Разработка технологии комплексного воздействия на металлический расплав в агрегатах типа АКОС и промковше МНЛЗ с целью получения в трубной стали сверхнизких содержаний вредных примесей. Методика и инструменты очистки межузлия решётки и границ зёрен.
При низкой оригинальности работы "Реконструкция сталеплавильного производства ОХМК с целью производства трубных марок сталей повышенной прочности", Вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100%
Детальные маркетинговые исследования на рынке металлопродукции убедительно показывают, что одним из перспективных направлений завоевания значительной рыночной ниши для целого ряда российских предприятий является производство высококачественной трубной заготовки, что в свою очередь потребует разработки и внедрения высоких технологий ее производства. В настоящей работе поставлена задача на основе глубоких физико-химических исследований, использования последних достижений металлургической науки разработать технологию комплексного воздействия на металлический расплав в агрегатах типа АКОС и промковше МНЛЗ с целью получения в трубной стали сверхнизких содержаний вредных примесей ([0] 20 ppm; [N] 50 ppm; [H.B] <20 ppm; [P] 70 ppm; [S] 20 ppm). Базовым предприятием для освоения и внедрения новой технологии комплексной внепечной обработки и разливки трубной стали может стать ОАО «НОСТА», где производство конкурентоспособной высококачественной трубной стали определено как наиболее приоритетное направление перспективного развития электросталеплавильного производства комбината. На сегодняшний день Орско-Халиловский металлургический комбинат, являющийся крупным металлургическим предприятием, имеет в своем составе следующие основные цеха и производства: аглофабрику, коксохимическое производство, доменный цех (4 печи) (ДЦ), мартеновский цех (2 двухванных агрегата и 6 мартеновских печей) (МЦ), электросталеплавильный цех (ЭСПЦ), листопрокатные цеха 1 (стан 2800) (ЛПЦ-1) и 2 (стан 800) (ЛПЦ-2), сортопрокатный цех (стан 950/800) (СПЦ). Хотя на сегодняшний день объем производства не является основной характеристикой производства, эти цифры хорошо отражают возможности ОАО «НОСТА» при условии выпуска продукции высокого качества и конкурентоспособной на внутреннем и внешнем рынке.Принятая схема шлакоуборки через специальный пролет обеспечивает разделение грузопотоков стали и шлака, что имеет существенное значение, при намеченном использовании в шихте электропечей окатышей, повышающих выход шлака в 1,8-2 раза сравнительно с работой печей на скрапе. В торце пролета со стороны печи №1 предусмотрены ремонтные места сводов печей, установка для сушки сводов, место ремонта футеровки съемного кожуха печи, а также бункер для выбивки сводов. В пролете размещаются две МНЛЗ, а также основное оборудование по ремонту промежуточных ковшей, установки для сушки промковшей и стопоров, растворные узлы, установки по выдавливанию «козлов», поворотные стенды для ломки футеровки и машина наливной футеровки промковшей. Выпуск стали из электропечей производится в сталеразливочные ковши, установленные на самоходных сталевозах, с помощью которых ковши со сталью транспортируются в разливочный пролет. При разливке стали на МНЛЗ ковши со сталью с помощью поворотных стендов передаются в пролет МНЛЗ и устанавливаются над промковшами.Так как расчеты исходят из условия равновесия в системе, а в печи равновесия нет, то следует полученные результаты перемножить на некоторый коэффициент приближения реальных условий к равновесным. Установка на агрегате «ковш-печь» вакуум-плотной крышки позволяет сократить до минимума неорганизованные выбросы на этом агрегате. На генеральном плане завода цех расположен с подветренной стороны к цехам не являющимися источниками вредных выделений в окружающую среду. В помещении пульта управления установки «ковш-печь» находится следующее, необходимое для управления процессом обработки стали на установке, оборудование: микропроцессорная установка (собственно микропроцессор, устройства связи с объектом), датчики расхода температуры и давления. Для общего искусственного освещения помещения пульта управления установкой ковш-печь используются люминесцентные лампы ЛБ30, имеющие следующие характеристики: мощность - 30 Вт; световой поток - 2100 лм; полная длина лампы - 909 мм.Мероприятия по снижению выбросов пыли и газов в ЭСПЦ и рекомендуемые методы очистки основных выбросов, приведены в табл. ДСП Печной газ с температурой 1000 °С, после очистки 50 °С Пыль, сернистый ангидрид, MNO2 Для очистки уловленных газов от пыли используют тонкую газоочистку с использованием электрофильтров, с предварительным охлаждением газов В таблице 26 приведены данные института экономики черной металлургии по ориентировочной потребности в прокате по России, сортамента продукции, производимой на станах ОАО «НОСТА» к концу века. На ее долю приходится 77% общей потребности в трубах диаметром 530-1420 мм, в том числе 88% в трубах диаметром 1520 мм и 100% в трубах «северного» исполнения. С целью решения вопроса реализации продукции ОАО «НОСТА» в 1994 г. было организовано ОАО «НОСТА-ТРУБЫ-ГАЗ», совместно с РАО «ГАЗПРОМ» и других предприятий.Среднегодовые простои на ремонтах составляют 164 час (328:2). Расчет дополнительных капитальных затрат производится по формуле: , где КД - стоимость оборудовании; Предусматривается изменение плановых показателей в плане по труду: - расстановочная численность производственных рабочих снижается на (6-8)%; Численность ППП цеха определяе
План
Содержание убыточной непроизводственной сферы (комбинат является градообразующим предприятием).5.5. Содержание основных средств 62,00
Введение
Детальные маркетинговые исследования на рынке металлопродукции убедительно показывают, что одним из перспективных направлений завоевания значительной рыночной ниши для целого ряда российских предприятий является производство высококачественной трубной заготовки, что в свою очередь потребует разработки и внедрения высоких технологий ее производства. Это в первую очередь относится к комплексной внепечной обработке стали, где закладываются основные эксплуатационные характеристики готового металла.
В настоящей работе поставлена задача на основе глубоких физико-химических исследований, использования последних достижений металлургической науки разработать технологию комплексного воздействия на металлический расплав в агрегатах типа АКОС и промковше МНЛЗ с целью получения в трубной стали сверхнизких содержаний вредных примесей ([0] 20 ppm; [N] 50 ppm; [H.B] < 20 ppm; [P] 70 ppm; [S] 20 ppm). Это позволит в значительной степени очистить межузлие решетки и границы зерен, и тем самым достичь уникального уровня эксплуатационных характеристик готового металла.
Данная задача будет решаться за счет использования нетрадиционных рафинирующих шлаковых смесей с высокой сорбционной емкостью и регулируемым уровнем окисленности, воздействия вакуума и микролегирования высокоактивными элементами. Для точного регулирования и контроля окисленности рафинирующих фаз намечено использовать методы их электрохимического раскисления, а также применения датчиков активометров специально разработанной конструкции.
Технология эффективного раскисления и микролегирования стали будет разработана на основе детального экспериментального изучения и компьютерного моделирования процессов образования, трансформации и удаления неметаллических фаз при расслоении металлических расплавов за счет введения раскислетелей и легирующих элементов.
Возможность успешного выполнения проекта базируется на достаточно плодотворных наработках кафедры ЭМСИФ МИСИС в указанных научных и технологических направлениях, сделанных в последние 10-15 лет и широко представленных в многочисленных публикациях в отечественных и зарубежных периодических изданиях, а также трудах международных конференций.
Базовым предприятием для освоения и внедрения новой технологии комплексной внепечной обработки и разливки трубной стали может стать ОАО «НОСТА», где производство конкурентоспособной высококачественной трубной стали определено как наиболее приоритетное направление перспективного развития электросталеплавильного производства комбината.
1. Обоснование проекта
1.1 Описание предприятия
1.1.1 Анализ существующего положения ОАО «НОСТА» и ЭСПЦ
Акционерное общество «НОСТА» (ОХМК), образованное на базе Орско-Халиловского металлургического комбината, является крупным металлургическим предприятием с полным металлургическим циклом. 5 марта 1955 года доменная печь №1 выдала первый чугун, и этот день стал датой рождения комбината.
АО «НОСТА» (ОХМК) работает на базе уникального месторождения природнолегированной железной руды. В руде этого месторождения, кроме железа, содержатся такие ценные элементы, как никель, хром и кобальт. В этом же районе были найдены промышленные запасы известняка, никеля и огнеупорной глины.
Сегодня АО «НОСТА» (ОХМК) - это высококачественный прокат, это около ста марок углеродистой, легированной и низколегированной стали, это единственный в мире хромоникелевый природнолегированный чугун, кокс и химическая продукция.
Для принятия обоснованного решения по реконструкции ЭСПЦ необходим полный детальный анализ сложившегося положения на ОХМК и в ЭСПЦ в частности.
На сегодняшний день Орско-Халиловский металлургический комбинат, являющийся крупным металлургическим предприятием, имеет в своем составе следующие основные цеха и производства: аглофабрику, коксохимическое производство, доменный цех (4 печи) (ДЦ), мартеновский цех (2 двухванных агрегата и 6 мартеновских печей) (МЦ), электросталеплавильный цех (ЭСПЦ), листопрокатные цеха 1 (стан 2800) (ЛПЦ-1) и 2 (стан 800) (ЛПЦ-2), сортопрокатный цех (стан 950/800) (СПЦ).
Цифры представленные в табл. 1 полностью отражают возможные мощности цехов и сложившуюся на сегодняшний день ситуацию на ОХМК.
Таблица 1. Производство основных цехов ОХМК на 01.01.99 г., тыс. т
Хотя на сегодняшний день объем производства не является основной характеристикой производства, эти цифры хорошо отражают возможности ОАО «НОСТА» при условии выпуска продукции высокого качества и конкурентоспособной на внутреннем и внешнем рынке.
За 1997 год сортамент продукции прокатных цехов имел следующее распределение, тыс. т.: 1) ЛПЦ-1 производство составило: - штрипсы - 293,992;
- толстый лист - 400,630;
2) ЛПЦ-2 производство полосы велось из углеродистых и низколегированных сталей;
3) СПЦ: сортамент продукции имел следующее распределение: - трубная заготовка - 234,430;
- осевая заготовка - 55,085;
- крупный сорт - 37,974;
- балка - 5,216;
- конструкционный сорт - 69,606;
- заготовка для переката - 884,511.
По сталеплавильному производству сложившееся положение можно оценить по цифрам отражающим наряду с объемом производства расходные коэффициенты металлошихты, угар железа и технологию разливки, эти данные приведены в табл. 2.
Таблица 2. Характеристика производства стали на 1997 г.
Разливка, %
Цех Объем производства, тыс. т Расход металлошихты, кг/т Угар, кг/т слитки УНРС
Из представленных данных видно, что основная масса стали, выплавляемой на ОХМК, разливается в слитки, что приводит к высоким расходным коэффициентам на последующем прокатном переделе, и большим потерям металла с литниками и недоливками. В результате использования устаревшей технологии разливки, в слитки, имеются высокие расходные коэффициенты (РК) на станах и высокие сквозные расходные коэффициенты (СРК) по всему прокатному переделу: - в ОБЦ РК=1200-1290 кг/т;
- в ЛПЦ-1 при 100 прокате из слитков РК=1290-1230 и СКР = =1510-1535 кг/т;
- в ЛПЦ-2 при перекате катаной заготовки со стана 950/800
РК=1050-1075 и СРК=1226 кг/т; при прокате из слитка
РК=1080-1100 и СРК=1250 кг/т;
- в СПЦ при прокате из слитков РК=1060, из литой заготовки
РК=1057 и СРК=1223 кг/т.
Кроме того, отсутствие в сталеплавильных цехах современных технологий внепечной обработки и разливки стали, приводит к недостаточному качеству конечной продукции, что сказывается на ее конкурентоспособности, как на внутреннем, так и на внешнем рынках. В связи с этим основными направлениями развития производства на комбинате и в ЭСПЦ, в частности, должно быть внедрение и освоение новых технологий, дающих возможность производить высококачественную и конкурентоспособную продукцию.
1.1.2 Экономическое положение ОАО «НОСТА» (ОХМК)
ОАО «НОСТА» (ОХМК) является одним из крупнейших металлургических мероприятий России. В рейтинге крупнейших компаний России за 1995 год по объему реализации продукции ОАО «НОСТА» (ОХМК) занимает 23 место. В рейтинге крупнейших компаний России за 1995 год по рыночной стоимости (капитализации) на 1 июля 1996 года ОАО «НОСТА» (ОХМК) занимает 69 место. В связи с неразвитостью рынка ценных бумаг, продажа акций ОАО «НОСТА» (ОХМК) ограничивалось, оно попало в список 20 наиболее недооцененных инвесторами крупнейших акционерных обществ России.
ОАО «НОСТА» (ОХМК) зарегистрировано в 1992 году с уставным капиталом 27244692 тыс. рублей.
По балансу на 01. 01. 97 год стоимость чистых активов ОАО «НОСТА» (ОХМК) составляет 6272 млрд. рублей.
Продукция комбината ориентированна в основном на внутренний рынок. Предприятие производит в больших объемах товарный литейный чугун, трубную заготовку и штрипсы для трубных заводов, толстолистовой прокат для судо- и мостостроения, а также сосудов, работающих под давлением, фасонные и специальные профили для машиностроения и многочисленную другую продукцию.
В настоящее время изза отсутствия платежеспособного спроса на рынке России, комбинат находится в тяжелом финансовом положении. При расчетах предприятия с потребителями отсутствует поток «живых» денег и преобладает натуральный обмен.
Для решения указанных проблем комбинат вынужден значительную часть своей продукции на мировом рынке. В 1996 году доля экспорта составила 33%; в 1997 году 57%, произведя при этом 2,5 млн. т стали.
В течении многих лет ОАО «НОСТА» (ОХМК) является крупнейшим производителем металла для бесшовных труб и труб большого диаметра.
Поставки металла для бесшовных труб ведутся с 1969 года. Максимально достигнутый объем поставок 826 тыс. тонн в год. В 1995 году продано 230 тыс. тонн, в 1996 году - 220 тыс. тонн. Возможности по производству в 1997 году - около 800 тыс. тонн.
Поставки металла для электросварных труб большого диаметра ведутся с 1960 года. Максимальный объем поставок 1045 тыс. тонн в год. В 1995 году продано 294 тыс. тонн, в 1996 году - 265,5 тыс. тонн. На 1997 год возможности по производству - около 500 тыс. тонн.
Если сравнивать комбинат с другими предприятиями отрасли, то видно, что перед многими из них ОАО «НОСТА» (ОХМК) имеет определенные конкурентные преимущества. К ним относятся следующие: более 20% продукции комбината не имеет аналогов в России. Уникальным является производство природнолегированного хромоникелевого чугуна, штрипсов для труб в «северном» исполнении и некоторых других видов металлопродукции. техническое оснащение, сортамент выпускаемой продукции, а также географическое местоположение комбината позволяет рассматривать вариант создания металлургического комплекса, который позволил бы обеспечить до 30% потребности РАО «Газпром» в трубах большого диаметра в «северном» исполнении категорий К-60 и более взамен поставляемых по импорту, а также обеспечить производство таких труб на других заводах листом толщиной свыше 15 мм.
Создание трубного производства на комбинате позволит обеспечивать качественно новыми трубами и нефтяников.
7. 12. 96 г. подписано распоряжение Председателя Правительства Российской Федерации №1808 - р о привлечении кредитных ресурсов ФРГ в сумме 216 млн. немецких марок, в том числе на оплату аванса в сумме до 33 млн. немецких марок из кредита КФВ на приобретение металлургического оборудования для осуществления программы реконструкции производства ОАО «НОСТА» (ОХМК).
Основные экономические показатели ОАО «НОСТА» (ОХМК) представлены в табл. 3.
Таблица 3. Основные экономические показатели ОАО «НОСТА» (ОХМК)
1995 1996 1997
Реализация товарной продукции, млрд. руб. 3021 3123 3572
Балансовая прибыль, млрд. руб. 131 -223 119
Основными причинами ухудшения финансового состояния являются: Реализация основной продукции и обеспечение поставок железно-рудного сырья, угля, железнодорожных перевозок и т.п. через многочисленные цепи коммерческих структур с потерей прибыли;
Высокий уровень процентных ставок по взятым банковским кредитам, в связи с недостатком оборотных средств;
Высокий уровень реализации металлопродукции по убыточным экспортным контрактам;
Вывод
Так как расчеты исходят из условия равновесия в системе, а в печи равновесия нет, то следует полученные результаты перемножить на некоторый коэффициент приближения реальных условий к равновесным. Принимаем Кпр=0,8.
Фактическая степень дефосфорации представлена в табл. 14
Трубная сталь очень чувствительна к неметаллическим включениям (НВ), особенно к Al2O3. Как известно чем меньше концентрация кислорода в металле, тем меньше образуется НВ, но если они образуются, то лучше всего в жидком металле, где есть возможности для их удаления.
Расчет выполнен по компьютерной программе «RASK».
Марка стали: 10Г2СФБ
Число компонентов сплава (не считая основы): 5
Расчет проводится по реакции: m[R] n[U]=RMUN где R - раскислитель или легирующий (Al, Ti, Si и др.)
U - примесь (O, N, S, P и др.)
Химический символ элемента R: AL
Химический символ примеси U: O
Коэффициенты реакции: m=2 n=3
Т=1873 К
Константа равновесия реакции: lg K=14.02
Концентрации легирующих элементов (% масс.): C - 0.1
Mn - 1.5
Si - 0.35
В табл. 15 представлены параметры взаимодействия.
Таблица 15. Параметры взаимодействия
Элемент Al O C Mn Si
Al 0,045 -6,6 0,091 0 0,0056
O -3,9 -0,2 -0,45 -0,021 -0,131
Результаты расчетов: С = -13,8
Д = -11,61
Р = 13,6751
[AL] min=2,24645e-05% [AL] max =0,782444%
[AL] o = 0,0748139% [O] min = 0,000304264%
В табл. 16 представлены результаты расчета.
Таблица 16. Раскисление алюминием
[Al], % [O], %
2.25e-05 0,0901476
5e-05 0,0271772
0,00025 0,00756451
0,0005 0,00462979
0,0025 0,00156028
0,005 0,0009991
0,025 0,000405789
0,06 0,000308909
0,1 0,000313873
0,15 0,000374229
0,5 0,0039396
0,782 0,0866498
На рис. 2 представлена кривая раскисления по результатам расчета.
3.4 Экологические аспекты технологии
3.4.1 Энергоэкологический анализ
Принципиально важно учитывать, что использование конечной продукции ТЭС - электроэнергии приводит к дополнительному загрязнению природной среды. При выражении электроэнергии в единицах первичного условного топлива (1 КВТ?ч=0,35 кг у. т.) приведенная масса выбросов, образовавшихся в электроэнергетике, примерно равна, прив. кг/т у.т.: М=525?ТУ.Э., где ТУ.Э. - расход электроэнергии, т у. т.
Приведенная масса вредных веществ в сбросах электроэнергетики составляет около
5% от приведенной массы вредных веществ в выбросах.
Произведем расчет сокращения выбросов и сбросов за счет сокращения расхода электроэнергии. Весь расчет производится на 1 т стали.
Экономия электроэнергии составляет: DW=0,708-0,623=0,085 тыс. КВТ?ч
DTY.Э.=0,085?103?0,35?10-3=0,03 т у.т.
Сокращение вредных выбросов составит: DМВЫБР=525?0,03=15,75 кг/т у. т.
Сокращение вредных сбросов составит: DМСБР=15,75?0,05=0,79 кг/т у. т.
Из приведенного расчета видно, что сокращение расхода электроэнергии на 85 КВТ?ч позволяет снизить приведенную массу выбросов в электроэнергетике на 15,75 кг/т у. т. на каждую тонну стали, а также массу сбросов на 0,79 кг/т у. т.
Основная доля отходящих газов образуется в печи во время продувки кислородом. В проекте сокращение времени плавки предусматривается за счет сокращения перегрева металла, а следовательно окислительный период остается без изменений. И все же, благодаря небольшому сокращению расхода электродов и общему времени плавки (на 15 мин.), сокращается объем отходящих газов, что благоприятно сказывается на экологической нагрузке на окружающую среду.
Установка на агрегате «ковш-печь» вакуум-плотной крышки позволяет сократить до минимума неорганизованные выбросы на этом агрегате. И, хотя его нельзя сравнивать по степени загрязнения с электропечью, это мероприятие позволяет улучшить экологическую обстановку рабочего места и окружающей среды в целом.
Отходящие газы поступают на газоочистку (см. главу 1.1.5.1.4).
3.4.2 Ресурсосбережение и утилизация отходов
Применяемые в проекте шлаковые смеси [САО (40%) - Al2O3(40%) - TIO2(20%)] не требуют каких-то дополнительных затрат на их изготовление. Все необходимые материалы используются в цехе. Но достаточно высокий расход этих шлаковых смесей (рис. 3) приводит к увеличению потребления природных ресурсов.
Однако за счет увеличения на 30-50% механических свойств стали пропорционально увеличивается ее служебные и эксплуатационные характеристики, что приводит к соответствующему росту срока службы готовой продукции. Следовательно в целом будет наблюдаться сокращение потребления природных ресурсов на 1 т стали.
Утилизация шлака с АКОС возможна по двум вариантам: 1. Переработка на отвалах;
2. Повторное применение.
Для повторного применения жидкий шлак необходимо продувать кислородом в результате чего будут образовываться вредные газы (SOX и NOX), бороться с которыми очень сложно.
На ОАО «НОСТА» действуют эффективные установки по разработке шлаковых отвалов, анализ работы которых позволяет сделать вывод о возможности 100% утилизации шлаков.
Так дробленый скрап, полученный в результате переработки шлаковых отвалов электросталеплавильного производства эффективно используется в качестве металлолома в мартеновском производстве.
Другим конечным продуктом являются чистые шлаки, которые идут на шлакоблоки, шлакоблочный кирпич, на строительно-дорожные нужды.
4. Безопасность жизнедеятельности
4.1 Объемно-планировочные решения зданий и сооружений цеха, расположение цеха на генеральном плане
ОАО «НОСТА» (ОХМК) в составе которого находится электросталеплавильный цех (ЭСПЦ), в соответствии с требованиями САНПИН 2.2.1/2.1.1.567-96 относится к первому классу предприятий с размером санитарно-защитной зоны 2000 метров. Комбинат расположен с подветренной стороны по отношению к жилому массиву города Новотроицка.
В состав главного здания ЭСПЦ входя следующие отделения: шихтовое, загрузочное, печное, разливочное, пролет МНЛЗ, участок зачистки и участок транспортировки. На генеральном плане завода цех расположен с подветренной стороны к цехам не являющимися источниками вредных выделений в окружающую среду. Длинная сторона здания расположена с отклонением в 30° к преобладающему направлению ветров. Санитарные разрывы между цехом и соседними зданиями составляют 45 м, что удовлетворяет норме.
В цехе имеются рабочие площадки расположенные на высоте 3,5 м. Площадки и лестницы имеют ограждение высотой 1 м со сплошной обивкой по низу высотой 0,2 м. Ширина проходов и переходов составляет 2 м, что исключает возможность возникновения встречных потоков, материалов и людей, обеспечивает удобство и безопасность при обслуживании оборудования, движения транспорта и людей. Основное технологическое оборудование цеха расположено перпендикулярно длиной стороне цеха. Для доступа на крышу предусмотрены пожарные наружные лестницы, расстояние между которыми 1,9 м.
В помещении пульта управления установки «ковш-печь» находится следующее, необходимое для управления процессом обработки стали на установке, оборудование: микропроцессорная установка (собственно микропроцессор, устройства связи с объектом), датчики расхода температуры и давления. Размеры поста управления: ширина - 4 м, длина - 6 м, высота - 2,5 м.
4.2 Анализ потенциально опасных и вредных факторов производственной среды
При анализе технологического производства электростали, пользуясь классификацией опасных и вредных факторов (ГОСТ 12.0.003-74 /30/), выявлены следующие потенциально опасные и вредные факторы (табл. 17): Таблица 17. Анализ потенциально опасных и вредных производственных факторов
Наименование выполняемой операции Агрегат, оборудование, устройство на котором выполняется операция Характеристики потенциально опасных и вредных факторов Нормативные значения факторов
Контроль за ведением процесса внепечной обработки стали Пульт управления АКОС с вакууматором 1. Повышенный уровень инфракрасной радиации 200 Вт/м2 2. Опасный уровень напряжения в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека, U=380 В, 3. Повышенная температура воздуха рабочей зоны. 4. Повышенный уровень шума на рабочем месте, уровень шума по шкале А составляет 108 ДБ 5. Недостаточная освещенность на рабочем месте, 120 лк. При удельной площади облучения человека 25-50% QДОП = 70 Вт/м2 UПР = 2 В, ІЧЕЛ = 0,3 МА Категория работ Іб. твозд = (22-24) °С LД = 80 ДБА Разряд зрительных работ - III в, Ен = 300 лк.
4.3 Решения по производственной санитарии
4.3.1 Отопление и вентиляция
Система отопления и вентиляции в цехе служит для создания благоприятных условий труда.
На пульте управления установкой «ковш-печь» должны соблюдаться оптимальные величины температуры воздуха: 22 - 24 °С, влажности: 40 - 60%, скорости движения воздуха ?0,2 м/с.
Для обеспечения этих параметров воздушной среды помещения используются следующие технические решения: - в холодный период года применяется отопление (паро-воздушное, совмещенное с приточной вентиляцией);
- в теплый период года, а также для поддержания необходимой чистоты и влажности воздуха применяется приточная вентиляция.
4.3.2 Освещение цеха
Для общего искусственного освещения помещения пульта управления установкой ковш-печь используются люминесцентные лампы ЛБ30, имеющие следующие характеристики: мощность - 30 Вт; световой поток - 2100 лм; полная длина лампы - 909 мм.
Расчет необходимого числа ламп проводится по методу коэффициента использования светового потока.
Число источников света в помещении /31/: NCB=ЕН.S.k.z/ФЛ.n.h, где ЕН - нормируемое значение освещенности, ЕН = 300 лк;
S - площадь пульта управления, S=24 м2;
k - коэффициент запаса, k=1,5;
z - коэффициент минимальной освещенности, z=1,2;
ФЛ - световой поток одной лампы, лм;
n - количество ламп в одном светильнике, n=2;
h - коэффициент использования светового потока.
Коэффициент использования светового потока определяется в зависимости от значений коэффициентов отражения светового потока потолком и стенами, а также индекса помещения: i = А.В/[(А В).Н], где А, В, Н - соответственно длина, ширина и высота пульта управления i = 24/(6 4).2,5=0,96 h=0,5
NCB=300.24.1,5.1,2/(2100.2.0,5)=6 шт.
Следовательно, для обеспечения необходимого уровня общего освещения нужно установить 6 люминесцентных ламп типа ЛБ30.
4.3.3 Санитарно-бытовые помещения
Для удовлетворения санитарных и бытовых нужд работающих в цехе предусмотрены специальные помещения. Состав санитарно - бытовых помещений определяется на основании характеристики производственных процессов в цехе и в соответствии с требованиями СНИП 2.09.04-87.
Санитарно - бытовые помещения на плане цеха располагаются таким образом, что воздействие на эти помещения вредных производственных факторов исключается.
Данные расчета площадей санитарно - бытовых помещений в соответствии с санитарными нормами представлены в табл. 18.
Таблица 18. Данные расчета площадей санитарно - бытовых помещений
Назначение расчетной площади Наименование бытовых устройств Норма площади на 1 чел., м2 по СНИП Колво человек на которые ведется расчет Всего площади, м2 Фактическая площадь бытовок до реконструкции, м2 Приходится площади на 1 чел., м2
1. Гардеробные: а) мужские б) женские шкаф одинарный размер 50х44 и шкаф двойной размер 50х40 1,1 1,1 541 116 705 128 710 130 1,1 1,1
6. Помещения для общественного питания столы и стулья 1,47 1,47 45 180 66 265 67 26 1,48 1,47
Как видно из данных таблицы, санитарно - бытовые помещения ЭСПЦ полностью удовлетворяют необходимым требованиям. В данном проекте их переоборудование не предусмотрено.
4.4 Инженерная разработка мер защиты от выявленных опасных и вредных производственных факторов
Технические меры защиты от выявленных опасных и вредных факторов в ЭСПЦ представлены в табл. 19
Таблица 19. Технические меры защиты от выявленных опасных и вредных факторов
Опасный и вредный фактор производственной среды Проектируемое защитное устройство Тип, параметры и характеристика устройства Место установления на плане цеха
1. Повышенная температура воздуха в рабочей зоне - тепловое излучение - световое излечение Теплоотражающий и теплопоглощающий экран Теплоотражающий экран из альфоля на асбесте, степень экранизации 1,8. Толщина 0,05 мм Пульт управления агрегата «ковш-печь»
2. Повышенный уровень шума Звукоизоляционные перегородки, смазка, кожух с звукопоглощающим материалом внутри Материал: сталь толщиной 2 мм, звукопоглощающий материал: стекловата. a>0,5 внутренняя поверхность стен пульта управления
3. Электрический ток Защитное отключение 30УП - 25, ІН=10 А, U=380 В, n=50 Гц, I=20 А Электрощит
4.5 Безопасность в чрезвычайных ситуациях
В соответствии с НПБ 105-95 по взрывопожарной и пожарной опасности ЭСПЦ, в котором расположен пульт управления установкой «ковш-печь», относится к категории Г (пожароопасное производство), степень огнестойкости I, а помещение пульта управления относится к категории «В».
В соответствии со СНИП 12.01.02-85 пульт управления относится ко II степени огнестойкости.
Произведем расчет пожарной нагрузки пульта управления АКОС /32/.
Для веществ и материалов, находящихся в помещении пульта управления, любой процесс горения можно свести к виду: .
Тепловой эффект этой реакции составляет Qтепл = 34,07 МДЖ/кг углерода. Количество горючих веществ и материалов, находящихся в помещении поста управления составляет примерно Gгв = 150 кг.
Пожарная нагрузка помещений определяется по формуле
, где Q - пожарная нагрузка, МДЖ;
Gi - количество материала пожарной нагрузки, кг;
- низшая теплота сгорания материала пожарной нагрузки, МДЖ/кг углерода.
Таким образом пожарная нагрузка составит: Q=150?34.07=5110,5 МДЖ.
Удельная пожарная нагрузка определяется по формуле: ,
где q - удельная пожарная нагрузка, МДЖ/м2;
S - площадь помещения пульта управления, м2. q= = 212,9 МДЖ/м2.
В ЭСПЦ предусмотрена система противопожарного водоснабжения. Согласно СНИП 12.01.02-85 расход воды на наружное пожаротушение составляет 20 л/с. Продолжительность тушения пожара должна составлять 3 часа. Расчетный расход воды на тушение пожара должен быть обеспечен при наибольшем расходе воды на другие нужды. На тушение пожара внутри здания, оборудованного внутренними пожарными кранами, дополнительный расход воды составит 35 л/с. Здание цеха оборудовано системой электрической пожарной сигнализации. В случае пожара сигнал поступает диспетчеру цеха. Кроме того, в здании цеха предусмотрены пожарные щиты с огнетушителями ОХП-10, ОУ - 3,35 и песком в количестве 10 штук. Для тушения локальных возгораний внутри пульта управления используются огнетушители типа ОУ-15.
В случае пожара эвакуация людей ведется непосредственно на улицу. Расстояние до ближайшего выхода от рабочего места 50 м. Против дверных проемов проходы шириной в 2 м. Существуют наружные пожарные лестницы шириной 0,6 м.
Для защиты от воздействия излучения на рабочих местах применим теплоотражающие экраны. Наиболее высоким теплозащитным качеством обладает экран из альфоля.
Произведем расчет теплоограждения установки «ковш-печь» охлаждающим экраном.
Температура стенки T1=553 К, температура воздуха T2=293 К. Агрегат укрыт листами черного железа. Степень частоты Ен=0,8. Требуется получить на наружной поверхности ограждения температуру не более 303 К.
Определяем степень экранизации по формуле /31/: , где m - степень экранизации;
Ти - температура экранизируемого источника излучения, К;
Тэ - заданная температура экрана, К.
Выбираем экран из альфоля, степень черноты которого Еэ = 0,07, тогда приведенные степени черноты будут: - между железной стенкой агрегата и экраном:
- между стенкой агрегата и воздухом: ,
где ЕВ - степень черноты воздуха, равная 0,82.
Определяем число экранов по формуле:
Таким образом, достаточно однослойного экрана из альфоля, чтобы обеспечить температуру поверхности ограждения агрегата «ковш-печь» в пределах желаемой температуры - 303 К.
5. Охрана окружающей природной среды
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
