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)

 

 

5 ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ  СРЕДЫ

 

ЭСПЦ является одним из основных источников загрязнения воздушного бассейна города.

Анализ объекта показал, что  ЭСПЦ ОАО МК «ОРМЕТО-ЮУМЗ» оказывает  воздействие на окружающую среду:

  • выбросами загрязняющих веществ в атмосферу;
  • дополнительными отходами производства и потребления, образующимися, при эксплуатации объекта.

 

5.1 Воздействие  объекта на атмосферный воздух

 

Очистка от пыли отходящих газов  осуществляется в батарейных циклонах. С агломерационными газами в воздух выбрасывается пыль, оксид углерода, оксид азота, диоксид серы. Для лучшего рассеивания в атмосфере, выброс газов осуществляется через трубу высотой 130 м.

Отсасываемые от чашечных охладителей  газы проходят очистку от пыли в  батарейных циклонах, от самобалансных грохотов в форсуночных скуберах и выбрасываются в атмосферу через индивидуальные трубы. Существующие аспирационные системы оборудованы циклонами и скрубберами.

Отсасываемые из машины обжига известняка газы проходят двух ступенчатую очистку от пыли в циклонах и трубе Вентри. Сушильные барабаны участка обезвоживания шламов отапливаются природным газом. При сжигании природного газа выделяются оксиды азота, оксид углерода и бенз(а)пирен. Кроме того, сушильные барабаны являются источниками выбросов пыли в атмосферу. Очистка дымовых газов и пыли осуществляется в трубе Вентри и каплеуловителях.

В цехе эксплуатируется сварочное  оборудование. Для проведения сварочных работ используются электроды типа МР-4, УОНИ 13/45, УОНИ 13/55, Т-590, Т-620. При работе сварочного оборудования в атмосферный воздух выбрасываются оксиды азота, оксид углерода, фтористый водород, сварочный аэрозоль, в состав которого входят оксиды железа, марганец и его соединения, пыль неорганическая с соединениями SiO2 70-20 %, фториды плохо растворимые, хром шестивалентный.

Кроме того, в цехе имеется газорежущее оборудование, при работе которого выделяются оксиды азота, оксид углерода, оксид железа и марганец и его соединения. Источник загрязнения неорганизованный.

На балансе цеха имеется собственный  автотранспорт. автомобильный парк насчитывает 3 единицы автопогрузчиков. Автопогрузчики хранятся в помещении цеха. Топливом для погрузчиков является дизельное топливо. При въезде и выезде автопогрузчиков из помещения цеха и работе на территории цеха в воздушный бассейн выделяются оксид углерода, оксиды азота, диоксид серы, сажа, пары керосина. Загрязняющие вещества, выделяющиеся при работе автопогрузчиков в помещение цеха, удаляются в атмосферу через дверные и оконные проемы. источник загрязнения неорганизованный.

Узлы перегрузки исходного  сырья и агломерата, бункера, узлы сортировки, тракты подачи исходного  сырья и агломерата максимально  герметизированы, оснащены аспирационными системами и оборудованием для очистки аспирационного воздуха. Кроме того, осуществляется очистка технологических газов агломашин, аспирационного воздуха чашечных охладителей. Очистка осуществляется от пыли неорганической с содержанием SiO2>70 %, оксидов железа, оксида кальция, взвешенных веществ, оксида магния. В качестве пылеулавливающего оборудования применяются пылеуловители различных марок, а именно: батарейные циклоны БЦ-254 Р, трубы Вентри с каплеуловителями, скрубберы, рукавные фильтры, циклоны. Очистка осуществляется по одноступенчатой схеме. Эффективность очистки в батарейных циклонах составляет 55,9 – 97,5  %, в трубах Вентри - 83,9 – 96,6 %, в скрубберах - 88,6-93,6 %, в циклоне – 96,5 %.

 

5.2 Воздействие  загрязняющих с хозяйственно-бытовыми сточными водами на систему канализации

 

 С целью обеспечения  безаварийной работы сетей и  сооружений систем канализации (предотвращения заиливания, зажиривания, закупорки трубопроводов, агрессивного влияния на материал труб, колодцев, оборудования; нарушения технологического режима очистки), а так же защиты систем канализации от вредного воздействия загрязняющих веществ и обеспечения здоровья персонала, обслуживающего системы канализации, запрещается сброс в системы канализации:

- веществ, способных засорять  трубопроводы, колодцы, решётки или  отлагаться на стенках трубопроводов, колодцев, решёток (окалина, известь, песок, гипс, металлическая стружка, волокно, грунт, строительный и бытовой мусор, производственные и хозяйственные отходы, шламы и осадки от локальных очистных сооружений, всплывающие вещества, и т.п.)

- веществ, оказывающих  разрушительное воздействие на  материал трубопроводов, оборудование и других сооружений систем канализации (кислоты, щелочи, нерастворимые жиры, масла, смолы, мазут и т.п.)

- веществ, способных образовать  в канализационных сетях и  сооружениях токсичные газы (сероводород,  сероуглерод, окись углерода, цианистый   водород, пары летучих ароматических  углеводородов и др.) и другие  взрывоопасные и токсичные смеси, а так же горючих примесей, токсичных и растворённых.

 В хозяйственно-бытовую  канализацию цеха осуществляется  сброс стоков только от хозяйственной  деятельности персонала цеха. Концентрация  загрязняющих веществ в хозяйственно-бытовой канализации ЭСПЦ не должна превышать установленных нормативов.

 

5.3 Утилизация отходов производства и потребления

 

Деятельность электросталеплавильного  цеха по сбору, использованию, обезвреживанию, транспортированию, размещению отходов производства и потребления (далее отходов) осуществляется в соответствии с требованием стандарта предприятия СТП СЭМ 4.4.6-1-2011  «Внедрение и функционирование. Управление операциями. Общие требования к порядку обращения с отходами производства и потребления».

Организацию работ по сбору  и временному хранению отходов в  цехе обеспечивает лицо, ответственное за безопасное обращение с отходами, назначенное распоряжением руководителя  агломерационного цеха.

При ведении технологического процесса доводки стали, при выполнении работ по техническому обслуживанию и ремонту оборудования, сварочных работах образуются следующие виды отходов:

- металлургические шлаки,  съемы и пыль (пыль, уловленная  в газоочистках)

(4 класс опасности);

- бой футерованного кирпича  (5 класс опасности);

- лом черных металлов  несортированный;

- лом и отходы черных  металлов с примесями или загрязненные  опасными веществами (бочки из-под  ГСМ) (4 класс опасности);

- масла (моторные, трансмиссионные,  гидравлические, индустриальные, турбинные,  трансформаторные) (3 класс опасности);;

- аккумуляторы свинцовые  отработанные неразобранные, со слитым электролитом (3 класс опасности);

- обтирочный материал, загрязненный  маслами (содержание масел менее  15%) (4 класс опасности);

- резиноасбестовые отходы (в том числе отработанные и  брак) (4 класс опасности) – включают в себя отходы паронита. Отходы собираются в металлические контейнеры и по мере накопления направляется для захоронения на полигон промышленных отходов ОАО МК «ОРМЕТО-ЮУМЗ»;

- электроды угольные отработанные, не загрязненные опасными веществами (угольные щетки) (5 класс опасности);

Допускается совместное накопление отходов, подлежащих вывозу для захоронения на полигон промышленных отходов ОАО МК «ОРМЕТО-ЮУМЗ»; в металлических контейнерам с маркировкой «Промотходы».

Сдача отработанных масел  на регенерацию в цех подготовки производства департамента снабжения  осуществляется в цехе в соответствии с требованиями «Инструкции о  порядке обеспечения, использования, регенерации и утилизации нефтепродуктов в структурных подразделениях ОАО  МК «ОРМЕТО-ЮУМЗ»; Для сбора отработанных нефтепродуктов в цехе организованы специальные места, укомплектованные ёмкостями для хранения отработанных нефтепродуктов (для каждой группы – отдельная ёмкость). Территория мест сбора и хранения отработанных нефтепродуктов должна содержаться в чистоте, не иметь нефтяных загрязнений. Оборудование должно быть исправным и исключающим проливы нефтепродуктов при выполнении технологических операций. При попадании нефтепродуктов на пол помещений, открытый грунт – загрязнённое место посыпают песком или опилками, которые затем собирают и складывают в контейнеры для  отходов с последующей отправкой на накопитель расположенный возле самого цеха.

При проведении капитальных  ремонтов в местах их проведения устанавливаются дополнительные контейнеры и короба  с соответствующей маркировкой для складирования образующихся отходов.

В непроизводственной сфере  деятельности цеха образуются следующие  виды отходов:

- ртутные лампы, люминесцентные  ртутьсодержащие трубки отработанные  и брак (1 класс опасности);

- отходы тканей, старая  одежда (5 класс опасности)»;

- резиновые изделия незагрязненные, потерявшие потребительские свойства (5 класс опасности)

- обувь кожаная рабочая,  потерявшая потребительские свойства (4 класс опасности) 

- стеклянный бой незагрязненный (исключая бой стекла электронно-лучевых  трубок и люминесцентных ламп) (5 класс опасности) 

- мусор от бытовых  помещений организаций несортированный  (исключая крупногабаритный) (4 класс  опасности).

Мусор собирается в металлические  контейнеры и по мере накопления вывозится на городской полигон ТБО.

- отходы сложного комбинированного  состава в виде изделий, оборудования, устройств, не вошедшие в другие пункты (СИЗ) (4 класс опасности)

- отходы потребления  на производстве, подобные коммунальным (смет с территории) (5 класс опасности)

- отходы сучьев, ветвей  от лесоразработок (веники) (5 класс  опасности)

- отходы бумаги и картона  от канцелярской деятельности  и делопроизводства (4 класс опасности).

Сбор, хранение ртутных ламп, люминесцентных ртутьсодержащих трубок, отработанных и брак в цехе, транспортировка  их в цех подготовки производства (ЦПП) осуществляется согласно требованиям  «Инструкции по сбору, учёту, хранению, утилизации отработанных люминесцентных, ртутьсодержащих ламп в ОАО «Уральская Сталь» (ИПД (00)-01-2008)». Вывоз ртутных ламп, люминесцентных ртутьсодержащих трубок, отработанных и брак,  в ЦПП осуществляет цех по мере заполнения тары, но не реже одного раза в год.

Допускается совместное накопление отходов, подлежащих вывозу для захоронения на полигон промышленных отходов ОАО МК «ОРМЕТО - ЮУМЗ» в металлических контейнерах с маркировкой «Промотходы».

Руководство ОАО МК «ОРМЕТО-ЮУМЗ»; принимает требования системы экологического менеджмента, поддерживает обязательства  в области охраны окружающей среды и гарантирует реализацию целевых и плановых экологических показателей на благо предприятия, акционеров, партнеров и общественности.

В разделе  охрана природной окружающей среды  были рассмотрены вопросы нормативы выбросов загрязняющих веществ в атмосферу в агломерационном цехе ОАО МК «ОРМЕТО-ЮУМЗ».

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

В ходе выполнения данного дипломного работы расчетными данными было доказано о возможности и целесообразности установки на агрегат доводки стали анализатора водорода. В общей части рассмотрены структура ЭСПЦ, технология обработки металла на агрегате доводки.

В специальной части спроектирована система автоматическая контроля водорода в жидком металле для обеспечения рациональной продувки аргоном жидкого металла в агрегате доводки стали

Данная система автоматизации  уменьшает концентрацию водорода в жидкой стали путем продувки ее нейтральным газом. Это приводит к повышению качества стали. Срок окупаемости проекта равен двум годам. Исходя из расчетов технико-экономических показателей проекта, можно сделать вывод, что данную систему автоматического контроля водорода в жидком металле для обеспечения рациональной продувки аргоном жидкого металла в агрегате доводки стали целесообразно внедрить.

 

 

 

СПИСОК  ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

 

1 АСУ ТП в агломерационных и сталеплавильных печах./ Глинков Г.М., Ма-ковский В.А. [текст]. - М: Металлургия, 1981,360с.

2 Электрические промышленные цепи: Дуговые печи и установки специального нагрева./ Свенчанский А.Д. [текст]. - М: Энергоиздат, 1981, 296с.

3 Металлургия стали/ Бигеев А.М., Бигеев В.А. [текст]. - Магнитогорск, 2000,543с.

4 Промышленные установки электродугового нагрева и их параметры./ Под ред. Никольского Л. Е. [текст]. - М.: Энергия, 1971, 270с.

5 Электрические цепи и режимы дуговых электропечных установок/ Марков Н.А. [текст]. - М.: Энергия, 1975, 208с.

6 Оборудование и проектирование электросталеплавильных цехов/ Никольский Л.Е., Зиннуров И.Ю. [текст]. - М: Металлургия, 1993, 272с.

7 Автоматизация технологических процессов дуговой сталеплавильной печи./ Лапшин Л. В. [текст]. - М: 2002, 157с.

8 Идентификация элементов систем управления и оптимизации контуров управления технологическими процессами./ Парсункин Б.Н. [текст]. - Магнитогорск: 1996, 148с.

9 Бочков Д.А. Управление  производством: Учебное пособие  по выполнению курсового проекта [текст]. – М.: МИСиС. 2001. – 63 с.

10 Разработка экономических  и организационных вопросов при  курсовом и дипломном проектировании [текст]: Учебно-методическое пособие  / Юзов О.В., Седых А.М., Щепилов Ф.И. и др. [текст]. – М.: МИСиС. 2001. – 132 с.

11 Методические указания  по разделу безопасность жизнедеятельности  в дипломной работе [текст] / Нефедов  А.В. - М: МИСиС, 2010. – 29 с.

Информация о работе Автоматизация агрегата доводки стали