Автоматизация агрегата доводки стали

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 09 Ноября 2012 в 12:51, дипломная работа

Краткое описание

В данной работе будет рассмотрен один из агрегатов внепечной обработки стали электросталеплавильного цеха агрегат доводки стали (АДС). АДС предназначен для доводки стали до заданной температуры и химическому составу, путем продувки стали в сталеразливочном ковше аргоном. На АДС будет установлен анализатор водорода жидкой стали Multi-Lab Hydris System, который будет измерять содержание водорода в стали, и при его содержании выше 1,5-2 см3/100 г удалять его путем продувки азотом, тем самым препятствовать образованию флокенов, дефектов в слитках или заготовках. Это мероприятие позволит, с экономической точки зрения, выпускать меньше брака и увеличит годовую производительность в выпуске качественной стали.

Содержание

ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………………….8
1 АВТОМАТИЗАЦИЯ АГРЕГАТА ДОВОДКИ СТАЛИ…………………………..9
1.1 Структура электросталеплавильного цеха………………………………...9
1.2 Обработка металла на агрегате доводки стали…………………………..10
1.2.1 Технология обработки металла на агрегате доводки стали………… 11
1.2.2 Химический нагрев металла…………………………………………….13
1.3 Автоматизация установки доводки стали………………………………..16
1.3.1 Схема автоматизации агрегата доводки стали…………………………16
1.3.2Комплекс технических средств………………………………………….19
1.3.3Принципиальная электрическая схема контроля и регулирования
расхода аргона (азота) и кислорода на агрегате доводки стали……….……22
2 ИЗМЕРЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ ВОДОРОДА В МЕТАЛЛЕ………………….24
2.1 Влияние водорода и азота на качество стали…………………………….24
2.2 Способы удаления водорода………………………………………………26
2.3 Анализатор водорода в жидком металле Multi-Lab Hydris System……..29
2.3.1 Включение системы Hydris………………………………………………34
2.3.2 Методика проведения измерения………………………………………..35
2.3.3 Процессы, протекающие в системе Hydris при измерении……………37
2.3.4 Экран процессорного блока Hydris……………………………………...38
2.3.5 Расчет KJF-фактора……………………………………………………….42
2.3.6 Заключение по разделу …………………………………………………..43
3 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНИДЕЯТЕЛЬНОСТИ……………………………………47
3.1 Идентификация опасных и вредных производственных факторов…….47
3.2 Характеристика использующихся веществ и материалов……………….48
3.3 Санитарно-технические требования……………………………………….48
3.3.1 Требования к микроклимату помещений……………………………….48
3.3.2 Требования к планировке помещений……………………………..……50
3.3.3 Требования к освещению помещений…………………………………..50
3.3.4 Требования безопасности при устройстве и эксплуатации
коммуникаций…………………………………………………………………..52
3.4 Разработка мер защиты от опасных и вредных факторов……………….53
3.5 Безопасность жизнедеятельности в чрезвычайных ситуациях………….54
3.6 Расчет звукоизолирующего устройства…………………………………...55
4 АНАЛИЗ ТЕХНИКО – ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАЛЕТЕЙ ЭСПЦ И ОБОСНОВАНИЕ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТИ………………..58
4.1 Краткая характеристика электросталеплавильного цеха………………...58
4.2 Расчет производственной программы цеха……………………………….59
4.3 Расчет сметы капитальных затрат……………………………...…….……61
4.4 Расчет себестоимости продукции………………………………………….63
4.4.1 Изменение статьи «амортизация основных средств»…………………..63
4.4.2 Изменение статьи «текущий ремонт и содержание основных средств»…………...64
4.4.3 Изменение статьи «прочие расходы……………………………………………….66
4.5. Метод чистой текущей стоимости………………………………………………...68
4.6. Метод внутренней нормы прибыли………………………………………69
5 ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ……………………………………………...72
5.2 Воздействие загрязняющих с хозяйственно-бытовыми сточными водами на систему канализации………………………………………………………………72
5.2 Воздействие загрязняющих с хозяйственно-бытовыми сточными водами на систему канализации………………………………………………………………74
5.3 Утилизация отходов производства и потребления………………………75
ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………………..80
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ……………………………….….81
ПРИЛОЖЕНИЯ……………………………………………………………………….83

Вложенные файлы: 1 файл

Диплом.docx

— 4.82 Мб (Скачать файл)

 

 

Wr = Р · Тфак,                                                     (4.4)

где Wr — годовой объем производства, т;

     Р - средняя часовая производительность, т/сут.

 

Годовой объем производства до внедрения системы 1461645 т/г.

 

4.3 Расчет сметы капитальных затрат

 

Для определения экономической  эффективности намеченных мероприятий  необходимо определить сумму капитальных  затрат на их внедрение, оформляемою в виде сметы. Расчет стоимости оборудования производится по формуле (4.5)

К = О + М + Тр + Зс + Зч + Зк                             (4.5)

где К - капитальные затраты, руб.;

 О - цена оборудования, руб.;

М - затраты на монтаж оборудования, руб.;

Тр - транспортные расходы, руб.;

Зс — заготовительно-складские расходы, руб.;

Зч — резерв средств на запасное оборудование и запасные части в период

 монтажа и апробирования,  руб.;

Зк - затраты на комплектацию оборудования, руб.

 

Неучтенное  оборудование (проводка, кабели) принимаем  в размере  
10 % от стоимости учтенного. Запасные части составляют 2% от стоимости учтенного и неучтенного оборудования.

Транспортные  расходы (доставка оборудования от места  приобретения до промышленного объекта) принимаем в размере 3,3 % от стоимости  оборудования и запасных частей. Затраты на комплектацию оборудования предусматривают оплату услуг комплектующих организаций. Величина этих затрат устанавливается в размере 1,5 % от стоимости оборудования и запасных частей.

Стоимость монтажа  оборудования в данном расчете принимается  в размере 30% от стоимости оборудования.

Из суммы затрат на монтаж оборудования необходимо выделить 60 % на заработную плату монтажников и 10% - на заработную плату рабочих, занятых эксплуатацией оборудования.

Затраты на монтаж неучтенного оборудования определяем в размере 10 % от стоимости монтажа на учтенное оборудование.

Заработную плату  монтажников и рабочих, обслуживающих  оборудование, необходимо скорректировать  с учетом поправочных коэффициентов:

  • коэффициент на особую стесненность рабочих мест - 1,15;
  • районный коэффициент Южного Урала – 15 % ;
  • накладные расходы – 87 % от заработной платы монтажников с учетом районного коэффициента и вредных условий.

Таким образом, стоимость  монтажных работ складывается из общей суммы затрат на монтаж с  учетом всех корректировок по заработной плате рабочих по эксплуатации оборудования и монтажников.

Плановые накопления образуют прибыль строительно-монтажных организаций и определены в размере 8 % от общей стоимости монтажных работ.

Окончательная сумма затрат на монтажные работы включает в себя плановые накопления и скорректированную стоимость монтажных работ. Добавив плановые накопления строительно-монтажных организаций к скорректированной стоимости монтажных работ рассчитываем окончательную сумму затрат на монтажные работы.

 

4.4 Расчет себестоимости продукции

 

Внедрение системы управления анализируемой концентрацию водорода в жидком металле приведет к увеличению выпуска годной стали, т.е. к уменьшению брака. В свою очередь содержание системы автоматизации потребовало дополнительных затрат по статьям:

  • амортизация основных средств;
  • текущий ремонт и содержание основных средств;
  • прочие расходы.

 

4.4.1 Изменение статьи «амортизация основных средств»

 

С введением нового оборудования сумма амортизационных отчислений увеличится. Расчет производится по формулам (4.6) - (4.8)

 

Са2 = Ca1 + ∆Ar/Wг                                                (4.6)

где Cal, Са2 - затраты по статье до и после автоматизации, руб./т;

    ∆Аг - изменение годовых амортизационных отчислений за счет ввода и

    вывода старых основных средств, руб.

                                   ∆Аг = Аг2 - Arl = Аг2,                                                (4.7)

где Arl — сумма годовых амортизационных отчислений по

     демонтируемому (старому) оборудованию, руб. ,Аг1=0;

     Аг2 - сумма годовых амортизационных отчислений по вновь вводимому

     оборудованию, руб.

 

                                   Аг2 = Спер2 * Н / 100,                                                (4.8)

где Спер2 — первоначальная стоимость вновь вводимого оборудования,

       руб.;

       Н — норма амортизации по новому оборудованию, %.

 

Проведем расчет изменения  амортизации по формулам (4.6) и (4.8)

 

Аг2= 9328671,7/100 * 12,5 = 1166084 руб./г.

Са2= 366,09 + (1166084 /1461645) =366,89 руб.

 

4.4.2 Изменение статьи «текущий ремонт и содержание основных средств»

 

На основе калькуляции  определяем соотношение между затратами  по статьям «текущий ремонт и содержание основных средств» и «амортизация основных средств» по формуле (4.9)

 

                                       К = Стр / А,                                                           (4.9)

где Стр - затраты по статье «текущий ремонт и содержание основных

      средств» до автоматизации, руб.;

     А - сумма по статье «амортизация основных средств» до автоматазации,

     руб.

 

Обычно К составляет 0,9.

Расчет  затрат по статье «текущий ремонт и  содержание основных средств» после  автоматизации производится по формулам (4.10), (4.11)

 

                                ∆Зтр = К * Аг2,                                                  (4.10)

где АЗтр - годовые затраты на текущий ремонт по вновь вводимому

      оборудованию, руб.

 

Выходит по формуле (4.10)

 

3тр2 = К * Аг2

3тр2= 0,9 * 1166084 = 1049475,6 руб

 

                                  Стр2 = Стр1+ АЗтр/Wг,                                      (4.11)

где Стр1, Стр2 - новые и старые затраты по статье «текущий ремонт»,

      руб./т.

 

По формуле  получаем (4.11)

Стр2 = 3268,36 + 1049475,6 / 1461645 = 3269,08 руб./т.

 

4.4.3 Изменение статьи «прочие расходы»

За счет ввода дополнительного  оборудования предполагаются дополнительные затраты на его обслуживание в размере 5% от стоимости вновь вводимого оборудования.

Расчет суммы затрат по статье «прочие расходы» на 1 т  продукции производится по формуле (4.12)

 

                           Спр2 = Спр1 + 0,05 * (Спр1 – Спр2) / Wг,           (4.12)

где Спр1 – старые затраты по статье «прочие расходы» из калькуляции,

      руб./ т;

     Спр1 – новые затраты по этой статье «после автоматизации», руб./ т;

     Спер2 – первоначальная стоимость вводимого оборудования, руб.;

     Спер – первоначальная стоимость демонтируемого оборудования, руб.;

 

По формуле (4.12) получаем

Спр2 = 256,98 + 0,05 * 9328671 / 1461645 = 257,3 руб.

 

Расход суммы затрат по статье «прочие раховые расходы» за год производиться по формуле (4.13)

Спр(г) = ∆Спр * Wг,

где Спр(г) – годовые затраты на прочие цеховые расходы, руб./г.

 

Выходит по (4.13)

Спр(г) = (257,3 – 256,98) * 467726,4 руб./ г

 

От внеднерения автоматизации планируется получить снижение себестоимости продукции на 1 т 4.11 руб.

И итоговую экономию в размере

(11959,25 – 11952,14) * 1461645 = 6007360,95 руб./г

Калькуляция себестоимости представлена таблице 4.2

Таблица 4.2 – Калькуляция себестоимости

Наименование статей

До автоматизации на 1 т

После автоматизации на 1 т

расходов

количество

цена, руб.

сумма, руб.

количество

сумма, руб.

Сырье и основные материалы

Задано (прямые)

1 Технологическое топливо

Газ коксовый (тыс. мЗ)

1,271

849,22

1079,36

1,271

1079,36

Газ природный (тыс. мЗ)

0,7802

849,18

662,53

0,7802

662,53

ИТОГО

2,0512

1698,4

1741,89

2,05

1741,89

2 Использование отход,  тепла

-0,04845

38

-1,84

-0,04845

-1,84

3 Энергетические затраты

         

- электроэнергия

0,6552

255,66

167,51

0,6552

167,51

- пар

0,4125

186,48

76,92

0,4125

76,92

- вода хим.очищенная

0,2592

15,95

4,13

0,2592

4,13

- вода промышленная

0,525

249,38

130,92

0,525

130,92

- сжатый воздух

2,2507

89,09

200,51

2,2507

200,51

- кислород

1,0889

597,47

650,59

1,0889

650,59

- аргон

0,0222

1905,39

42,30

0,022

42,3

- азот

0,02427

273,54

6,64

0,02427

6,64

итого

   

1279,52

 

1278,67

Продолжение таблицы 4.2

4 Брак

0,0051

5000

25,5

0,0041

20,4

5 Основная з/п

   

764

 

764

6 Дополнительная з/п

   

62,06

 

62,06

7 Отчисления на соц. страх.

   

216,71

 

216,71

8 Сменное оборудование, инструмент

   

60,37

 

60,37

9 Текущий ремонт и содержание основных средств

   

3268,36

 

3269,08

В том числе огнеупоры

   

818,6

 

818,6

- кирпич магнезитовый

   

446,46

 

446,46

- кирпич шамотный

   

46,06

 

46,06

- кирпич динасовый

   

0

 

0

- плиты шиберные

   

2,54

 

2,54

- прочие огнеупоры

   

301,44

 

301,44

- кирпич корундовый

   

5,34

 

5,34

- блоки аргонные

   

16,76

 

16,76

10 Амортизация осн.средств

   

366,09

 

366,89

11 Работа транспортных цехов

   

313,01

 

313,01

12 Прочие расходы

   

256,98

 

257,3

итого

   

6944,78

 

6945,16

Общезаводские расходы

   

1967,56

 

1967,56

Производств.себестоимость

   

11959,25

 

11955,14


 

4.5. Метод чистой текущей стоимости

 

Метод чистой текущей стоимости  основан на сопоставлении суммы  исходных инвестиций (1С) с общей суммой дисконтированных чистых денежных поступлений (Р), генерируемых проектом в течение прогнозируемого срока.

Для адекватной оценки проекта необходимо годовой, чистый доход (Р) привести в сопоставимый вид с учетом влияния фактора времени.

Пересчет на сегодняшний момент времени производиться с помощью  коэффициента дисконтирования (1/(1+г)к). При этом ставка дисконтирования (г) устанавливается инвестором, исходя из ежегодного процента прибыли, который он хотел бы иметь на инвестируемый капитал.

В нашем случае принимаем ставку дисконтирования 10%. Коэффициент рентабельности цеха принимаем равным 10 %. Предполагается осуществить инвестиции цеха за счет прибыли цеха, они не должны уменьшать рентабельности цеха в течение всей жизни проекта.

Длительность жизни проекта  ограничивается сроком его физической и моральной годности, исходя из минимальной нормы амортизации, вводимого оборудования рассчитывается по формуле (4.21)

                                       Т= 100/На,                                                               (4.14)

где Т = 100 / 12,5 = 8 лет.

4.6. Метод внутренней нормы прибыли

Под внутренней нормой прибыли (или нормой рентабельности, IRR) понимают значение ставки дисконтирования, при котором NPV проекта равен нулю. В качестве IRR выступает такое значение «г», при котором сумма дисконтированных притоков равна сумме дисконтированных оттоков.

График IRR пересечет ось абсцисс в этой точке. Определим IRR методом подбора и построим график.

Экономический смысл показателя IRR заключается в следующем: предприятие может принимать любые решения инвестиционного характера, уровень прибыльности которых не ниже текущего значения цены источника средств (СС); в качестве источника средств можно воспользоваться коэффициентом рентабельности цеха. При этом связь между ними такова:

- если IRR>CC, то проект принимается к реализации;

- если IRR<CC, то проект не принимается, т.к. уменьшает прибыльность цеха;

- если IRR=CC, то проект не является прибыльным или убыточным, решение остается за руководством предприятия [11, 12].

Результаты расчета эффективности  проекта методом внутренней нормы  прибыли приведены в таблице 4.5 и на рисунке 4.3.

При рентабельности цеха 10 % IRR>CC, т.е. проект, осуществляемый за счет прибыли цеха, является экономически выгодным.

 

Расчет эффективности проекта  методом внутренней нормы прибыли  представлена в таблице 4.3

 

Таблица 4.3 – Расчет эффективности проекта методом внутренней нормы прибыли

Годы

' ! г,

     

Срок жизни проекта, г.

Сумма, руб.

%

1

2

3

4

5

6

7

8

Дисконтированный

10

5575702,93

5086545,323

4640245,272

4233053,12

3861546,77

3522603,12

3213371,978

2931252,257

33064320,77

чистый доход PVk, руб.

30

5575702,93

4303999,888

3322305,786

2564494,175

1979514,242

1527954,352

1179388,8

910329,3068

21363689,48

60

5575702,93

3496999,909

2193240,929

1375535,572

862684,727

541037,3259

339310,4359

212795,3395

14597307,17

90

5575702,93

2944842,029

1555317,667

821430,7775

433828,0574

229117,9614

121002,8243

63903,81471

11745146,06

115

5575702,931

2602418,537

1214645,058

566912,9715

264592,9085

123490,8675

57635,00744

26898,79166

10432297,07

Чистая текущая

стоимость

нарастающим

итогом NPVk, руб.

10

-3752968,77

1333576,554

5973821,826

10206874,95

14068421,72

17591024,84

20804396,81

23735649,07

89960796,99

30

-3752968,77

551031,1197

3873336,906

6437831,081

8417345,323

9945299,675

11124688,47

12035017,78

48631581,59

60

-3752968,77

-255968,859

1937272,07

3312807,642

4175492,369

4716529,695

5055840,131

5268635,47

20457639,75

90

-3752968,77

-808126,74

747190,9274

1568621,705

2002449,762

2231567,724

2352570,548

2416474,363

6757779,52

115

-3752968,77

-1150550,23

64094,82603

631007,7975

895600,706

1019091,574

1076726,581

1103625,373

113372,1437


 

Технико – экономические показатели системы управления электросталеплавильного цеха представлены в таблице 4.4

 

Таблица 4.4 Технико – экономические показатели системы управления ЭСПЦ

Наименование показателей

До автоматизации

После автоматизации

1 Годовой объем производства, т/г.

1461645

1461645

2 Капитальные затраты,  руб.

-

9328671,7

3 Себестоимость единицы  продукции, руб./т

11959,25

11955,14

4 Эксплуатационные затраты: - амортизация, руб./г.

 I затраты на текущие ремонты, руб./г.

 прочие затраты,  руб./г.

-

1166084

 

1049475,61

 

467726,4

5 Экономия за счет  уменьшения брака, руб./г.

-

6007360,95

6 Чистая текущая стоимость,  руб.

-

23687508,43

7 Срок окупаемости, г.

2

Информация о работе Автоматизация агрегата доводки стали