Утилизация ртутьсодержащих отходов потребления

Утилизация ртутьсодержащих отходов потребления

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТУРИЗМА И СЕРВИСА» (ФГОУВПО «РГУТиС»)

Факультет Сервиса

Кафедра: «Бытовая техника»

Специальность 100101 «Сервис»

Специализация 100101.11 «Сервис технологических машин и оборудования».

ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ

На тему: "Утилизация ртутьсодержащих отходов потребления"

Руководитель: д.т.н. Шубов Л.Я.

Выполнил: Андрианова А.Ю.

Москва 2011 г.

Оглавление

3.Аннотация

4. Введение

5. Аналитическая часть

5.1 Аналитический обзор литературы

5.2 Общие сведения

6. Расчетно-технологическая часть

6.1 Выбор и обоснование принципиальных технологических решении

6.2 Основное технологическое оборудование

6.3 Технология производства

6.3.1 Назначение и состав участка демеркуризации

6.3.2 Назначение и состав участка сепарации

6.3.3 Описание технологического процесса

6.4 Мощность и режим работы производства

6.5 Материальный баланс производства

6.6  Расчет конвейера с магнитоуловителем

6.6.1 Описание процесса магнитной сепарации

6.6.2  Расчет

7. Сервисная часть

7.1 Эксплуатация и ремонт оборудования конвейера

7.1.1 Структура ремонтно-механической службы цеха

7.1.2 Годовой график планово-предупредительных ремонтов

7.1.3 Межремонтное обслуживание, виды ремонтов и их содержание

7.1.4 Организация и методы ремонта на предприятии

7.1.5 Сдача ленточного конвейера в ремонт

7.1.6 Технические требования на дефекацию и ремонт деталей

7.1.7 Сборка ленточного конвейера

7.1.8 Контроль качества ремонта

7.1.9 Испытание, приёмка оборудования из ремонта

7.2 Смазка оборудования

7.3 Себестоимость капитального ремонта ленточного конвейера

7.3.1 Определение трудоемкости капитального ремонта

7.3.2 Выбор состава ремонтной бригады

7.3.3 Расчет косвенных затрат

7.3.4 Расчет затрат на материалы

7.3.5 Составление калькуляции ремонта

8. Безопасность жизнедеятельности

8.1 Проектные решения по охране труда

8.2 Технические решения по производственной санитарии и санитарно-бытовым помещениям

8.2.1 Вентиляция

8.2.2 Воздухоснабжение

8.2.3 Теплоснабжение

8.2.4 Отопление

8.3 Естественное освещение

8.4 Искусственное освещение

8.5 Санитарно-бытовые помещения

8.6 Анализ условий труда

8.6.1 Анализ потенциально опасных и вредных факторов производственной среды

8.7 Инженерная разработка мер защиты от шума на участке измельчения

8.8 Расчет виброизоляции

8.9 Разработка мер пожарной безопасности

8.10  Решения по охране окружающей среды и рациональному использованию природных ресурсов

8.10.1 Охрана окружающей среды

8.10.2 Расчет выбросов в атмосферу

9. Экономическая часть

9.1 Расчет сметы затрат на техническую подготовку производства

9.2 Расчет затрат на изготовление оригинальных деталей

9.3 Расчет калькуляции себестоимости изготовления установки

9.4 Определение экономической эффективности от внедрения установки в производство

10.Выводы

11.Список литературы

Приложение А

ЗАДАНИЕ

на выполнение дипломного проекта студенту группы ССДс-07-1 очной /сокращенной формы обучения

Андрианову Аркадию Юрьевичу

. Тема проекта: " Утилизация ртутьсодержащих отходов потребления " Утверждена приказом ФГОУВПО «РГУТиС» от 02.12 2010г. за № 2597/4

. Срок сдачи студентом дипломного проекта: «__» ________ 201_г.

. Цели и задачи дипломного проекта: Разработка технических и технологических решений по переработке ртутьсодержащих отходов потребления (анализ существующих схем, выбор технологических решений, разработка мероприятий по БЖД, расчет технико-экономических показателей и экономической эффективности проекта).

. Исходные данные для проектирования:

.1 Анализ исследовательских работ по утилизации отработанных ртутных ламп.

.2 Данные о промышленной компании ООО «Экологическое предприятие « Меркурий»(переработка отработанных ртутных ламп).

.3 Основные технические требования к проекту.

.4 ГОСТ 12.1.005-88. «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны».

.5 СНиПы: 2.01.02-85. Противопожарные нормы; 23.05-95. Естественное и искусственное освещение.

.6 СНиП 2.01.02-85. Противопожарные нормы.

. Перечень графического материала (в листах формата А1):

.1 Технологическая схема цепи аппаратов -1 лист

.2 Электропечь шнековая -1 лист

.3 Аэросепаратор -1 лист

.4 Транспортер с магнитоукловителем -1 лист

.5 Установка аэросепарации. Общий вид -1 лист

.6 Экономика -1 лист

. Консультанты по дипломному проекту:

Безопасность жизнедеятельности _________ Шубов Л.Я.

Технико-экономическое обоснование _________ Шубов Л.Я.

. Дата выдачи задания «30» сентября 2010г.

Руководитель _________ Шубов Л.Я.

. Задание принял к исполнению «30» сентября 2010г.

Подпись студента________________

3. Аннотация

Тема дипломного проекта: «Утилизация ртутьсодержащих отходов потребления» Студента очной/сокращенной формы обучения Андрианова Аркадия Юрьевича. Факультет Сервиса, каф. «Бытовая техника». Группа ССДс-07-1 2011г. Специализации: 100101.11 «Сервис технологических машин и оборудования».

В проекте даны технологические и технические решения по переработке отработанных ртутных ламп с извлечением ртути, цветных металлов и выделения стеклобоя. На основе анализа современных методов переработки представлена наиболее рациональная технология. Рассчитаны технологические схемы оборудование, оборудование, разработан режим переработки. Приведены объёмно планировочные решения по размещению оборудования в цехе. переработка ртутный лампа

Разработаны инженерные мероприятия по охране труда и окружающей среды. Представлены решения по организации производства и рассчитаны основные экономические показатели проектирования отделения переработки отработанных ртутных ламп.

4. Введение

В нашей стране ежегодно образуются миллионы тонн промышленных отходов, в том числе и с содержанием ртути. Одним из важнейших направлений деятельности является создание и эксплуатация системы сбора, транспорта и утилизации ртутьсодержащих отходов.

В настоящее время проблема ртутной безопасности осознается многими, как одна из важнейших среди других экологических проблем. Металлическая ртуть и ее соединения являются одними из наиболее токсичных среди загрязнителей окружающей среды, так как ртуть относится к веществам первого класса опасности.

Одним из самых распространенных источников ртутного загрязнения в городских условиях являются вышедшие из эксплуатации лампы дневного света (люминесцентные лампы) и ртутьсодержащие приборы. По оценкам ежегодно только на предприятиях Москвы из 10 млн. люминесцентных лам 6-7 млн. выходит из строя.

Каждая такая лампа, кроме стекла и алюминия, содержит около 60 мг ртути, следовательно, в миллионе отработанных ламп находится около 60кг этого металла. Поэтому отслужившие свой срок люминесцентные лампы, а также другие приборы, содержащие ртуть, представляют собой опасный источник токсичных веществ. Если лампы разбиваются, металлическая ртуть испаряется, попадая в окружающую атмосферу. При наличии в воздухе закрытых помещений (таким помещением может быть подъезд жилого дома, школьный подвал и т.п.) паров ртути в концентрации 0,1-0,8 мг/м3 наблюдаются острые отравления людей.

Предельно допустимая концентрация (ПДК) паров ртути в воздухе закрытых помещений составляет 0,005 мг/м3.

В настоящем проекте дано практическое решение проблемы обезвреживания и переработки отработанных люминесцентных ламп. Однако в жилищно-коммунальном секторе селективный сбор ртутьсодержащих отходов до сих пор не налажен. Отработавшие свой срок бытовые приборы (градусники, тонометры) и люминесцентные лампы выбрасываются вместе с бытовыми отходами в общие уличные контейнеры для мусора. При вывозе твердых бытовых отходов (ТБО) на городские свалки лампы часто разбиваются, и ртуть может либо рассеяться в атмосферу, либо попасть в почву и грунтовые воды.

Ртуть - один из наиболее хорошо изученных в настоящее время токсикантов. Путем аэрозольного переноса она проникает в организм, и вместе с воздухом человек получает ртутную нагрузку в течение длительного времени. В концентрации выше 0,25 мг/м3 ртуть полностью задерживается легкими. В зависимости от количества и длительности поступления ртутных соединений в организм возможно острое или хроническое отравление, сопровождающееся нарушением деятельности нервной системы, чувством сильной усталости. Поэтому проблемам сбора, хранения и переработки изделий, содержащих ртуть, уделяется повышенное внимание во всем мире

Управление ртутьсодержащими отходами можно разделить на два этапа:

сбор, хранение и транспортировка отходов в специальных контейнерах к месту переработки;

непосредственная их переработка на специальных установках.

При переработке происходит разделение ламп на стеклобой, люминофор (концентрирующий на своей поверхности ртуть) и металлические компоненты. Стеклобой находит применение в производстве стеклоцементных блоков, люминофор, содержащий ртуть (ртутный концентрат), отправляется на Краснодарский завод для извлечения металлической ртути.

5. Аналитическая часть

.1 Аналитический обзор литературы

В соответствии с ФККО к ртутьсодержащим отходам относят ртутьсодержащие изделия, устройства и приборы, потерявшие потребительские свойства ( код 3533000013001). Основные виды ртутьсодержащих отходов потребления:

отработанные ртутные лампы;

отработанные термометры и др. медицинские приборы;

отработанные ртутьсодержащие приборы (образуются в учебных лабораториях и АИИ);

отработанные ртутьсодержащие электротехнические устройства.

Ртутьсодержащие отходы относятся к первому классу опасности

( чрезвычайно опасные для окружающей природной среды вещества).

Особенность негативного воздействия ртути на окружающую среду в том, что попав в окружающую среду, ртуть навсегда остается в ней, продолжая циркулировать в воздухе, воде, почве. Ртуть может переноситься на большие расстояния. Одно из важнейших свойств ртути - способность накапливаться в живых организмах (биоаккумуляция). Ртуть способна испаряться через слой воды или другой жидкости.

Основная стратегическая линия обращения с ртутьсодержащими отходами - это предотвращение их попадания в окружающую среду.

Первоочередные мероприятия для предотвращения попадания ртутьсодержащих отходов в окружающую среду:

- селективный сбор ртутьсодержащих отходов;

- обеспечение безопасного хранения, захоронения и переработки;

- ограничение или предотвращение сжигания отходов, содержащих ртуть.

ПДК паров ртути в атмосферном воздухе 0,0003мг/м3, в воде 0,0005мг/л,в почве 2,1 мг/кг

В Российской Федерации (и СНГ) возникла проблема масштабного техногенного загрязнения окружающей среды ртутью. На территории Российской Федерации скопилось более 650 тыс. тонн ртутьсодержащих отходов (в основном это шламы предприятий химической промышленности). Контроль за хранением этих отходов отсутствует ( многие химические предприятия, связанные с производством хлора и каустической соды, прекратили свое существование).

В Московском регионе из 10-11 млн. ежегодно образующихся отработанных ртутных ламп перерабатывают ( на четырех установках - одна в Москве, три в Московской области) 6,5 - 7 млн. ламп. Около 4 млн. ламп, содержащих до 240 кг ртути, ежегодно поступает на свлки ТБО ( в районе свалок концентрация ртути в воздухе превышает допустимый уровень в несколько раз).

5.2 Общие сведения

Люминесцентная лампа - газоразрядный источник света, световой поток которого определяется в основном свечением люминофоров под воздействием УФ излучения электрического разряда.

Основной частью газоразрядных ламп является ртуть ( свечение создается от электрического разряда в парах металла).

Различают две разновидности ртутных ламп:

лампы низкого давления ( парциальное давление паров ртути не более 102Па) - трубчатые люминесцентные лампы, содержание ртути в лампе ~60мг;

лампы высокого давления (105-106 Па) и сверхвысокого давления (более 106 Па) - лампы типа ДРЛ, содержание ртути - до 120мг.

В состав люминесцентной лампы входит стеклянная колба (обычно покрыта слоем люминофора - вещества, способного светиться, под действием внешних факторов, в частности под воздействием УФ излучения электрического разряда). При производстве ламп колбы подвергаются термо-вакуумной обработке; в колбу закачивается инертный газ при давлении 2,5мм ртутного столба, насыщенный парами ртути.

С торцов колба закрыта алюминиевыми цоколями. Внутри лампы находятся вольфрамовые спирали, медно-никелевые выводы и латунные штырьки. Общее содержание металлов ( включая оловянно-свинцовый припой и свинцовое стекло) - 2-4%.

Из органических компонентов в состав ламп входят мастика и гетинакс ( слоистый пластик на основе бумаги, пропитанной синтетической смолой; обладает высокими электроизоляционными и механическими свойствами).

Первоочередной задачей при переработке отработанных ртутных ламп является их демеркуризация ( извлечение ртути). Содержание ртути в твердых отходах процесса демеркуризации не должно превышать 2,1 мг/кг ( как в почве), в отходящих газах не более 0,0003 мг/м3.

Все способы демеркуризации ртутьсодержащих отходов можно разделить на две группы - термические способы и бестермические способы.

При использовании того или иного способа демеркуризации необходимо учитывать, что в отработанных лампах ртуть в основном находится не в виде металла, а в виде атомов, сорбированных стеклом и люминофором.

Термические способы демеркуризации отработанных ртутных ламп основаны на нагреве колб до 450-550 С ( в вакууме или при атмосферном давлении), отгонке ртути с последующим улавливанием и конденсацией её паров ( температура кипения ртути +357 С).

Можно выделить три разновидности термических технологий демеркуризации ртутных ламп:

термообработка в шнековой трубчатой печи (снабжена электронагревателем) при температуре 500 - 550 С ( технология ВИВРа); технологический газ перед конденсацией паров ртути подвергается дожиганию при температуре 800 - 900 С ( обеспечивается полное сгорание органических соединений до СО и Н2О); производительность 150 - 750 ламп/час ( установки типа УДЛ);

термо-вакуумная технология с использованием стационарной камеры демеркуризации ( снабжена электронагревателем) периодического действия (технология ФИД - Дубна); давление паров ртути в камере - не более 0,01 мм ртутного столба; производительность - до 200 ламп/час ( установка типа УРЛ);

термо-химическая технология переодического действия: целые лампы нагревают, выдерживают 25 минут при температуре, обеспечивающей десорбцию ртути и резко охлаждают путем контакта горячей лампы в смесителе с раствором серосодержащего реагента ( реже используют йодсодержащий реагент); в итоге происходит термическое разрушение колбы, а ртуть связывается ( технология Сэлта); производительность установки - до 180 ламп/час.

При термической демеркуризации отработанных ртутных ламп применяют три принципиально различных способа улавливания паров ртути:

конденсация ртути с помощью охлаждения технологического газа водой до 35-40 С ( с доизвлечением ртути из газов адсорбцией на активном угле);

конденсация ртути с помощью криогенной вакуум-ловушки (при температуре - 196 С) - криогенная конденсация;

химическое связывание ртути путем обработки ее паров реагентами

( в частности, перевод ртути в малотоксичный нерастворимый сульфид).

При выборе варианта технологии термической демеркуризации отработанных ртутных ламп предпочтительной является технология термообработки отработанных ртутных ламп шнековой трубчатой печи:

она малочувствительна к исходному сырью, надежна в работе, может работать в непрерывном режиме и легко позволяет реализовать обогащение демеркуризованного материала с целью его комплексного использования.

Термо-вакуумная технология наиболее пригодна для «чистых» отходов - термометров, тонометров, игнитронов (ртутных вентилей) и т.п.; эффективность процесса снижается в присутствии органических материалов (мастика, гетинакс): за счет термического разложения они, как и ртуть, переходят в газовую фазу, увеличивая давление газа в камере ( давление паров ртути в камере не должно превышать 0,01 мм ртутного столба). Один из недостатков термо-вакуумной технологии - периодичность действия, а также невысокая надежность узлов уплотнения камеры демеркуризации.

Термо-химическая технология также не может работать в непрерывном режиме; главный недостаток технологии - появление сточных вод.

Продукт термической демеркуризации отработанных ртутных ламп в основном представлен стеклобоем ( содержание ~ 95 %). Демеркуризованный стеклобой без последующего обогащения по существу является отходом производства, поскольку его вторичное использование затруднено из-за повышенного содержания люминофоров и токсичных элементов ( таких как Pb, Zn и др.). После удаления люминофоров и выделения металлов методами обогащения стеклобой можно использовать для изготовления керамических изделий, для добавки к стекломассе при производстве стекла, в дорожном строительстве , в производстве строительных материалов и др. Кроме того, обогащение демеркуризованного стеклобоя позволяет извлечь для повторного использования цветные металлы.

Хранение ( захоронение) необогащенного демеркуризованного стеклобоя оказывает негативное влияние на окружающую природную среду, поскольку неизбежно приводит к загрязнению грунтовых вод и почвы - об этом свидетельствует тот факт, что в лежалых отходах содержание оловянно-свинцового припоя, люминофора и остатков мастики существенно ниже, чем в свежих отходах.

В основу проекта сепарации положена технологии обогащения демеркуризованного стеклобоя, разработанная в институте ВИВР.

Производительность обогатительной установки определяется реальной производительностью установки демеркуризации ртутных ламп. Обогатительная установка может быть использована в комбинации с любой установкой термической демеркуризации или в комбинации с несколькими такими установками, а также может обслуживать несколько обогатительных установок, на которых выделяют из демеркуризованного стеклобоя коллективный концентрат цветных металлов.

Комбинированные обогатительно-металлургические установки обеспечивают комплексную переработку отработанных и бракованных люминесцентных и дугоразрядных ртутных ламп и решают важную задачу, способствуя защите окружающей среды от загрязнения и ресурсосбережению (вовлечение в производство дополнительного количества цветных металлов и стеклобоя). Демеркуризованный стеклобой без последующего обогащения фактически является отходом производства, поскольку вторичное его использование затруднено из-за повышенного содержания люминофоров и таких токсичных элементов как свинец, цинк и др. После удаления люминофоров и выделения металлов методами обогащения стеклобой можно использовать для изготовления стеклогранулята, керамических изделий или для добавки к стекломассе при производстве стекла, а также в дорожном строительстве и др. В этом случае проектируемая технология обеспечивает вторичное использование (по массе) около 97 % отработанных ртутных ламп.

Выбор технологической схемы обогащения определяется составом и свойствами сырья и задачами обогащения, а также зависит от кондиций на продукты обогащения. Вещественный состав отходов термической демеркуризации ртутных ламп ( в трубчатой печи) незначительно отличается от состава исходного сырья, поступающего на демеркуризацию (в основном отличается содержанием люминофора, мастики и ртути). Содержание люминофора достигает 1,5 % , обугленных остатков мастики 0,9 % (т.е. содержание этих компонентов снижается примерно в два раза), содержание ртути - не более 2,1мг\кг (допустимая санитарная норма). В то же время содержание ртути в тонких классах крупности достигает 0,0003мг\м3

По гранулометрическому составу демеркуризованный стеклобой представляет собой продукт крупностью -40мм, при этом выход класса -10мм - не более 75 %. Все металлические компоненты ламп после демеркуризации в основном находятся в свободном состоянии (кроме медно-никелевых выводов, которые преимущественно находятся в сростках со свинцовым стеклом). Алюминиевые цоколи концентрируются в классе -40 +20 мм, медно-никелевые выводы и свинцовое стекло - в классе -20 +10 мм, латунные штырьки и вольфрамовые спирали - в классе -5 +2 мм, зерна свинцового припоя - в классе -2 мм; люминофор сосредоточен в классе - 0,25 мм.

При обогащении демеркуризованного стеклобоя можно использовать различия в магнитных и электрофизических свойствах разделяемых компонентов, в их аэродинамических свойствах и в крупности.

Технологическая схема включает последовательные операции аэросепарации, грохочения, дробления и магнитной сепарации. Операцию дробления исходного сырья вводить не следует, т.к. ценные компоненты в основном «раскрыты», количество сростков не велико ( в основном в сростках находятся медно-никелевые выводы со свинцовым стеклом).

В итоге обогащения продукта демеркуризации можно получить пять концентратов цветных металлов (суммарный выход около 5%) и обезвреженный стеклобой (содержит менее 0,1 % металлов). Отходами обогащения являются люминофорсодержащие хвосты (выход менее 3 %). Извлечение металлических компонентов около 90 %.

При обогащении демеркуризованного стеклобоя целесообразно выделить пять концентратов цветных металлов:

алюминиевый (извлечение цоколей 92 % при содержании около50%);

медно-никелевый(извлечение выводов 78 % при содержании 35 %);

медно-цинковый(извлечение латунных штырьков 93 % при содержании 28 %);

оловянно-свинцовый (извлечение припоя 48 % при содержании 15%);

свинцовый (извлечение ножек около 75 % при содержании 84 %).

Вольфрамовые спирали теряются в стеклобое (70 %) и в свинцовом стекле (20 %). Получение вольфрамового концентрата возможно с помощью электросепарации стеклобоя (класс -20 мм, выделенный из легкой фракции аэросепарации), но не целесообразно ввиду малого содержания вольфрама.

Следует отметить, что помимо термических способов демеркуризации ртутьсодержащих отходов существуют бестермические способы демеркуризации.

Из бестермических процессов нашел практическое применение (установка типа Экотром, Москва) способ демеркуризации основанный на отделении люминофора и ртути с помощью аэросепарации при одновременном вибровоздействии; процесс осуществляется в противоточном режиме движения стекла и воздуха. Выдувание люминофора из дробленого до 8 мм материала осуществляется в пневмосепарационном сепараторе; в демеркуризованной установке с помощью компрессора создается разрежение (в зоне загрузки 5-8 кПа). Люминофор улавливается в циклоне (95 %) и рукавном фильтре (5 %); воздух от ртути дочищается в адсорбере с помощью активированного угля, импрегнированного серой.

Содержание ртути в уловленном люминофоре ~ 0,8 % . Люминофор и отработанный сорбент ( а также обтирочная ветошь) смешиваются с цементом и водой от уборки помещения и обрабатываются серой (перевод ртути в сульфид). Цементно-люминофорную смесь затаривают в металлические бочки и отправляют на переработку ( получение вторичной ртути).

Производительность установки - до 1200 ламп/час.

Поскольку продукт демеркуризации прошел операцию дробления до крупности 8 мм, из него выделяют только алюминиевые цоколи ( с помощью виброгрохочения). При этом алюминиевый концентрат во вторичную цветную металлургию направляться не может - необходима его предварительная термическая демеркуризация.

Бестермические способы не всегда обеспечивают тонкую очистку отходов от ртути. Основная причина - ртуть сорбируется стеклом колб и металлами, а десорбция протекает наиболее эффективно лишь при нагреве.

В ряде бестермических процессов (химическая демеркуризация) появляются сточные воды.

Таким образом, проектируемая технология предусматривает дробление ламп, перевод ртути и ее соединений в парообразное состояние и их улавливание в конденсационной системе, входящей в состав установки и сепарации демеркуризованного стеклобоя.

При разработке проектных решений учтены требования "Санитарных правил при работе со ртутью, ее соединениями и приборами с ртутным заполнением" № 4607-88 от 4.04.88 г., утвержденных Минздравом СССР и других нормативных документов.

6. Расчетно-технологическая часть

.1 Выбор и обоснование принципиальных технологических решении

Организация участка, предназначенного для переработки и обезвреживания отработанных люминесцентных и дуговых ртутных ламп, способствует защите окружающей среды и вовлечению в производство ценных компонентов, извлекаемых из демеркуризованного стеклобоя и дополнительного количества ртути.

В процессе термической демеркуризации происходит удаление ртути из раздробленных ртутьсодержащих ламп до остаточного содержания 2,1мг/кг масс (ПДК для почв). Извлечение ртути из ламп происходит практически полностью. Установки демеркуризации работают под разрежением, исключающим выброс ртути в воздух рабочей зоны.

Применение комплектных автоматизированных установок , а также напольного и подвесного транспорта позволяет создать непрерывный технологический процесс и сократить ручной труд на технологических переходах.

Применение герметичных металлических контейнеров, для хранения ламп и твердых ртутьсодержащих отходов позволяет механизировать погрузочно-разгрузочные, транспортные и складские работы и обеспечивает безопасность при транспортировке.

Выбор оптимальных проектных решений участка сепарации осуществлен с учетом обеспечения максимальной эффективности технологии - рациональной полноты извлечения ценных и удаления вредных компонентов, получения готовой продукции, удовлетворяющей требованиям действующих стандартов, безаварийности и бесперебойности работы (при заданной производительности). Рациональные параметры технологического процесса определены, исходя из характера взаимосвязей между отдельными технологическими операциями как элементами общей системы сортировки демеркуризованного стеклобоя.

Построение технологической схемы селективного обогащения демеркуризованного стеклобоя люминесцентных ламп зависит от четырех основных условий: вещественного состава обогащаемого сырья; числа компонентов, которые должны быть удалены как вредные или бесполезные; числа компонентов, которые в данных технико-экономических условиях представляют практическую ценность и должны извлекаться в самостоятельные продукты; кондиций, предъявляемым к продуктам обогащения (полученные концентраты цветных металлов должны соответствовать требованиям стандартов на вторичные цветные металлы).

При построении технологической схемы за основу приняты следующие положения:

а) практическую ценность представляют все содержащиеся в стеклобое металлы;

б) токсичная люминофорсодержащая пыль должна быть удалена перед процессом обогащения (для улучшения санитарно-гигиенических условий процесса и обезвреживания стеклобоя);

в) при механическом разделении демеркуризованного стеклобоя на компоненты можно использовать различия в магнитных и аэродинамических свойствах этих компонентов, а также различие в их гранулометрических характеристиках;

г) для упрощения и удешевления аппаратурного оформления замкнутые циклы обогащения вводить в технологические схемы нецелесообразно;

д) операцию дробления исходного сырья вводить не следует, так как дробление ламп и "раскрытие" ценных компонентов достигнуто в процессе демеркуризации;

е) целесообразно использовать "сухие" процессы обогащения как наиболее экологичные.

Исходя из вещественного и гранулометрического состава демеркуризованного стеклобоя, необходимости достаточно глубокого его обогащения (требования экологии и ресурсосбережения) с получением кондиционных для вторичной цветной металлургии концентратов технологическая схема обогащения должна включать следующие операции:

Гравитационное обогащение методом аэросепарации с выделением люминофорсодержащего продукта (в виде тонкой фракции), тяжелой фракции (направляемой в операции грохочения, дробления и магнитной сепарации для выделения медноцинкового, медноникелевого, оловянно-свинцового и свинцового концентрата), и легкой фракции (направляемой в операцию грохочения для выделения алюминиевого концентрата и обезвреженного стеклобоя);

Грохочение тяжелой фракции аэросепарации по классу 5мм с выделением в подрешетный продукт латунных штырьков и припоя и вторичным грохочением подрешетного продукта по классу 2мм с получением медно-цинкового концентрата ( в класс - 5 + 2 мм переходят латунные штырьки) и оловянно-свинцового концентрата ( в класс - 2мм переходит припой);

З. Дробление класса + 5мм тяжелой фракции для разъединения медно-никелевых выводов и свинцового стекла и магнитная сепарация дробленого продукта с выделением в магнитную фракцию медно-никелевых выводов (медно-никелевый концентрат), а в немагнитную - свинцового стекла (свинцовый концентрат). При необходимости немагнитная фракция периодически может направляться на грохочение по классу 5 мм для отделения алюминиевых цоколей (+5 мм);

. Грохочение легкой фракции аэросепарации по классу 20 мм с выделением в надрешетный продукт алюминиевых цоколей (алюминиевый концентрат), а в подрешётный - обезвреженного стеклобоя (хвосты обогащения).

Правильность выбора основных технологических решений подтверждают экспериментальные показатели распределения компонентов обогащаемого сырья по продуктам сортировки в ходе технологического процесса . Технология позволяет почти на 95 % удалить из стеклобоя люминофор и выделить для вторичной цветной металлургии пять самостоятельных концентратов: алюминиевый ( извлечение цоколей 92 % при содержании около 50 %), медно-никелевый (извлечение выводов 78 % при содержании около 35 %), медно-цинковый (извлечение латунных штырьков 93 % при содержании около 28 %), оловянно-свинцовый (извлечение припоя около 48 % при содержании около 15 %) и свинцовый (извлечение ножек около 75 % при содержании 84 %). Принятая технология не обеспечивает извлечение в самостоятельный продукт вольфрамовых спиралей; около 70 % вольфрамовых спиралей остаётся в стеклобое, около 20 % переходит в свинцовый концентрат. Извлечение вольфрамовых спиралей в самостоятельный концентрат технически возможно, но резко усложняет технологическую схему, аппаратурное оформление (4 дополнительных аппарата) и эксплуатацию установки в целом, в связи с чем данной разработкой не предусматривается.

Полученные пять концентратов соответствуют требованиям стандарта на вторичные цветные металлы и сплавы ГОСТ 1639-78 и могут быть направлены на соответствующие предприятия цветной металлургии.

Содержание металлических компонентов в хвостах обогащения не превышает 0,1 %; содержание люминофора - менее 0,1 %. Выход хвостов обогащения около 97 %.

Хвосты обогащения представляют собой достаточно полно обезвреженный стеклобой, вторичное использование которого целесообразно и экологически оправдано. Отвальными являются лишь люминофорсодержащие хвосты (выход менее 3 %), в случае сепарации коллективных концентратов отвальные хвосты не образуются.

Отходами технологического процесса обогащения демеркуризованного стеклобоя является люминофорсодержащая пыль (тонкая фракция аэросепараций).

При обогащения коллективных концентратов цветных металлов с установок демеркуризации отходы не образуются.

Распределение компонентов демеркуризованного стеклобоя по продуктам обогащения представлено в табл. 1.

Таблица 1- Распределение компонентов демеркуризованного стеклобоя по продуктам обогащения в ходе технологического процесса

Технологические операции и продукты обогащения	Вы-ход прод-уктов, %	Распределение, % (от исходного)
		Алюминиевые цоколи	Медно- никелевые цоколи	Латунные штырьки	Вольфрамовые спирали	Оловянно-свинцовый припой	Свинцовое стекло	Люминофор
Аэросепарация тяжелая фракция легкая фракция тонкая фракция	2,88  94,24 2,88	3,00  97,00 -	91,42  8,58 -	95,11  4,89 -	23,39  76,61 -	49,56  50,44 -	85,76  13,71 0,53	-  5,94 94,06
Грохочение тяжелой фракции класс +5 мм  класс - 5 мм	2,18 0,70	3,0 -	87,73 3,69	2,07 93,04	22,41 0,98	0,23 49,33	81,64 4,12	- -
Грохочение легкой фракции класс + 20мм класс - 20 мм	1,92 93,32	92,00 5,00	0,80 7,78	0,52 4,37	- 76,61	- 50,44	1,29 12,42	- 5,94
Магнитная сепарация магнитная фракция немагнитная фракция	0,22   1,96	-   3,00	78,18   9,55	-   2,07	4,94   17,47	-   0,23	6,40   75,24	-   -

6.2 Основное технологическое оборудование

. Элеватор представляет собой цепной конвейер с крюками захвата люминесцентных ламп. Перемещение захватов конвейера осуществляется от привода, состоящего из электродвигателя, клиноремённой передачи, червячного редуктора и цепной передачи на звёздочки валов конвейера. Валы конвейера располагаются в подшипниковых опорах, установленных на опорных стойках. Для предохранения ламп от повреждения и защиты обслуживающего персонала от поражения осколками, случайно сорвавшейся с конвейера, лампы установлен защитный кожух. В нижней части кожуха расположен съемной щиток, направляющий в сборник упавшие лампы.

Перестройка на разные типоразмеры ламп по длине производится путём передвижения звёздочек с цепью одновременно. Следует иметь ввиду при этом, что другая пара звёздочек с цепью закреплена стационарно по отношению к тележке и приёмному столу.

. Приёмный стол является промежуточным звеном между элеватором и загрузочным устройством.

Приёмный стол состоит из четырех стоек, закреплённых на двух планках. К стойкам крепятся передвижные по высоте направляющие. Одна из планок стационарная, другая же может передвигаться при перестройке на лампы другой длины. На приёмном конце направляющих имеется петля из листового материала, которая служит как демпфирующее устройство.

. Устройство загрузочное предназначенное для загрузки люминесцентных ламп в окно дробилки.

Загрузочное устройство состоит из валов вращающихся в подшипниковых опорах, установленных на жёсткой раме. На валах установлены шкивы с клиновым ремнём, в котором закреплены штырьки , толкающие лампы. Для направления ламп в загрузочное окно дробилки имеются перестраиваемые направляющие, которые опираются на стойки. Для предотвращения выпадания ламп установлены ограничительные стенки. Ремень приводится в движение приводом, состоящим из электродвигателя, клиноремённой передачи, червячного редуктора.

. Дробилка предназначена для измельчения бракованных люминесцентных ламп диаметром от 25 до 40 мм и длиной от 450 до 1600 мм. и подачи стеклобоя через клапан к печи.

Дробилка состоит из корпуса, подвижных и неподвижных ножей, крышки и винтового транспортёра, расположенного в нижней части корпуса под ножами. Рабочим органом дробилки является ротор с билами, установленный в подшипниках качения. В качестве неподвижных ножей используются планки с пальцами (гребёнки), закреплённые с обеих сторон корпуса. В корпусе имеются два загрузочных (приёмных) окна со сменными уплотнениями соответствующими диаметру ламп, направляющие планки и линейки, обеспечивающие подачу лампы к ножам. В зависимости от исполнения дробилки одно из окон является рабочим, другое заглушено пробкой. Рабочим органом винтового транспортёра является шнек. Привод ротора и винтового транспортёра раздельный, каждый из них состоит из электродвигателя мощностью 0,55 кВт клиноремённой передачи и червячного редуктора. Сверху дробилки установлена крышка с фланцами, к которым крепятся бункер-дозатор и дробилка для отходов ртутьсодержащих.

. Бункер-дозатор предназначен для складирования ламп при ручной загрузке и поштучной подачи их в дробилку.

Бункер-дозатор состоит из собственно бункера, в нижней части которого расположено дозирующее устройство и съёмной крышки. Рабочим органом устройства является барабан с пазом, который обеспечивает подачу ламп из бункера в дробилку. Для предотвращения выделения технологических газов из бункера во время загрузки ламп зазор между барабаном дозатора и его корпусом уплотняется листовой резиной, укреплённой на барабане и свободно прилегающей к внутренней поверхности корпуса. Барабан установлен в подшипниках качения. Вращение барабана осуществляется от привода, состоящего из электродвигателя и червячных редукторов, соединённых последовательно. Крышка бункера откидывается на петлях. Уплотнение бункера осуществляется замками при помощи резиновой прокладки.

. Дробилка ртутьсодержащих отходов предназначена для измельчения битых ламп, горелок ламп ДРЛ и других ртутьсодержащих отходов.

Дробилка состоит из бункера, съёмной крышки, шибера, расположенного в нижней части бункера и регулирующего, подачу материала в зону измельчения, и дробилки. Бункер выполнен из листовой стали, крышка бункера откидывается на петле. Уплотнение бункера осуществляется откидными болтами при помощи резинового шнура. Шибер открывается вручную при помощи ручки. Дробилка щекоаого типа с неподвижными ножами (щека). Рабочим органом дробилки является ротор с щекой, на которых закреплены молотки. С двух сторон загрузочного отверстия в корпусе установлены планки с пальцами (гребенки). Ротор установлен на подшипниках качения. Вращение ротора осуществляется от привода, состоящего из электродвигателя и клиноремённой передачи.

. Клапан предназначен для перемещения стеклобоя из аппаратов установки и разобщения их газового пространства в момент перегрузки стеклобоя.

Клапан состоит из двух конусов попеременного действия. Угол раскрытия конусов составляет 50°. Открытие и закрытие конусов осуществляется электроприводом. Плотность прилегания конусов обеспечивается противовесами. Электропривод состоит из электродвигателя мощностью 0,18 кВт, клиноремённой передачи, червячного редуктора и цепной передачи на кулачки вала конуса. При вращении валов кулачков происходит попеременное опускание конусов. Причём один из конусов всегда закрывает сопрягаемое отверстие.

. Печь демеркуризации предназначена для термической обработки стеклобоя.

Рисунок 1 - Электропечь шнековая

Основными узлами печи демеркуризации являются: нагревательная камера (печь) и винтовой транспортёр, установленные на раме. Печь состоит из корпуса и крышки футерованных легковесным шамотом и нагревателей, размещенных на боковых поверхностях корпуса. Нагреватели зигзагообразного типа выполнены из проволоки, монтируются на штырях, закрепленных в футеровке. В печи имеется две зоны нагрева. Винтовой транспортёр состоит из корпуса, шнека, подшипниковых опор, уплотнений и привода вращения шнека. В связи с повышенной химической активностью перерабатываемого материала при 550°С все детали, соприкасающиеся с материалом и технологическими газами выполнены из коррозионностойкой стали. Корпус установлен на двух опорах, одна из которой имеет возможность перемещаться при температурном удлинении корпуса. Внутри корпуса размещён шнек, установленный на двух водоохлаждаемых подшипниковых опорах. Шнек представляет собой трубу, на которую одеты секции в виде колец с шарнирными замками по торцам, причём первая секция закреплена на валу шнека. К каждой секции приварены витки. При сборке секций одна за другой витки составляют непрерывную винтовую поверхность. Корпус герметизирован сальниковым уплотнением с применением сильфона. Зубчатая муфта, соединяющая крышку сальникового уплотнения и корпус, предотвращает передачу крутящего момента на сильфон. Вращение шнека осуществляется при помощи привода, состоящего из электродвигателя, цилиндрического редуктора, клиноремённой и цепной передач.

. Конвейер винтовой предназначен для охлаждения и транспортировки обожённого стеклобоя к месту извлечения цветных металлов.

Конвейер состоит из водоохлаждаемого корпуса, в котором размещён шнек. Шнек, установлен на подшипниках качения. Вращение шнека осуществляется при помощи моторедуктора.

. Фильтр предназначен для очистки газа технологического от стеклянной пыли, люминофора и дожигания смолистых органических веществ.

Фильтр состоит из корпуса, нижний фланец которого через сильфон соединён с печью демеркуризации. Внутри корпуса размещён фильтровальный рукав из металлоткани. Внутри рукава расположен дожигатель. Дожигатель представляет собой нагревательный элемент, расположенный в керамических каналах. Для предотвращения перегрева ткани и увеличения пути контакта газов с нагревателем дожигателя нагреватель экранизирован стальной трубой.

. Конденсатор предназначен для охлаждения технологического газа и конденсации паров ртути.

Конденсатор типа труба в трубе. Поверхность конденсации отделена от основного объема металлосеткой. Для сбора конденсата внизу для сбора ступпы - ртутного концентрата. Отвод технологического газа проводится по центральной трубе к адсорберу.

. Адсорбер предназначен для санитарной очистки технологического газа от паров ртути.

Адсорбер кольцевого типа. В центре аппарата установлен рукав, заполненный сорбентом. Рукав представляет собой металлический каркас, обтянутый сеткой. Рукав закреплён на крышке абсорбера. Выгрузка отработанного сорбента производится вручную через нижний фланец при помощи скребка. Подвод газа осуществляется через трубу, приваренную тангенсциалъно к корпусу. Отвод через центральную трубу.

. Конвейер с магнитоуловителем

Рисунок 2 - Конвейер с магнитоулавителем

. Электрооборудование, КИП и автоматика установки.

. Грохот инерционный ГИТ - 0,63х2-М 2шт.

. Железоотделитель шкивной I шт.

. Дробилка щековая ДЛЩ 80х150

. Аэросепаратор горизонтальный

Производительность, кг/ч   300

Скорость потока воздуха в камере разделения, м/с 0...5

Рисунок 3 - Аэросепаратор

6.3 Технология производства

.3.1 Назначение и состав участка демеркуризации

Участок демеркуризации отработанных ртутных ламп предусматривается для переработки и обезвреживания бракованных и отработанных люминесцентных (ЛЛ) и дугоразрядных ртутных ламп (ДРЛ) с извлечением ртутьсодержащих отходов и демеркуризированного стеклобоя. Извлечение ртути происходит в установке демеркуризации при температуре 550 ºС с последующей конденсацией паров в адсорбере.

Участок включает следующие основные технологические отделения и помещения:

отделение демеркуризации и разборки ДРЛ с зоной промежуточного хранения сырья и отходов демеркуризации;

лаборатория химическая;

щитовая.

6.3.2 Назначение и состав участка сепарации

Режим работы обогатительной установки определяется двумя факторами - производительностью установки демеркуризации и режимом её работы.

Рисунок 4 - Установка сепарации. Общий вид

При производительности 200 тыс.ламп в год и работе 260 рабочих дней в году (по аналогии с установкой демеркуризации) расчетная суточная производительность обогатительной - установки составляет около 770 ламп (200000/260) или 310 кг/сут. Следовательно, необходимая суточная производительность обеспечивается непрерывной работой обогатительной установки в течение двух часов.

Таким образом работа обогатительной установки должна планироваться одну смену в сутки в течение двух часов.

При увеличении времени работы обогатительной установки она может обслуживать несколько установок демеркуризации или аналогичные установки большей производительности.

В комбинации с установкой в условиях ее непрерывной круглосуточной работы при максимальной производительности (750 ламп/ч или 300 кг/ч или 7200 кг/сут.), обогатительная установка должна работать синхронно три смены в сутки также при рекомендуемой производительности 300 кг/ч; одна установка может обслужить две таких установки, но уже при производительности 600 кг/ч (достигается изменением числа оборотов питателя аэросепаратора).

6.3.2.1 Характеристика исходного сырья и готовой продукции

Исходным сырьем обогатительного процесса является демеркуризованный стеклобой, поступающий с установок термической демеркуризации отработанных и бракованных ртутных ламп; принципиально в качестве, исходного сырья можно использовать подлежащие разделению коллективные концентраты цветных металлов. Выделенные из демеркуризованного стеклобоя методами обогащения на других установках. Режимы переработки необогащенного демеркуризованного стеклобоя и коллективных концентратов различны.

Как объект сепарации демеркуризованный стеклобой характеризуется следующими данными:

· гранулометрический состав:

· 90 % массы боя ламп сосредоточено в классе -20 +2 мм (выход класса -10 +5 мм составляет около 50 %, класса -5 +2 мм - около 25 %);

· вещественный состав :

· суммарное содержание металлов -2-3 % ( в том числе алюминиевые цоколи -до 2,5 %, медно-никелевые выводы - до 0,4 %, латунные штырьки - около 0,4%, вольфрамовые спирали - 0,03 %, оловянно-свинцовый припой - до 0,1 %); содержание свинцового стекла составляет обычно 1,7-3 %, люминофоров - до 1,5 %, обугленных остатков мраморной мастики - до 0,9 % и пластмассовых вкладышей 0,05-0,07 %. Содержание ртути в общей массе демеркуризованного боя ламп не превышает допустимую санитарную норму (2,1.10-4 %), содержание ртути в тонких классах - около 0,003 %.

6.3.2.2 Распределение компонентов по классам крупности

Все металлические компоненты ламп (кроме медно-никелевых выводов) после демеркуризации в основном находятся в свободном состоянии: около 90 % цоколей концентрируется в классе -40+20 мм (до 10 % цоколей представлено "сростками" с остатками ножек), свыше 90 % латунных штырьков - в классе -5+2 мм, 55-80 % вольфрамовых спиралей - в классе -5+2 мм, зерна оловянно-свинцового припоя - в классе -2 мм; медно-никелевые выводы преимущественно находятся в "сростках" с свинцовым стеклом ножек и на 60-70 % сосредоточены в классе -20+10 мм. Большая часть свинцового стекла приходится на фракцию -20+10 мм (в составе ножек с выводами). Практически весь люминофор находится в классе - 0,25 мм. Около 50 % собственно стеклобоя имеет крупность -10+5 мм.

Основным компонентом коллективного концентрата является свинцовое стекло (содержание около 65 %) и стекло колб (около 22 %); металлические компоненты представлены алюминиевыми цоколями ( около 1 %), медно-никелевыми выводами ( около 3 %), латунными штырьками (около 6 %), оловянно-свинцовым припоем (около 0,7 %) и вольфрамовыми спиральками (около 0,2 %). Готовой продукцией установки являются пять концентратов цветных металлов, соответствующие стандарту на вторичные цветные металлы ( ГОСТ 1639-78); представлены в табл.2 [ 2 ]

Таблица 2 - Характеристика концентратов цветных металлов

Наименование  концентратов	Содержание  одноимённных  концентратов, %	Обозначение по ГОСТ 1639-78
Алюминиевый	Металла не менее 50	Р.3.5.1 кл.А гр.Х сорт 2
Медно-никелевый	Сумма меди, никеля и кобальта -  не менее 20	р. 3.5,8 кл.Г сорт I
Медно-цинковый	Меди не менее 12	р. 3.5.6 кл.А гр. ХШ сорт 3
Оловянно-свинцовый	Олова не менее 3	р.3.5.9 кл. А гр.III сорт I
Свинцовый	Свинца не менее 10	р.3.5.11 кл.Г сорт 2

Полупродуктом установки является обогащенный демеркуризовный стеклобой, содержащий около 0,1 % люминофора, не более 0,1 % металлических компонентов и около 0,4 % мастики. Достаточно полно обезвреженный стеклобой рекомендуется использовать в производстве строительных материалов, в дорожном строительстве, в стекольном производстве и т.п.

Примечание: Отвальные хвосты содержат около 40 % люминофора (извлечение 94 %), около 47 % стекла колб (извлечение 1,4 %), около 12 % мастики (извлечение около 40 %).

Таблица 3 - Материальный баланс обогащения демеркуризованного стеклобоя

Исходное сырьё и продукты обогаще-ния	Выход, массовая доля, %	Содержание, массовая доля, %
		цоколи	выводы		штырьки	припой		ножки		цоколи	выводы	штырьки		припой	ножки
Алюминиевый концентрат	1,92	50,32		0,04	0,05	-	1,48		92,01		0,80		0,52	-	1,29
Медно-никеле-вый концентрат	0,22	-		35,55	-	-	64,0		-		78,18		-	-	6,40
Медно-цинковый концентрат	0,60	-		0,32	27,92	0,05	12,35		-		1,91		93,04	0,78	3,37
Оловянно-свинцовый концентрат	0,13	-		1,62	-	15,08	14,23		-		2,09		-	49	0,84
Свинцо-вый концентрат	1,96	1,61		0,49	0,19	0,01	84,44		3,0		9,56		2,07	0,22	75,23
Хвосты (стекло-бой)	92,29	0,06		0,01	0,01	0,02	0,29		4,99		7,46		4,37	50,0	12,34
Отвальные хвосты (люмнофор, пыль)	2,88	-		-	-	-	0,41		-		-		-	-	0,53
Исходное (демерку-ризован-ный стеклобой)	100,0	1,05		0,10	0,18	0,04	2,20		100,0		100,0		100,0	100,0	100,0

6.3.3 Описание технологического процесса

Отработанные лампы поставляются согласно графику автотранспортом в герметичных металлических контейнерах на участок - в зону хранения сырья и отходов демеркуризации. Разгрузка с автотранспорта производится под навесом с помощью подвесного электрического крана. Транспортировка в зону хранения сырья и отходов демеркуризации и складирование осуществляется электропогрузчиком. В этой же зоне хранится сорбент в бочках.

Из зоны хранения сырья контейнеры с лампами поставляются напольным транспортом соответственно: люминесцентные лампы к установке, дугоразрядные - на разборку к столу.

Лампы ДРЛ различных заводов, разложенные по типоразмерам, подвергаются механической разборке: отделяются ртутные горелки, стеклянные колбы и металлическая арматура.

Разборка ламп ДРЛ осуществляется на столе, покрытом листовой нержавещей сталью, с отбортовкой 10 мм, бортовыми отсосами и ловушкой для ртути.

Стеклянные колбы и металлическая арматура ДРЛ укладываются в отдельные контейнеры и вывозятся в зону хранения отходов демеркуризации, а затем в соответствии с графиком вывоза: стеклянные колбы - на спецотвал, металлическая арматура ДРЛ - на пункты "Вторцветмета".

Горелки ДРЛ и битые лампы ЛЛ складываются в контейнеры и поставляются напольными тележками к установке и краном подаются в дробилку ртутьсодержащих отходов.

Целые лампы перекладываются на приемный стол элеватора установки. Элеватором лампы транспортируются на стол загрузочный и от него через устройство загрузки ламп поштучно подаются в дробилку установки.

                                  Люминисцентные лампы        

 

 

                                                           Дробление £ 40 мм

 

 

                                    Термообработка

 

 

      Техн.газы                               Демеркуризованный стеклобой

    

 ФИЛЬТРАЦИЯ

          АЭРОСЕПАРАЦИЯ

  Очищен.          Ртуть                       

воздух                                  Тяжёлая                                  Лёгкая                        Тонкая

                                           фракция                                  фракция                     фракция

                                                                                                                  Отвальные хвосты                           

                                                                                                                  (пыль, люминофор) 

                         ГРОХОЧЕНИЕ                                          ГРОХОЧЕНИЕ

    +5 мм           -5+2 мм     -2 мм                      +20 мм                       -20 мм

       ДРОБЛЕНИЕ                                         -20+12 мм                             Хвосты

                                                                                Al к-т                             (стеклобой)

                               Cu-Zn к-т                              (цоколи)

                            (лат. штырьки)     

                                                   Sn-Pb к-т

                                                   (припой)

МАГНИТНАЯ

СЕПАРАЦИЯ

Cu-Ni к-т                  Pb к-т

(выводы)                 (стекло)

                    Отделение Al

            Pb к-т                    Al к-т

           (стекло)                (цоколи)

      

                                                               Al к-т                                        

                                                             (цоколи)

 

Рисунок 5 - Технологическая схема переработки люминесцентных ламп

В обеих дробилках лампы ЛЛ и горелки ДРЛ дробятся на куски до размера 40 мм и затем винтовым транспортером дробленый стеклобой подается через клапан в электропечь установки на термообработку.

Время разогрева печи - около 3-х часов. В печи бой ламп нагревается и перемещается вдоль печи с помощью шнека.

В процессе термообработки поддерживается температура 550 °С, достаточная для обеспечения быстрого перехода ртути в газовую фазу (ртуть практически полностью испаряется из стеклобоя). Дальнейшее повышение температуры недопустимо, т.к. при этом возможно размягчение и спекание свинцового стекла ламп и вызванное этим неполное испарение ртути.

Время пребывания материалов в печи - около 20-30 минут.

Обожженный (демеркуризированный) стеклобой, состоящий из отходов стекла, цветных металлов и люминофора, выгружается из печи на винтовой конвейер с водоохлаждаемым корпусом, где происходит охлаждение стеклобоя до 20 °С, из него подается на участок обогащения.

Содержание ртути в стеклобое не превышает 2.0*10-4 % масс ртути, что меньше ПДК ртути в почве (2,1.10-4 % масс ртути).

Ртуть в печи переходит в газообразное состояние и уносится из нее с потоком технологических газов в фильтр-дожигатель .

Технологические газы, выходящие из печи, помимо паров ртути содержат в своем составе ряд органических соединений, которые при низкой температуре в печи сгорают неполностью, а также захваченные потоком газа стеклянную пыль и люминофор.

В фильтре-дожигателе технологические газы очищаются от стеклянной пыли и люминофора, а органика разлагается на углекислоты, газ и воду.

Стеклянная пыль и люминофор, стряхиваемый с рукава фильтра, попадает обратно в печь и удаляется из нее вместе со стеклобоем. Очищенный от пыли технологический газ через боковой патрубок поступает на конденсацию в конденсатор, охлаждаемый водой. Ртутъсодержащий шлам (ступпа), содержащий до 70 % масс металлической ртути, стекает на водоохлаждаемый поддон конденсатора и периодически (1 раз в год) извлекается из него в герметичный металлический контейнер, который вывозится в зону хранения сырья и отходов демеркуризации.

Выходящие из конденсатора технологические газы направляются на доочистку в рукавный фильтр и после него подвергаются санитарной очистке в адсорбере на поглотителе паров ртути.

Очищенные технологические газы, содержащие ртуть в количестве 0,01 мг/м3, что соответствует ПДК ртути в воздухе рабочей зоны, после повторной очистки выбрасываются в атмосферу. Двойная очистка от ртути позволяет достигнуть ПДК для населенных мест (0,0003 мг/м3).

Загрузка сорбента в адсорбер производится через верхний фланец, а удаление - через нижний шибер.

Отработанный сорбент, содержащий около 10 % масс ртути, удаляется из адсорбера по мере насыщения (2-3 раза в год) в герметичные контейнеры, которые на тележке доставляются к проёму и опускаются на отм.0.000 краном и затем на тележке вывозятся в зону хранения сырья и отходов демеркуризации.

В зоне хранения отработанный сорбент, как и ступпа, хранятся не более суток и направляются на ртутный комбинат на переработку.

Установка постоянно работает под разряжением при помощи струйного насоса, что предотвращает выброс паров ртути в помещение.

Таблица 4 - Техническая характеристика установки демеркуризации

Показатель	Проект	факт
Производительность, ламп/час,   кг/час	150 50
Режим работы		непрерывный
Размеры ламп,макс:  диаметр, мм  длина, мм	442 1600
Содержание ртути в исходном материале, %	менее 0,02
Содержание ртути в стеклобое  - в отходящих газах, мг/кг, мг/м3	2,0 0,01
Количество сбросного газа, нм3/час	макс 10
Температура печи, оС	макс 550
Время разогрева печи, час	3,0
Разряжение в системе, мм.вод.ст.	не менее 10
Расход воды на охлождение, м3/час	1,0
Расход сжатого воздуха, нм3/час	0,5
Установочная мощность, кВт	50
Масса установки , т	5
Габаритные размеры:  длина, мм  ширина, мм  высота, мм	10480 6345 6505

Демеркуризованный стеклобой (отходы термической демеркуризации ртутных ламп) подаётся из термического отделения, конвейером, в приёмную воронку горизонтального аэросепаратора, в котором потоком воздуха делится на три фракции - тяжелую, легкую и тонкую.

Тяжёлая и легкая фракции подвергаются затем раздельному грохочению (на грохотах типа ГИТ 0,63 х 2-М), а тонкая фракция, содержащая преимущественно люминофор и пыль, выводится из процесса (отвальные хвосты); выход отвальных хвостов - около 3 %.

Тяжелая фракция аэросепарации поступает на двухдечный вибрационный грохот, на котором выделяютря два готовых концентрата:

медно-цинковый ( класс - 5+2 мм) и оловянно-свинцовый (класс- 2 мм). Надрешётный продукт двухдечного грохота (класс + 5 мм) подвергается дроблению в щековой дробилке типа ДЛЩ- 80х150 и затем - магнитной сепарации на ленточном конвейере с магнитным шкивом типа Ш 65-63М с выделением двух концентратов: медно-никелевого - (магнитная фракция) и свинцового (немагнитная фракция).

Лёгкая фракция аэросепарации разделяется на грохоте по классу 20 мм с выделением алюминиевого концентрата ( класс + 20 мм) и обогащенного демеркуризованного стеклобоя.

В случае обогащения переизмельченного демеркуризованного стеклобоя до 50 % алюминиевых цоколей может содержаться в классе

20 + 10мм (первоначальная форма цоколей в этом классе не сохраняется, преобладают смятые, изорванные цоколи, часто с запрессованными внутри осколками стекла).

В этом случае для обеспечения полноты извлечения алюминия и качества концентрата необходимо при грохочении легкой фракции использовать двухдечный грохот с решетами соответственно 20 мм и 12 мм: при таком грохочении существенно повышается извлечение алюминия и несколько снижается загрязнение алюминиевого концентрата стеклом ( по сравнению с грохочением только по классу 12 мм).

При обогащении переизмельченного демеркуризованного стеклобоя выделяемый свинцовый концентрат несколько больше загрязняется алюминиевыми цоколями. Для удаления цоколей, ввиду малого выхода свинцового концентрата последний рекомендуется периодически подвергать вручную грохочению по классу 5 мм.

6.4 Мощность и режим работы производства

Мощность (производительность) участка составляет 200 тысяч штук в год, из них:

ламп люминесцентных - 160 тысяч штук;

ламп дугоразрядных ртутных - 40 тысяч штук.

Для демеркуризации ламп на участке предусматривается одна установка, перерабатывающая в год 200 тысяч штук ртутных ламп.

В соответствии с заданием на проектирование, с учетом специфики технологического процесса и производительности установки режим работы участка - 260 рабочих дней в году, на установке работа двухсменная, по 6 часов в смену, разборка ламп ДРЛ - односменная, по 6 часов.

Действительный фонд времени работы установки 1550 часов в год.

Характеристика и расход сырья представлены в таблице 5.

Таблица 5 - Характеристика и расход сырья

Наименование	Обозна-чение ГОСТ, ОСТ, ТУ	Характеристика сырья, регламентируемые показатели	Расход в год, тыс. штук, кг	Тара, упаковка	Мас-са еди-ницы упа-ковки, кг
1.Отработанные люминицентные лампы (ЛЛ)	-	Содержание компонента, в %: - стекло   90.58 -94.92; - металлы  1.62 -4,  в т.ч.      ртуть  0.02; прочее (мастика, люминофор) 1.76 -5.2; масса,  г   93 -391	160	Герметичный металический контей-нер	80
2.Отработанные ртутные дуговые лампы (ДРЛ)	-	Содержание ртути не более, %  0.05; масса, г        107,0-517.7	40	Герметичный металлический контейнер	13
3.Поглатитель паров ртути (на технологические нужды)	ТУ 6-17-5795739-112-90	Гранулы чёрного цвета размером 0.5-3.0 мм Содержание железа 18¸25%	774	бочка	120

Таблица 6. - Характеристика выпускаемой продукции

Наименование	Обозначение ГОСТ, ОСТ, ТУ	Характеристика готовой продукции. Регламентируемые показатели	Объём в год, т	Тара, упаковка	Масса единицы упаковки	Примечание
1	2	3	5	6	7	8
1. отходы ртутьсодержащие	ГОСТ 1639-78 Класс Е
ступпа	I сорт	Шлам, состоящий из сконцентрирова-вшейся капельной ртути, влаги, люминофора, порошкообраз-ного стекла. Содержание ртути до 70% по массе метал-лической ртути.	17	Металли-ческий гермети-чный контей-нер	17	На переработку на Никитовский ртутный комбинат
Отработан- ный сорбент	II сорт	Гранулы чёрного цвета, содержащие ртуть и незначительное кол-во порошкообраз-ных веществ. Содержание ртути до 10% по массе метал-лической ртути.	780	Метал-лический герметич-ный контей-нер	120	На переработку на Никитовский ртутный комбинат
3. Колбы ртутных ламп ДРЛ		Стекло (4 класс опасности)	0,08
4.Демерку-ризованный стеклобой, включаю-щий: -отходы стекла		Содержат: ртути - 2.10-4 %; стекла - 97-98%; люминофора -   0.2	89,9			На установку сепарации ОДС-1

Продолжение таблицы 6

1	2	3	5	6	7	8
-алюминие-вый концентрат (содержание металла не менее 70 %) -медно-никелевый концентрат		цветных металлов (алюминиевого и медно-никелевого концентрата) - 2-3% (4 класс опасности)

6.5 Материальный баланс производства

Материальный баланс производства по ртути выполнен на 100 ламп и приведён в таблице 7.

Таблица 7 - Материальный баланс

Материалы	Количество, кг	Содержание ртути, %	Количество ртути, кг	Выход ртути, %
Исходные материалы Лампы отработанные Сорбент (на 1 технологический адсорбер)  Всего: Продукт переработки Ступпа Отработанный сорбент Загрузка и выгрузка (сорбента 2-3 раза в год) Стеклобой демиркуризованный Стеклянные колбы  ( от ламп ДРЛ) Итого:	45  258 303  8.5.10-3 258   44.95  0.04 303	0.02  -   76 9.10-3   2.1.10-4  - -	9.10-3  -   6.48.10-3 2.43.10-3   9.7.10-5  - 9.0.10-3	100  -   72 27.122   0.877  - 100

Из таблицы видно, что более 99% ртути из ламп переводится в продукты ступпу и отработанный сорбент, направляемые на ртутный комбинат на переработку.

Общие потери ртути при обезвреживании ламп составляют менее 1% ртути, находящейся в лампах: потери ртути со стеклобоем составляют 0.877 % и с технологическими газами в окружающую среду теряется 1.3.10- 3 % ртути.

6.6 Расчет конвейера с магнитоуловителем

.6.1 Описание процесса магнитной сепарации

В технологической схеме переработке ртутных ламп магнитная сепарация применяется для разделения демеркуризованного стеклобоя на магнитную фракцию (медно-никелевые выводы) и не магнитную (свинцовое стекло).

Магнитная сепарация - процесс разделения твердых материалов в магнитном поле, основанный на использовании различий в их магнитных свойствах (главным образом в магнитной восприимчивости).

Для выделения из отходов магнитного продукта наиболее подходят сепараторы барабанного типа. Конструкция барабанного магнитного сепаратора представляет собой магнитный барабан, приводящий в движение конвейерную ленту. Основной узел магнитного барабана - вращающаяся магнитная система (магниты постоянного действия), встроенная в ведущий барабан ленточного конвейера. Магнитное поле создается с помощью супер-сильных постоянных магнитов из редких элементов, оно существует на всей поверхности барабана. Стандартные модели выпускаются диаметром от 305 до 915 мм и длиной от 305 до1525 мм.

Притянувшиеся к барабану магнитные компоненты удаляются конвейерной лентой, для которой магнитный шкив, как отмечено, является ведущим. В нижней части барабана лента отрывает притянувшиеся к нему магнитные частицы; под барабаном целесообразно устанавливать шибер, регулирующий выход магнитного и немагнитного продуктов. Для повышения эффективности сепарации подавать материал к барабану необходимо тонким слоем.

6.6.2 Расчет

Исходные данные: Плотность транспортируемого материала 1,1т/м3; скорость ленты, необходимая для технологического процесса магнитной сепарации vл = 0,6м/с. Транспортер с приводом установлен в отапливаемом закрытом помещении (температура окружающей среды от +10° до +25°С). Максимальная влажность воздуха 75%.

Транспортер работает две смены по 6 ч (12ч в сутки) и 260 дней в году. Коэффициент готовности транспортера Kг = 0,96; коэффициент использования транспортера по рабочему времени Kв= 0,85 - 0,9.

. Определяем режим и расчетные группы работы транспортера

Коэффициенты планового использования конвейера по времени в сутки

эти значения коэффициентов соответствуют классу ВЗ использования конвейера по времени.

. Определение производительности транспортера

Так как на проектируемом транспортере выполняется технологический процесс, нам известна требуемая скорость движения ленты vл = 0,6 м/с.

Относительно скорости движения ленты, принимаем ленту шириной B = 400 мм = 0,4 м, резинотканевую, общего назначения, предварительного типа ТЛ - 100; прочность 100 Н/мм и масса 1 м2 mл = 43 кг/м3. Тогда расчетную, максимальную, массовую производительность транспортера, по наибольшему грузопотоку, с учетом коэффициента неравномерности загрузки и использования транспортера по времени, можно определить по следующей формуле:

,

где F - площадь поперечного сечения груза на ленте, м2;

 м2,= (0,9B - 0,05) = 0,9·0,4-0,05=0,31 м - грузонесущая ширина ленты, т.е. ширина, на которой расположен груз; h = 0,05 м - высота слоя груза; v - скорость движения ленты, м/с; r - плотность груза, т/м3.

т/ч.

Определяем максимальную производительность по пропускной способности загрузочного устройства:

м = Qр.мTKэ,

где Т = tп.с = 12 ч; Kг = 0,96; Kв = 0,85; коэффициент неравномерности загрузки Kн = 0,92; общий эксплуатационный коэффициент э = KгKвKн = 0,96·0,85·0,92=0,75. м = 38·12·0,75=342 т/сутки.

С учетом коэффициента использования производительности Кз.г = 0,66 определим среднюю массовую производительность транспортера:с = Qм Кз.г = 342·0,66=256 т/сутки.

. Определение мощности электродвигателя привода

На конвейере устанавливаем прямые роликоопоры диаметром 58 мм. По табл. 4.5 (Л13) выбираем расстояния между роликоопорами на нижней ветви lр.н = 1,1 м. По каталогу завода-изготовителя массы вращающихся частей нижних роликоопор mр.н = 8 кг. Верхняя ветвь ленты поддерживается специальным настилом.

Определяем линейные силы тяжести: qр.н - вращающихся роликоопор на нижней ветви ленты; qл - ленты; qм - транспортируемого материала.

р.н = gmр.н/lр.н = 9,81·8/1,1≈71Н/м ;

л = gmлB = 9,81·43·0,4≈169Н/м ;

где mр.н, mл - массы соответственно вращающихся частей роликоопор и ленты; - ускорение свободного падения; lр.н - расстояние между роликоопорами на нижней ветви ленты; B - ширина ленты.

Линейную силу тяжести транспортируемого материала определяем по средней производительности

р.с = Qс/ТКэ’= 256/(12·0,68)≈31т/ч,

где Кв = 0,9; Кг = 0,96; Кн = 0,8; Кэ’= 0,68.

Тогда по формуле (4.44 (Л1)) находим

м = gQр.с/(3,6v) = 9,81·31/(3,6·0,6)≈141 Н/м,

где v - скорость движения ленты.

Общее сопротивление движению ленты на транспортере определяем по формуле (4.43 (Л1)):

= КдLг[(qм + qл)wв + (qл + qр.н)wн] ± qмH,

где Кд - обобщенный коэффициент местных сопротивлений на оборотных барабанах, в местах загрузки и других точках (Кд = 5,8); Lг - длина горизонтальной проекции расстояния между осями приводного и натяжного барабанов транспортера, м; qм , qл , qр.н - линейные силы тяжести соответственно материала, ленты и вращающихся частей роликоопор на нижней ветви ленты, Н/м; wв - коэффициент сопротивления движению верхней ветви ленты; при движении ленты по плоскому настилу из стали или дерева,

wв = 0,35 ÷ 0,6 в зависимости от условий эксплуатации (в нашем случае wв = 0,4); н - коэффициент сопротивления движению нижней ветви ленты (для ветви на прямых однороликовых опорах для средних условий работы wн = 0,022); знак “+” перед последним членом ставится при подъеме груза, а знак “ - “ при спуске (в нашем случае ставится знак “+“).=  Н.

По формуле (4.11(Л13)) определяем мощность приводного двигателя при коэффициенте запаса Кз = 1,15 и h = 0,8:

= КзWv/(1000h) = 1,15·2299,5·0,6/(1000·0,8)=1,98 кВт.

На транспортере устанавливаем однобарабанный привод. По табл. (4.6 (Л13)) для приводного барабана при средних производственных условиях принимаем коэффициент трения ленты о поверхность барабана m = 0,25; общий угол обхвата (a1 + a2) = 400°; тогда тяговый фактор (см. табл. 4.11 (Л13)) Т = еm(a1 + a2) = 5,74 и выражение

еm(a1 + a2)/(еm(a1 + a2) - 1) = 1,21.

. Тяговый расчет транспортера

Расчетное натяжение ленты

Sнб = КзWеm(a1 + a2)/(еm(a1 + a2) - 1) = 1,15·2299,5·1,21≈3200 Н.

Расчетный коэффициент запаса прочности ленты определяем по формуле (4.2 (Л13)) при Кст =0,9; Кт= 1; Кр = 0,95

К’ = K0/(КстКтКр) = 7/(0,9·1·0,95)=8,2

Определяем необходимую прочность резинотканевой ленты:

рт = SнбК’/В = 3200·8,2/400=65,6 Н/мм.

Резинотканевая лента типа ТЛ-100 имеет прочность 100 Н/мм и максимальное допускаемое натяжение Sрт.д = 11 Н/мм.

Выполняем проверку:

/B = Sнб/В = 3200/400 = 8 Н/мм < [Sрт.д = 380 Н/мм].

Принимаем диаметры барабанов: приводного Dп = 400 мм, натяжного Dн = 248 мм.

Коэффициент использования прочности ленты определяем по формуле (4.23'' (Л13)):

Ф = еm(a1 + a2)/(еm(a1 + a2) - 1) = (5,74 - 1)/5,74 = 0,83.

По формуле (4.20 (Л13)) вычисляем натяжение ленты, сбегающей с приводного барабана,

сб = Sнб/еma2 = 3200/2,4=1333 Н,

где принято m = 0,25; a2 = 200°; еma2 = 2,4.

Принимаем для приводного барабана m = 0,25 и a1 = 200°, при этом тяговый фактор еma2 = 2,4 и общий тяговый фактор еm(a1 + a2) = 5,74.

По формуле (4.28 (Л13)) определяем давление на поверхности приводного барабана:

pл =  МПа,

что вполне допустимо, так как pл.д = 0,035 МПа (см. с. 118 (Л13)). Этим заканчивается обобщенный проектировочный расчет транспортера. Корректировка расчета не требуется.

. Расчет дополнительных усилий при пуске транспортера

По формуле (4.67 (Л13)) определяем максимальное натяжение ленты при пуске транспортера:

пуск = Sн.п + Wн.п + Wв.п + j(2qл + qм)(1 + kи)L/g,

где Sн.п - первоначальное пусковое натяжение сбегающей ленты, создаваемое натяжным устройством, Н; Wн.п и Wв.п - статические сопротивления движению ленты соответственно на нижней и верхней ветвях конвейера, подсчитанные по пусковому коэффициенту сопротивления Wп, Н; j - ускорение ленты при пуске конвейера, м/с2; kи = 0,05 - 0,08 - коэффициент, учитывающий инерцию вращающихся масс роликов и барабанов (меньшее значение принимают при длине транспортера до 100 м, большее - при длине более 100м).

Принято: j = 0,15 м/с2; kи = 0,08; wн.п = 1,2·0,022=0,026 при Wп = 1,2; wв.п = 1,2·0,4=0,48 при wп = 1,2; Sн.п = Кп.сSс.б = 1,2·1333=1599;

Wн.п = КдLг(qм + qл)wв.п - qлH =  Н/м;

в.п = КдLг(qм + qл)wв.п + (qм + qл)H = 5,8·2,8(141+169)0,48+(200+169)1,1=2758 Н/м;

пуск = 1599+55 + 2758 + 25 = 4437 Н.

Для проверки правильности выбора ленты по формуле (4.2 (Л13)) при Коп = 5 определяем

Кп’ = Kоп/(КстКтКр) = 5/(0,9·1·0,95)=6.

По формуле (4.5 (Л13)) находим

рт = SпускКп’/B = 4437·6/400=66 < [100] Н/м.

Исходя из того, что при запуске транспортера максимальный крутящий момент

Мкр.max = 1,5Мкр., уточняем мощность приводного электродвигателя:дв.тр = 1,5Nдв.р = 1,5·2,3=3,45 кВт.

По каталогу выбираем мотор-рекдуктор МЦ2С-125-35,5-ЦУЗ ГОСТ 20721-76 ТУ2-056-190-80 с установленной мощностью 4 кВт.

Частота вращения приводного барабана:

б = 60vл/(pDб) = 60·0,6/(3,14·0,4)=29 об/мин.

7. Сервисная часть

.1 Эксплуатация и ремонт оборудования конвейера

В целях поддержания ленточного конвейера пригодном для эксплуатации состоянии и предупреждения преждевременного износа и поломок необходимо осуществлять качественное обслуживания, уход и своевременный ремонт оборудования.

Контроль за соблюдением правил обслуживания, и проведение ремонта возложены на ремонтные службы завода. Обеспечение правильной эксплуатации оборудования является также важнейшей обязанностью всего цехового персонала и в первую очередь производственных мастеров.

Эффективное использование оборудования возможно лишь при правильном его эксплуатации и бережном отношении к нему со стороны обслуживающего персонала.

Обслуживающий персонал обязан знать и строго соблюдать правила технической эксплуатации (ПТЭ) и инструкции по техническому обслуживанию, уходу за оборудованием. Знания соблюдение указанных правил и инструкции должны систематически проверяться.

Техническое обслуживание включает в себя:

ежесменное техническое обслуживание

ежесуточная проверка правильной эксплуатации и технического состояния.

периодические технические осмотры, выполняемые после отработки оборудования определенного числа часов.

7.1.1 Структура ремонтно-механической службы цеха

Цеховые ремонтные службы входят в состав производственных цехов и предназначаются для ремонтных операций по всем видам оборудования, установленного в цехе.

Рисунок 6 - Схема организационной структуры ремонтной службы цеха

7.1.2 Годовой график планово-предупредительных ремонтов

Таблица 8 - Виды ремонтов

Краткая техническая характеристика	Масса в тоннах	Вид ремонтов	Периодичность между ремонтами отработанных оборудованием часов	Периодичность ремонтов в часах	Число ремонтов в цикле
Ленточный конвейер Ширина 1300мм. Длина 20000мм	5,300	ТО  Т К	730  4380 26280	8  36 144	30  5 1

Ленточный конвейер работает 21ч в сутки, 25,6 дня в месяц, используется по времени =87,5%.

Периодичность между ремонтами в месяцах состоит:

Таблица 9 - Годовой график планово-предупредительных ремонтов на 2011 год.

Оборудование

1 квартал

2 квартал

3 квартал

4 квартал

Дата и продолжительность последнего ремонта

Январь

Февраль

Март

Апрель

Май

Июнь

Июль

Август

Сентябрь

Октябрь

Ноябрь

Декабрь

ТО

Т

К

Сумма ремонтов

Цепной транспортер

ТО/8

ТО/8

ТО/8

ТО/8

ТО/8

ТО/8

ТО/8

ТО/8

ТО/8

ТО/8

ТО/36

ТО/8

Март 2010 год 144 час

10 ТО-80 ч

2 Т-72 ч

-

152 ч

7.1.3 Межремонтное обслуживание, виды ремонтов и их содержание

Межремонтное обслуживание - это вид обслуживания (осмотр и текущий ремонт) включает наблюдение за выполнением правил эксплуатации оборудования, указанных в технических руководствах заводов - изготовителей, особенно механизмов управления, ограждений и смазочных устройств, а также своевременное устранение мелких неисправностей и регулирование механизмов.

Межремонтное обслуживание выполняют во время перерывов в работе оборудования, не нарушая процесса производства.

Межремонтное обслуживание выполняют рабочие, обслуживающие станки или оборудования, и дежурный персонал ремонтной службы цеха (слесари, электрики, смазчики и др.).

Межремонтное обслуживание оборудования проводят ежесуточно либо реже в зависимости от назначения оборудования. При работе оборудования в две смены осмотр и текущий ремонт осуществляют в не рабочую смену, а при работе оборудования в три смены межремонтное обслуживание выполняют на стыке двух смен.

Межремонтное обслуживание оборудования проводят наладчики и операторы, в случае необходимости привлекают слесарей цеховой ремонтной службы.

В период между ремонтами всё оборудование, работающее в условиях загрязненности, промывают. В эти же периоды меняют масло или пополняют его в оборудовании с централизованной и картерной системой смазки. Работу осуществляют по специальному графику.

Между плановыми ремонтами периодически проверяют герметическую точность деталей, а также проводят профилактическую проверку прецизионного оборудования по особому плану - графику.

Плановый осмотр оборудования проводят с целью проверки его состояния, устранения мелких неисправностей и выявления объема подготовительных работ, выполняемых при очередном плановом ремонте.

Ежесменное техническое обслуживание состоит в тщательном и своевременном обслуживании и выполняется эксплуатационным и дежурным персоналом. При этом устанавливается время и продолжительность обслуживания, распределение обязанностей между эксплуатационным и дежурным персоналом. Время ежесменного технического обслуживания может быть выбрано или во время смены, или между сменами. Ежесменное техническое обслуживание регламентируется инструкцией и включает наличие смазки в узлах сопряжения, проверяют действие рукояток управления, осмотр наружных частей машины, контроль-проверка легкодоступного изнашивающихся деталей. Обнаруженные мелкие дефекты устраняются немедленно.

Ежесуточная проверка правильной эксплуатации и технического состояния выполняется цеховыми и участковыми механиками и сменными мастерами. Отклонения в работе оборудования фиксируется в журнале, и устраняются.

Технические осмотры проводятся для проверки технического состояния оборудования, выявление и устранение неисправностей, а также определение объёма предстоящего планового ремонта. Результаты осмотра заносятся в агрегатный журнал. Технический осмотр выполняется ремонтным персоналом с участием эксплуатационного персонала по графику ремонтные смены, а также в период технологических простоев.

В состав технических осмотров входят:

вскрытие люков, крышек.

осмотр, проверка состояния узлов.

выполнение мелких ремонтных работ.

выявление объема работ для ближайшего планового ремонта.

регулировка основных узлов.

проверка правильности переключений и исполнения команд, подающих от пульта управления.

проверка исправности ограничителей и упоров.

Проведение ремонта планируют в соответствии с ремонтными нормативами на каждую единицу оборудования. При этом принимают во внимание данные журнала учета работы оборудования, установленный межремонтный период, отработанные часы или смены за межремонтный период. В годовой план включают осмотровый, малый, средний и капитальные ремонты оборудования.

Для проведения межремонтного обслуживания и основных ремонтов необходим резерв запасных деталей. Запасные детали хранятся в кладовой, их запас постоянно возобновляется. Для снижения простоев оборудования к началу ремонта необходимо иметь большую часть запасных частей для замены изношенных. В зависимости от назначения запасные детали хранятся в готовом виде, в предварительно обработанном или в виде заготовок.

Плановый ремонт - это ремонт, предусмотренный национальной системой технического обслуживания и ремонта оборудования и выполняемый через установленное нормами количество часов, отработанных оборудованием, или при достижении установленного нормами технического состояния.

Неплановый ремонт - это ремонт, предусмотренный рациональной системой технического обслуживания и ремонта оборудования, но осуществляемый в неплановом порядке, по потребности.

Повреждения и износ деталей механической части оборудования могут быть разбиты на две группы, вызывающие необходимость в ремонтах, принципиально отличающихся по характеру входящих в них работ:

износ и повреждения деталей внутри сборочных единиц, не вызывающие нарушения правильности взаимодействия сборочных единиц, хотя в ряде случаев приводящие к потере точности оборудования из-за возникновения вибраций при взаимодействии износившихся деталей;

износ рабочих поверхностей базовых деталей сборочных единиц, приводящий к нарушениям первоначальных траекторий их взаимного перемещения и непосредственно вызывающий потерю точности или производительности оборудования.

Текущий ремонт - это плановый ремонт, выполняемый с целью гарантированного обеспечения работоспособности оборудования в течение установленного нормативами количества часов работы до следующего ремонта и состоящий в замене или восстановлении отдельных сборочных единиц и выполнении связанных с этим разборочных, сборочных и регулировочных работ.

Капитальный ремонт - это плановый ремонт, выполняемый с целью восстановления исправности и гарантированного обеспечения работоспособности в течение установленного нормативами количества часов работы до следующего капитального ремонта, при котором должны быть восстановлены первоначальные качественные характеристики оборудования; мощность, производительность, точность и др.

При капитальном ремонте обязательно составляется ведомость дефектов ремонтируемого агрегата. Эта ведомость составляется при разборке оборудования. Каждую деталь рекомендуется маркировать, обозначая номер станка в числители, порядковый номер детали по ведомости дефектов в знаменателе.

При капитальном ремонте производится очистка, полная разборка оборудования, промывка узлов, замена или ремонт базовых деталей, замена всех изношенных деталей и узлов, сборка наладка оборудования.

Аварийный ремонт - это неплановый ремонт, вызванный дефектами конструкции или изготовления оборудования, дефектами ремонта и нарушениям правил технической эксплуатации.

7.1.4 Организация и методы ремонта на предприятии

Ремонтная служба на предприятии возлагается на отдел главного механика. Основная задача этого отдела и его цехов - поддержание оборудования предприятия в работоспособном состоянии на основе планово - предупредительного ремонта.

Главный механик, возглавляющий отдел, несет ответственность перед дирекцией завода за состояние всего заводского оборудования.

Существует три вида организации выполнения ремонтных работ.

На промышленных предприятиях: централизованное, децентрализованное и смешанная.

Централизованная организация предусматривает выполнение всех ремонтных работ на заводе силами и средствами отдела главного- механика цеха. Такая организация типично для предприятий с небольшим количеством оборудования.

Децентрализованная организация - выполнение ремонтных работ состоит в том, что все виды ремонтных работ - межремонтное обслуживание, периодические ремонты, в том числе и капитальный ремонт, - производят под руководствам механиков цехов так называемыми цеховыми ремонтными базами. В состав цеховых ремонтных баз входят ремонтные бригады. Ремонтно-механический цех подчиняется главному механику, осуществляет только капитальный ремонт сложных агрегатов. Кроме того, он изготовляет и восстанавливает для цеховых ремонтных баз детали и сборочные единицы оборудования, изготовление которых требует применения оборудования, отсутствующего на ремонтной базе.

Смешенная организация - выполнение ремонтных работ характерна тем, что все виды ремонта, кроме капитального, выполняют цеховые ремонтные базы, а капитальный ремонт - ремонтно-механический цех.

Ремонтно-механический цех также занимается модернизацией действующего парка оборудования в процессе выполнения капитального ремонта и изготовлением запасных деталей для оборудования завода.

В соответствии с работами, поручаемыми ремонтно-механическому цеху, в его состав входят станочное, слесарное и электрогазосварочное отделения.

Цеховые ремонтные базы на крупных заводах входят обычно в состав основных производственных цехов, а на небольших заводах часто подчиняются начальнику ремонтно-механического цеха. Их назначение - проводить техническое обслуживание оборудования и выполнять работы по ремонту оборудования. Объём и характер ремонтных работ, выполняемых ремонтной базой, зависит от того, какой вид организации их принят на заводе.

Узловая организация - выполнения ремонтных работ. При более высоком уровне организации производства применяется узловой метод ремонта. При этом методе узлы агрегата, требующие ремонта, снимают и заменяют запасными, заранее отремонтированными, приобретенными или изготовленными.

Узловой метод ремонта сокращает время простоя оборудования, применяется для оборудования, состоящего из конструктивно обособленных узлов. Наиболее целесообразно его применять для следующих видов оборудования: одноименных моделей агрегатов, имеющихся на предприятии в большом количестве, агрегатов, являющихся основными для данного производства, кранового оборудования независимо от его количества.

Последовательно-поузловая организация ремонтных работ. Этот метод используют при капитальном ремонте узлов машин. Их ремонтируют не одновременно, а последовательно, используя кратковременные плановые остановки на малые ремонты, а также выходные дни и не рабочие смены. Метод рекомендуется для ремонта уникальных установок и ряда конструктивно-обособленных узлов подъемно-транспортного, крупного литейного оборудования, агрегатных станков. Агрегат разделяют на узлы, которые ремонтируют поочередно.

7.1.5 Сдача ленточного конвейера в ремонт

Отвечают за подготовку оборудования для передачи в ремонт начальник производственного цеха или начальники участков (старшие мастера). Перед остановкой на ремонт оборудование должно быть очищено от стружки, грязи, пыли и охлаждающей жидкости.

Передача конвейера в капитальный ремонт оформляется специальным актом, составленным инспектором отдела главного механика совместно с механиком производственного цеха. В акт заносят результаты внешнего осмотра, испытания на ходу, а также замечания работающего на оборудование. Внешним осмотром устанавливают комплектность всех механизмов агрегата, определяют имеющиеся неисправности, нет ли на деталях механизмов задиров, вмятин, трещин, изломов и других дефектов, видимых без разборки механизмов, кроме того, оценивают состояние смазочных и защитных устройств.

Путем опроса работающего на оборудовании устанавливают, какие недостатки свойственны ему на разных режимах работы, состояние механизмов и даже отдельных деталей. Допустим, токарь сообщает, что в работающем станке происходит на определенной ступени скоростей самовыключение зубчатых передачи. Это означает, что в соответствующей паре колес изношены зубья и при составлении ведомости дефектов следует обратить на эти детали особое внимание.

Прослушиванием действующей машины определяют, нет ли шумов и

стуков, не испытывает ли она вибраций.

Все неисправности, зафиксированные в акте, учитывают при составлении окончательной ведомости дефектов на ремонт. [9]

7.1.6 Технические требования на дефекацию и ремонт деталей

После промывки на поверхностях разобранных деталей хорошо видны царапины, трещины, выбоины и можно с необходимой точностью измерить детали при дефектовке.

Дефектовку промытых просушенных деталей производят после их комплектовки по сборочным единицам, которую нужно выполнять аккуратно и внимательно. Каждую деталь сначала осматривают, затем соответствующим поверочным и измерительным инструментом проверяют ее форму и размеры. В отдельных случаях проверяют взаимодействие данной детали с другими, сопряжениями с ней, чтобы установить, возможен ли ремонт данной детали или целесообразнее её заменить новой.

Сведения о деталях, подлежащих ремонту и замене, заносят в ведомость дефектов на ремонт оборудования.

Правильно составленная и достаточно подробная ведомость дефектов является существенным фактором в подготовке к ремонту. Этот ответственный документ обычно составляет технолог по ремонту оборудования с участием бригадира ремонтной бригады, мастера ремонтного цеха, представителей ОТК.

При дефекации важно знать и уметь назначить величины предельных износов для различных деталей оборудования и допустимые предельные размеры.

Детали разбраковывают на три группы

Первая - годные для дальнейшей эксплуатации.

Вторая - требующие ремонта или восстановления.

Третья - негодные, подлежащие замене.

Ремонту подвергают трудоёмкие в изготовлении детали, восстановление которых обходится значительно дешевле вновь изготовляемых. Ремонтируемая деталь должна обладать значительным запасом прочности, позволяющей восстанавливать или изменять размеры сопрягаемых поверхностей (по системе ремонтных размеров), не снижая (в ряде случаев повышая) их долговечность, сохранив или улучшив эксплуатационные качества сборочной единицы агрегата.

Детали подлежат замене, если уменьшение их размеров в результате износа нарушают нормальную работу механизма или вызывает дальнейший интенсивный износ, который приводит к выходу механизма из строя.

При ремонте оборудования заменяют детали с предельным износом, а также износом меньше допустимого, если они по расчетам ни дослужат до очередного ремонта. Срок службы деталей рассчитывают с учетом предварительного износа и интенсивности их изнашивания в фактических условиях эксплуатации.

При дефектовке детали необходимо маркировать порядковым номером ведомости дефектов, а также инвентарным номером оборудования или станка, это облегчает выполнения дальнейших ремонтных операций.

Маркировку выполняют клеймами, краской, бирками, электрографом или кислотой.

Детали, которые при дефектовке решено заменить, хранят до окончания ремонта механизма, они могут понадобиться для составления чертежей или изготовления образцов новых деталей.

Основным техническим документом, необходимым для производства плановых работ, является дефектная ведомость.

Дефектную ведомость составляет бригадир ремонтной бригады или техник ремонтных мастерских. Предварительную дефектную ведомость на средний и капитальные ремонты составляют за 2-3 месяца до ремонта во время одного из плановых осмотров. Окончательную дефектную ведомость составляют при разборке машины перед ремонтом. В дефектной ведомости перечисляют все дефекты отдельных деталей и узлов и указывают методы их устранения. Окончательная ведомость дефектов является документом, определяющим объём работ при ремонте.

Таблица 10 - Ведомость дефектов

Наименование детали	Номинальный размер мм.	Действ.размер	Метод восстановления	Колич.	Марка материала	примечание
Вал  Шпоночный паз	d = 90-,023+0,018  12-0,02	d = 89+0,03  13	наплавка  Ручная сварка	1   3	Сталь 45	Т/О ТВЧ   Э-42
Болт М 20	20-0,05	Деформация резьбы	Прогнать плашкой	6	Ст 30А	-----
Шток направляющий	45- 0,03	44+0,8	шлифовка	4	Ст.45	Отшлифовать до ремонтного резмера

7.1.7 Сборка ленточного конвейера

Стационарные конвейеры монтируют на легких фундаментах, эстакадах и в транспортных галереях. Их установку осуществляют с помощью стреловых самоходных кранов. Подготовку к монтажу конвейера начинают с разбивки главной оси - ориентира, а затем осей приводной и натяжной станций, обращая особое внимание на привязку к осям примыкающих транспортных и технологических устройств. Сборку начинают с опорной металлоконструкции привода или натяжной станции, а затем монтируют среднюю часть. Установку предварительно проверенных роликоопор начинают с нижней холостой ветви, пока доступ к ней не закрыт роликоопорами рабочей ветви. После этого устанавливают роликоопоры рабочей ветви и монтируют приводной барабан, а по его валу - редуктор-электродвигатель. Привод конвейера обкатывают до установки ленты, замеченные неисправности устраняют. Натяжной барабан устанавливают в крайнее положение, соответствующее минимальной длине конвейера. При наличии сбрасывающей тележки ее ездовой трек монтируют после установки роликоопор. Его ширину проверяют шаблоном: допускаемые отклонения в плоскости качения колес тележки - 1 мм на 1000 мм и 5 мм на 25 м длины, по ширине - до 3 мм. После выполнения этих работ устанавливают конвейерную ленту. Монтаж ленточных конвейеров ускоряют заблаговременной подготовкой и укрупнительной сборкой оборудования, а также параллельным ведением работ по монтажу элементов средней части, приводной и натяжной станций сразу в нескольких пунктах [7].

7.1.8 Контроль качества ремонта

Качество капитального ремонта оценивается по факторам, характеризующим ремонт и определяющим качество отремонтированного оборудования. К факторам, характеризующим и определяющим качество ремонта, относятся: качество ремонтной технологической документации.

Качество сборки. При сборке линии необходимо соблюдать следующие основные положения:

Базовую деталь, по которой выверяют точность сборки, выбирать с таким расчетом, чтобы в процессе дальнейшего ремонта не подвергать её более никакой обработке;

Выверять узлы и детали следует относительно основной технологической базы - зеркала стола, в направлении его рабочих перемещений;

Собирать узлы и детали нужно в такой последовательности, чтобы при выверке того или иного узла линии не нарушалось точность установки и выверки ранее установленных узлов и деталей;

Собирать узлы и детали, не требующие выверки, обычными, принятыми в ремонтном деле способами;

Неподвижные соединения после сборки не должны качаться, а подвижные соединения при минимальных зазорах должны легко и плавно перемещаться;

При сборке должна быть сохранена параллельность между осями валов (наибольшее отклонение от параллельности двух связанных шестернями осей допускается не более 0,03мм на длине 1000мм, наибольшее отклонение от параллельности двух связанных рычагами осей допускается не более 0,05мм на длине 1000мм, наибольшее отклонение от параллельности ходовых винтов допускается не более 0,005мм на длине 1000мм);

Между ходовыми винтами и гайками не должно быть зазоров;

Все масленки и смазочные отверстия должны быть обеспечены защитными устройствами от грязи и стружки.

Наружная отделка. После ремонта производят тщательную наружную отделку станка: соответствующую обработку и окраску поверхностей корпусных деталей. Все обработанные поверхности корпусных деталей. Все обработанные поверхности деталей шлифуют и полируют.

Все наружные необработанные поверхности деталей. После просушки все поверхности окрашиваются ровным слоем краски. Подтеки и наплывы краски, пестрота в тоне краски, пузырчатость, местная неокрашенность, трещины в слое краски, волнистость, наличие крупных частиц мела и соринок, заметных на глаз, не допускаются.

Краска для станков должна сопротивляться разъедающему действию смазочно-охлаждающих жидкостей и масла. Цвет краски выбирают в соответствии с утвержденным эталоном.

Внутренние поверхности коробок скоростей, коробок передач, резервуаров и других деталей, в которых находится масло, окрашивают краской светлого тона, устойчивой против разъедания масла, согласно утвержденному эталону.

Аппаратуру и приспособления, установленные на станке, снаружи окрашивают в такой же цвет, как и станок.

Все места для заполнения маслом, не имеющие специальных масленок, отмечают красной краской.

Для аккуратного нанесения цветных указателей и стрелок используют соответствующие трафареты. Чисто обработанные плоскости тщательно очищают от следов краски. Чисто обработанные торцы всех выступающих валов, головки винтов, болтов, а также гайки подвергают воронению или оксидированию.

Контрольные шпильки могут выступать не более чем на 1/3 их диаметра. Концы винтов из гаек могут выходить не более чем на 1/5 их диаметра.

Проверка конвейера после ремонта.

Конвейер после ремонта проверяет комиссия в составе главного механика, главного технолога, начальника ОТК, начальника ремонтно-механического цеха и механик цеха заказчика. По окончании всесторонней проверки станка, его испытаний на холостом ходу, под нагрузкой, с проверкой на точность комиссия составляет акт о приемке станка и дает заключение о годности его к эксплуатации.

В акт обязательно вносятся все результаты проверок и испытаний станка. Утверждает эти данные главный инженер завода.

7.1.9 Испытание, приёмка оборудования из ремонта

В целях проверки качества отремонтированного оборудования проводят приемочные испытания в следующей последовательности:

. Испытание на холостом ходу;

. Испытание под нагрузкой;

. Испытание на производительность;

. Испытание на точность и чистоту обрабатываемой поверхности.

Испытание станков на холостом ходу.

Для испытания станка на холостом ходу производится проверка правильности взаимодействия всех механизмов станка. При этом проверяются все органы управления путем включения всех скоростей главного движения, а также скорости всех подач на одной из скоростей главного движения. Проверяется перемещение от руки всех подвижных узлов, натяжение ремней, смазки и состояние смазочных отверстий, наличие охлаждающей жидкости.

После пуска станка включаются последовательно все рабочие скорости шпинделя или стола от наименьшей до наибольшей, причем на наибольшей скорости станок должен проработать не менее 2 часов.

При наибольшем числе оборотов температура подшипников шпинделя не должна превышать 60оС для подшипников скольжения 70оС для подшипников качения всех станков и подшипников скольжения шлифовальных станков. В других узлах температура должна быть не выше 50оС.

После проверки безотказного действия механизма включения рабочих скоростей проверяют механизм включения рабочих подач ускоренных подач, если они имеются у проверяемого станка.

На холостом ходу производится проверка работы всех автоматических устройств, проверка исправности работы системы подачи охлаждающей жидкости и смазки станка; проверяется нормальная работа гидравлических и пневматических устройств, а также электрооборудования. Особое внимание обращается на защитные устройства по технике безопасности.

Во время испытания станок должен работать плавно, без толчков и сотрясений, вызывающих вибрацию станка. Шум работающего станка должен быть еле слышен на расстоянии 4-5м.

Испытание станков в работе под нагрузкой.

Испытание станка под нагрузкой производится путем обработки образца заготовки на средних скоростях хорошо заточенным инструментом с таким сечением стружки, чтобы нагрузка его достигала до номинальной мощности привода.

Под полной нагрузкой станок должен проработать не менее 30 минут. Допускается кратковременная перегрузка электродвигателя на 25: сверх его номинальной мощности.

При испытании станка в работе под нагрузкой все механизмы, электроаппаратура и другие устройства должны работать исправно и без перебоев. Фиксация органов управления должна быть надежна. Подвижные узлы станка должны перемещаться без заедания и перекосов.

Проверяются скорости главного движения, которые должны отличаться не более чем на 5% от соответствующих скоростей при работе станка и на холостом ходу.

Проверяется также надежность действия отдельных устройств, предназначенных для защиты от перегрузок.

Испытание станков на производительность.

Испытанию на производительность подвергаются только специализированные операционные станки, агрегатные станки, автоматы и полуавтоматы и другие станки, которые заказаны для изготовления определенной детали. Испытания проводятся по условиям и разделам, оговоренным при заказе станка. При этом производительность станка, определяемая количеством изделий, обработанных в единицу времени, должна соответствовать проектной или рассчитанной по техническим нормам.

Испытание станков на геометрическую точность и чистоту обработанных поверхностей.

Испытание станков на геометрическую точность предназначена для проверки отдельных элементов станка на прямолинейность, плоскость и точность расположения обработанных поверхностей, а также на параллельность и перпендикулярность осей вращения и базовых поверхностей. Проверяется также погрешность ходовых винтов и делительных устройств. При проверке устанавливается соответствие выявленных отклонений допускаемым для них нормам точности. Проверка станка в работе производится путем обработки образца валика. Диаметр валика должен быть не менее 1/4 высоты центров станка. Длина образца должна быть равна терм его диаметрам, но не более 500мм. После чистовой обработки образец измеряется микрометром. Испытание станка на чистоту обработки производится путем обработки образца на чистовом режиме. Обработанные поверхности должны быть чистыми, без следов дробления и вибрации. Для оценки чистоты поверхности применяются различные приборы (профилометры, интерферометры и др.) или эталоны частоты.

7.2 Смазка оборудования

Смазка в машинах имеет многоцелевое назначение. В узлах трения слой смазочного материала разъединяет трущиеся поверхности деталей и переводит трение без смазки в жидкостное или граничное, при которых значительно снижается износ. Его снижение достигается также вследствие смывания жидким маслом с поверхностей трения твердых продуктов изнашивания, уплотнения зазоров густой смазкой и защиты от попадания на поверхности трения абразивных частиц из внешней среды, а также благодаря отводу тепла от поверхности трения и исключению неблагоприятных термических превращений в поверхностном слое материала деталей, связанных с тепловыделением при трении. Смазка снижает силы трения, а в тепловых, гидравлических и пневматических механизмах повышает компрессию вследствие уплотнения плунжерных соединений.

Положительное влияние смазки на работу машин огромно. Но наибольший полезный эффект достигается лишь при правильном выборе смазочных материалов, способа и режима смазывания в соответствии с условиями работы и хранения машин.

На рисунке показана схема смазки ленточного конвейера.

Для подачи густой смазки к смазочным точкам используют ручные станции централизованной смазки, размещаемых вблизи этих точек непосредственно на машине, например, возле привода конвейера на высоте 700 - 800 мм от уровня пола. При монтаже таких установок выполняются следующие работы: ревизия и установка станций густой смазки и парных магистральных маслопроводов; проверка работоспособности и установка питателей, предназначенных для автоматического подвода к смазочным точкам определенных порций смазки; осмотр и установка маслопроводов, соединяющих питатели со смазочными точками; зарядка системы смазкой. Перед монтажом нужно тщательно осмотреть трубопроводы, очистить внутренние полости, удалить следы коррозии, убедиться в наличии медных прокладок к накидным гайкам.

Грязь, окалину и ржавчину из труб удаляют остукиванием и протаскиванием через них щетки из твердой стальной проволоки. Трубы перед установкой продувают сжатым воздухом, промывают 20% - ным раствором соляной или серной кислоты, а затем известняковым раствором. После промывки чистой водой и просушки их смазывают. При сборке необходимо плотно затянуть все резьбовые соединения. Применение уплотняющих средств не допускается, так как при правильной сборке необходимая плотность соединений обеспечивается их конструкцией.

Последнюю операцию - заполнение и опробывание системы осуществляют в определенной последовательности. Сначала набивают смазкой подводящие магистрали, пока из них не вытечет некоторое количество смазки. Затем заполняют отводы к питателям и сами питатели, для чего устанавливают заглушки на концах магистральных маслопроводов и снимают заглушки концевых питателей. Далее набивают маслопроводы к смазочным точкам. При этом их отключают от подшипников и присоединяют к питателям. После появления смазки на концах питающих трубок их присоединяют к подшипникам. Момент окончательной зарядки всех подшипников смазкой отмечается резким повышением давления в сети. После этого подачу смазки прекращают.

Смазочную систему испытывают давлением 12 - 15 МПа. Результат испытаний оформляют актом.

Рисунок 7 - Схема смазки ленточного конвейера.

Таблица 11 - Периодичность смазки ленточного конвейера

Наименование узла	№ поз.	Наименование смазки	Расход смазки	Периодичность смазки
Барабан	1	У - 1	0,1 кг	1 раз в неделю
Ролики	2	У - 1	0,05 кг	1 раз в неделю
Натяжной барабан	3	У - 1	0,08 кг	1 раз в неделю
Винт	4	У - 1	0,02 кг	1 раз в месяц
Редуктор	5	И - 20А	0,8 кг	1 раз в год

7.3 Себестоимость капитального ремонта ленточного конвейера

.3.1 Определение трудоемкости капитального ремонта

Определение трудоемкости капитального ремонта (по Положению о планово-предупредительных ремонтах оборудования и транспортных средств на предприятиях Министерства Цветной металлургии).

Трудоемкость капитального ремонта определяется по нормативам действующим на предприятии.

Тр = 7000 ,час.

Тр =  = 4,56 = 5

Расчет численности рабочих ремонтников:

Численность рабочей бригады определяется по формуле.

Чр =

Чр =  = 5 чел.

Где Fэф - эффективный фонд рабочего времени одного рабочего времени ,одного рабочего ремонтника.

Квн - коэффициент выполнения норм при отсутствии других.

Для расчета эффективного фонда рабочего времени составим баланс рабочего времени одного рабочего в год.

Таблица 12 - Баланс рабочего времени

Время	Количество
	дни	часы
Календарное время(календарный фонд)	365	2920
Входные и праздничные дни	114	912
Номинальный (режимный фонд)	251	2008
Не выходы на работу по другим причинам всего
По болезни	10	80
Отпуска	28	224
Выполнение Гос.обязанностей	1	8
Прочие причины	1	8
Эффективный (полезный действительный фонд)	211	1688

7.3.2 Выбор состава ремонтной бригады

Определение фонда заработной платы.

Таблица 13 - Расчет фонда заработной платы бригады

Профессия	Трудоемкость(час.) Трн.	Количество чел.	Разряд	Тарифная ставка(руб/час) Сr	Коэффициент премии Кпр	Зароботная плата с учетом премии  ФЗП с пр.	Районный коэффициент.  Кр.	Фонд зароботной платы (руб) ФЗП
1)Сварщик 2)Слесарь реонтник 3)Слесарь ремотник	143,833 291,666 145,833	1 2 1	5 4 5	46,56 40,79 46,56	6789,984 11897,056 6789,984	1,3 1,3 1,5	8826,979 15466,172 10184,976	1,15 1,15 1,15	10151,025 17786,097 11712,7224 Итог 39649,844

Пояснение к таблице.

Определяем среднемесячную трудоемкость кап. Ремонта.

Трмес. =  =  = 583,333 ,час.

Распределяем трудоемкость по рабочим.

Тр,раб =  =  = 145,833, час.

) Вносим трудоемкость в таблицу пропорционально численности.

) Тарифный фонд зароботной платы определяем по формуле:

ФЗПтф. = Тр · Сч

) Заработную плату с учетом премии определяем по формуле:

ФЗПепр = ФЗПтф · Кпр

) Фонд заработной платы рассчитывают по формуле.

) Определение дополнительной зароботной платы единого соц. Налога.

Дополнительная заработная плата, это резерв на оплату отпусков , на различных предприятиях составляет от 10 - 40%. На нашем предприятии 0,2%.

Едины соц. Налог (ЕСН) - это отчисления в пенсионный фонд ,фонд мед. Страхования , фонд гос. соц. страхования по законодательству составляет 26% может быть увеличен на 1-2% при повышении уровня заболеваемости и травматизма на предприятии. На нашем предприятии составляет 26%.

ЗПдоп = ФЗП · 0,3 = 39649,844·0,3 = 11893,15 руб.

ЕСН = ( ФЗП + ЗПдоп ) · 0,26 = 39649,844 + 11893,15 · 0,26 = 42742,063, руб.

7.3.3 Расчет косвенных затрат

К основным затратам относятся:

Расходы по содержанию и эксплуатации оборудования, цеховые расходы и общественные , эти расходы колеблются в пределах 120 - 150 %; 100 - 120% и 80 - 100% соответственно. На нашем предприятии они составляют 120; 100; 80 %:

РСЭО = ФЗП · 1,2 = 39649,844·1,2=47579,81, руб.

Рцех = ФЗП ·1,0 = 39649,844·1,0=39649,844, руб.

Робщ = ФЗП · 0,8 = 39649,844·0,8=31719,87, руб.

7.3.4 Расчет затрат на материалы

В тяжелых отраслях промышленности (к которым относится металлургия), затраты на материалы составляют 60 - 80% как в структуре себестоимости продукции, так и в структуре себестоимости ремонта оборудования.

Поэтому сначала рассчитаем затраты на ремонт без затрат на материалы.

Зб/м = ФЗП + ЗПдоп + ЕСН + РСЭО + Рцех + Робщ =

=39649,8+11893,1+42742,0+47579,8+39649,8+31719,8=181546,4 ,руб.

Исходя из того ,что на нашем предприятии затраты на материалы составляют 70% - составляем пропорцию:

Зп = 70%

Зб/м = 30%

Зм =  =  = 423608,3 ,руб.

7.3.5 Составление калькуляции ремонта

Сводим полученные результаты в таблице и определяем себестоимость капитального ремонта.

Таблица 14 - Себестоимость капитального ремонта ленточного конвейера

Статьи затрат	Сумма (руб)	Удельный вес (%)
1)Стоимость материалов 2)Основная заработная плата ФЗП 3) Дополнительная зар.плата 4) ЕСН 5) РСЭО 6) Цеховые расходы 7) Общепроизводственные расходы Итого	423608,3 39649,844 11893,15 42742,06 47579,81 39649,844 31719,87 605154,72	70 6,5 2 7 8 6,5 5,2 100

Вывод:

Затраты на капитальный ремонт ленточного конвейера составляют - 605154,72 тыс./руб.

8. Безопасность жизнедеятельности

Данный раздел содержит комплекс технологических и технических решений социального характера, имеющих целью создание на проектируемой фабрике наиболее благоприятных условий труда, надлежащего санитарно-бытового обеспечения работающих и защиты окружающей среды.

8.1 Проектные решения по охране труда

Переработка ртутных ламп является источником выделения вредных веществ в окружающую среду, поэтому устанавливается санитарно-защитная зона. Для предприятий II класса в соответствии с Сан.Пин 2.2.1/2.11.-567.96 санитарно-защитная зона равна 1000 м.

Цех переработки располагается с подветренной стороны по отношению к жилому району и административно-бытовым зданиям.

Для создания наилучших условий аэрации и естественного освещения производственные здания однопролетные.

Стены зданий с оконными проемами, используемыми для аэрации помещений, ориентированы на плане перпендикулярно к преобладающему направлению ветров летнего периода.

Санитарные разрывы между зданиями и сооружениями цехов, освещаемыми через оконные проемы, принимаем не менее наибольшей высоты противостоящих зданий и сооружений.

На крыше зданий, над каждым пролетом, предусматривается светоаэрационный фонарь с вертикальным остеклением, оборудованный ветрозащитными панелями. Открывание переплетов светоаэрационных фонарей механизировано. По периметру наружных стен зданий высотой более 10 м на кровле предусматривается ограждение высотой 0,9 м, а для доступа на крышу - пожарные наружные лестницы, расстояние между которыми по периметру здания устанавливается не более 200 м.

Для складирования грузов отводятся специальные места.

Все площадки, расположенные на высоте 0,6 м от пола и более, лестницы, переходные мостики, проемы, люки, канавы и пр. ограждаются перилами высотой не менее 0,9 м со сплошной обшивкой по низу на высоту 0,14 м. Лестницы имеют уклон не более 40º.

Поверхность полов производственных помещений для удобства очистки располагается под углом 5º к горизонту. Ширина дренажных канав - 250 мм.

Для ухода за остекленными поверхностями обеспечивается свободный доступ к ним на разных уровнях: внутри здания устанавливаются специальные мостики, снаружи - подвесные люльки.

Главные входы и въезды на территорию фабрики располагаются со стороны основных подходов и подъездов трудящихся.

От входа на фабрику устроены пешеходные дорожки к отдельным цехам и участкам. Вдоль цехов предусматриваются автомобильные дороги и тротуары. Все тротуары в летнее время поливают водой, а в зимнее - очищают от снега и льда.

Расстояние от рабочих мест до здания бытовых помещений не превышает 300 м. Расстояние от главного корпуса до пункта питания не превышает 500 м при обеденном перерыве 1 час

Проводятся расчеты производственных площадей и объема зданий, приходящихся на одного рабочего, и полученные значения сравниваются с требованиями санитарных норм (табл.15)

Таблица 15. - Удельные проектные показатели

Показатель	Количество работающих человек	Удельный проектный показатель	Требования санитарных норм, на одного человека
Объем (10800 м3) Площадь (777 м2)	9	1200 м3 80 м2	15 м3 4,5 м2

8.2 Технические решения по производственной санитарии и санитарно-бытовым помещениям

.2.1 Вентиляция

Исходя из категорий выполняемых в цехе работ по тяжести, характеристики производственных помещений по избыткам явного тепла, с учетом периодов года (теплый, холодный) устанавливаются параметры воздушной среды для рабочей зоны производственных помещений в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.005-88 (табл.16)

Таблица 16. - Значения принятых допустимых параметров воздушной среды в рабочей зоне производственных помещений

Характеристика производствен-ных помещений по избыточным тепловыделениям	Категория работ по тяжести	На постоянных рабочих местах			Температура воздуха вне постоянных рабочих мест, ºС
		температу-ра воздуха, оС	относитель-ная влажность, %	скорость движения воздуха, м/с
Холодный период года
менее  84 кДж/м2ч	I Iб	28…30	менее 65	менее 0,5	11…15
Теплый период года
менее  84 кДж/м2ч	I Iб	15…18	менее 60	0,3…0,7	Не более чем на 3ºС выше средней темпе-ратуры воздуха в 13 часов са-мого жаркого дня
более  84 кДж/м2ч	I Iб	24…28	менее 50	0,1…1,0	То же

Для создания нормальных санитарно-гигиенических условий труда в производственном корпусе предусматривается естественная и общеобменная приточно-вытяжная вентиляция с механическим побуждением, а также система местных отсосов для удаления загрязненного воздуха.

8.2.2 Воздухоснабжение

Годовая потребность в сжатом воздухе для производства (подается к струйному насосу) составляет 15600 м3 (6,0 м3/ч).

Давление сжатого воздуха 4-6 кгс/см2. Осушенный и очищенный от масла (класс загрязненности - 1) сжатый воздух подается для нужд производства от существующей компрессорной станции завода.

Величины необходимого расхода воздуха и давления устанавливаются при пусконаладочных работах.

8.2.3 Теплоснабжение

Для теплоснабжения участка демеркуризации проектом предусматривается индивидуальный тепловой узел (распределительная гребенка).

Ввод теплоносителя (теплофикационная вода) с параметрами 115…70 °С.

Необходимый расход тепла по проектируемому участку составляет 6 Гкал/сутки, 1385 Гкал/год.

Таблица 17 - Расход теплоэнергии по производству

Наименование потребителя	Гкал/год	Гкал/сут	Гкал/час
Вентиляция	790	3,36	0,28
Отопление	595	2,53	0,14
Итого:	1385	5,9	0,42

Расход горячей воды на бытовые нужды и гидросмыв составляет 1352 м3/год; 5,2 м3/сут.

В качество теплоносителей приняты:

для калориферов приточных вентсистем и отопления бытовых помещений - горячая вода с температурой 115 … 70 °С и давлением до 6 кгс/см2;

для системы отопления помещения участка демеркуризации отработанных ртутных ламп -80…55 °С.

Монтаж, испытание и приемку систем отопления и вентиляции проводить согласно требованиям СНиП 3.05.01-85 "Внутренние санитарно-технические нормы".

8.2.4 Отопление

Все помещения проектируемого производства отапливаемые.

Расчет отопления помещений выполнен в зависимости от их назначения и в соответствии с санитарными нормами.

Система отопления запроектирована водяная двухтрубная, подключение ее выполнено через элеваторное присоединение.

В качестве нагревательных приборов применены регистры из гладких труб с регулировкой нагрева для помещений зоны хранения и участка демеркуризации отработанных ртутных ламп; в бытовых помещениях и в лаборатории применены радиаторы. Температура на поверхности нагревательных приборов в производственном помещении предусмотрена 80 °С и ниже.

Для компенсации теплопотерь помещения в цехе демеркуризации предусматривается воздушное отопление.

8.3 Естественное освещение

Цех переработки люминисцентных ламп расположена в III поясе светового климата России. Учитывая высокую биологическую и гигиеническую ценность естественного света, в проекте он используется максимально. Площадь оконных проемов занимает 60 % от площади стен. Для реализации естественного освещения производственных помещений конструктивные решения зданий фабрики выполняются с учетом требований СНиП. 23.05-95. Нормируемые величины представлены в табл.17

Естественное освещение предусматривается для помещений с постоянным пребыванием в них людей.

Площадь световых проемов при боковом освещении определяется по формуле:

 Sо=,

где Sо - площадь боковых проемов при боковом освещении, м2; ен - коэффициент естественного освещения (КЕО); КЕО зависит от характер зрительной работы, для VIII разряда зрительной работы (наблюдение за производственным процессом) при постоянном пребывании людей в помещении КЕО = 0,3; kз- коэффициент запаса, принимается в зависимости от назначения: при наличии пыли, дыма, щелочей и др. kз = 1,3-1,7, принимаем kз = 1,5;

 - световая характеристика окон, = 6;

Sп - площадь пола помещения, м2, Sп = 777;

 - общий коэффициент светопропускания, = 0,63;- коэффициент, учитывающий повышение КЕО при боковом освещении благодаря свету, отраженному от поверхностей помещения, r1= 3,2.о = = 10,41 м2

8.4 Искусственное освещение

Расчет для главного корпуса производится по следующим формулам:

I = ,

где i - индекс помещения;

А - ширина помещения, м; А = 24 м;

В - длина помещения, м; В = 30 м;

Нр - высота подвеса светильников, м; Нр = 5 м.=  = 1.11

Таблица 18 - Нормируемые величины

Хар-ка зрительной работы	Наименьший размер объекта	Разряд зритель-ной работы	Подразряд	Освеще-ние общее,лк	Сочетание норм. величины		Совмещение
							КЕО, %
общее наблюдение					Р	Кп,%	при верхнем	при боковом
Постоянное	-	8	а	300	20	3	1,8	0,6
Периодичное	-	8	в	75		1	0,7	0,2

N =  ,

где N - число светильников;

Ен - нормированная освещенность, лк; Ен = 300 лк;- площадь освещаемого помещения, м2; S = 777 м2;з - коэффициент запаса, принимается в зависимости от назначения: при наличии пыли, дыма, щелочей и др. kз = 1,3-1,7, принимаем kз = 1,5; - коэффициент минимальной освещенности; z = 1,2;

Фл - световой поток одной лампы, лм; Фл = 12500 лм;

  - коэффициент использования светового потока;  = 0,7; - количество ламп в светильнике, n = 4.=  =11.98; Устанавливаем 12 светильников ДРЛ.

Светильники располагаем прямоугольником. Расстояние между рядами светильников составит:

Необходимое число светильников:

 , принимаем 14 светильников

Расстояние от стены до светильников:

Светильники располагаем в 3 ряда с числом светильников в ряду, равным 5.

8.5 Санитарно-бытовые помещения

Для удовлетворения санитарных и бытовых нужд работающих в проекте фабрики предусматривается строительство специальных помещений. Состав санитарно-бытовых помещений определяется на основе санитарной характеристики производственных процессов в цехах и в соответствии с требованиями СНиП 23.05.95.

В проекте производится расчет рабочей площади вспомогательного здания, куда входят помещения, предназначенные для обслуживания работающих, а также площади помещений управлений, общественных организаций, кабинета по технике безопасности, за исключением тамбуров, коридоров, переходов, лестничных клеток и т. д.

Полезная площадь здания определяется как сумма рабочей площади и площадей тамбуров, коридоров, переходов, лестничных клеток и т. д., принимаемых по укрупненному показателю - как часть от рабочей площади (10…15 %).

Данные расчета площадей помещений представлены в таблице 19.

Таблица 19 - Данные расчета площадей помещений санитарно-бытового назначения

Назначение расчетной площади	Наименование бытовых устройств и норма на одного человека	Норма пло-щади на одного человека, м2	Количество человек, на которые ве-дется расчет	Всего  площади, м2
1	2	3	4	5
Гардеробные	шкаф 0,5 х 0,4 м	1,10	9	9,9
Душевые	кабина 0,9 х 0,9 м	1,20	1	1,2
Преддушевые	скамейки 0,3 х 0,4 м	0,12	3	0,36
Умывальные	скамейки 0,3 х 0,4 м	0,65	1	0,65
Туалет	скамейки 0,3 х 0,4 м	1,20	2	2,4
Помещения для отдыха	-	0,20	3	0,60
Помещения общественного питания	буфет, 1 посадочное место на 4 чел.	1,00	1	1
Здравпункт	-	-	-	30,0
Помещения управлений	-	4,00	1	4,0
Кабинет ТБ	-	-	-	40,0

Санитарно-бытовые помещения на плане цеха располагаются таким образом, чтобы исключить воздействие на эти помещения вредных производственных факторов (чтобы пользующиеся этими помещениями не проходили через производственные помещения с вредными выделениями, если они в последних не работают).

8.6 Анализ условий труда

.6.1 Анализ потенциально опасных и вредных факторов производственной среды

Условия труда - это комплекс факторов производственной среды: социально-экономических, технических, организационных и естественно-природных, оказывающих влияние на здоровье и работоспособность человека в процессе труда.

Все эти факторы взаимосвязаны и влияют на производительность труда, уровень травматизма и профзаболеваний.

При функционировании производственного процесса могут проявляться потенциально опасные и вредные факторы, в результате воздействия которых возможно возникновение несчастных случаев либо заболеваний.

Анализ условий труда имеет основное значение для разработки мероприятий, обеспечивающих защиту работающих от опасных и вредных производственных факторов.

Результаты анализа представлены в таблице 20. Меры защиты от выявленных опасных факторов представлены в таблице 21.

Таблица 20 - Анализ потенциально опасных и вредных производственных факторов

Наимено-вание вы-полняемой операции		Продолжи-тельность операции	Агрегат, оборудова-ние	Опасные и вредные факторы (по ГОСТ 12.0.003-74)
Дробление руды		непрерывно	Щековые дробилки	Повышенный уровень шума на рабочем месте (ПДУ = 80 дБА, УЗД = 90 дБА) Повышенный уровень вибрации (f = 16 Гц, ПДУ = 92 дБ) Опасный уровень напряжения в электроцепи (U = 380 В, I = 12 А, f = 50 Гц), замыкание которой может пройти через тело человека (Uн=2 В, Iн=0.3мА) Повышенная запыленность воздуха в рабочей зоне (ПДК SiO2 = 1 мг/м3) Незащищенные подвижные элементы производственного оборудования, а также движущиеся машины и механизмы
	Грохоче-ние	непрерывно	грохота вибрацион-ные	Повышенный уровень шума на рабочем месте (ПДУ = 80 дБА, УЗД = 90 дБА) Повышенный уровень вибрации (f = 16 Гц, ПДУ = 92 дБ)  Опасный уровень напряжения в электро-цепи (U = 380 В, I = 12 А, f = 50 Гц), замыка-ние которой может пройти через тело человека (Uн=2 В, Iн=0.3мА) Повышенная запыленность воздуха в рабочей зоне (ПДК Hg пыли= 0,00001 мг/м3) Незащищенные подвижные элементы производственного оборудования, а также движущиеся машины и механизмы.

Таблица 21 - Технические меры защиты от опасных и вредных производственных факторов

Опасный или вредный фактор производствен- ной среды	Проектируемое защитное устройство	Тип устройства	Параметры устройства	Место установки на плане цеха
Повышенный уровень шума на рабочем месте	противошумные устройства  кабина для опера-тора облицовка специальной плиткой	беруши    футеровка	пороло- новые   толщина - 0,15 м	цех дробления, отделение измельчения
Повышенный уровень вибрации	амортизаторы фундамент	пружинные, резиновые железо- бетонный		цех дробления, отделения из-мельчения и гравитац. обо-гащения
Опасный уровень напряжения в электро- цепи, замыкание которой может пройти через тело человека	заземление	контурное	R = 4 Ом	по периметру цеха
Повышенная запыленность воздуха в рабочей зоне	вентиляция	принуди- тельная	герметич- ная	отделении демеркуризации, сепарации
Незащищенные подвижные элементы производственного оборудования, а также движущиеся машины и механизмы	ограждающие ус-тройства решетки, сетки, кожухи со смотровым стеклом и т.д	защитные металличес-кие	сталь 3	Поверх подвижных элементов
Повышенная загазованность воздуха рабочей зоны	Местная вытяжная вентеляция	Двуборто-вой отсос	Q=5000м3мин v=5 м/с	в отделении демеркуриза ции, сепарации

8.7 Инженерная разработка мер защиты от шума на участке измельчения

Определить звукоизоляцию кожуха, выполненного из стального листа толщиной 3 мм (G = 10 кг) и облицованного с внутренней стороны стеклотканью.

Для решения поставленной задачи используют следующие формулы:

R0=20 × lg(G × f) - 47,5,

где R0 - звукоизоляция однослойной перегородки без учета в ней

звукопоглощения, дБ;

G - масса 1м2 ограждения, кг;

f - частота, Гц;

Эта формула справедлива для нормируемых частот шума (63…8000Гц). Решение представим только для первой и последней октавных полос. Результаты расчета по всем октавам сведены в табл. 17

Посчитаем звукоизоляцию для первой октавы:= 20 × lg(10 × 63) - 47,5 = 8,49 дБ.

Для последней октавы:= 20 × lg(10 × 8000) - 47,5 = 50.56 дБ.

Результаты расчета звукоизоляции кожуха представлены в таблице 22.

Таблица 22 - Результаты расчета звукоизоляции кожуха

Величина	Октавные полосы со среднегеометрическими частотами, Гц
	63	125	250	1000	2000	4000	8000
L0 - уровень звукового
давления, дБ	102	103	103	105	107	106	103	93
Lдоп - допустимый уровень
звукового давления, дБ	99	92	86	83	80	78	76	74

Продолжение таблицы 22

DLтр - требуемое снижение
октавных уровней
звукового давления, дБ	3	11	17	18	27	28	27	19
aобл -коэффициент
звукопоглощения облицовки	0.1	0.31	0.70	0.75	0.69	0.59	0.50	0.30
DL - эффективность
звукоизоляции кожуха с
учетом звукопоглощения, дБ	3.49	14.3	21.9	31.3	35.9	42.2	46.54	50.36
R0 - звукоизоляция
кожуха, дБ	8.49	14.4	20.5	26.5	32.5	38.5	44.54	50.5

DLk = R0 + 10 × lgaобл + 5 ,

где DLk - эффективность звукоизоляции кожуха с учетом звукопоглощения в облицовке стеклотканью, дБ;- звукоизоляция стенок кожуха, дБ;

aобл - реверберационный коэффициент звукопоглощения выбранной

конструкции облицовки в октавной полосе частот (63…8000 Гц)

aобл1=0,1; aобл 2=0,31; aобл 3=0,7; aобл 4=0,75; aобл 5=0,б9; aобл 6=0,59;

aобл 7=0,5; aобл 8=0,3

Тогда для первой октавной полосы эффективность звукоизоляции равна:

DLKl = R01 + 10 × lgaоблl + 5,

DLKl = 8,49 +10 × lg0,1 + 5 = 3,49 дБ,

а для последней:

DLK8 = R08 + 10 × lgaобл8 + 5 ,

DLK8 = 50,56 + 10 × lg0,3 + 5 = 50,36 дБ.

DLтр = L0 - Lдоп,      

где DLтр - требуемое снижение уровня звукового давления, дБ;- октавный уровень звукового давления, дБ;доп - допустимый октавный уровень звукового давления, дБ.

Тогда для первой октавной полосы требуемое снижение уровня звукового давления будет равно:

DLтр1 = L01 - Lдоп1,

DLтр1 = 102 - 99 = 3 дБ,

а для последней октавной полосы:

DLтр 8 = L08 - Lдоп8,

DLтр 8 = 93 -74 = 19 дБ.

Предложенная конструкция шумозащитного устройства вполне удовлетворительна, так как во всех октавных полосах выполняется следующее условие:

DLi > DLтp i.

8.8 Расчет виброизоляции

Основная расчётная частота вынуждающей силы:

где: N - число оборотов в минуту

 Гц;  Гц;  Гц.

т.к. F3 < F1 < F2 , то определяем F0 , пользуясь значением F3 :

 Гц Принимаем F0 = 4 Гц

Необходимая статическая осадка:

Высота прокладки:

марка резины ИРП-1347; динамический модуль упругости Е = 39,3·10-5, Н/м2 ; допустимое напряжение на сжатие Вст = 4,4·10-5, Н/м2

Площадь виброизолирующей прокладки:

Геометрические размеры прокладки:

 

8.9 Разработка мер пожарной безопасности

В комплекс противопожарных мер входят предупреждение возникновения пожаров, ограничение распространения пожаров, создание условий для быстрой локализации и тушения пожаров.

С целью предупреждения пожаров и ограничения распространения огня предусматривают требуемую огнестойкость зданий, принимают необходимую площадку, разделяемую противопожарными преградами в соответствии с нормами этажности зданий, а также разрабатывают проектные решения по охране легковоспламеняющихся и горючих материалов. По степени огнестойкости помещения цеха относятся ко второй категории, так как несущие стены кирпичные (предел огнестойкости 2 часа), перекрытия железобетонные (предел огнестойкости 1 час), полы цементные (предел огнестойкости 0,25 часа).

Таблица 23 - Минимальные пределы огнестойкости основных строительных конструкций

Наименование	Значение минимального предела огнестойкости, ч
Степень огнестойкости зданий и сооружений Основные строительные конструкции: несущие стены, стены лестничных клеток, колонны лестничные площадки, ступени, балки наружные стены из навесных панелей внутренние несущие стены (перегородки) плиты, настилы и другие несущие конструкции чердачных перекрытий плиты, настилы и другие несущие конструкции перекрытий	2  2,00 1,00 0,25 0,25 0,75  0,25

По характеристике веществ, находящихся в помещении, главный корпус относится к пожароопасной категории В.

Максимальные пределы распространения огня принимаются следующими: для несущих и наружных стен, лестничных площадок, ступеней - не допускаются, для внутренних стен - 40, для плит и настилов - 25.

Допустимое расстояние от наиболее удаленного рабочего места до ближайшего эвакуационного выхода - 240 м.

Проектируем противопожарный водопровод высокого давления с расходом воды 30 л/с.

Приемные и погрузочные бункера оборудуются электрической пожарной сигнализацией.[10]

8.10 Решения по охране окружающей среды и рациональному использованию природных ресурсов

.10.1 Охрана окружающей среды

Технологический процесс по демеркуризации отработанных и бракованных ламп характеризуется выделением паров ртути.

Поддержка нормальных параметров воздушной среды в цехе демеркуризации обеспечивается системой местных отсосов и системой общеобменной вентиляции, исключающих содержание паров ртути в воздухе рабочей зоны.

Воздух, содержащий пары ртути, удаляется от технологического оборудования вентсистемои, а из рабочей зоны вентсистемой с резервным вентилятором. Воздух, удаляемый этими системами, очищается в адсорберах.

Технологический процесс по демеркуризации характеризуется 2-х ступенчатой очисткой паров ртути. Первая ступень санитарной очистки проходит в технологическом адсорбере, входящем в цикл установки, а затем повторная (II-я ступень) очистки осуществляется в адсорбере совместно с вентвыбросами вент. установки.

Остаточное содержание паров ртути в атмосферном воздухе не превышает ПДК 0,0003 мг/м3 для населённых мест.

Воздух рабочей зоны перед выбросом в атмосферу также очищается в адсорберах и содержание паров ртути в атмосферном воздухе от общеобменной вытяжной вентиляции отсутствует.

Таким образом, установка для демеркуризации ртутьсодержащих ламп и отделение сепарации является экологически чистой и не представляет опасности для окружающей среды.

8.10.2 Расчет выбросов в атмосферу

Определение концентрации в атмосферном воздухе паров ртути, содержащихся в выбросах производства:

расчет приземной концентрации производится при условии:

 , при Н>10м Ф = 0,01 Н

где М (г/с) - суммарное значение выброса

Н = 20м - средневзвешенная по предприятию высота источника выброса - больше 10м

Согласно исходным данным по технологии М=7 мг/час,

, что составляет 0,01.

Вывод

Отношение значения суммарного выброса ртути к максимально разовой предельно допустимой концентрации значительно меньше допустимой величины 0,01, поэтому расчет приземной концентрации ртути может не производиться.

В данном разделе рассмотрен комплекс технологических и технических решений социального характера, определены наиболее благоприятные и безопасные условия труда, а также рассмотрены меры защиты окружающей среды.

9. Экономическая часть

.1 Расчет сметы затрат на техническую подготовку производства

Определяем заработную плату конструкторов, технологов, чертежников и др. работников, занятых технической подготовкой производства, и отчисления на социальное страхование.

Разработка технического задания.

Работа выполняется конструктором, месячный оклад по штатному расписанию 7 т. руб.

Разработка технического предложения.

Работа выполняется двумя конструкторами, месячный оклад по штатному расписанию 7 т. руб.

Разработка эскизного проекта.

Работа выполняется двумя конструкторами, месячный оклад по штатному расписанию каждого 7 т. руб.

Разработка технического проекта.

Работа выполняется тремя конструкторами, месячный оклад по штатному расписанию каждого 7 т. руб.

Разработка общей части рабочего проекта.

Работа выполняется ведущим конструктором, месячный оклад 7500 руб., и двумя технологами, месячный оклад каждого 6500 руб.

Деталировка.

Работа выполняется тремя конструкторами, месячный оклад каждого 6700 руб.

Проектирование маршрутной технологии.

Работу выполняют два технолога, месячный оклад 6500 руб.

Проектирование операционной технологии.

Работу выполняет группа технологов под руководством главного технолога (месячный оклад 7500 руб.), остальные технологи (5 человек) имеют оклад по 6500 руб.

 

Проектирование приспособлений.

Работу выполняют группа разработчиков, состоящая из 3-х конструкторов и одного технолога, месячный оклад каждого 6700 руб.

Проектирование инструмента.

Работа выполняется тремя конструкторами, месячный оклад каждого 6700 руб.

Наблюдение за изготовлением опытного образца и уточнение рабочего проекта.

Работу выполняет руководитель группы разработчиков, месячный оклад 7500 руб.

Отладка технологических процессов.

Работа выполняется двумя технологами, месячный оклад каждого 6500 руб.

Суммарная заработная плата инженерно-технических работников составит:

Отчисления на социальное страхование составляют 36,5% от суммы заработной платы.

Общие затраты по данной статье:

Определяем затраты на материалы (ватманы, кальку и др.). Принимаем данный вид затрат как 8% от заработной платы разработчиков.

Определяем затраты на изготовление оснастки (приспособления, инструмент). Для изготовления оригинальных деталей и сборки опытного образца установки необходимо изготовить 13 единиц приспособлений и 8 единиц инструмента.

Затраты на материалы.

При изготовлении приспособлений используется горячекатаная сталь, цена за 1 тонну 35000 руб.; при изготовлении инструмента используется быстрорежущая сталь, цена за 1 тонну 105000 руб. В среднем, на одно приспособление расходуется 5 кг. металла, на изготовление одной единицы инструмента 0,5 кг. Затраты на материал по изготовлению приспособлений составят:

Затраты на материал по изготовлению инструмента составят:

Общие затраты на материал составят:

Основная заработная плата рабочих, занятых изготовлением оснастки.

Общая трудоемкость изготовления оснастки составляет (1075,75+66,45)=1142,2 часа. Рабочие, занятые изготовлением оснастки, находятся на повременно-премиальной системе оплаты труда, средний разряд - третий.

Определяем тарифный фонд заработной платы рабочих, занятых изготовлением оснастки.

Определяем часовой фонд заработной платы рабочих, занятых изготовлением оснастки. Он определяется как тарифный фонд плюс доплаты до часового фонда (20% премии)

Дополнительная заработная плата рабочих, занятых изготовлением оснастки. Она составляет 7% от их основной заработной платы.

Отчисления на социальное страхование (36,5%).

Накладные расходы.

Составляют 87% от основной заработной платы рабочих, занятых изготовлением оснастки.

Фабрично-заводская себестоимость изготовления оснастки.

Общие затраты на технологическую подготовку производства.

9.2 Расчет затрат на изготовление оригинальных деталей

Затраты на материалы.

Для изготовления оригинальных деталей установки (печи демеркуризации, фильтров и т.п.) принимаем, из-за повышенной химической активности перерабатываемого материала, нержавеющую сталь, цена за 1 тонну 200т. руб., масса деталей составляет 500 кг.

Затраты топлива и энергии на технологические нужды.

В данном случае эти расходы не рассчитываются, т.к. при изготовлении оригинальных деталей технологическое топливо и энергия не учитываются.

Основная заработная плата.

При укрупненных расчетах затрат на основную заработную плату производственных

· рабочих, занятых изготовлением деталей, определяется на основе расчета тарифного

· фонда плюс доплаты до часового фонда (20% от среднего заработка). Общая трудоемкость изготовления оригинальных деталей составляет 246 часа. Работа выполняется рабочими сдельщиками 3 разряда.

Дополнительная заработная плата

По данным предприятия составляет 7% от основной заработной платы.

Отчисления на социальное страхование (36,5%)

Накладные расходы.

Принимаются равными 87% от основной заработной платы производственных рабочих, занятых изготовлением оригинальных деталей.

Определяем фабрично-заводскую себестоимость изготовления оригинальных деталей.

9.3 Расчет калькуляции себестоимости изготовления установки

Основные материалы.

В данную статью включают затраты на изготовление оригинальных деталей и приобретение покупных деталей и узлов.

а) затраты на изготовление оригинальных деталей составляют 127519,2 руб.

б) затраты на приобретение покупных деталей и узлов составляют:

Элеватор	80 т. руб.
Загрузочное устройство	40 т. руб.
Дробилка	65 т. руб.
Дробилка ртутьсодержащих отходов	108 т. руб.
Клапаны 2 шт.	30 т. руб.
Печь демеркуризации	1200 т. руб.
Конвейер	60 т. руб.
Фильтр	80 т. руб.
Конденсатор	200 т. руб.
Адсорбер	90 т. руб.
Аэросепаратор	180 т. руб.
Грохот вибрационный	70 т. руб.
Шкив электромагнитный	160 т. руб.
Дробилка щековая	40 т. руб.
Конвейер ленточный	12 т. руб.
Металлоконструкции (из листовой и угловой стали)	60 т. руб.
Нормализованные детали (фланцы, болты, гайки, и т.д.)	10 т. руб.
Всего:	2485 т. руб.

Всего по данной статье:

Топливо и энергия на технологические цели.

На изготовление установки затрачивается 500 кВт·час стоимостью 1 р. за 1 кВт·час.

Основная заработная плата производственных рабочих.

Согласно технологического процесса сборки установки рабочие выполняют следующие работы: сварочные, сборочные, электромонтажные, испытательные.

Трудоемкость вышеупомянутых работ составляет 550 часов (125;187;130;108 часов соотв.). Работа выполняется рабочими-сдельщиками третьего разряда.

а) тарифный фонд заработной платы:

б) доплата до часового фонда:

в) основная заработная плата:

Дополнительная заработная плата.

Принимаем 7% от основной заработной платы.

Отчисления на социальное страхование.

Расходы на освоение и подготовку производства.

В данную статью включаются расходы, рассчитанные в статье затрат на техническую подготовку. Эти затраты были определены на программу выпуска 5 установок. В расчете на 1 установку эти затраты составят:

Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования.

По данным предприятия, эти расходы составляют 35% от основной заработной платы производственных рабочих, занятых сборкой установки.

Цеховые расходы.

Составляют 64% от основной заработной платы рабочих, занятых сборкой установки.

Общехозяйственные расходы.

Они составляют 37% от основной заработной платы рабочих, занятых сборкой установки.

Внепроизводственные расходы.

По данным предприятия, эти расходы составляют 6% от фабрично заводской себестоимости, которая определяется суммой всех ранее рассчитанных затрат.

Накопления.

Принимаем равным 24% от полной себестоимости изделия, которая определяется как сумма фабрично-заводской себестоимости и внепроизводственных расходов.

Таблица 24

N П/П	Статьи затрат	Затраты на единицу, руб.	Затраты на программу, руб.
1	Основные материалы	376019,2	1880096
2	Топливо и энергия на технологические цели	500	2500
3	Основная заработная плата производственных рабочих	33000	165000
4	Дополнительная заработная плата производственных рабочих	2310	11550
5	Отчисления на социальное страхование	12888,2	64441
6	Расходы на подготовку и освоение производства	56319,3	281596,5
7	Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования	11550	57750
8	Цеховые расходы	21120	105600
9	Общехозяйственные расходы	12210	61050
10	Фабрично-заводская себестоимость	3910089,4	19550447
11	Внепроизводственные расходы	234605,4	1173027
12	Полная себестоимость	557471,5	2787357,5
13	Накопления	994726,8	4973633,8
14	Оптовая цена установки	3635139	18175695

9.4 Определение экономической эффективности от внедрения установки в производство

Экономический эффект от внедрения установки комплексной переработки отработанных ртутных ламп рассчитываем, принимая во внимание альтернативный вариант установки, предлагаемый фирмой “Scandinavian Recycling Lab”.

Цены установки аналога по демеркуризации ртути производительностью 70 ламп/час составляет 200000 крон, или по курсу кроны на декабрь 2010 г.- 8060000руб., но т.к. её производительность вдвое меньше проектируемого варианта, следует установить две установки и их общая стоимость будет 16120000руб.

При расчете принимаем, что стоимость технологического обслуживания, заработная плата обслуживающего персонала и арендная плата за дополнительные производственные площади для базового (альтернативного) и проектируемогого вариантов одинаковая, расчет ведём по формуле приведенных затрат:

где: U1, K1 - издержки и капитальные затраты у базового варианта;, K2 - издержки и капитальные затраты у проектируемого варианта.

В значениях U1 и U2 рассматриваем только затраты на электроэнергию.

Согласно данным фирмы, общая потребительная мощность составляет 119,5 кВт, коэффициент потребления (общий) 0,8. Тогда:

Расчет выполнен для условий круглогодичной эксплуатации 260 дней в году, в две сменяя по 6 часов в смену; цена за 1 кВт ч электроэнергии 1 руб.

В проектируемом варианте установка потребляет 62 кВт электроэнергии, коэффициент потребления (общий) 0,78. Тогда:

Стоимость монтажа проектируемого варианта принимаем равной 10% от его цены, тогда:

Экономический эффект составит:

Расчет произведен при условии равного срока службы базового и проектируемого вариантов. Установка является природоохранным объектом. Срок окупаемости капитальных затрат для каждого варианта принимаем исходя из того, что применение установки позволит возвращать в производство очищенный стеклобой и пять кондиционных концентратов цветных металлов. Для базового варианта стоимость стеклобоя и металлов составляет:

Для проектного варианта:

Срок окупаемости базового варианта:

где:  - общая сумма за прием ламп на переработку.

В расчете общей суммы за прием на переработку ламп 200000 шт. - годовой объем переработки; 20 руб.- плата за прием 1 лампы.

Срок окупаемости проектируемого варианта:

Следовательно применение проектируемого типа установки с экономической точки зрения целесообразнее, чем использование импортного варианта.

Таблица 25

N П/П	Наименование показателя	Ед. измерения	Альтернативный вариант от “Scandinavian Recycling Lab”	Проектируемый вариант установки
1	Цена	т. руб.	8120	3998,65
2	Общая стоимость вторичных материалов	т. руб./год	912,8	1039,9
3	Плата за утилизацию лампы	руб.	20	20
4	Срок окупаемости	лет	1,76	0,4

Выводы

В проекте рассмотрены технологические и технические решения по созданию установки переработки отработанных и бракованных ртутных ламп, производительностью 200 тыс. ламп в год. Произведен анализ технологических процессов демеркуризации и обогащения обезвреженного стеклобоя. В проекте освещены способы защиты окружающей среды от загрязняющих выбросов в атмосферу, также осуществлён расчет мер по защите персонала от вредных производственных факторов. Рентабельность установки подтверждена экономическим расчетом, который показал эффективность установки по сравнению со сравниваемым образцом.

Переработка ртутьсодержащих ламп, вместо традиционного захоронения, безусловно положительно скажется на ухудшающейся экологической обстановке и позволит уменьшить выброс в окружающую среду сильнейшего токсиканта - ртути.

Список литературы

1. Шубов Л.Я., Ройзман В.Я., Дуденков С.В. Обогащение твёрдых бытовых отходов. - М.:Недра,1987

. Шубов Л.Я., Ставровский М.Е., Шехирев Д.В. Технология отходов мегаполиса. Технические процессы в сервисе. - М.:МГУС, 2002

. Разумов К. А., Перов В. А. Проектирование обогатительных фабрик. - М.:Недра, 1982.

. Родионов А.И., Клушин В.Н., Систер В.Г. Технололгические процессы экологической безопасности.- Калуга, Изд-во Н.Бочкаревой, 2000

. СНиП 11-90-81. Производственные здания промышленных предприятий. М., 1982.

. Федотов А.А., Щепилов Ф.Н. Учебное пособие по разработке экономических и организационных вопросов в дипломном проекте. - М.: Изд-во МИСиС. 2001

. Фёдоров Л.А., Голубцов В.В., Люкманов В.Б. Экономика и организация производства. - М.: Изд-во МИСиС. - 1999

. Болгов И.В., Голиков А.М., Петросов С.П., Ставровский М.Е. Инженерное обеспечение оборудования предприятий сервиса. - М.: Наука МГУ Сервиса, 2000

. Безопасность жизнедеятельности в металлургии. / Л. С. Стрижко, Е. П. Потоцкий, И. В. Бабайцев и др. - М.:Металлургия, 1996.

. СНиП 23.05-95. Естественное и искусственное освещение. Нормы проектирования. - М.:Строиздат, 1986.

. СНиП 2.01.02-85. Противопожарные нормы. / Госстрой СССР. - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986.

. Справочник по обогащению руд. Подготовительные процессы. / О. С. Богданова, В. А. Олевский, В. А. Перов и др. - М.: Недра, 1982.

. Р.Л. Зенков, А.Н. Гнутов «Конвейеры. Справочник», Л., «Машиностроение», 1984 г.

. Арустамов Э.А., Воронин В.А., Зенченко А.Д. смирнов С.А. Безопасность жизнедеятельности. М. 2006

15. СНиП 2.04.05-91 Отопление, вентиляция и кондиционирование. Разработаны ордена Трудового Красного Знамени проектным институтом Промстройпроект (канд. техн. наук Б.В.Баркалов) Дата введения 1992-01-01

. Анчарова Т.В. Осветительные сети производственных зданий. 2008г.

. ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством здравоохранения СССР, Всесоюзным Центральным Советом Профессиональных Союзов 29.09.88

. СанПиН 4607-88. Санитарные правила при работе со ртутью, ее соединениями и приборами с ртутным заполнением.Главный государственный санитарный врач СССР А.И. КОНДРУСЕВ № 4607-88 4 апреля 1988 г.

. Каталог. Конвейеры ленточные стационарные общего назначения с резинотканевой лентой. http://www.konveerspb.ru/katalog_462.html

. Дьячков В.К. Подвесные конвейеры. Машиностроение , 1976

. Пугачевич П.П. Работа со ртутью в лабораторных и производственных условиях. 1972г.

. ГОСТ 21.602-79 Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. И. М. Голик (руководитель темы), УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по делам строительства от 31 июля 1979 г. № 136

. Генкин Б.М. Организация, нормирование и оплата труда на промышленных предприятиях. Гриф МО РФ, 2007 год

. Алексеева А.И., Васильев Ю.В., Малеева А.В., Ушвицкий Л.И. Комплексный экономический анализ хозяйственной деятельности. Издательство: МОСКВА «ФИНАНСЫ И СТАТИСТИКА» Год: 2006.

. ГН 2.1.6.1338-03 Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест. Зарегистрировано в Минюсте РФ 11 июня 2003 г. N 4679.

. Дроздов В.Ф. Отопление и вентиляция. Отопление. М.: Высш.шк., 1976.

. Герасимов Б.И., Коновалова Т.М., Спиридонов С.П., Саталкина Н.И. Комплексный экономический анализ финансово-хозяйственной деятельности организации. ТГТУ, 2006,

. Кибанова А.Я. Управление персоналом организации. Инфра-М. Год: 200529. Официальный сайт ЗАО НПП "Кубаньцветмет" http://www.kcvm.ru/

. Барышев А.И., Стеблянко В.Г., Хомичук В.А. Механизация ПРТС работ. Курсовое и дипломное проектирование транспортирующих машин: Учебное пособие/ Под общей редакцией А.И. Барышева - Донецк: ДонГУЭТ, 2003 - 471

Приложение А

Технико-экономические показатели

N П/П	Статьи затрат	Затраты на единицу, руб.	Затраты на программу, руб.
1	Основные материалы	376019,2	1880096
2	Топливо и энергия на технологические цели	500	2500
3	Основная заработная плата производственных рабочих	33000	165000
4	Дополнительная заработная плата производственных рабочих	2310	11550
5	Отчисления на социальное страхование	12888,2	64441
6	Расходы на подготовку и освоение производства	56319,3	281596,5
7	Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования	11550	57750
8	Цеховые расходы	21120	105600
9	Общехозяйственные расходы	12210	61050
10	Фабрично-заводская себестоимость	3910089,4	19550447
11	Внепроизводственные расходы	234605,4	1173027
12	Полная себестоимость	557471,5	2787357,5
14	Оптовая цена установки	3635139	18175695

Экономическая эффективность от внедрения установки

N П/П	Наименование показателя	Ед. измерения	Альтернативный вариант от “Scandinavian Recycling Lab”	Проектируемый вариант установки
1	Цена	т. руб.	8120	3998,65
2	Общая стоимость вторичных материалов	т. руб./год	912,8	1039,9
3	Плата за утилизацию лампы	руб.	20	20
4	Срок окупаемости	лет	1,76	0,4