горизонта на верхний на дно подштыревого отверстия помещают глинозем 4 в количестве, занимающем по высоте величину A согласно известному способу (3). Перестановку штырей ведут в два приема по 18 штук согласно известной технологии (3).На первом опытном электролизе величину минимального расстояния "штырь - подошва анода" (lmin) поддерживают, согласно известному способу (1), не менее 200 мм, что составляет 1,45D.На другом опытном электролизере величину lmin варьируют в пределах 70 190 мм (0,51 0 1,38)D согласно предлагаемому способу.Электролиз ведут на обоих электролизерах в течение двух месяцев и проводят ежесуточные измерения падения напряжения в анодах (ΔUa).Осредненные результаты испытаний отражены в табл.1.Примечанияк табл.1: 1. На каждый опыт приходится по 20 сут (полный цикл перестановки штырей. 2. Для заявленного способа. 3. Величина погружения анодов в электролит 60 90 мм.Таким образом, на электролизере с технологией по предлагаемому способу получено снижение падения напряжения в аноде на 42 219 мВ по сравнению с прототипом за счет снижения lmin до величины (0,51oC1,38)D. Снижение столба анода примерно на 260 мм означает уменьшение потребности в анодной массе на 13 т.
Для получения алюминия - сырца в электролизёр загружают глинозём, анодную массу и фторсоли. В процессе электролиза образуются в основном окислы углерода. В результате испарения и пылеуноса отходящими газами из процесса постоянно выбывают некоторые количества фтористых соединений и глинозёма.
При применении самообжигающихся анодов в процессе электролиза часть анодной массы выбывает в виде летучих соединений при коксовании анода. Кроме того, анодная масса расходуется в виде пены снимаемой с поверхности электролита. Увеличенный расход анодной массы и фтористых солей на электролизёрах с верхним токоподводом объясняется низким качеством анодной массы и недостатками обслуживания электролизёра.
В процессе электролиза криолитоглинозёмного расплава расходуется глинозём, фтористые соли и угольный анод. При этом образуется расплавленный алюминий и газообразные оксиды углерода.
Расчет веду на основании заданных параметров:
- сила тока I = 176,5 кА
- анодная плотность тока dа = 0.7А/см2
- выход по току h =88,3 %=0,883
Расход сырья N кг на получение 1 кг алюминия
- глинозем, NГ = 1,927кг
- фтористый алюминий, NФа = 0,031кг
- фтористый кальций, NCа = 0,0012кг
- анодная масса, NМ = 0,537кг
Проектируемый цех состоит из 3 серий.
Производительность электролизера РА1, кг рассчитывается по закону Фарадея:
РА1 = j * I * τ * h, (1)
где : j - электрохимический эквивалент алюминия, 0,335 кг/(кА*час);
I - сила тока, кА;
τ - время, час;
h - выход по току, доли единицы.
P А1 = 0,335 * 176,5 * 0,883 = 52,209 кг
Приход материалов в электролизёр рассчитывают исходя из норм расхода на 1кг алюминия и производительности электролизёра в час PAl. Затраты по сырью составят
- глинозема RГ, кг
RГ = PAl * NГ (2)
RГ = 52,209 * 1,927= 100,606 кг
- фтористых солей (А1F3,СаF2 ) RФ, кг
RФ =PAl * (NФа+ NCa) (3)
RФ = 52,209 * (0,031+ 0,0012) = 1,68 кг
- анодной массы Rм, кг
Rм = PAl * Nоа (4)
Rм = 52,209 * 0,537 = 28,036 кг
Количество анодных газов рассчитывают исходя из их состава и реакций, протекающих в электролизёре. Для расчета принимаю состав анодных газов, % (масс.): СO2 - 60; СО - 40.
При получении 46,4 алюминия выделится кислорода m0, кг:
(5)
где 48 и 54 – молярная масса соответственно кислорода и алюминия в глиноземе.
кг
Из этого количества в двуокись углерода свяжется кислорода m0co2, кг:
(6)
кг
в окись углерода свяжется кислорода m0co, кг:
(7)
где 60 и 40 – процентное содержание оксида углерода (CO2) и окиси углерода (СО) соответственно.
кг
Отсюда можно рассчитать количество углерода связанного в двуокись mcco2, кг:
(8)
кг
Количество углерода связанного в оксид углерода, mcco, кг:
кг (9)
Таким образом, в час выделяется оксидов Pco2 и Pco, кг:
Pco2 = m0co2 + mcco2 (10)
Pco2 = 34,806 + 13,052 = 47,758 кг
Pco = m0co + mcco (11)
Pco = 11,602 + 8,701 = 20,203 кг
Всего образуется анодных газов Ргаз, кг:
Ргаз = Pco2 + Pco (12)
Ргаз = 47,858+ 20,303= 68,161 кг
Теоретический расход глинозема составляет 1,89 кг на 1 кг алюминия. Перерасход глинозема объясняется наличием в его составе примесей и механическими потерями. Тогда потери глинозема G, кг составят:
G = PAl * (Nг - 1,89) (13)
G = 52,209 * (1,927– 1,89 ) = 1,931
Потери углерода Rуг, кг находят по разности прихода анодной массы Rм и расхода углерода, связанного в окислы:
Rуг = Rм - (mcco2 + mcco) (14)
Rуг =28,036 – (13,052 +8,701) = 6,283 кг
Приход фторсолей в электролизёр принимаем равным их расходу.
Таблица 2.1-Материальный баланс электролизера на силу тока 176,5кА.
|
Приход |
кг |
% |
Расход |
кг |
% |
|
Глинозем |
100,606 |
77,19 |
Алюминий |
52,209 |
40,03 |
|
СО2 |
47,758 |
36,64 |
|||
|
СО |
20,203 |
15,50 |
|||
|
Анодная масса |
28,036 |
21,53 |
Потери: |
||
|
Глинозем |
1,931 |
1,48 |
|||
|
Фтористые соли |
1,68 |
1,28 |
|||
|
Фтористые соли |
1,68 |
1,28 |
Анодная масса |
6,339* |
5,07 |
|
ИТОГО: |
130,32 |
100 |
ИТОГО: |
130,32 |
100 |
*с образования анодных газов, угольной пены и механических потерь
В задачу конструктивного расчета входит определение основных размеров электролизера.
Площадь сечения анода Sа определяется по формуле:
, (15)
где I – сила тока, А;
da- анодная плотность тока, А/см2
см2
Ширина анода Ва, см, для электролизёра С8БМ, принимаем 285 см. Тогда длина анода La, см имеющего прямоугольное сечение составит:
(16)
см
Расчёт штырей, с помощью которых ток подводится к телу анода, осуществляется по силе тока и плотности тока в стальной части штыря принимаю равной dш = 0,19 А/мм2.
Применяемые штыри имеют следующие размеры, мм:
- общая длина – 2700
- длина стальной части -1950
- длина алюминиевой штанги – 1040
- максимальный диаметр – 138
- минимальный диаметр – 100
Площадь сечения всех штырей SО., мм2 определяются:
(17)
мм2
Штыри имеют форму усеченного конуса, поэтому расчёт ведём по среднему диаметру.
(18)
мм
Площадь сечения одного штыря Sш, мм2 имеющего круглое сечение составит:
(19)
мм2
где DШ – средний диаметр штыря, мм
Зная площадь сечения всех штырей и площадь сечения одного штыря можно определить их количество, К:
(20)
=84
Штыри на анодной раме располагаются в 4 ряда, поэтому принимаю их количество 84 штуки.
Катодное устройство электролизёра предназначено для создания необходимых условий для протекания процесса электролиза в криолитоглиноземном расплаве. Катодное устройство состоит из стального сварного кожуха, теплоизоляционного слоя и углеродистой футеровки, образующей шахту электролизёра.
Размеры шахты электролизёра
Внутренние размеры шахты электролизера рассчитывают исходя из длины анода (формула 16) и принятых расстояний от анода до стенок боковой футеровки (Рисунок 1). Для данного типа электролизёра установлено, что расстояние
- от продольной стороны анода до футеровки, а = 65 см
- от торца анода до футеровки, в = 55 см.
Рисунок 1 Схема анода и шахты электролизёра
Тогда длина Lш, см и ширина Вш, см шахты определяются:
Lш =Lа + 2*в; (21)
Lш = 884,71 + 2 * 55 = 994,71 см
Вш = Ва + 2*а (22)
Вш = 285 + 2 * 65 = 415 см
Глубина шахты электролизёра С-8БМ равна 56,5 см. Катодное устройство электролизёра имеет сборно-блочную подину, смонтированную из коротких и длинных прошивных блоков вперевязку. Отечественная промышленность выпускает катодные блоки высотой hб = 40 см , шириной bб = 55 см, и длиной lб от 110 до 400 см. При ширине шахты 415 см применяют катодные блоки:
- короткие l кб = 160 см
- длинные l дб = 220 см
Число секций в подине, Nс определяют исходя из длины шахты:
(23)
где bб – ширина подового блока;
с – ширина шва между блоками, 4 см.
Рисунок 2 Схема подины электролизёра
Число катодных блоков Nб, равно:
Nб = Nс * 2 (24)
Nб = 16* 2 =32
Подина данного электролизера монтируется из 34 катодных блоков, уложенных по 16 штук в два ряда с перевязкой центрального шва. Межблочные швы при монтаже подины набиваются подовой массой. Для отвода тока от подины, в подовые блоки вставлены стальные катодные стержни (блюмсы):
- для блока 160 см длина блюмса 219 см;
- для блока 220 см длина блюмса 279 см.
Ширина периферийных швов от подовых блоков до футеровки будет равна:
- в торцах подины, bт,
bт = (25)
bт = см
- по продольным сторонам, bп:
см
Внутренние размеры катодного кожуха определяются из рассчитанных ранее размеров шахты электролизёра (формулы 21, 22) и толщины слоя теплоизоляционных материалов.
Длина катодного кожуха Lк, см:
Lк = Lш + 2 (Пу + 3,5), (27)
где: Lш - длина шахты, см;
Пу – толщина угольной плиты,;
3,5 – толщина теплоизоляционной засыпки в торцах электролизёра, см.
Lк = 994,71 + 2 (20 + 3,5) = 1041,71 см
Ширина катодного кожуха Вк, см:
Вк = Вш + 2 (Пу + 5), (28)
где: Вщ - ширина шахты, см;
5 – толщина теплоизоляционной засыпки в продольных сторонах электролизёра, см.
Вк = 415 + 2 (20+5) = 465 см
Футеровка днища катодного кожуха выполняется следующим образом (снизу - вверх):
- теплоизоляционная засыпка 3 см;
- два ряда легковесного шамота или красного кирпича 2 6,5 см;
- три ряда шамотного кирпича 3 6,5 см;
- угольная подушка 3 см;
- подовый блок 40 см.
Тогда высота катодного кожуха Нк, см будет:
Нк = 3 + 5* 6,5 + 3 + Нш + hб (29)
где: Нш - глубина шахты, см;
hб – высота подового блока, см.
Нк = 3 + 5 * 6,5 + 3 + 56,5 +40 = 114см
Принимаем катодный кожух контрфорсного типа с днищем. Число контрфорсов равно 20, по 10 с каждой продольной стороны. Стенки катодного кожуха изготавливаются из листовой стали толщиной 10 мм, днище – 12мм.
Кожух снаружи укреплен поясами жесткости из двутавровых балок или швеллеров.
Электрический расчёт электролизера заключается в определении всех составляющих падения напряжения на электролизёре, включая напряжение разложения глинозёма и долю падения напряжения при анодных эффектах.
Среднее напряжение UСР.,В на электролизёре определяет общий расход электроэнергии на производство алюминия и равно(В):
Uср = Ер + Uа + Uп + ∆Uаэ + Uэл + Uо + Uоо, (30)
где ЕР - напряжение разложении глинозема (или ЭДС поляризации) 1,5;
UА - падение напряжения в анодном устройстве,
UП - падение напряжения в подине,
∆UАЭ – доля увеличения напряжения при анодных эффектах,
UЭЛ - падение напряжения в электролите,
UО - падение напряжения в ошиновке электролизёра,
UОО - падение напряжения в общесерийной ошиновке.
Падение напряжения в анодном устройстве состоит из суммы падений напряжения в ошиновке, контактах и теле анода. Для определения падения напряжения в теле анода с верхним токоподводом пользуются уравнением, предложенным М.А. Коробовым.
, (31)
где Sa - площадь анода, см2;
К - количество токоподводящих штырей
Lср - среднее расстояние от подошвы анода до концов токоподводящих штырей, принимаем в пределах 30 см.
da - анодная плотность тока, 0,7 А/см2;
ρа - удельное электросопротивление анода в интервале температур 750 -950 °С равно 8*10-3 Ом *см.
Падение напряжения в подине, смонтированной из прошивных блоков, определяется по уравнению М.А. Коробова и А.М. Цыплакова:
(32)]
где lпр - приведенная длина пути тока- 28,4 см;
ρбл - удельное сопротивление прошивных блоков принимаем 3,72*10-3 Ом *см.;
Вш - половина ширины шахты ванны 206 см;
Вбл - ширина катодного блока
a - ширина настыли, равна расстоянию от продольной стороны анода до боковой футеровки, 65 см;
Scт – площадь сечения блюмса -377см2;
da - анодная плотность тока-0,7 А/см2.
Приведенную длину пути тока по блоку lпр, см определяем по уравнению:
(33)
где hбл - высота катодного блока;
hст - высота катодного стержня, 14,5 см;
Вст - ширина катодного стержня, 26 см
см
Ширина катодного блока с учетом набивного шва Вбл, см равна:
Вбл = bб + с, (34)
где bб – ширина подового блока;
с – ширина набивного шва между блоками.
Вбл = 55 + 4 = 59
Площадь сечения катодного стержня с учетом заделки равна:
Sст = hст * Вст (35)
Sст = 14,5 * 26 = 377см2
Тогда падение напряжения в подине UП, В составит (формула 32):
Величину падения напряжения от анодных эффектов ∆UАЭ, В определяем по формуле:
(36)
где UАЭ – напряжение в момент анодного эффекта, принимаем 40 В;
n - длительность анодного эффекта, принимаем 1.5 мин;
k - частота анодного эффекта в сутки, принимаем 0,3;
1440 - число минут в сутках.
В
Падение напряжения в электролите, ∆Uэл, В определяется по формуле Форсблома и Машовца:
(37)
где I - сила тока, А;
р - удельное электросопротивление электролита, равно 0,53 Ом * см;
l - междуполюсное расстояние, по практическим данным принимаем 5,5 см;
Sа - площадь анода, см2;
2 (La + Вa) - периметр анода, см.
В
Падение напряжения в ошиновке электролизёра принимаем на основании замеров на промышленных электролизерах: UО = 0,3 В
Падение напряжения в общесерийной ошиновке принимаем на основании практических данных: UОО = 0,016 В
Таблица 2.2 - Электрический баланс электролизера на силу тока 176,5 кА
|
Наименование участков |
Ucp |
Up |
Uгр |
|
Ер |
1,5 |
1,5 |
1,5 |
|
UА |
0,475 |
0,475 |
0,475 |
|
UП |
|||
|
UЭЛ |
1,89 |
1,89 |
1,89 |
|
∆UАЭ |
0,012 |
-- |
0,012 |
|
UО |
0,3 |
0,3 |
0,3 |
|
UОО |
0,016 |
-- |
-- |
|
Итого: |
4,516 |
4,488 |
4,5 |
Нормальная работа электролизёра возможна только при соблюдении теплового равновесия, когда приход и расход тепла в единицу времени при установившемся режиме электролиза становятся равными, т.е. Qпр = Qрасх
Приход тепла в электролизёр осуществляется от прохождения постоянного электрического тока и от сгорания анодной массы.
Тепловой баланс составляют применительно к определённой температуре: окружающей среды или температуре протекания процесса. Обычно составляют баланс при температуре 25°С.
В этом случае уравнение теплового баланса можно представить в виде:
Qэл + Qан = QГ + Q Al + Qгаз + Qп, (38)
где Qэл - приход тепла от электроэнергии;
Qан - приход тепла от сгорания анода;
QГ - расход тепла на разложение глинозёма;
Q Al - тепло, уносимое с вылитым металлом;
Qгаз - тепло, уносимое отходящими газами;
Qп - потери тепла в окружающее пространство.
Приход тепла от прохождения электрического тока Qэл, кДж определяется по уравнению:
Q эл = 3600 * I * Uгр * τ (39)
где 3600 – тепловой эквивалент 1 кВт*ч, кДж;
I – сила тока, кА;
Uгр – греющее напряжение, В (из таблицы 2);
τ – время, часы.
Q эл = 3600 * 176,5 * 4,5 * 1 = 2859300 Дж
Приход тепла от сгорания угольного анода Qан, кДж определяется:
Qан = Р1СО2 * ∆HTCO2 + Р1СО * HTCO (40)
где Р1СО2 и Р1СО – число киломолей оксидов углерода; определяется по материальному балансу исходя из формул (10 и 11);
∆НТСО2 и ∆НТСО – тепловые эффекты реакций образования СО2 и СО из углерода и кислорода при 25 ˚С (298 К):
∆H298СО2 = 394 070 кДж/кмоль
∆H298СО = 110 616 кДж/кмоль
(41)
кмоль
(42)
кмоль
Qан = 1,08* 394070 + 0,72∙* 110616=505239,12 кДж
На разложение глинозема расходуется тепла QГ, кДж:
QГ = R1Г * ∆HTГ (43)
∆HTГ - тепловой эффект образования оксида алюминия при 25 ˚С (298 К), равный 1676000 кДж/кмоль.
(44)
кмоль
кДж
Потери тепла с выливаемым из ванны алюминием рассчитываются, исходя из условия, что количество вылитого алюминия соответствует количеству наработанного за то же время.
При температуре выливаемого алюминия 960 °С энтальпия алюминия ∆HT1Al составляет 43982 кДж/кмоль, а при 25 °С энтальпия алюминия ∆HT2Al равна 6716 кДж/кмоль. Отсюда потери тепла QAl, кДж с выливаемым алюминием составят:
QAl = Р1Al * (∆HT1Al - ∆HT2Al) (45)
где Р1Al - количество наработанного алюминия, кмоль определяемое по формуле:
(46)
кмоль
кДж
Унос тепла с газами при колокольной системе газоотсоса рассчитываем, принимая, что разбавление газов за счет подсоса воздуха в систему отсутствует. В этом случае ведем расчет на основные компоненты анодных газов – оксид и диоксид углерода. Тогда унос тепла с газами Qгаз, кДж будет равен:
Qгаз = Р1СО * ( HT1CO - HT2CO) + Р1СО2 * (HT1CO2 - HT2CO2), (47)
где Р1СО и Р1СО2 – количество CO и CO2, кмоль
HT1CO – энтальпия СО при температуре 550 °С, равна 24860 кДж/кмоль
HT2CO – энтальпия СО при температуре 25 °С, равна 8816 кДж/кмоль
HT1CO2 – энтальпия СО2 при температуре 550 °С, равна 40488 кДж/кмоль
HT2CO2 – энтальпия СО2 при температуре 25°С соответственно, 16446 кДж/кмоль
HT2CO2 – энтальпия СО2 при температуре 25°С соответственно, 16446 кДж/кмоль
Qгаз = кДж
Потери тепла в окружающую среду определяются на основании законов теплоотдачи конвекцией, излучением и теплопроводностью. Так как электролизер представляет собой сложную систему, изготовленную из различных материалов, для упрощения расчетов, потери тепла конструктивными элементами электролизёра QП, кДж определяются по разности между приходом тепла и расходом по рассчитанным статьям:
Qп = (Q эл + Qан) - (QГ + QAl + Qгаз) (48)
кДж
Таблица 2.3 - Тепловой баланс электролизера на силу тока 176,5 кА
|
Приход тепла |
кДж |
% |
Расход тепла |
кДж |
% |
|
От прохождения электроэнергии |
2859300 |
84,99 |
На разложение глинозёма |
48,84 |
|
|
С вылитым металлом |
2,13 |
||||
|
От сгорания угольного анода |
505239,12 |
15,01 |
С отходящими газами |
1,11 |
|
|
Конструктивными элементами и с поверхности электролизёра |
47,92 |
||||
|
ИТОГО |
3364539,12 |
100 |
ИТОГО |
3364539,12 |
100 |
В расчёт цеха входит определение числа рабочих электролизёров в серии, число резервных электролизёров, общее число устанавливаемых электролизёров, годовой выпуск алюминия-сырца одной серией и тремя сериями и удельный расход электроэнергии.
Расчёт числа рабочих электролизёров определяется величиной среднего напряжения на электролизёре и напряжением выпрямительных агрегатов, питающих серию электролизёра.
КПП обеспечивает серию электролизёров, напряжением 850 В. Учитывается резерв напряжения 1% на колебание во внешности сети, потери напряжения в шинопроводах и т.д.
Для подстанции на 850 В рабочее напряжение серии U, В составит:
U = 850 - (U1 + U2 + U3) (49)
U = В
Число рабочих электролизеров N в серии составит:
, (50)
где U - напряжение серии U, В
UСР - среднее напряжение на электролизере, В (из таблицы 2);
UАЭ- доля увеличения напряжения от анодных эффектов, В (по формуле 36)
Для обеспечения постоянства производительности серии, число установленных в ней электролизеров NУ должно быть равно сумме работающих и резервных электролизеров.
Количество резервных ванн NР рассчитывается исходя из необходимости капитального ремонта электролизеров по формуле:
, (51)
где N – число рабочих электролизёров в серии;
t – длительность простоя ванн в ремонте, по практическим данным 5-8 дней;
Т – срок службы электролизёра, 4 года;
365 – дней в году.
Принимаем 1 резервный электролизёр на серию, тогда в серии будет установлено электролизеров Nу шт.:
Nу = N + NР, (52)
где N - число установленных электролизеров;
NР - число резервных электролизеров
Nу = 179 +1 = 180
В 3 сериях будет 6 корпусов, в них установленных электролизёров, NУСТ:
NУСТ = NУ * n (53)
NУСТ = 180* 4 = 720
Годовая производительность серии Pс, т рассчитывается по формуле:
Pс = 0,335 * I * η * 8760 * N * 10-3 (54)
где 0,335 - электрохимический эквивалент, кг/(кА*ч);
I - сила тока, кА;
η - выход по току, д. е.;
8760 - часов в год;
N - число работающих ванн в серии.
РС = 0,335 * 176,5 * 0,883 * 8760 * 179 * = 81866,71т
Годовая производительность цеха Рц, т будет:
Рц = Рс * n (55)
Рц = 81866,71* 4 = 245600.13т
Удельный расход электроэнергии W, кВт*ч/т рассчитывается по формуле:
(56)
кВт*ч/т
Выход по энергии г/кВт*ч
(57)
г/(кВт*ч)
|
Показатели |
Формула |
Цифровое значение |
|
Число установленных электролизёров, шт. |
NУСТ |
540 |
|
Число ванн подлежащих капитальному ремонту, шт. |
135 |
|
|
Длительность простоя одной ванны в капитальном ремонте, дней |
t |
7 |
|
Длительность планового ремонта, дней |
T |
365 |
|
Число электролизёров в ремонте, шт. |
3 |
|
|
Число рабочих электролизёров, шт. |
N = NУ - Nр |
537 |
|
Сила тока, А |
I |
176500 |
|
Выход по току, % |
η |
88,3 |
|
Выход на ванну, т/сутки |
m |
1,253 |
|
Среднее напряжение, В |
Uср |
4,516 |
|
Удельный расход электроэнергии, кВт*ч/т |
152668 |
|
|
Количество алюминия 4 серий, т/год |
M = N*m*T |
245594,2 |
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
Явочная численность рабочих в одну смену определяется:
, (4.1)
где: Нч – 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:
, (4.2)
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 |
56 |
42 |
37 |
|
основные и допол- нительные 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 |
175/1400 |
189/1512 |
222/1776 |
|
Коэффициент списочного состава (Ксс); Тн/Тэф |
1,32 |
1,22 |
1,17 |
Чсп = Чшт * КСС , (4.3)
где: КСС – коэффициент списочного состава.
Исходными данными для расчета численности являются:
Для расчета численности рабочих необходимо соблюдать следующие условия:
, тонн/смену (4.4)
где: М – количество алюминия-сырца (таблица 4.1);
Т – длительность планового периода (таблица 4.2);
С- количество смен в сутках;
, тонн/сутки (4.5)
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 |
720 |
0,138 |
5 |
99 |
298 |
497 |
1,32 |
656 |
|
В том числе: |
||||||||
|
А) Бригадир * (1 на корпус) |
- |
- |
1 |
- |
- |
- |
- |
8,00 |
|
Б) помощник бригадира* (3 на корпус) |
- |
- |
1 |
- |
- |
- |
- |
24,00 |
|
В) технолог-электролизник* (2 на корпус) |
- |
- |
1 |
- |
- |
- |
- |
16,00 |
|
Г) старший звеньевой (1 на корпус) |
- |
- |
5 |
- |
- |
- |
- |
8,00 |
|
Д) выливщик-заливщик* (10 на цех) |
- |
- |
1 |
- |
- |
- |
- |
10,00 |
|
Итого электролизников (1-А,Б,В,Г,Д), из них: |
426,0 |
|||||||
|
4 разряда 9% |
- |
- |
5 |
- |
- |
- |
- |
39,00 |
|
5 разряда 17% |
- |
- |
5 |
- |
- |
- |
- |
73,00 |
|
6 разряда 69% |
- |
- |
5 |
- |
- |
- |
- |
295,00 |
|
Выливщик-заливщик 5% |
- |
- |
5 |
- |
- |
- |
- |
21,00 |
|
2. Анодчик |
720 |
0,05 |
5 |
36 |
108 |
180 |
1,32 |
238,0 |
|
А) бригадир анодчиков* (1 на корпус) |
- |
- |
1 |
- |
- |
- |
- |
8,00 |
|
Б) технолог-анодчик* (1 на корпус) |
- |
- |
1 |
- |
- |
- |
- |
8,00 |
|
В) анодчик-рамщик (2 на корпус) |
- |
- |
1 |
- |
- |
- |
- |
16,00 |
|
Итого анодчиков (2-А,Б,В) |
206,0 |
|||||||
|
4 разряда 19% |
28,00 |
|||||||
|
5 разряда 32% |
49,00 |
|||||||
|
6 разряда 49% |
74,00 |
|||||||
|
ИТОГО основных рабочих |
894,0 |
|||||||
|
ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ РАБОЧИЕ |
||||||||
|
Машинист крана |
720,00 |
0,01 |
5,00 |
8,00 |
24,0 |
40,00 |
1,22 |
49,00 |
|
Водитель трактора |
299,06 |
0,02 |
5,00 |
6,00 |
18,0 |
31,00 |
1,22 |
38,00 |
|
Дежурный электрик |
720,00 |
0,01 |
5,00 |
4,00 |
12,0 |
18,00 |
1,22 |
22,00 |
|
Машинист МНР-2 |
720,00 |
0,01 |
5,00 |
7,00 |
21,0 |
36,00 |
1,22 |
44,00 |
|
МЕХАНИЗАТОРЫ |
- |
- |
- |
|||||
|
Водитель МЗАМ |
720,00 |
0,02 |
5,00 |
14,00 |
42,0 |
72,00 |
1,22 |
88,00 |
|
Водитель МППА |
720,00 |
0,02 |
5,00 |
12,00 |
36,0 |
61,20 |
1,22 |
75,00 |
|
Водитель МПТ |
720,00 |
0,02 |
1,00 |
14,00 |
42,0 |
14,00 |
1,22 |
17,00 |
|
Водитель ПУМ |
720,00 |
0,02 |
5,00 |
13,00 |
39,0 |
65,00 |
1,22 |
79,00 |
|
Водитель МПК-5 |
720,00 |
0,02 |
1,00 |
16,00 |
48,0 |
16,00 |
1,22 |
20,00 |
|
Водитель МЗФ |
720,00 |
0,02 |
1,00 |
16,00 |
48,0 |
16,00 |
1,22 |
20,00 |
|
Водитель МУНО |
720,00 |
0,02 |
1,00 |
16,00 |
48,0 |
16,00 |
1,22 |
20,00 |
|
Водитель погрузчика |
720,00 |
0,03 |
1,00 |
22,00 |
66,0 |
22,00 |
1,22 |
27,00 |
|
ИТОГО вспомогательных рабочих |
498,0 |
|||||||
|
ОБСЛУЖИВАЮЩИЙ И РЕМОНТНЫЙ ПЕРСОНАЛ |
||||||||
|
Ремонт основного оборудования |
720,00 |
0,04 |
1,00 |
30,00 |
90,0 |
30,00 |
1,17 |
35,00 |
|
Слесарь электрик |
720,00 |
0,03 |
1,00 |
21,60 |
64,8 |
22,00 |
1,17 |
26,00 |
|
ППР, ПТО: |
720,00 |
0,02 |
1,00 |
14,00 |
42,0 |
14,00 |
1,17 |
16,00 |
|
слесарь |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
6,00 |
|
сварщик |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
6,00 |
|
ТВС |
720,00 |
0,02 |
1,00 |
14,00 |
42,0 |
14,00 |
1,17 |
16,00 |
Продолжение таблицы 4.3
|
Контактная служба: |
720,00 |
0,02 |
1,00 |
12,00 |
36 |
12,00 |
1,17 |
13,00 |
|
электрослесарь |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
5,00 |
|
|
электросварщик |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
4,00 |
|
Аккумуляторщик |
720,00 |
0,00 |
1,00 |
2,00 |
6,0 |
2,00 |
1,17 |
2,00 |
|
Изготовители тех. инвентаря: |
720,00 |
0,04 |
1,00 |
27,00 |
81 |
27,00 |
1,17 |
31,00 |
|
кузнец |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
1,00 |
|
слесарь-инструментальщик |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
5,00 |
|
слесарь-ремонтник |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
4,000 |
|
токарь |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
5,000 |
|
электрогазосварщик |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
4,000 |
|
фрезеровщик |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
4,000 |
|
ИТОГО обслуживающего и ремонтного персонала: |
139 |
|||||||
|
ИТОГО рабочих в цехе: |
1531 |
Для расчета заработной платы рабочих необходимо:
ЗПоклад = ЧСП * Токлад * 11 (4.6)
где: ЧСП – списочная численность работников соответствующей категории (таблица 4.3);
Токлад – тарифный оклад соответствующей категории работников, тыс. руб.
Дн.в.= % (4.7)
где: Чн.в. – часы ночного времени (8ч);
Чсут – часы в сутках.
Дн.в.= %
Дв.в.= % (4.8)
где: Чв.в. – часы вечернего времени (6ч).
Дв.в.= %
Дп.д..=% (4.9)
где: Дп.д. - количество праздничных дней в году (15),
Т – количество дней в плановом периоде (таблица 4.2).
Дп.д..=%
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
КР= тыс. руб. (4.10)
Основной фонд заработной платы рассчитывается по следующей формуле:
ФЗПОСН.=тыс. руб. (4.11)
Расчет дополнительного фонда заработной платы, который рассчитывается от основного с учетом районного коэффициента и включает в себя оплату отпусков и государственных обязанностей.
ДОТП.= % (4.12)
где: ДОТ – дни отпуска соответствующей категории работников (таблица 42)
ТНОМ – номинальный фонд рабочего времени соответствующей категории работников (основные рабочие, вспомогательные рабочие, механизаторы, обслуживающий и ремонтный персонал), дни (таблица 4.2).
Для основных рабочих:
ДОТП.=
Для вспомогательных рабочих:
ДОТП.=
Для ремонтников:
ДОТП.=
ДГ.О.=% (4.13)
где: Дгос – количество дней выполнения гос. обязанностей для каждой категории работника (из таблицы 4.2)
Для основных рабочих:
ДГ.О.=%
Для вспомогательных рабочих:
ДГ.О.=%
Для ремонтников:
ДГ.О.=%
Дополнительный фонд заработной платы рассчитывается по формуле:
ФЗПДОП=ДОТП + ДГ.О., тыс. руб. (4.14)
Общий фонд заработной платы рассчитывается:
ФЗПОБЩ=ФЗПОСН + ФЗПДОП (4.15)
ФЗППЛ = ФЗПОБЩ + Прочие, (4.16)
где: «Прочие» - составляют 5% от ФЗПОБЩ.
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 10% |
Кр 60% |
ФЗП основной |
Оплата отпусков |
ФЗП планов |
|
Начальник цеха |
1 |
122,4 |
122,400 |
12,240 |
80,784 |
2369,664 |
215,424 |
2585,08 |
|
Зам.начальника цеха по 1 и 2 производствам |
2 |
109,5 |
219,120 |
21,912 |
144,619 |
4242,163 |
385,651 |
4627,81 |
|
Зам.начальника по оборудованию |
1 |
109,5 |
109,560 |
10,956 |
72,310 |
2121,082 |
192,826 |
2313,90 |
|
Производственный мастер |
1 |
96,72 |
96,720 |
9,672 |
63,835 |
1872,499 |
170,227 |
2042,72 |
|
Старший инженер |
1 |
86,55 |
86,556 |
8,656 |
57,127 |
1675,724 |
152,339 |
1828,06 |
|
Старший менеджер цеха |
1 |
88,92 |
88,920 |
8,892 |
58,687 |
1721,491 |
156,499 |
1877,99 |
|
Старший энергетик |
1 |
65,07 |
65,076 |
6,508 |
42,950 |
1259,871 |
114,534 |
1374,40 |
|
Старший машинист |
1 |
55,53 |
55,536 |
5,554 |
36,654 |
1075,177 |
97,743 |
1172,92 |
|
Уборщица |
9 |
5,760 |
51,840 |
5,184 |
34,214 |
1003,622 |
91,238 |
1094,86 |
|
Менеджер технолог |
1 |
67,34 |
67,344 |
6,734 |
44,447 |
1303,780 |
118,525 |
1422,30 |
|
Инженер-технолог |
1 |
64,94 |
64,944 |
6,494 |
42,863 |
1257,316 |
114,301 |
1371,61 |
|
Старший инженер |
1 |
57,96 |
57,960 |
5,796 |
38,254 |
1122,106 |
102,010 |
1224,11 |
|
Старший механик |
1 |
49,23 |
49,236 |
4,924 |
32,496 |
953,209 |
86,655 |
1039,86 |
|
Механик |
1 |
35,20 |
35,200 |
3,520 |
23,232 |
681,472 |
61,952 |
743,424 |
|
Начальник планового экономического бюро |
1 |
27,07 |
27,072 |
2,707 |
17,868 |
524,114 |
47,647 |
571,761 |
|
Экономист |
1 |
20,42 |
20,424 |
2,042 |
13,480 |
395,409 |
35,946 |
431,355 |
|
Начальник табельного бюро |
1 |
14,76 |
14,760 |
1,476 |
9,742 |
285,754 |
25,978 |
311,731 |
|
Старший нормировщик |
1 |
12,36 |
12,360 |
1,236 |
8,158 |
239,290 |
21,754 |
261,043 |
|
Табельщик |
1 |
9,900 |
9,900 |
0,990 |
6,534 |
191,664 |
17,424 |
209,088 |
|
Старший мастер |
8 |
30,49 |
243,936 |
24,394 |
160,998 |
4722,601 |
429,327 |
5151,92 |
|
Технолог |
8 |
27,12 |
216,960 |
21,696 |
143,194 |
4200,346 |
381,850 |
4582,19 |
|
Мастер корпуса |
48 |
18,56 |
891,072 |
89,107 |
588,108 |
17251,154 |
1568,28 |
18819,4 |
Продолжение таблицы 4.5
|
Должность |
Количество |
Оклад |
Сумма окладов |
Премия 10% |
Кр 60% |
ФЗП основной |
Оплата отпусков |
ФЗП планов |
|
Старший электрик |
1 |
17,16 |
17,160 |
1,716 |
11,326 |
332,218 |
30,202 |
362,419 |
|
ППР: старший электромеханик |
1 |
13,80 |
13,800 |
1,380 |
9,108 |
267,168 |
24,288 |
291,456 |
|
электромеханик |
1 |
12,96 |
12,960 |
1,296 |
8,554 |
250,906 |
22,810 |
273,715 |
|
ПТО: старший мастер |
1 |
17,83 |
17,832 |
1,783 |
11,769 |
345,228 |
31,384 |
376,612 |
|
старший электромеханик |
1 |
14,64 |
14,640 |
1,464 |
9,662 |
283,430 |
25,766 |
309,197 |
|
электромеханик |
1 |
12,93 |
12,936 |
1,294 |
8,538 |
250,441 |
22,767 |
273,208 |
|
Старший энергетик |
1 |
15,33 |
15,336 |
1,534 |
10,122 |
296,905 |
26,991 |
323,896 |
|
Энергетик |
1 |
12,42 |
12,420 |
1,242 |
8,197 |
240,451 |
21,859 |
262,310 |
|
ВСЕГО: |
100 |
1292 |
2723,98 |
272,398 |
1797,82 |
52736,253 |
4794,20 |
57530,4 |
Отчисления соц. = ФЗП ПЛ *0,262 тыс. руб. (4.17)
Отчисления соц = 41914,54 * 0,262 = 10981,61 тыс. руб
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 |
Количество |
Стоимость ед. |
Сумма |
Норма амортизации % |
Сумма амортизац. отчислений |
|
ЗДАНИЯ: |
|||||
|
Корпус электролиза |
8 |
89222 |
713776 |
2,8 |
19985,728 |
|
Склад глинозема |
8 |
12907 |
103256 |
2,8 |
2891,168 |
|
Административно-бытовой корпус |
1 |
16046 |
16046 |
2,8 |
449,288 |
|
Блок вспомогательных отделов |
4 |
2405 |
9620 |
2,8 |
269,360 |
|
ИТОГО по зданиям: |
842698 |
- |
|||
|
СООРУЖЕНИЯ: |
|||||
|
Силосная башня |
8 |
2811 |
22488 |
4,6 |
1034,448 |
|
Водопровод и канализация |
8 |
1946 |
15568 |
4,6 |
716,128 |
|
Компрессоры |
1 |
1964 |
1964 |
4,6 |
90,344 |
|
Пневмотрасса |
8 |
12954 |
103632 |
4,6 |
4767,072 |
|
Диспетчерский пункт |
4 |
2461 |
9844 |
4,6 |
452,824 |
|
ИТОГО сооружений: |
153496 |
- |
|||
|
ВСЕГО: |
1149690 |
- |
30656,360 |
АП.И. = ЧРАБ.*СИ, тыс. руб. (4.18)
где: ЧРАБ – списочная численность рабочих (таблица 4.3);
СИ – стоимость инвентаря, тыс. руб.
АП.И. = 1159 * = 1448,75 тыс. руб.
АХ.И. = ЧИТР*СХ.И.*, тыс. руб. (4.19)
АХ.И. = 82 * 60 * = 615 тыс. руб
Сод = СЗ/С*, тыс. руб. (4.20)
где: СЗ/С – стоимость зданий и сооружений (таблицы 4.6), тыс. руб.
Сод = 751648 *= 11274,72 тыс. руб.
Тр = СЗ/С*, тыс. руб. (4.21)
Тр = 751648 *= 3758,24 тыс. руб.
РИСП = (ЧРАБ + ЧИТР)*0,050 , тыс. руб. (4.22)
РИСП = (1159 + 82) * 0,050 = 62,05 тыс. руб.
РОХР = ЧРАБ *0,045 (4.23)
РОХР = 1159 *0,045 = 52,16
ИМБП = (ЧРАБ + ЧИТР)*10 (4.24)
ИМБП = (1159 + 82) * 10 = 12410
Результаты расчетов всех цеховых расходов заносим в смету в таблицу 4.7.
Таблица 4.7 - Смета цеховых расходов (тыс. руб.)
|
Элемент затрат по смете |
Сумма |
|
Фонд заработной платы основного персонала цеха |
57530,4576 |
|
Отчисления на социальное страхование |
15072,97989 |
|
Амортизация зданий, сооружений |
30656,36 |
|
Амортизация производственного инвентаря |
1913,75 |
|
Амортизация хозяйственного инвентаря |
750 |
|
Содержание зданий и сооружений |
17245,35 |
|
Текущий ремонт зданий и сооружений |
5748,45 |
|
Расходы на испытание, опыты и исследования |
64,6274 |
|
Расходы на охрану труда |
68,895 |
|
Износ МБП |
16310 |
|
Прочие расходы |
1453,608699 |
|
ИТОГО по смете: |
146814,4786 |
Рассчитываем величину расходов на содержание и эксплуатацию оборудования. Эта комплексная статья затрат состоит из нескольких элементов.
Прежде всего, рассчитывается амортизация основного оборудования и транспортных средств. Расходы на их текущий ремонт будут составлять 3% от стоимости оборудования и транспортных средств. Прочие расходы принимаем в размере 4% от величины всех статей сметы РСЭО.
Расчет амортизации основного оборудования и транспортных средств представлен в таблицу 4.8.
Таблица 4.8 - Расчет амортизации основного оборудования и транспортных средств (тыс. руб.)
|
Наименование |
Количество |
Стоимость ед. |
Суммарная стоимость |
Норма амортизации % |
Сумма амортизац. отчислений |
|
Основное оборудование: |
|||||
|
Электролизеры |
720 |
2181,40 |
1570605,98 |
10 |
157060,60 |
|
Кран мостовой 12т |
32 |
14880,56 |
476178,05 |
5 |
23808,90 |
|
Кран монтажный |
8 |
12480,28 |
99842,21 |
5 |
4992,11 |
|
Вакуум-ковш ВК-5 АСК |
8 |
108,00 |
864,00 |
10 |
86,40 |
|
ИТОГО основного оборудования |
2147490,24 |
- |
185948,01 |
||
|
Транспортные средства: |
|||||
|
Электропогрузчик |
16 |
300,00 |
4800,00 |
14,3 |
686,40 |
|
Электрокара |
8 |
57,41 |
459,27 |
12,5 |
57,41 |
|
Трактор Т-40 |
23 |
204,57 |
4705,00 |
12,5 |
588,12 |
|
МРГ (машина разгрузки глинозема) |
4 |
65,37 |
261,48 |
12,5 |
32,69 |
|
МПК (пробивки корки) |
8 |
106,08 |
848,64 |
12,5 |
106,08 |
|
МЗАМ(загрузки анодной массы) |
16 |
1836,36 |
29381,76 |
12,5 |
3672,72 |
|
МЗФ (загрузки фтористых солей) |
8 |
1662,50 |
13299,99 |
12,5 |
1662,50 |
|
МПТ (пробивки торцов) |
4 |
300,98 |
1203,92 |
12,5 |
150,49 |
|
ПУМ (пылеуборочная машина) |
4 |
104,40 |
417,60 |
12,5 |
52,20 |
|
МНР (напольно-рельсовая) |
32 |
10320,00 |
330240,00 |
10,5 |
34675,20 |
|
МППА (машина прорезки периферии анода) |
4 |
1836,00 |
7344,00 |
10,5 |
771,12 |
|
МУНО (машина уборки нулевой отметки) |
4 |
76,80 |
307,20 |
10,5 |
32,26 |
|
ИТОГО транспортных средств: |
131 |
- |
393268,87 |
- |
42487,18 |
|
КИПиА (0,5% от суммарной стоимости оборудования и транспортных средств |
|
- |
393268,87 |
10 |
42487,18 |
|
Неучтенное оборудование (1,5% от суммарной стоимости оборудования и транспортных средств) |
|
- |
12703,80 |
10 |
1270,38 |
|
ИТОГО: |
|
- |
190,56 |
|
19,06 |
|
ВСЕГО: |
|
- |
12894,35 |
|
1289,44 |
Составляем смету РСЭО и заполняем таблицу 4.9.
Таблица 4.9 - Смета РСЭО (тыс.руб.)
|
Элемент затраты по смете РСЭО |
Сумма |
|
Амортизация оборудования и транспортных средств |
229724,63 |
|
Текущий ремонт (3% от суммарной стоимости оборудования и транспортных средств) |
88407,6699 |
|
Прочие расходы (4% от вышеперечисленных) |
12725,29 |
|
ИТОГО по смете РСЭО: |
330857,59 |
Расчет себестоимости одной тонны алюминия и всего объема определяется калькуляцией себестоимости. Расчет сырья, материалов, топлива и энергии определяется по нормам расхода (расходные коэффициенты берутся по данным материального баланса).
Заработную плату основных и вспомогательных рабочих берем из таблицы 4.4 для определения величины заработной платы, приходящейся на одну тонну алюминия общий фонд заработной платы делим на весь объем выпускаемой продукции.
Отчисления на социальное страхование составляют 26,2% от общей величины заработной платы.
Для определения цеховых расходов была составлена смета цеховых расходов на весь объем производства. Долю цеховых расходов, приходящуюся на одну тонну алюминия, рассчитываем разделив итоговую сумму цеховых расходов (таблица 4.7) на количество выпускаемого алюминия в год.
Аналогично определяется статья расходов на содержание и эксплуатацию оборудования.
Сумма всех предыдущих статей калькуляции представляет собой цеховую себестоимость одной тонны алюминия и всего объема.
Общепроизводственные расходы составляют 5% от цеховой себестоимости.
Сумма цеховой себестоимости и общезаводских расходов представляет собой производственную себестоимость.
Помимо затрат на производство продукции, у предприятия имеются расходы, связанные с реализацией, которые включаются в себестоимость продукции в составе статьи «коммерческие расходы» и принимаются в размере 3% от производственной себестоимости.
Сумма коммерческих расходов и производственной себестоимости представляет собой полную себестоимость одной тонны алюминия и всего объема производства.
Зная цену тонны алюминия, определяем прибыль от реализации одной тонны продукта и прибыль от реализации всего выпуска продукции.
Результат составления калькуляции себестоимости приводим в таблицу 4.10
Таблица 4.10 - Калькуляция себестоимости (тыс. руб.)
|
Статьи затрат |
Норма расхода на 1 т алюминия, т |
Цена за 1 т, тыс. руб. |
Сумма |
|
|
на 1 т алюминия |
на весь объем |
|||
|
глинозем |
1,927 |
10,41 |
20,06 |
6569008,03 |
|
фтористый алюминий |
0,031 |
25,17 |
0,78 |
255524,74 |
|
фтористый кальций |
0,0012 |
20,24 |
0,02 |
7953,67 |
|
анодная масса |
0,537 |
12,72 |
6,83 |
2238074,31 |
|
Итого сырья и материалов: |
|
68,54 |
27,69 |
9070560,77 |
|
энергозатраты |
15 |
0,44 |
6,69 |
2192718,06 |
|
гасильный шест |
1,5 |
0,20 |
0,30 |
100204,85 |
|
сжатый воздух |
1,5 |
0,32 |
0,48 |
159148,89 |
|
Итого энергозатрат: |
18 |
|
7,48 |
2452071,81 |
|
заработная плата основных и вспомогательных рабочих |
|
1,03 |
339752,70 |
|
|
отчисления на социальное страхование |
|
|
0,27 |
89015,207 |
|
цеховые расходы |
|
|
0,44 |
146814,479 |
|
расходы на содержание и эксплуатацию оборудования |
|
|
1,01 |
330857,59 |
|
Итого цеховая себестоимость: |
|
|
37,95 |
12429072,55 |
|
общепроизводственные расходы |
|
|
1,89 |
621453,62 |
|
Итого производственная себестоимость: |
|
|
39,85 |
13050526,18 |
|
коммерческие расходы |
|
|
1,19 |
391515,78 |
|
Полная себестоимость алюминия |
|
|
41,04 |
13442041,97 |
|
Цена |
|
|
56 |
18338143,88 |
|
Прибыль |
|
|
14,95 |
4896101,91 |
Для определения целесообразности проекта необходимо рассчитать его экономическую эффективность по следующей формуле:
, (4.25)
где: П – прибыль со всего объема производства;
СОС – стоимость зданий, сооружений, оборудования и транспортных средств;
ОбС – стоимость сырья и энергозатрат на весь объем производства (таблицы 4.11).
=0,22
Если рассчитанный показатель экономической эффективности больше нормативного, равного 0,16- то проект признается экономически целесообразным и может быть рекомендован к внедрению.
Основные технико-экономические показатели расположены в таблице 4.11
Таблица 4.11 Основные технико-экономические показатели проекта
|
ПОКАЗАТЕЛЬ |
ед. изм. |
Формула/ обозначение |
Цифровое значение |
Примечание |
|
Выпуск продукции |
т |
М |
327466,855 |
производственная программа |
|
Количество установленного оборудования |
шт. |
А |
720 |
производственная программа |
|
Сила тока |
А |
I |
176500 |
по заданию |
|
Выход по току |
% |
η |
88,3 |
по заданию |
|
Численность работников |
чел. |
Ч |
1631 |
таблиц 4.3 ; 4.5 |
|
Производительность труда |
200,7767351 |
по расчету |
||
|
Трудоемкость |
0,004980657 |
по расчету |
||
|
Стоимость основных фондов |
тыс.руб |
СОС |
3703343,46 |
таблиц 4.6 ; 4.8 |
|
Фондоотдача |
4,951780485 |
по расчету |
||
|
Фондоемкость |
0,201947563 |
по расчету |
||
|
Фондовооруженность |
2270,596849 |
по расчету |
||
|
Цена единицы продукции |
тыс.руб./ед |
Ц |
56 |
по заданию |
|
Себестоимость единицы продукции |
тыс.руб./ед |
S |
41,04855732 |
калькуляция |
|
Прибыль с единицы продукции |
тыс.руб/ед |
П=Ц-S |
14,95144268 |
по расчету |
|
Затраты на рубль товарной продукции |
0,733009952 |
по расчету |
||
|
Рентабельность продукции |
% |
36,42379576 |
по расчету |
|
|
Прибыль со всего объема |
тыс.руб |
ПОБЩ |
4896101,912 |
калькуляция |
|
Капитальные вложения |
тыс.руб |
Квл=СОС+ОбС |
15225976,04 |
по расчету |
|
Эффективность капитальных вложений |
0,321562434 |
по расчету |
||
|
Срок окупаемости |
лет |
3,109815995 |
по расчету |
Газоочистное оборудование должно быть правильно подобрано. Эффективность очистки газовоздушной смеси отходящие от источника выделения зависит от огромного количества конструктивных особенностей газоочистного оборудования. К примеру, для очистки воздуха от разных видов пыли используют различные модификации циклонов: для мелкодисперсной пыли - одни, для слипающейся - другие, для абразивных - третьи.На производстве чаще всего газоочистное оборудование, установленное ранее на одном участке и демонтированное по ряду причин, перемещается на другой производственный участок, хотя в принципе оно не подходит для того технологического процесса нат который его переместили.
Соответствие фактических показателей проектным. Чаще всего при «быстром» способе улучшения эффективности газоочистного оборудования заменяется один или несколько элементов, к примеру, электродвигатель, вентилятор, и не всегда, в полной мере показатели установленного нового оборудования, соответствуют проектным, что приводит к изменению эффективности функционирования газоочистного оборудования. В связи с этим должно прослеживаться четкое соответствие между проектом и фактом (фактическое соответствие характеристик вентилятора, электродвигателя и т.д. проектным).
Оптимальная скорость потока воздуха. Каждое газоочистное оборудование рассчитано на какой-то определенный интервал скоростей прохождения загрязненного потока. От скорости движения воздуха зависит сопротивление газоочистной установки и, следовательно, степень очистки. Если проектная и фактическая скорость значительно отличается, то фактическую нужно привести в соответствие с проектной. Скорость потока воздуха зависит от производительности вентилятора, частоты вращения и мощности установленного электродвигателя. Однако бывает так, что вентилятор установлен правильный, и двигатель достаточной мощности, и функционирует с нужной частотой вращения, а скорость все равно недостаточная. Возможно, причина в нарушении герметичность воздуховодов и мест их подсоединения к вентилятору и газоочистному оборудованию. Не всегда вентилятор наглухо крепится к газоходу. Если диаметр воздуховода и входного патрубка вентилятора не совпадают, часто место стыка просто перематывают тканью. Сам воздуховод состоит из отдельных фрагментов, которые тоже могут быть негерметично соединены между собой. Все это приводит к снижению скорости движения воздушного потока.Кроме того воздух удаляется от источника выделения не просто так, а с определенной целью. Как правило, это обеспечение допустимого качества воздуха в рабочей зоне. И установка вентилятора без учета основной цели вентиляции может привести к тому, что на рабочих местах будет наблюдаться превышения ПДК загрязняющих веществ или несоблюдение параметров микроклимата. Слабый вентилятор не сможет обеспечить нужную скорость удаления воздуха из производственной среды, тогда как слишком мощный приведет к большим объемам удаляемого воздуха и, как следствие, нарушит микроклимат в производственном помещении.Еще одной причиной снижения скорости движения воздуха может быть «засоренность» газохода материалом. Это возможно при слишком длинном газоходе, в котором пыль успевает осесть, или при слишком большом диаметре и, как следствие, низкой скорости в воздуховоде. На такой случай все газоходы должны быть оборудованы герметично закрывающимися люками в количестве, достаточном для проведения профилактических чисток.Не стоит также забывать о том, что может быть нарушена герметичность непосредственно самого газоочистного оборудования (при различии показателей расхода воздуха до и после очистки более чем на 5 % вероятнее всего, что система негерметична).Для обеспечения оптимальной степени очистки производители газоочистного оборудования требуют полной герметичности системы, в том числе и бункера.
5.2.1 Общие требования охраны труда.
1.1. К выполнению работ по профессии анодчик, допускаются мужчины не моложе 18 лет,
прошедшие медицинское освидетельствование. Обученные по профессии и безопасным методам труда на рабочем месте, изучившие карты пошагового выполнения операций, рабочие стандарты и другую нормативную документацию по безопасному ведению работ. Прошедшие проверку знаний инструкций по охране труда в цеховой аттестационной комиссии на допуск к самостоятельной работе, имеющие 2 группу допуска по электробезопасности и удостоверение стропальщика – зацепщика.
Опасные и вредные производственные факторы:
Предельно-допустимые концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны по ГОСТ 12.1.005-88 " Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны" изложены в инструкции по охране труда для работающих в корпусах электролиза № 2 – 02.
1.4. Для профилактики профзаболеваний и нейтрализации вредных соединений анодчику выдается молоко, которое необходимо принимать перед началом или в течение смены
5.2.2 Требования охраны труда перед началом работы.
Надеть средства индивидуальной защиты, предусмотренные нормами. Костюм от повышенных температур застегнуть на все пуговицы, спецобувь, каску, правильно надеть полумаску 7500 (полную маску 6800) фирмы 3М .
Ознакомиться через мастера смены на пятиминутке с приказами и распоряжениями, с работой предыдущей смены, с записями в рапортах анодчиков и получить задание мастера на производство работ.
Проверить состояние рабочего места:
а) наличие и исправность технологического инструмента, знаков безопасности;
б) исправность технологического оборудования: кассет со штырями, кюбелей под анодную массу, бункеров для загрузки подштыревой анодной массы;
в) герметизацию и работу горелок на электролизерах намеченных для обслуживания;
г) наличие и исправность компенсаторов;
д) исправность и надежность крепления леерных ограждений, приставных лестниц, ограждений механизмов подъема, лестниц, поручней, защитных кожухов вращающихся частей механизмов подъема анода на электролизерах, выданных в задании на обслуживание;
е) наличие сжатого воздуха сети, исправность воздухоподводящих шлангов;
ж) исправность грузозахватных приспособлений;
з) подготовить к работе дополнительные индивидуальные средства защиты ( рукавицы), смазать защитным кремом открытые участки тела.
При обнаружении неисправностей технологического оборудования и средств коллективной защиты сообщать производственному мастеру и к работе на данном оборудовании не приступать до устранения выявленных неисправностей
Перед началом всех видов работ на аноде со съемными тросовыми леерными ограждениями анодчик обязан поднять с анодной площадки трос, надежно зафиксировать свободный конец зацепкой карабином за стойку.Запрещается выполнение работ при опущенном тросовом леерном ограждении
Таблица 4.12 – Структура себестоимости
|
Статьи затрат |
Сумма на 1 т. алюминия |
% |
|
Итого сырья и материалов |
28,23 |
67,33 |
|
Итого энергозатрат: |
7,93 |
18,91 |
|
Заработная плата основных и вспомогательных рабочих |
0,99 |
2,36 |
|
Отчисления на социальное страхование |
0,26 |
0,6 |
|
Цеховые расходы |
0,47 |
1,12 |
|
Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования |
0,89 |
2,12 |
|
Общепроизводственные расходы |
1,94 |
4,63 |
|
Коммерческие расходы |
1,22 |
2,91 |
Диаграмма 4.1 – Структура себестоимости
Из диаграммы видно, что большая часть себестоимости – это затраты на сырье и материалы. Чтобы их уменьшить нужно инвестировать средства в разработку АГК, для того, чтобы уменьшились затраты на транспортировку глинозема из отдаленных заводов.
Также уменьшить затраты можно путем повышения силы тока примерно на 10 кА, этим мы получим дополнительную выработку металла. Увеличение прихода тепла, которое появится при увеличении силы тока, мы компенсируем подъемом зеркала металла на 1 см.
Для сокращения энергозатрат сейчас разрабатываются более современные преобразователи электроэнергии, применив их на КПП снижаются затраты на электроэнергию.
Данный курсовой проект предусматривает расчёт оборудования электролизного цеха, состоящего из трех серий. В результате расчета были получены следующие данные. Для реализации проекта понадобится 720 электролизера с самообжигающимся анодом и верхним токоподводом. Тогда в каждой серии разместится по 180 электролизёров. Рабочих электролизеров в этом цехе 716, число ванн, подлежащих капитальному ремонту 4.
При силе тока 174,5 кА и выходе по току 87,8 % выход алюминия- сырца на одну ванну в сутки составляет 1,232 тонн.
В четырех сериях за год выпуск алюминия- сырца составляет 321922,9 тонн. Среднее напряжение на один электролизёр с верхним токоподводом составляет 4,532 В. Удельный расход электроэнергии составляет 15408 кВт*ч /т.
На основании расчётных данных производственная часть приведена таблице 4.
Таблица 4 Показатели цеха.
1. Троицкий И.А. Железнов В.А. 2-е издание, дополненное и переработанное Металлургия алюминия. М.: Металлургия – 1984 .
2. Минцис М.Я., Поляков П.В. Электрометаллургия алюминия. – Новосибирск: Наука, 2001
3. Сушков А.И., Троицкий И. А. Металлургия алюминия. – М.: Металлургия – 1965.
4. Янко Э.А. Производство алюминия в элекролизерах с верхним токоподводом. – М.: Металлургия – 1976.
5. Деев П.З. техника безопасности в производстве алюминия. – М.: - Металлургия – 1978.
6. Инструкция по охране труда для работающих в подразделениях ОАО «КрАЗ», ИОТ №1-04, ОАО «КрАЗ», 2004.
7. Инструкция о мерах пожарной безопасности ЦЗЛ.
8. Технико-экономический вестник “Русского алюминия”, №12, сентябрь 1998
9. Сборник нормативных документов по ОТ и ТБ ОАО КрАЗ