Влияние водорода на свойства стали

с, сг - плотности жидкости и газа соответственно

Кf - числовой коэффициент.

Постановка величины возрастания поверхности раздела фаз при частоте пульсации 3,5 кГц в соответствии со значением критического радиуса пузыря для данной жидкости описывается уравнением /32/

(39)

Найдем акр для железа

Соответственно:

- ртути акр = 2,5 см;

- для изоамилового спирта акр = 0,8 см;

- для этилового спирта акр = 0,75 см.

Величина возрастания поверхности раздела при частоте пульсации 600 Гц

Рисунок 3 - Зависимость относительного увеличения поверхности раздела газ - металл от размера устойчивого в данной жидкости пузыря

Таким образом экстраполяция полученных для различных жидкостей данных по зависимости относительной поверхности контакта продуваемого газа и жидкости от частоты пульсации газового потока на железо-углеродистый расплав показала, что продувка его пульсирующим потоком аргона с частотой 3,5 кГц увеличивает общую поверхность газовых пузырей в 2,5 раза, т.е. позволяет значительно ускорить процессы дегазации стали при ковшевой обработке.

3.2.1 Технические средства для обеспечения пульсирующего дутья

Продувка производится на сталеразливочном стенде через погружную фурму типа ложный стопор. Для обеспечения пульсирующего дутья необходимо ввести в фурму газодинамический модуль.

В основе действия газодинамических устройств для создания пульсирующих или нестационарных газовых потоков лежит принцип возникновения отрывных течений или застойных зон, возникающих при прохождении газа через канал переменного сечения или обтекания им какого-либо препятствия. Давление газа, накапливающегося в застойных зонах повышается, в результате чего, прорываясь из этих зон, он периодически перекрывает основной поток, вызывая его пульсации. При определенном сочетании геометрической формы и размеров обтекаемых тел или каналов, а также давления и расхода газа, можно достаточно в широких пределах устанавливать заданные частоту и амплитуду пульсации газового потока.

Учитывая необходимость интенсифицировать процессы, собственные частоты которых находятся в различных диапазонах (400 Гц и 800 Гц), было решено вести продувку металла в ковше, моделируемым газовым потоком с наложением низких частот пульсации на высокие.

4 Безопасность жизнедеятельности

4.1 Объемно-планировочные решения зданий и сооружений цеха

ООО «Уральская Сталь» расположено на северо-востоке города Новотроицка Оренбургской области. Так как комбинат является металлургическим производством с полным циклом (имеет в своем составе коксохимическое и доменное производство), то он относится, согласно классификации, к первому классу. Ширина санитарно-защитной зоны должна быть 1000 м. Но ширина санитарно-защитной зоны ООО «Уральская Сталь» около 400 м, что является нарушением санитарных норм и правил.

На генеральном плане завода вспомогательные и административные цехи расположены с подветренной стороны от основных, и вредные выделения уносятся, практически не достигая жилых районов города.

Мартеновский цех расположен с подветренной стороны по отношению к жилому комплексу, административным зданиям, основным и вспомогательным цехам, что позволяет относить загрязнения от них в сторону и создает благоприятные по уровню звуковому давлению условия труда.

Продольные оси аэрационных фонарей и стен зданий с проемами, используемыми для аэрации помещений, ориентированы в плане перпендикулярно к преобладающему направлению ветра летнего периода года.

Санитарные разрывы между зданиями и сооружениями цеха, освещаемым через оконные проемы, не менее наибольшей высоты противоположных зданий и сооружений.

Длина мартеновского цеха составляет 700 м., ширина 60 м., высота 21 м. В цехе одновременно трудятся 870 человек. Площадь и объем производственных помещений цеха, приходящиеся на одного человека, составляют соответственно 34,4 м2 и 1396,6 м3, что соответствует требованиям к площади и объему зданий.

Пешеходные дорожки асфальтированы и оснащены переходными галереями, а также переходами через железнодорожные пути.

Печной пролет предназначен для выплавки стали. Его ширина 25 м., длина 480 м. В пролете размещены две двухванные печи емкостью 250 т. каждая ванна. Пролет оснащен тремя заливочными кранами, четырьмя завалочными машинами, двумя заправочными машинами, чугуновозными ковшами емкостью 100 т. бункерами для подсыпки порогов, двумя торкрет-машинами. По рабочей площадке вдоль печей проходят три пути: первый - для подачи электровозом ковшей с жидким чугуном от миксера к печам; второй - для напольной завалочной машины, третий - для мульдовых составов, устанавливаемых к печам.

4.2 Опасные и вредные факторы при работе

В таблице 18 дается анализ опасных и вредных факторов, которые могут проявляться при обработке металла в ковше аргоном.

Таблица 18 - Анализ потенциально опасны и вредных производственных факторов

4.3 Отопление и вентиляция цеха

Избыток явной теплоты в помещении пульта управления отсутствует. Для поддержания в помещении пульта управления необходимых температурных условий установлена система водяного отопления. Значение температуры, относительной влажности скорости движения воздуха в помещении пульта управления приведены в таблице 19.

Таблица 19 - Температура, относительная влажность и скорость движения воздуха в

помещении пульта управления

Для понижения температуры на рабочем месте предусматривается установка устройства полного кондиционирования воздуха. Таким образом, микроклимат в рассматриваемом помещении соответствует нормативам

4.4 Расчет производственного освещения

В цехе предусматривается система естественного и искусственного освещения. Учитывая высокую биологическую и гигиеническую ценность естественного света в производственных помещениях, его используют максимально. Это также позволяет экономить электроэнергию. Работа в мартеновском цехе относится к 7 разряду зрительных работ. Значение коэффициента естественной освещенности (КЕО) равно 1. Световые проемы располагают по ширине строения.

Расчет площади световых проемов при боковом освещении ведется по формуле (40):

(40)

где IN - нормативное значение КЕО

К3 - коэффициент запаса

зо - световая характеристика окон

SH - площадь пола помещения, м2

ro - общий коэффициент светопропускания;

r1 - коэффициент, учитывающий повышение КЕО при боковом освещении

Площадь световых проемов 560 м2 обеспечивает нормативный КЕО.

Искусственное освещение необходимо для проведения работ в темное время суток и в местах без достаточного естественного освещения.

Расчет количества светильников в цехе ДРЛ - 700 Вт осуществляется по формуле:

(41)

где ЕН - нормативное значение освещенности, лм;

S - площадь помещения, м2;

К - коэффициент запаса;

Z - коэффициент минимальной освещенности;

Фл - световой поток одной лампы, лм

n - количество ламп в одном помещении

з - коэффициент использования осветительной установки

Работа на пульте управления относится к третьему разряду зрительных работ. Значение коэффициента естественной освещенности (е = 2%) обеспечивается имеющимися в помещении двумя световыми проемами. В темное время суток применяется общее искусственное освещение.

Рассчитаем искусственное освещение на рабочем месте контролера ОТК, которое находится в пульте управления длиной 8 м, шириной 4 м, высотой 3 м. Освещенность рабочего места должна составлять 300 лк.

Для освещения рабочего места используются лампы дневного света ЛК-40. Световой поток одной лампы 3120 лк, количество ламп в светильнике равно двум.

Необходимое количество светильников рассчитывается по формуле:

(42)

где NCB - количество светильников, шт;

ЕН - световой поток, лк;

S - площадь помещения, м2;

К - коэффициент запаса;

Z - коэффициент минимальной освещенности;

Фл - световой поток одной лампы, лк;

n - количество ламп в светильнике, шт;

зо - коэффициент использования осветительной установки.

Чтобы обеспечить необходимый уровень освещенности на пульте управления, необходимо установить 4 светильника типа ЛБ-40.

5 Охрана окружающей природной среды

5.1 Основные климатическо-территориальные характеристики расположения комбината

ООО «Уральская Сталь»расположен на северо-востоке города Новотроицка Оренбургской области. Оренбургская область находится в зоне с резко-континентальным климатом. Особенностью данной зоны является сухая степь с недостаточной увлажненностью и бедными водными ресурсами, т.о природно-климатические условия данного региона характеризуются уязвимой окружающей природной средой с точки зрения сохранения природных ресурсов в том числе воды, почвы, растительного и животного мира.

В этом районе нужно проявлять особую заботу о сохранении земельных и водных ресурсов, флоры и фауны, а также защите воздушного бассейна. Следовательно, расположение крупных металлургических предприятий, каким является ООО «Уральская Сталь», требует решения ряда экологических проблем, в том числе улучшения структуры сталеплавильного производства, снижения удельных и абсолютных расходов природных ресурсов.

Резко-контитентальный климат характеризуется жарким летом и холодной весной, поэтому с наступлением весны, при обильном таянии снегов, происходит интенсивное вымывание почвы. Сильные порывистые ветра, которые, с одной стороны, способствуют рассеиванию вредных выбросов на большие расстояния, с другой способствуют развитию ветровой эрозии почвы. Скудная растительность данного региона не может в полной мере защитить почву от эрозии. Смачивание водой шлакоотвалов для предотвращения их выветривания, также отрицательно сказывается на подземных водах и главной артерии данного региона - реки Урал.

В данной зоне отрицательно влияют на окружающую среду летние и зимние антициклоны, так как при этом резко ухудшаются условия рассеивания вредных выбросов.

При введении в технологическую схему производства стали установки для продувки стали инертным газом, МНЛЗ реализуются мероприятия, позволяющие экономить ресурсы, в том числе материальные и энергетические. Например, при внедрении МНЛЗ сокращается расход жидкого металла на 1 тонну годной прокатной продукции за счет сокращения обрези и, соответственно, уменьшается расход материалов по технологической схеме (кокс, агломерат, чугун, ферросплавы, электроэнергия), производство которых связано с образованием основного количества вредных выбросов.

Внедрение пульсирующей продувки стали позволит отказаться от противофлокенной термообработки флокеночувствительных марок сталей в прокатных цехах, что, соответственно, сказывается на снижении вредных выбросов в атмосферу.

Повышение качества стали позволяет снизить массу металлоконструкций, движущихся машин и механизмов, что позволит снизить расходы энергии на перемещение, строительство, эксплуатацию оборудования и, следовательно, количество производимой энергии, что в свою очередь, существенно снижает вредные выбросы на ТЭЦ.

Таким образом, повышение качества стали позволяет уменьшить экологическую нагрузку на окружающую среду в масштабах народного хозяйства в целом.

5.2 Качественная и количественная характеристика сточных вод и отходящих газов

В 2004 году выбросы в атмосферу комбината составили 90,870 тыс. т.

Временно - согласованные выбросы - 85,1 тыс. т.

Предельно-допустимые выбросы: - 79,4 тыс. т., в том числе:

Твердых (пыли) - 14,027 тыс. т (ВСВ - 2,08 тыс. т, ПДВ - 15,8 тыс. т);

Газообразных - 76,844 тыс. т (ВСВ - 69,3 тыс. т, ПДВ - 59,3 тыс. т), из них:

Сернистых ангидрид - 8,726 тыс. т. (ВСВ - 10,8 тыс. т., ПДВ - 3,8 тыс. т);

СО - 60,697 тыс. т. (ВСВ - 49,6 тыс. т., ПДВ - 46,5 тыс. т);

NO - 6,900 тыс. т. (ВСВ - 8,3 тыс. т, ПДВ - 5,04 тыс. т);

Прочие газообразные - 0,521 тыс. т (ВСВ - 0,834 тыс. т., ПДВ - 0,686 тыс. т)

Таким образом, выбросы в атмосферу металлургическим комбинатом ООО «Уральская Сталь» превышают предельно-допустимые и временно согласованные выбросы.

Валовые выбросы по мартеновскому цеху за 2004 год составили:

- пыль - 1,372 тыс. т. (ПДВ - 2,691 тыс.т);

- диоксид серы - 0,263 тыс. т. (ПДВ - 0,024 тыс. т);

- окислы азота - 1,803 тыс. т (ПДВ - 0,078 тыс. т);

- окись углерода - 1,403 тыс. т. (ПДВ - 7,069 тыс. т).

Из приведенных данных видно, что мартеновский цех превышает предельно-допустимые выбросы диоксида серы на 7,6% а оксидов азота на 55,6%.

6 Экономика производства

6.1 Стратегия маркетинга

Реализация продукции планируется через фирму - посредника, а также собственными силами по системе Франко - склад. В дальнейшем планируется расширение дистрибьюторской сети с целью расширения объема продаж и их рекламного продвижения.

Реклама продукции будет осуществляться в журналах: Металлоснабжение и сбыт, Рынок металлов, а также в Интернете на собственном и не только, сайтах. Будут также рассылаться рекламные проспекты потребителям продукции и проводиться выставки по показу продукции.

6.2 Производственный план

В настоящее время в мартеновском цехе ООО «Уральская Сталь» существует схема производственных потоков, представленных на рисунке 4.

Рисунок 10 - Существующая схема производственных потоков

Данная схема не удовлетворяет современной тенденции развития производства, так как не обеспечивает получения металла высокого качества.

Схема производственных потоков после реконструкции цеха представлена на рисунке 11.

Рисунок 4 - Схема производственных потоков после реконструкции цеха

После реконструкции сталь в изложницы не разливается, поэтому увеличивается выход годного.

Таблица 20 - Показатели работы мартеновского цеха ООО «Уральская Сталь» за 2002 год

6.3 Расчет показателей по труду

В дипломном проекте списочная численность рабочих сокращается на 30 человек в результате пуска установки доводки металла, слябовой одноручьевой МНЛЗ и ликвидация парка изложницы.

Предусматривается изменение плановых показателей в плане по труду:

- средняя заработная плата производственных рабочих увеличивается на 15%;

- доля заработной платы производственных рабочих цеха в общем фонде оплаты труда составляет 60%.

Фонд оплаты труда в базовом периоде рассчитывается по следующей формуле:

ФОТ(б) = Сот Рб (43)

где Сот - статья затрат на оплату труда промышленного производственного

персонала (ППП), руб.

Рб - объем производимой продукции в базовом периоде, условные тонны.

ФОТ(б) = 28,88 · 1940000 = 56027228,8 млн. руб.

6.3.1 Расчет изменения фонда оплаты труда и начислений

Уменьшение численности основных производственных рабочих позволяет сократить фонд оплаты труда по цеху. Эта сумма фонда оплаты труда рассчитывается по формуле:

?ФОТ = ?ЧС · ЗПср (44)

где Чс - высвобождение списочной численности рабочих, чел.

ЗПср - средняя заработная плата одного рабочего, составляющая 4500 руб.

?ФОТ = 4500 · (861 - 30) = 3672000 руб.

Чпрс = 776 чел., ?ЧС = 30 чел.

Начисление на ФОТ составит:

?ФОТНАЧ = 0,36 · ФОТ (45)

?ФОТНАЧ = 0,36 · 3,672 = 1321920 руб.

Общая экономия фонда оплаты труда и начислений определяется по формуле:

ЭФОТ = ?ФОТ + ?ФОТНАЧ (46)

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8