Проект цеха электролиза производительностью 315 тыс. т алюминия в год с установкой электролизеров с обожженными анодами на силу тока 315 кА
Проект цеха электролиза
производительностью 315 тыс. т алюминия в год с установкой электролизеров с
обожженными анодами на силу тока 315 кА
Содержание
Введение
1.
Определение района строительства
цеха электролиза, обоснование типа и мощности электролизера
1.1 Определение района
строительства цеха электролиза
.2 Обоснование типа и
мощности электролизёра
2.
Расчёт электролизёра, параметров
цеха электролиза
2.1
Конструктивный расчёт электролизёра
2.1.1 Расчёт размеров
анодного устройства
2.1.2 Расчёт размеров шахты и
катодного устройства
.1.3
Укрытие электролизёра
2.1.4 Установка АПГ
2.2
Технологический расчёт электролизёра
2.3
Расчёт удельного количества фтористых
соединений, выделяющихся в корпусе электролиза
2.3.1 Удельный расход фтора
2.3.2 Удельный приход фтора
2.4
Расчёт эффективности укрытия
электролизёра и выделения фтористых соединений в корпус электролиза
2.5
Материальный баланс электролиза
2.5.1 Приход сырья
2.5.2 Расход сырья
2.6
Электрический расчёт электролизёра
2.6.1 Расчёт греющего напряжения
2.6.2 Расчёт напряжения
разложения
2.6.3 Расчёт падения
напряжения в анодном узле
2.6.4 Расчёт падения
напряжения в подине
2.6.5 Расчёт падения
напряжения в электролите
2.6.6 Расчёт падения
напряжения от анодных эффектов
2.6.7 Расчёт среднего напряжения
2.6.8 Расчёт падения
напряжения в ошиновке
2.6.8.1
Определение токовой нагрузки катодных
участках7
2.6.8.2
Определение падения напряжения в катодной
и анодной ошиновке электролизёра
2.6.9 Баланс напряжения
электролизёра
2.7
Энергетический баланс электролизёра
2.7.1 Приход тепла
2.7.2 Расход тепла
2.7.2.1 Потери тепла
конструктивными элементами электролизёра
.7.2.1.1 Теплопотери анодного
устройства
.7.2.1.2 Теплопотери
катодного устройства
2.8
Расчёт объёма производства,
характеристика корпуса и цеха электролиза
3.
Специальная часть. разработка мероприятий направленных
на увеличение выхода по току и срока службы электролизера
.
Механизация и автоматизация
производственных процессов
4.1
Механизация в корпусе электролиза
4.2
Автоматизация производственных процессов
4.2.1 История развития систем
автоматизации. Структурные схемы АСУТП разных поколений
4.2.2 Использование АСУТП на
отечественных алюминиевых заводах94
.2.3
АСУТП «ТРОЛЛЬ-5»
4.2.4 Функции АСУТП
«ТРОЛЛЬ-5»
Вывод
5.
Безопасность жизнедеятельности
5.1
Анализ технологического процесса по
вредным и опасным факторам
5.2
Производственная санитария
5.2.1 Вентиляция в корпусах
электролиза
5.2.2 Защита от теплового
излучения
5.2.3 Освещение
5.2.4 Водопровод и
канализация, отопление
5.2.5 Бытовые помещения
5.3
Чрезвычайные ситуации
5.3.1 Противопожарная
профилактика
5.3.2 Аварийные ситуации
5.4
Охрана окружающей среды
5.5
Техника безопасности
6.
Экономика и организация труда
6.1
Организация труда в корпусе электролиза
6.2
Расчёт численности трудящихся и трудоёмкости
продукции
6.2.1 Расчёт численности
явочного состава для корпуса с электролизёрами ОА-315
6.2.2 Расчёт трудоёмкости
продукции
6.3
Расчёт годового фонда оплаты труда
6.3.1 Расчёт годового фонда
заработной платы основных рабочих
6.3.2 Расчёт годового фонда
оплаты труда
6.3.3 Расчёт годового фонда
заработной платы специалистов
6.4
Расчёт себестоимости алюминия-сырца
6.4.1 Расчёт капитальных
затрат
6.4.1.1
Расчёт сметы затрат на содержание зданий
и сооружений
6.4.1.2
Расчёт сметы затрат на содержание и
эксплуатацию оборудования
6.4.1.3
Расчёт калькуляции себестоимости 1 т.
алюминия-сырца
6.5
Расчёт экономического эффекта от
уменьшения выбросов фтористых соединений
6.6
Расчёт основных технико-экономических
показателей цеха электролиза
Заключение
Литература
Введение
Специфические свойства алюминия: лёгкость, ковкость, хорошая
теплопроводность, электропроводность, высокая коррозийная стойкость, прочность
в соединении с другими металлами, обеспечили ему широкое применение в
промышленности. Кроме того, алюминий наиболее распространённый элемент в земной
коре (он занимает третье место после кислорода и кремния). Чистый алюминий
применяется в электротехнической промышленности, химическом машиностроении.
Алюминиевые сплавы находят широкое применение в авиастроении, автомобильной
промышленности, транспортном машиностроении, в промышленном и гражданском
строительстве, в пищевой промышленности и др.
По масштабам производства и потребления алюминий в мировой экономике
занимает первое место среди цветных металлов и второе место после железа.
Впервые металлический алюминий получил датский учёный физик Г. Эрстед в
1825 г., восстановив хлористый алюминий амальгамой калия.
В 1865 году русский учёный Н.Н. Бекетов предложил получать алюминий
вытеснением его из фтористых соединений магнием.
В 1886 году Поль Эру во Франции и Чарльз Холл в США независимо друг от
друга заявили аналогичные патенты на способ получения алюминия электролизом
глинозёма, растворенного в расплавленном криолите.
С открытием электролитического способа началось быстрое развитие
алюминиевой промышленности, чему способствовали уникальные свойства алюминия,
которые выгодно отличают его от других металлов. Это небольшая плотность и
достаточная механическая прочность, высокая тепло и электропроводность. Алюминий
не токсичен и коррозионостоек к ряду химических веществ. Благодаря этим
свойствам, а также относительно невысокой стоимости по сравнению с другими
цветными металлами он нашел исключительно широкое применение в различных
отраслях современной технике. К тому же алюминий, как известно, относится к
числу наиболее распространённых элементов. Содержание его в земной коре
достигает 7,4% и по распространённости занимает третье место после кислорода и
кремния.
Чистый алюминий применяется в электротехнической промышленности для
изготовления проводов и кабеля, шинопроводов, конденсаторов, выпрямителей. В
силу большой коррозийной стойкости он широко применяется в химическом
машиностроении, для изготовления бытовых приборов, в пищевой промышленности для
хранения продуктов.
Для поддержания оптимального уровня цен на первичный алюминий,
обеспечивающего устойчивый потребительский спрос на алюминиевую продукцию,
производители вынуждены постоянно изыскивать возможности снижения
производственных затрат. Алюминиевым компаниям оказалось чрезвычайно выгодным
объединять производственные мощности, выстраивая вертикально интегрированные
структуры, участвующие в управлении всей технологической цепочкой производства
алюминия - от добычи бокситов, производства глинозёма и первичного алюминия до
выпуска полуфабрикатов и готовой продукции.
Стремление к минимизации производственных затрат и обеспечению
конкурентоспособности на мировом рынке привело к образованию крупнейших мировых
транснациональных корпораций «Alcoa» + «Reynolds Metals» (обе США) и «Alcan
Aluminium» (Канада) + «algroup» (Швейцария).
Объём мощностей заводов по производству первичного алюминия оценивался в
4,5 млн. тонн в год. Баланс мощностей заводов «Alcoa» по производству всех
видов полуфабрикатов, включая плоско-прокатную и прутковопрофильную продукцию,
составлял 4,2 млн. тонн в год (первое место в мире).
Таблица 1
Производство первичного алюминия на заводах России (тыс. тонн)
Заводы
|
1990 г.
|
1991 г.
|
1992 г.
|
1993 г.
|
1994 г.
|
1995 г.
|
1996 г.
|
1997 г.
|
1998 г.
|
1999 г.
|
2000 г.
|
Всего (включая силумин)
|
2915
|
2734
|
2727
|
2704
|
2668
|
2790
|
2840,9
|
2836,4
|
3003,4
|
3129,1
|
3494,4
|
в том числе из российского глинозёма
|
1424
|
1373
|
1347
|
1040
|
713
|
820
|
1005
|
1088
|
1171
|
1261
|
1355
|
Надвоицкий АЗ
|
72,8
|
62,3
|
52,9
|
53,9
|
53,8
|
60,5
|
58,6
|
55,0
|
58,9
|
64,6
|
68,7
|
Кандалакшский АЗ
|
61,6
|
57,4
|
61,8
|
62,3
|
57,9
|
63,2
|
65,7
|
66,1
|
65,8
|
68,0
|
69,5
|
Волгоградский АЗ
|
140,9
|
139,7
|
140,3
|
141,0
|
117,0
|
115,9
|
123,0
|
119,8
|
127,6
|
130,1
|
141,9
|
Волховский АЗ
|
15,2
|
13,3
|
12,9
|
11,4
|
10,1
|
7,3
|
9,4
|
9,6
|
11,8
|
17,0
|
20,5
|
Уральский АЗ
|
78,0
|
70,1
|
69,5
|
67,7
|
56,3
|
65,8
|
71,9
|
79,0
|
81,5
|
82,5
|
607,1
|
Иркутский АЗ
|
256,4
|
203,9
|
196,7
|
208,6
|
244,0
|
249,3
|
211,0
|
252,6
|
256,9
|
258,2
|
|
Богословский АЗ
|
159,6
|
155,4
|
160,8
|
148,8
|
124,9
|
131,2
|
144,7
|
146,8
|
156,5
|
158,7
|
168,6
|
Братский АЗ
|
818,8
|
760,3
|
766,9
|
766,3
|
758,3
|
768,8
|
782,6
|
730,2
|
843,7
|
870,7
|
899,8
|
Новокузнецкий АЗ
|
285,5
|
273,6
|
259,4
|
254,8
|
241,4
|
256,0
|
264,6
|
262,7
|
268,6
|
273,5
|
278,8
|
Красноярский АЗ
|
793,4
|
734,9
|
746,4
|
741,0
|
717,2
|
756,0
|
779,9
|
787,1
|
802,0
|
841,0
|
837,2
|
Саянский АЗ
|
233,2
|
263,1
|
259,1
|
248,2
|
287,3
|
315,9
|
328,4
|
326,6
|
330,1
|
364,8
|
402,3
|
В капиталистических странах алюминиевая промышленность занимает ведущее
место в экономике, уступая только производству чугуна и стали. Современный
мировой капиталистический рынок алюминия характеризуется ростом производства,
потребления и экспорта, большими объёмами капитальных вложений в развитие
алюминиевой промышленности.
Растущее потребление алюминия непосредственно связано с общим
экономическим ростом развитых и развивающихся стран, а также с развитием науки
и техники, повышением уровня жизни и ростом народонаселения. США, Япония,
Германия, Китай и европейские государства потребляют наибольшее количество
алюминия по сравнению с другими странами.
Отечественная алюминиевая промышленность до 1991 г. характеризовалась
увеличением объёма производства и потребления. Строились новые заводы
Таджикский, Саянский. В период с 1991 по 1998 годы потребление алюминия в
странах СНГ резко сократилось (с 60% до 12%), увеличился экспорт алюминия.
Однако такой спад потребления - это временное явление. Опыт развития мировой
экономики свидетельствует об устойчивой тенденции потребления алюминия. В
настоящее время все действующие алюминиевые заводы России не только сохранили
объёмы производства, но и увеличили за счёт совершенствования технологии, конструкции
электролизёров, ошиновки, внедрения современных систем автоматизации, более
эффективных систем очистки газов.
В проекте приводится обоснование выбора места строительства цеха, расчёт
и описание объекта проектирования.
Исходя из требований экологии и экономики произведен выбор и обоснование
конструкции электролизёра и оборудования цеха. На этой основе выполнены
конструктивный, электрический и тепловой балансы электролизёра, описан
технологический режим, схемы обслуживания и технико-экономические показатели.
Применение автоматической подачи глинозёма в электролизёры позволяет
снизить выбросы фтористых соединений в окружающую среду.
В разделе «экономическая часть» приведены расчёты технико-экономических
показателей объекта. Доказана высокая рентабельность будущего производства.
В разделе «Безопасность жизнедеятельности» описаны мероприятия по технике
безопасности и охране труда при производстве алюминия электролитическим
методом, освещены вопросы жизнедеятельности и охраны окружающей среды.
1. Определение района строительства цеха электролиза,
обоснование типа и мощности элекролизера
1.1 Определение района строительства цеха
электролиза
Промышленность любого развитого государства еще с момента своего
появления в истории человечества всегда являлась и по сегодняшний день является
главной и ведущей отраслью материального производства. Поэтому немаловажным и
одним из необходимых условий развития экономики нашей страны будет правильное и
рациональное территориальное размещение объектов промышленности, в особенности,
металлургических предприятий.
Большую роль в выборе района строительства металлургического предприятия
занимает обеспеченность выбранного района богатыми природными энергоносителями.
К таким регионам можно отнести Восточную Сибирь, в частности, Иркутскую
область. Здесь сосредоточенно до 85% всех угольных запасов страны (АО
ВостСибУголь) и до 80% гидроэнергетических ресурсов Сибири (АО ИркутскЭнерго).
Производство алюминия относится к числу энерго- и материалоемких
производств, основные затраты которого связаны с расходом сырья и
электроэнергии (до 81% всех затрат), причем затраты по последней статье
достигают на некоторых заводах 45% от себестоимости продукции [1]. Поэтому при
проектировании электролизного цеха необходимо ориентироваться на максимальное
приближение его к источникам дешевой электроэнергии и сырья.
До настоящего времени в Иркутской области были предложены следующие
районы строительства: г. Шелехов (строительство второго электролизного цеха
ИркАЗа по проекту Сибирско-Уральской Алюминиевой Компании);
г. Тайшет (строительство электролизного цеха, проект в настоящее время
уже осуществлен);
г. Братск (п. Гидростроитель, промплощадка АО СибТеплоМаш, и п.
Чекановский, промплощадка АО БрАЗ), г. Усть-Илим.
Из всех вариантов рассмотрим размещение проектируемого цеха в г.
Усть-Илим, целесообразность строительства завода в котором подтверждают
следующие экономически важные факторы:
наличие в большом количестве дешевой электроэнергии, поступающей с
Усть-Илимской ГЭС;
наличие в неограниченном количестве гидроресурсов (Усть-Илимское
водохранилище);
решение транспортных затрат с помощью железной дороги ВСЖД;
наличие трудового ресурса (безработица среди населения);
стабильность в поступлении сырья как от отечественных, так и от
зарубежных производителей (по тоулинговой системе).
Кроме перечисленных факторов немаловажно отметить и то, что строительство
алюминиевого завода (цеха электролиза) в г. Усть-Илим позволит повысить
материальное благосостояние населения города и района за счет создания новых
рабочих мест и повышения уровня конкуренции на рынки труда.
1.2 Обоснование типа и мощности электролизера
Важнейшими факторами, определяющими технический уровень и экономику
производства алюминия, является мощность и тип электролизера. Увеличение
мощности позволяет снижать расходы на тонну выпускаемого алюминия, так как
снижаются расходы на эксплуатацию электротехнического и технологического
оборудования, уменьшаются удельные капитальные вложения. Но повышение мощности
электролизера вызывает увеличение перекосов металла, что вынуждает поддерживать
более высокое межполюсное расстояние.
Вероятность проникновения алюминия через швы подины до стальных катодных
стержней и выхода электролизера из строя возрастает в прямой зависимости от
площади швов и, поэтому, срок службы более мощных электролизеров значительно
ниже, чем электролизеров средней мощности.
Отечественная алюминиевая промышленность с самого начала ее организации
встала на путь внедрения электролизеров с непрерывными самообжигающимися
анодами прямоугольной формы.
Алюминиевые заводы, строящиеся в настоящее время оборудуются,
электролизерами с предварительно обожженными анодами (ОА) в комплексе с
эффективными средствами механизации, автоматизации и газоочистки.
Электролизеры с обожженными анодами отличаются от электролизеров с
самообжигающимися анодами верхнего, бокового токоподвода меньшим
электросопротивлением анодного узла, отсутствием необходимости в формировании
однородного, крупногабаритного, самообжигающегося анода, лучшими условиями
отвода тепла, газов из расплава, более симметричным магнитным полем меньшей
напряженности. Все это позволяет иметь более высокие технико-экономические
показатели. Главное преимущество указанных электролизеров заключается в том,
что при их эксплуатации значительно улучшаются условия труда производственного
персонала и защиты окружающей среды, так как исключается источник выделения
смолистых погонов, содержащих канцерогенные вещества. Газообразные укрытия
просты по конструкции и надежны в работе, обеспечивают высокую степень эффективности
улавливания выделяющихся технологических газов.
В связи с вышеизложенным в настоящем проекте принимается к установке
электролизер с обожженными анодами на силу тока 315 кА.
2. Расчёт электролизёра, параметров цеха
электролиза
2.1 Конструктивный расчёт электролизёра
Зарубежные алюминиевые заводы в основном оснащены электролизёрами с
предварительно обожжёнными анодами (ОА), что позволяет улучшить технологию и
достичь высоких технико-экономических показателей процесса электролиза и, самое
главное, снизить выбросы вредных веществ в атмосферу. В нашей стране заводы в
основном оборудованы ваннами с анодом Содерберга. Однако намечается тенденция к
расширению внедрения электролизёров с ОА. Строительство новых серий также
планируется с введением в эксплуатацию ванн с предварительно обожжёнными
анодами.
2.1.1 Расчёт размеров анодного устройства
Анодную плотность тока ia принимаем согласно графика [2]
равной 0,74 А/см2.
Тогда площадь сечения анода (Sa) рассчитывается по формуле
[2]:
где:
I - сила тока проектируемого электролизёра.
При
конструктивном расчёте электролизёра следует ориентироваться на типоразмеры
серийно выпускаемых анодов [2].
Принимаем
обожжённые аноды конструкции электролизёров ТадАЗа, САЗа с размерами в плане
700Ч1450 мм и высотой 600 мм. Анодные блоки установленные длинной стороной
перпендикулярно шахте ванны двумя рядами,расстояние между рядами 160 мм, между
анодными блоками - 40 мм.
Количество
анодных блоков (n) в анодном массиве определяется по формуле [2]:
где:
l - длина анодного блока, мм;- ширина анодного блока, мм.
Общая
длина (La) анодного массива определяется из выражения [2]:
Ширина
анодного массива (Ва):
Анодное
устройство состоит из:
o балки-коллектора;
o механизмов подъёма анодов;
o анодной ошиновки;
o обожжённых анодов;
o укрытия электролизёра;
o секций автоматизированного питания глинозёмом (АПГ).
К анодной ошиновке с помощью специальных зажимов прикрепляются 42
обожжённых анодов. Каждый анод состоит из угольного блока, предварительно
обожжённого, и токопроводящего анододержателя (анододержатель - алюминиевая
штанга и стальной кронштейн с 4-мя ниппелями). Анододержатель ниппелями
устанавливается в специально высверленные в блоке гнезда и крепится к нему с
помощью заливки из чугуна.
Укрытие электролизёра с ОА - сегментного типа, состоящее из
балки-коллектора, съёмных сегментных створок-крышек и торцевых щитов. Всего на
электролизёре 4 механизма подъёма укрытия, которые состоят из электродвигателя
и редуктора. Любая створка укрытия снимается вручную.
Рис. 2.1 Схема укладки подовых блоков на подину электролизёр
Расстояние от продольной стороны анода до:
боковой футеровки (bш) - 360 мм;
торцевой футеровки (lш) - 350 мм.
Тогда внутренняя длина шахты (Lш) составит:
,
а
её внутренняя ширина (Вш):
Согласно
практическим данным для ванн большой мощности Нш=600 мм (уровень
металла hм=250 мм; 1э=250 мм; hг=100 мм ;
тогда:
2.1.2 Расчёт размеров шахты и катодного
устройства
В электролизёре принимается металлический катодный кожух шпангоутного
типа.
Рис. 2.2. Схема футеровки электролизёра: 1 - стальной
кожух; 2 - засыпка из шамотной крупки; 3 - футеровочная угольная плита; 4 -
углеродистая подушка из подовой массы; 5 - кирпичная футеровка из 2 рядов
шамотного и 3 рядов легковесного шамотного кирпича; 6 - асбестовый лист.
Расчёт основных размеров подины
Отечественной промышленностью выпускаются катодные блоки сечением 400Ч400
и длиною 600, 800, 1200 и 1600 мм (нормальные) и сечением 400Ч550 и длиной 600,
1400, 2000 и 2200 мм (укрупненные). В проектируемом электролизере используем не
стандартные блоки сечением 500Ч690 и длиной 1400 и 2000 мм с двумя блюмсами в
блоке каждый сечением 100Ч200 мм.
Принимаем число пар блоков 24:
Расстояние
между катодными блоками и боковой футеровкой шахты (с) определяется следующим
образом:
где:
В1 и В2 длины выбираемых нами блоков.
Ширина
шва (d) между катодными блоками и торцевой футеровкой составляет:
Рис.
2.3 Общий вид катодного устройства: 1 - швы между блоками; 2 - паз в блоке; 3 -
углеродистая подушка; 4 - катодные стержни; 5 - подовые блоки; 6 - пробки из
подовой массы; 7 - боковые угольные плиты
Катодные
стержни
Катодные
стержни (блюмсы) изготавливаются из стали (Ст2, Ст3). Раньше их заливали в
угольный подовый блок чугуном, а в последнее время используют другие материалы.
Так, на Иркутском алюминиевом заводе для этих целей применяется МХТД - масса
холодная теплопроводная доменная.
Допустимая
плотность тока для стали 0,2 А/мм2. Стандартное сечение блюмсов -
120Ч230 мм. Необходимо проверить в стержнях фактическую плотность тока:
Размеры
катодного кожуха
Размеры
катодного кожуха определяются в зависимости от геометрических размеров шахты
ванны и толщины слоя футеровочных и теплоизоляционных материалов. Подина
выполнена из угольных подовых секций. Вместо углеродистой подушки из подовой
массы для увеличения срока службы электролизера укладывается сухая барьерная
смесь (СБС), СБС δ3 = 90 мм.
Кирпичная часть подины, состоит из двух слоев шамотных кирпичей ШВ-42 и двух
слоев низкоплотных вермикулитовых плит (толщиной по 65 мм).
Боковые
и торцевые стороны катодного устройства футерованы карбид - кремниевыми блоками
толщиной 100 мм.
По
торцевым и длинным сторонам угольные плиты укладываются с зазором 40 мм,
которые (сверху на 300 мм) забиваются подовой массой и шамотной засыпкой. По
торцевым и длинным сторонам шахты выполняется порог из угольных блоков с целью
уменьшения площади зеркала металла и снижения потерь металла за счёт обратного
растворения металла в электролите, что увеличивает выход по току. Асбестовый
лист - толщиной 15 мм, шамотная засыпка на дне - толщиной 40 мм.
Кожух
с днищем состоит из двух стального короба (толщиной 10 мм). В настоящем проекте
принимаем кожух шпангоутного типа.
длина:
ширина:
высота:
2.1.3
Укрытие электролизёра
Электролизёр
с обожжёнными анодами оборудуется укрытиями сегментного типа. Это укрытие
электролизёра состоит из балки - коллектора, съёмных сегментных створок -
крышек и торцевых щитов. К нижним кромкам короба балки - коллектора приварены
поперечные балки, на которые сверху опирается настил, образующий газоотсосные
каналы. К концам поперечных балок шарнирно крепятся наклонные створки из
алюминиевого сплава, которые также прикреплены к тягам механизмов подъёма
укрытия, установленные на горизонтальном настиле.
При
необходимости наклонное укрытие, состоящее из наклонных створок, поднимается
вверх с помощью двух механизмов подъёма укрытия и открывается одна продольная
сторона электролизёра, затем опускается вниз. На электролизёре четыре механизма
подъёма укрытия (на каждое продольное наклонное укрытие по два механизма).
Механизм подъёма укрытия состоит из электродвигателя, редуктора. Кроме того,
любая створка укрытия может сниматься вручную. Торцевые укрытия (два на
электролизёр) - это съёмные щиты, снимаются вручную для доступа к торцам
электролизёра. Сегментный тип укрытия выполнен на основе опыта работы рамно-створчатого
в корпусах ТадАЗа и отличается снижением площади неплотностей, увеличением
эффективности газоотсоса. Электролизёр имеет двухсторонний газоотсос. При этом
балка-коллектор соединена с двух концов газоотсосными патрубками со стойками -
газоходами, из которых газ направляется в магистральный газоход. Для
организации переменного газоотсоса под патрубками имеются шибера.
Уменьшение
неплотностей укрытия; оснащение электролизёров установками автоматизированного
питания глинозёмом (АПГ), позволяющими вести обработку электролизёров с
закрытым укрытием и обеспечивающими значительное сокращение количества
одновременно открытых ванн в корпусе; ведение процессов электролиза с жесткой
стабилизацией силы тока, стабилизацией концентрации глинозёма в электролите и
АСУТП с индивидуальными микропроцессорными управляющими устройствами;
соблюдение технологических инструкций по обслуживанию электролизёров позволяют
обеспечить эффективность газоотсоса (по фтору) не ниже 98% (см. расчёт баланса
по фтору). Для обеспечения такой эффективности по расчётам, проведенным
институтом ВАМИ на основании зарубежных фирм, необходимо обеспечить следующие
объёмы газоотсоса от укрытия электролизёра:
•
от закрытого электролизёра - 11 000, м3/час;
•
при замене анода и при открытой продольной стороне - 16 000 , м3/час.
2.1.4 Установка АПГ
Новые
поколения зарубежных электролизёров с ОА, имеющие высокие технико-экономические
показатели, характеризуются высоким уровнем автоматизации. Они оборудованы
системами автоматического питания глинозёмом (так, электролизёры фирмы
«Pechiney» оснащены системами АПГ точечного типа, работающими на сжатом
воздухе).
Наиболее
успешные решения найдены на электролизёрах с ОА. Применение точечной
автоматической загрузки глинозёма в электролит имеет неоспоримые преимущества:
1. порция подаваемого глинозёма может быть максимально приближена к
электрохимически необходимой величине, что, в свою очередь, оптимизирует
процесс и снижает расход электроэнергии;
2. стабилизация температуры электролита на более низком уровне и
отсутствие колебаний поверхности металла от поточных обработок повышает
производительность электролизёров;
. АПГ обеспечивает стабильную работу на кислых электролитах (при
сниженной растворимости глинозёма), так как появляется возможность держать его
концентрацию в более низких пределах;
. уменьшение прихода тепла за счёт снижения греющего напряжения
позволит в разумных пределах увеличить ток (по некоторым данным до 8%);
. неоспоримым преимуществом АПГ точечного типа является
возможность значительно снизить количество вредных выбросов.
В проекте для снижения выбросов фторсодержащих соединений
предусматривается оснащение электролизёра установками АПГ точечного типа,
состоящими из 3-х секций. Механизмы АПГ имеют пробойники и дозаторы глинозёма,
которые приводятся в действие пневмоприводами. Всего на электролизёре
установлено 4 пробойника и 2 дозатора - по два пробойника и одному дозатору на
каждом механизме АПГ. Управление пневмоприводами пробойников и дозаторов
осуществляется с помощью электропневмоклапанов. Механизмы АПГ на электролизёре
с целью улучшения нагрузки на пневмосистему работают последовательно во
времени. Длительность включенного состояния - 5 - 15 с, а цикл работы АПГ
определяется технологией и выбранным алгоритмом питания электролизёра глинозёмом.
Проектные электролизёры работают на новой технологии (применение АПГ и
АСУТП), которая позволяет уменьшить количество анодных эффектов до 0,2 шт в
сутки вместо 1 шт. в сутки. Кроме того, в проекте электролизёры оборудованы
автоматическим гашением анодных эффектов перемещением анодного массива.
Автоматическое гашение анодных эффектов позволяет сократить длительность
анодного эффекта до 1 мин (вместо 2 мин).
Установка АПГ состоит из 3-х секций. Секция АПГ представляет собой бункер
для глинозёма с горловиной и встроенных в него двух пробойников и двух
дозаторов. Сам бункер располагается в центральной части балки-коллектора,
горловина - сверху коллектора. Установка АПГ пробивает электролитную корку и
загружает глинозём по продольной оси между анодами в шести точках
электролизёра. Принцип действия данного вида АПГ изображен на рис. 2.4. Принцип
действия АПГ:
Дозатор работает следующим образом: когда верхняя камера 3 соединяется с
инжектором, диафрагма 1 прогибается вверх (как и изображено на рис. 2.4.) и резиновый
4 клапан плотно закрывает нижнюю камеру 5. Воздух проходит через ткань
диафрагмы 1 и под разрежением оказывается средняя камера 4. Глинозём из бункера
засасывается и заполняет дозатор (камера 4). После заполнения дозатора вакуум
отключается, и дозатор сообщается с атмосферой. Под действием силы тяжести
резинового клапана и дозы глинозёма диафрагма прогибается вниз (на рис. 2.4.
показано пунктирной линией), и глинозём пересыпается в нижнюю камеру, из
которой поступает под пробойник. Пробойник 6 приводится в действие поршнем 7,
который двигается в цилиндре 8 под действием сжатого воздуха.
Рис. 2.4 АПГ точечного типа
Точечный тип АПГ успешно эксплуатируется в корпусах ТадАЗа, САЗа
2.2 Технологический расчёт электролизёра
Основным показателем технологической работы электролизера является выход
по току, который определяет степень полезного использования тока. В проекте
предлагаются следующие мероприятия:
1. жёсткая стабилизация силы тока, обеспечивающейся кремниево-преобразовательной
подстанцией (КПП) на 900 В;
2. применение автоматизированного питания электролизеров глиноземом
(АПГ) точечного типа;
. применение автоматизированной системы управления технологическим
процессами (АСУТП) «ТРОЛЬ» с индивидуальными микропроцессорными устройствами;
. применение «сухой» газоочистки электролизных газов;
. снижение удельного расхода электроэнергии за счет снижения
падения напряжения в ошиновке.
Основным показателем технологической работы электролизёра является выход
по току (ηт),
который определяет степень полезного использования тока. В проекте принимается
выход по току равным 95%.
Суточная производительность электролизёра (Р, кг) составит:
,
где:
gAL = 0,3354 г/А·ч - электрохимический эквивалент алюминия.
Для
расхода удельного количества электроэнергии (W) необходимо знать величину
среднего напряжения (из баланса напряжения электролизёра, см. разд. 2.5.8)
Следовательно:
В
таблице приведены конструктивные и технологические параметры электролизёра с
обожжёнными анодами на силу тока 315 кА.
Таблица 2.1
Основные технологические и конструктивные параметры электролизёра
№ п/п
|
Наименование показателей
|
Един, измер.
|
Площадь сечения анодов Размеры анодных блоков Длина Ширина
Высота 3. Площадь сечения одного анода 4. Общая длина анодного массива 5.
Общая ширина анодного массива 6. Внутренняя длина шахты 7. Внутренняя ширина
шахты 8. Глубина шахты 9. Расстояние от анода до боковой футеровки 10.
Расстояние от анода до торцевой футеровки 11. Высота слоя металла 12. Высота
слоя электролита 13.Толщина корки электролита со слоем глинозёма 14. Размеры
катодных блоков сечение длина (В1) длина (В2) 15. Ширина шва между катодными
блоками и боковой футеровкой 16. Ширина шва между катодными блоками и
торцевой футеровкой Количество катодных секций Шамотная крупка •
δ 2/-на дне δ2//-со стороны борта СБС Размеры кожуха
Длина Ширина Высота
|
42,56 1450 700 600 1.02 15500 3060 16200 3780 600 360 360
250 250 100 500Ч690 2000 1400 170 110 22 40 40 90 16500 4280 1510
|
м2 мм мм мм м2 мм мм мм мм мм мм мм мм мм мм мм мм мм
мм мм шт мм мм мм мм мм мм
|
2.3 Расчёт удельного количества фтористых
соединений, выделяющихся в корпусе электролиза
Расчёт удельного количества вредностей, выделяющихся в корпусах
электролиза при эксплуатации электролизёра с обожжёнными анодами, выполнен по
[2].
Общее удельное количество фтористых соединений (в пересчете на фтор),
отходящих от электролизёра в виде пыли и газа, определяется из баланса фтора
как разность между суммарным приходом фтора в виде фтористого алюминия,
флотационного криолита и возвратов из газоочистки на технологию и суммарной
потерь фтора.
В данном разделе рассчитывается расход и приход фтора на процесс
электролитического получения алюминия, а также степень улавливания фтора [2].
Исходные данные для расчёта:
1. размер шахты (Вш·Lш) - 3,78Ч16,20 м2;
2. срок службы электролизёра - 6 года;
. производительность электролизёра (Р) - 2,409 т/сут;
. количество анодных эффектов (k) - 0,2 шт;
. длительность анодных эффектов (τаэ) - 1 мин;
. содержание фтора:
a) - криолите свежем - 54%;
b) - фтористом алюминии - 61%;
7. КПД «сухой» газоочистки - 99,5%; [3];
.3.1 Удельный расход фтора
Удельный расход фтора состоит из следующих статей:
1. Расход
фтора на пропитку угольной футеровки .
По существующим “Нормативам расхода фтористых солей и глинозёма на пуск
электролизёров после монтажа и капитального ремонта” расход фтора на 1 м2
площади шахты ванны составляет 230 кг при пуске.
Тогда удельный расход фтора на пропитку футеровки будет:
где:
365 - число дней в году.
. Расход
фтора в виде углефторидов при анодных эффектах определяется
по следующей формуле:
где: 0,2 - количество фтора, теряемое в виде углефторидов за 1 мин во
время анодного эффекта, кг.
3. Расход
фтора с анодными огарками .
В
результате окисления угольных анодов из электролизёра после процесса вынимаются
анодные огарки, пропитанные электролитом. Согласно практическим данным
действующих заводов с обожжёнными анодами с анодными огарками расходуется 3,6
кг фтора на тонну алюминия-сырца, т.е. = 3,6
кг/т.
. Расход
фтора с газами и пылью .
Согласно практическим данным этот расход составляет 20 - 21 кг. В нашем
расчёте принимаем 20 кг. Следовательно, расход фтора без мех. потерь
составляет:
тогда
общий расход составит:
. Механические
потери .
Потери фтора при транспортировке определяются по формуле:
где:
0,05 - доля фтора от общего прихода фтора, потерянного при транспортировке
(согласно практическим данным).
Проверка:
6. Удельный приход фтористых соединений
Принимаем общий удельный расход фторсолей в пересчете на фтор равным
27,66 кг.
2.3.2 Удельный приход фтора
Удельный
приход F складывается из нескольких статей:
.
На пуск электролизёров после кап. ремонта требуется фторсолей .
где:
- расход фтора на пропитку угольной футеровки.
В
пересчете на свежий криолит составит:
2.
Приход фтора из «сукой» газоочистки .
С
учётом степени улавливания фтора, находящегося в системе «сухой» газоочистки
глинозёмом, равной 0,9771, и эффективности «сухой» газоочистки в среднем 99,5%
приход фтора в процесс электролиза в виде фторированного глинозёма составит:
3.
Приход фтора на корректировку КО
Корректировку
состава электролита осуществляют фтористым алюминием. Тогда составит:
где:
- общий расход фтора, кг (см. раздел 5.1).
Итого:
общий приход фтора составит:
По
расчётным данным составляется баланс фтора.
Таблица 2.2
Баланс фтора
Удельный приход фтора
|
Удельный расход фтора
|
Статья
|
Кг/т
|
% F, во фторсолях
|
В пересчете на F,кг/т
|
%
|
Статья
|
В пересчете на F, кг/т
|
%
|
Фтористый алюминий
|
9,1
|
61
|
5,55
|
20,1
|
Для пропитки футеровки
|
2,67
|
9,6
|
Фторсоли из сухой газоочистки
|
|
|
19,44
|
70,3
|
В виде углефторидов
|
0,01
|
0,04
|
Фторсоли на пуск электролизера после капремонта
|
4,94
|
54
|
2,67
|
9,6
|
Механические потери
|
1,38
|
5,01
|
|
|
|
|
|
С анодными огарками
|
3,6
|
13,03
|
|
|
|
|
|
В виде газа и пыли
|
20
|
72,32
|
Итого
|
|
|
27,66
|
100
|
|
27,66
|
100
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2.4 Расчёт эффективности укрытия
электролизёра и выделения фтористых соединений в корпус электролиза
В процессе электролиза от электролизёров в атмосферу корпуса и систему
газоочистки выделяется фтористых соединений в пересчете на фтор 20 кг/т (см.
таблицу 2.2.).
Для
определения распределения выделяемого фтора между атмосферой корпуса
электролиза и системой газоотсоса необходимо рассчитать эффективность
улавливания фторидов укрытием .
рассчитывается
по следующей формуле [6]:
где:
1, 2, 3, 4, 5 - технологические операции, соответственно:
- регламентированная обработка;
- ликвидация анодного эффекта;
- выливка металла и технологические замеры;
- замена анодов;
- работа с герметичным укрытием.
-
эффективность улавливания фтора герметичным укрытием во время выполнения
технологических операций, доли единиц;
Т1,2,3,4,5
- длительность технологических операций, д. ед.
Согласно
практическим данным принимается:
Расчёт
Т1,2,3,4,5:
,
где: 5 - длительность обработки одной длинной стороны или двух торцевых,
мин;
440 - количество минут в сутках.
1. ,
. ,
где: 6 - длительность выливки металла из одного электролизёра, мин;
3. ,
где: 15 - время перестановки одного анода, мин;
,5 - срок службы анодов, сутки (по факту (САЗа);б - количество
анодных блоков (42).
4.
Тогда
составит:
или
97,71%.
Исходя
из полученных удельного количества отходящих от электролизёра фторидов в
пересчете на фтор 20 кг и эффективности газоотсоса = 97,71%, фторсодержащих вредностей (в пересчете на
фтор) поступает:
в
систему газоочистки :
в том
числе:
в
виде HF 40% или
в
твердом виде 60% или
в
трубу выбрасывается :
газ = 7,82 - 7,78 = 0,04
кг,тв = 11,72 - 11,71 = 0,01 кг;
возврат
в процесс (в виде фторированного глинозёма):
газ = 7,82 · 0,995 = 7,78
кг;тв = 11,72 · 0,995 = 11,71 кг; всего 7,78 + 11,71 = 19,49 кг;
в
атмосферу корпуса :
кг, в
том числе
в
виде газа 40% или
кг,
в
твердом виде или кг.
Итак,
в процессе электролиза распределение поступившего фтора выглядит следующим
образом:
в атмосферу:газ 0,04
кгтв 0,01 кг
в атмосферу корпуса: газ 0,18
кгтв 0,28 кг
возврат в процесс: газ 7,78
кгтв 11,71 кг
ВСЕГО: 20 кг
.5 Материальный баланс электролиза
2.5.1 приход сырья
-
глинозёма:
анодов:
свежих
фторсолей:
выход
огарков:
2.5.2 Расход
сырья
Глинозём
Иностранные
фирмы «Pechiney», «Kaiser» (США), «VAW» (Германия) в своих предложениях по переводу
корпусов БрАЗа, ИркАЗа, НкАЗа на обожжённые аноды определяют удельный расход
глинозёма равным 1930 кг на 1 т алюминия-сырца. В настоящем проекте принимается
удельный расход Al2O3 равный 1920 кг (на 1 т
алюминия-сырца), согласно практике зарубежных заводов. Однако повышаются
требования к глинозёму при применении АПГ точечного типа. В частности,
рекомендуется использовать глинозём «песчаного» типа, к которому относятся
зарубежные глинозёмы.
Обожжённые
аноды
На
зарубежных заводах электролизёры с ОА имеют общий удельный расход анодов 565 -
580 кг (с огарками) и расход без огарков - 415 - 453 кг. На отечественных
электролизёрах с ОА самый низкий удельный расход обожжённых анодов (с огарками)
имеют корпуса № 7,8 КрАЗа (≈ 580 кг), в том числе 140 кг - выход огарков.
В
настоящем проекте удельный расход обожженных анодов принимается равным 540 кг,
в том числе 140 кг - выход огарков.
Фтористые
соли
При
использовании «сухой» газоочистки, широко и успешно применяемой на зарубежных
алюминиевых заводах, часть поступающего на процесс электролиза
криолитоглинозёмного расплава фтора возвращается обратно в электролит виде
фторированного глинозёма. Данная система газоочистки также успешно используется
в корпусах САЗа, УАЗа, в корпусах № 19,20 КрАЗа.
В
проекте принимаем удельный расход фтористого алюминия на 1 т алюминия-сырца
равным 9,1 кг. Удельный расход свежего криолита на пуск электролизёров после
капитального ремонта - 4,94 кг.
Составление
материального баланса процесса электролиза
Материальный
баланс электролиза представляет собой соотношения поступивших продуктов в
процесс и их расход на получение алюминия-сырца в час.
Расчёт
ведется на 1 час работы электролизёра.
Для
ведения технологического процесса электролиза и получения 100,4 кг в час
алюминия-сырца (2409 ч 24 = 100,4 кг) в электролизёр требуется загрузить:
глинозёма:
анодов:
свежих
фторсолей:
Расчёт
расхода сырья
)
Теоретический расход А12О3 на производство 1 кг алюминия
составляет 1,89 кг. Однако на практике расходуется больше глинозёма, тогда его
потери составят: (1,92 - 1,89) · 100,4 = 3,01 кг/ч.
)
Расход обожжённых анодов в основном связан с реакциями, протекающими у анода.
Для расчёта количества углерода, который окисляется кислородом, выделяющимся в
результате электрохимического разложения глинозёма, принимается состав анодных
газов (по факту), % (объёмный) для выхода по току 95%: СО2 - 70%; СО
- 30%
При
получении 100,4 кг алюминия выделится кислорода:
где:
48, 54 - количество кислорода и алюминия в глинозёме (молекулярный вес
кислорода и алюминия в А12О3).
Из
этого кислорода перейдет:
в
состав СО2:
,
в
состав СО:
,
где:
2 · 70 + 30 - содержание кислорода в СО2 + СО, %;
·
70 - содержание кислорода в СО2, %;
-
содержание кислорода в СО, %.
Тогда
количество углерода связанного:
в
СО2: ;
в
СО:
где:
12, 16 - молярные веса углерода, кислорода, соответственно.
Таким
образом, при получении 100,4 кг алюминия-сырца в 1 час выделяется:
в
СО2: ;
в
СО: .
Выход
огарков: 0,14 · 100,4 = 14,06 кг/ч.
Потери
обожжённых анодов связаны с окислением, механическими потерями и составляют:
Расход
фтористых солей равен приходу фтористых солей (см. баланс фтора).
По
расчётным данным составляется материальный баланс процесса электролиза на 1
электролизёр.
Таблица 2.3
Материальный баланс процесса электролиза
Приход
|
кг/ч
|
%
|
Расход
|
кг/ч
|
%
|
Глинозём
|
192,77
|
77,6
|
Алюминий
|
100,4
|
40,42
|
Обожжённые аноды
|
54,22
|
21,83
|
Анодные газы:
|
|
|
Фтористые соли
|
1,41
|
0,57
|
- СО2
|
101,1
|
40,7
|
|
|
|
- СО
|
27,5
|
11,07
|
|
|
|
Потери:
|
|
|
|
|
|
- глинозём
|
3,01
|
1,21
|
|
|
|
- фторсоли
|
1,41
|
0,57
|
|
|
|
- аноды
|
0,76
|
0,31
|
|
|
|
- огарки
|
14,06
|
5,66
|
|
|
|
- невязка
|
0,16
|
0,06
|
Итого:
|
248,4
|
100
|
Итого:
|
248,4
|
100
|
2.6 Электрический расчёт электролизёра
На электролизёрах с ОА ≈ на 2 000 кВт·ч/т меньший удельный расход
электроэнергии, чем на электролизёрах с самообжигающимися анодом и верхним
токоподводом [4]. Значение удельного расхода электроэнергии W зависит от
величины среднего напряжения на электролизёре. Для этого проводят электрический
расчёт алюминиевого электролизёра, чтобы определить величины потерь напряжения
в основных узлах металлургического агрегата и найти значения греющего (Uгр),
среднего (Ucp) и рабочего (Uраб) напряжений.
Для составления баланса напряжения используются данные конструктивного
расчёта проектируемого электролизёра, справочные данные и практические
результаты эксплуатации электролизёров с ОА на САЗе, ТадАЗе.
2.6.1 Расчёт греющего напряжения
Расчёт Uгр производится по формуле:
, В,
где:
Uр - напряжение разложения глинозёма, В;
ΔUа.у. -
падение напряжения в анодном узле, В;
ΔUn -
падение напряжения в подине, В;
ΔUэл -
падение напряжения в электролите, В;
ΔUаэ -
падение напряжения от анодных эффектов, В.
Электрический расчет выполняется согласно действующим «Нормам
технологического проектирования алюминиевого производства» ВНТП 25-86 [1].
2.6.2 Расчёт напряжения разложения
Определяется по эмпирической формуле:
В,
где:
А - коэффициент (А = 1,13).
Таким
образом:
где:
0,2 - поправочный коэффициент для электролизёров с ОА.
2.6.3 Расчёт
падения напряжения в анодном узле
складывается из потерь напряжения в угольной части
анода потерь напряжения в контакте «анод - ниппель , потерь напряжения в ниппеле , потерь напряжения в контакте “ниппель - кронштейн -
штанга - анодная шина” .
)
определяется по формуле:
, B,
где:
Ф - форм-фактор электрического поля анода;
ρа -
удельное сопротивление угольного анода, Ом·см;ср - среднее
расстояние от дна ниппельного гнезда до подошвы анода, см;
Ф
определяется по уравнению:
Ф
= 1 + 0,142 · К2,
где:
·x·b
- площадь подошвы анодного блока, см2;нг - площадь полной
поверхности ниппельного гнезда (диаметр гнезда равен 16 см, глубина - 10 см),
см2;ср, - (50 + 2) ч 2 = 26 см (50 см - расстояние от дна
ниппельного гнезда до подошвы нового анода, 2 см - до подошвы огарка);
где:
hнг - глубина ниппельного гнезда, см ( = 10 см);
- площадь
боковой поверхности ниппельного гнезда, см2.
Подставив
данные, находим К2 = 0,488. Следовательно, Ф = 1,07.
ρа = 0,007
· (1 - 0,00025 · t) = 58,8 · 10-4 Ом·см при средней температуре
анодных блоков 640°С.
Тогда:
)
Падение напряжения в контакте «анод-ниппель» рассчитывается по формуле:
где:
ρн -
удельное электросопротивление, Ом·см;
К
- количество ниппелей ( = 4).
На
основе промышленных испытаний ρн = 50 мВ. Тогда:
Следовательно,
3)
определяется следующим образом:
где:
ρн -
удельное электросопротивление ниппеля при t = 70°C, Ом·см2 (по
практическим данным ρн= 68 · 10-6
Ом·см, 1 = 10 см, Sa = (3,14 · 112)/4 = 95 см2;н
- длина запеченной части ниппеля, см;н - сечение ниппеля, см.
Тогда
)
Падение напряжения на участке “ниппель - кронштейн - штанга - анодная шина”
принимается по практическим данным (ТадАЗ, САЗ):
Итого:
.6.4 Расчёт
падения напряжения в подине
Падение
напряжения в катодном устройстве ΔUn
рассчитывается по эмпирической формуле:
где:
1,098 - коэффициент, учитывающий увеличение напряжения по сравнению с
практическими данными (выведен ВАМИ экспериментально).
2.6.5 Расчёт
падения напряжения в электролите
На
электролизёрах с ОА эта составляющая греющего напряжения на 400 мВ меньше, чем
на электролизёрах с ВТ [4].
где:
ρэл -
удельное электросопротивление электролита, Ом·см;
Ра
- периметр анодного массива, см.
Промышленные
электролиты имеют ρэл = 0,4 ±
0,63 Ом·см, принимаем ρ = 0,51 Ом·см.
На
основании многочисленных исследований, проведенных институтом ВАМИ, лучшие
технико-экономические показатели на электролизёрах с обожжёнными анодами
достигаются при работе на межполюсном расстоянии, равном 5-5,5 см. [5] В
проекте принимается l = 5,0 см.
2.6.6 Расчёт
падения напряжения от анодных эффектов
Составляющая
греющего напряжения от анодных эффектов определяется по формуле:
где:
- превышение напряжения на электролизёре во время
анодного эффекта, В (может достигать 60 В, но принимается 25 В);
·
24 = количество мин в 1 сутках;aэ - 1 мин;- 0,2.
Тогда:
Итого:
2.6.7 Расчёт
среднего напряжения
Расчёт
Uср, ведется по следующей формуле:
где:
- падение напряжения в ошиновке (с учётом
общесерийной).
2.6.8 Расчёт
падения напряжения в ошиновке
Исходные
данные для расчёта:
o температура катодных шин - 50°С;
o температура катодного стержня - 204°С;
o температура катодного спуска - 127°С;
o температура анодных шин - 80°С.
Удельное электросопротивление катодных, анодных шин, катодных спусков
определяется по формуле:
Удельное
электросопротивление катодных шин:
Удельное
электросопротивление анодных шин:
Удельное
электросопротивление катодных спусков:
В настоящем проекте для электролизеров с обожженными анодами на 315 кА,
поперечно расположенных в корпусе, применяется усовершенствованная схема
катодной ошиновки для предотвращения искривления зеркала металла.
Подвод к электролизеру осуществляется через 5 стояков, расположенных на
входной (по ходу тока) стороне электролизера. Все 5 стояков расположены за
катодным кожухом и выходят из шинного проема в проекции анода. Четыре стояка
равномерно нагружены (76100 А), а пятый стояк нагружен меньше (45600 А). Ток от
стояков подводится к передней анодной шине (входная сторона), а к задней шине
-токоведущими перемычками, расположенными у мест подключения стояков. Часть
тока от катодных стержней направляется под днищем на отметке +1,03 м к трем
центральным стоякам следующей ванны. При этом с входной стороны на каждую из
двух ветвей ошиновки, привариваются 7 спусков и 14 спусков с выходной стороны
(всего 21 спусков на ветви ошиновки) (6 на центральный стояк с обоих сторон).
Часть тока от катодных стержней идет по двум ветвям ошиновки на отметке +2,35 м
вдоль торцевых сторон к двум крайним стоякам следующей ванны. При этом к одной
ветви ошиновки с входной стороны электролизера приваривается 14 спусков, а с
выходной 7 спусков (всего 21 спусков на стояк). Схема катодной ошиновки
прилагается (см. рис. 2.6.).
Рис. 2.6 Схема катодной ошиновки электролизёра с ОА на 315 кА
Расчёт падения напряжения в ошиновке (анодной и катодной) ведется по
одной из сторон электролизёра - по входной стороне.
Падение напряжения ошиновки находится по потере мощности в замкнутом
контуре, в котором оно равно 0.
Тогда:
где:
I1, I2 - сила тока в 1-ой и 2-ой ветви ошиновки, А;1,
R2 - сопротивление в 1-ой и 2-ой ветви ошиновки от катодных стержней
до нулевой точки на анодной ошиновке, Ом;c - сила тока на одной
стороне электролизёра, А.
2.6.8.1 Определение
токовой нагрузки катодных участках
Для
определения силы тока в 1-ой и 2-ой ветвях ошиновки следует определить токовую
нагрузку по катодным стержням в каждой секции. Эта токовая нагрузка
определяется из рассмотрения замкнутого контура между двумя соседними
стержнями: «металл - катодная секция - пакет катодных спусков - участок
катодных шин между соседними спусками - пакет катодных спусков - катодная
секция» (см. рис. 2.6.).
На основании 2 - го закона Кирхгофа для замкнутого участка цепи из любых
двух соседних стержней справедливо равенство:
(R
С + R К + RСП) + Rш ×= (R
С + R К + RСП) × In+1,
( 33)
где
Rс - полное сопротивление катодной секции, Ом;к -
суммарное сопротивление контактов «катодный стержень - спуск»сп -
сопротивление катодного спуска, Ом;n - сила тока в катодном стержне
с порядковым номером n, считая от начала ошиновки, А;ш -
сопротивление участка шинопровода между рассматриваемыми стержнями, Ом;
∑In
- полный ток на участке шинопровода между рассматриваемыми катодными стержнями,
А;n+1 - сила тока в катодном стержне с порядковым номером (n+1), А.к.с-
падение напряжения в подине (см электрический расчет электролизера), в;сп , rш
- определяется по формуле:
, (34)
где:
p - удельное электросопротивление, ом×см;- длина
спуска, шины, см;- сечение спуска, шины, см2.
После
преобразования уравнения получается выражение:
(35)
а)
Rс определяется исходя, из расчетного значения падения напряжения в
катодном устройстве ∆Un:
Ом (36)
б)
По практическим данным ∆Uк в контакте «катодный стержень -
спуск» = 0,005 В, ∆Uк в контакте «спуск - шина» - 0,001 В.
Тогда суммарное сопротивление контактов:
Ом.
в) Сопротивление алюминиевого катодного спуска длиной 100 см с учетом
температурной зависимости удельного электросопротивления алюминия (p = 2,8 ∙
(1+0,0038 t) ∙ 10-6, Ом ∙ см) составит:
Ом
г)
Сопротивление катодной шины между соседними стержнями для участка шинопровода,
состоящего из 3 шин сечением 60Ч630 мм.
Для
каждого участка находим сопротивление катодной шины:
для
одношинного участка:
Ом
для
двухшинного участка:
Ом
Подставив
найденные значения Rс, Rк, Rсп, R2ш,
и Rш1,2 в уравнение, получим уравнения:
для
одношинного участка:
А
для
двухшинного участка:
А
На
участке 1 катодной ошиновки подключено 7 катодных стержней. Задаваясь величиной
силы тока в первом стержне (I1), последовательно найдем значения сил
тока в остальных катодных стержнях:
для
одношинного участка:
2 = I1 + 1,2 ∙
10-3 ∙ I1 = 1,0012 ∙ I1
I3 = I2 + 1,2 ∙ 10-3 ∙
(I1 + I2) = 1,0036 ∙ I1
I4 = I3 + 1,2 ∙ 10-3 ∙
(I1 + I2 + I3) = 1,0072 ∙ I15
= I4 + 1,2 ∙ 10-3 ∙ (I1 + I2 +
I3 + I4) = 1,0120 ∙ I1
I6 = I5 + 1,2 ∙ 10-3 ∙
(I1 + I2 + I3 + I4 + I5)
= 1,0180 ∙ I1
I7 = I6 + 1,2 ∙ 10-3 ∙
(I1 + I2 + I3 + I4 + I5
+ I6) = 1,0253 ∙ I1
∑I1- I6 = 6,042 ∑I1-
I7 = 7,0673
-
для двухшинного участка:
2 = I1 + 0,6 ∙
10-3 ∙ I1 = 1,0006 ∙ I1
I3 = I2 + 0,6 ∙ 10-3 ∙
(I1 + I2) = 1,0018 ∙ I1
I4 = I3 + 0,6 ∙ 10-3 ∙
(I1 + I2 + I3) = 1,0036 ∙ I15
= I4 + 0,6 ∙ 10-3 ∙ (I1 + I2 +
I3 + I4) = 1,006 ∙ I1
I6 = I5 + 0,6 ∙ 10-3 ∙
(I1 + I2 + I3 + I4 + I5)
= 1,009 ∙ I1
I7 = I6 + 0,6 ∙ 10-3 ∙
(I1 + I2 + I3 + I4 + I5
+ I6) = 1,0126 ∙ I1
∑I1- I7 = 7,0336
Подставив
найденное значение I1 в выражение сил тока (I2, I3, I4,
I5, I6, I7), найдем распределение
силы тока по остальным катодным стержням всех пяти участках шинопровода.
Результаты расчета распределения тока по катодным стержням представлены в
таблице 2.4.
Таблица 2.4
Распределение тока по катодным стержням
Участок шинопровода
|
Порядковый номер катодного стержня
|
Итого
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
|
I
|
3580
|
3584
|
3593
|
3606
|
3623
|
3644
|
3671
|
25301
|
II
|
3580
|
3582
|
3586
|
3593
|
3601
|
3612
|
3625
|
25179
|
III
|
3580
|
3584
|
3593
|
3606
|
3623
|
3644
|
3671
|
25301
|
IV
|
3580
|
3582
|
3586
|
3593
|
3601
|
3612
|
-
|
21554
|
V
|
3580
|
3584
|
3593
|
3606
|
3623
|
3644
|
3671
|
25301
|
VI
|
3580
|
3582
|
3586
|
3593
|
3601
|
3612
|
3625
|
25179
|
VII
|
3580
|
3584
|
3593
|
3606
|
3623
|
3644
|
3671
|
25301
|
С использованием найденных значений сил тока в 7 участках катодной
ошиновки можно определить потери мощности на каждом катодном участке ошиновки
электролизера.
2.6.8.2 Определение падения напряжения в
катодной и анодной ошиновке электролизёра
Расчет потерь мощности в анодной ошиновке проводится, исходя из условия
равномерного распределения силы тока по анодным блокам:
(37)
где:
I - сила тока серии, А
К
- количество анодных блоков.
Расчет
проводится с учетом двухрядного расположения анодных блоков с каждой стороны
анода.
Результаты
расчета потерь мощности в ошиновке электролизера приведены в таблице 2.5.
Таблица 2.5
Потери мощности в ошиновке
Номер участка
|
Длина, см
|
Площадь сечения,см2
|
ρ · 10-6, Ом·см
|
R · 10-6, Ом
|
Сила тока, А
|
Потери мощности, Вт
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
1
|
37
|
2142
|
3,332
|
0,06
|
3580
|
0,74
|
2
|
37
|
2142
|
3,332
|
0,06
|
7160
|
2,95
|
3
|
37
|
2142
|
3,332
|
0,06
|
10740
|
6,64
|
4
|
37
|
2142
|
3,332
|
0,06
|
14320
|
11,8
|
5
|
37
|
2142
|
3,332
|
0,06
|
17900
|
18,44
|
6
|
37
|
2142
|
3,332
|
0,06
|
21480
|
26,55
|
7
|
422
|
2142
|
3,332
|
0,65
|
25060
|
412,25
|
8
|
37
|
1071
|
3,332
|
0,12
|
3580
|
1,48
|
9
|
37
|
1071
|
3,332
|
0,12
|
7160
|
5,9
|
10
|
37
|
1071
|
3,332
|
0,12
|
10740
|
13,28
|
11
|
37
|
1071
|
3,332
|
0,12
|
14320
|
23,6
|
12
|
37
|
1071
|
3,332
|
0,12
|
17900
|
36,88
|
13
|
37
|
1071
|
3,332
|
0,12
|
21480
|
53,11
|
14
|
644
|
1071
|
3,332
|
2,01
|
25060
|
1258,24
|
15
|
37
|
1071
|
3,332
|
0,12
|
3580
|
1,48
|
16
|
37
|
1071
|
3,332
|
0,12
|
7160
|
5,9
|
17
|
37
|
1071
|
3,332
|
0,12
|
10740
|
13,28
|
18
|
37
|
1071
|
3,332
|
0,12
|
14320
|
23,6
|
19
|
37
|
1071
|
3,332
|
0,12
|
17900
|
36,88
|
20
|
37
|
1071
|
3,332
|
0,12
|
21480
|
53,11
|
21
|
242
|
1071
|
3,332
|
0,75
|
25060
|
472,82
|
22
|
37
|
1071
|
3,332
|
0,12
|
3580
|
1,48
|
23
|
37
|
1071
|
3,332
|
0,12
|
7160
|
5,9
|
24
|
37
|
1071
|
3,332
|
0,12
|
13,28
|
25
|
205
|
1071
|
3,332
|
0,64
|
14320
|
130,78
|
26
|
37
|
2142
|
3,332
|
0,06
|
3580
|
0,74
|
27
|
37
|
2142
|
3,332
|
0,06
|
7160
|
2,95
|
28
|
37
|
2142
|
3,332
|
0,06
|
10740
|
6,64
|
29
|
37
|
2142
|
3,332
|
0,06
|
14320
|
11,8
|
30
|
37
|
2142
|
3,332
|
0,06
|
17900
|
18,44
|
31
|
37
|
2142
|
3,332
|
0,06
|
21480
|
26,55
|
32
|
205
|
2142
|
3,332
|
0,32
|
25060
|
200,26
|
33
|
37
|
1071
|
3,332
|
0,12
|
3580
|
1,48
|
34
|
37
|
1071
|
3,332
|
0,12
|
7160
|
5,9
|
35
|
37
|
1071
|
3,332
|
0,12
|
10740
|
13,28
|
36
|
37
|
1071
|
3,332
|
0,12
|
14320
|
23,6
|
37
|
37
|
1071
|
3,332
|
0,12
|
17900
|
36,88
|
38
|
37
|
1071
|
3,332
|
0,12
|
21480
|
53,11
|
39
|
242
|
1071
|
3,332
|
0,75
|
25060
|
472,82
|
40
|
37
|
1071
|
3,332
|
0,12
|
3580
|
1,48
|
41
|
37
|
1071
|
3,332
|
0,12
|
7160
|
5,9
|
42
|
37
|
1071
|
3,332
|
0,12
|
10740
|
13,28
|
43
|
37
|
1071
|
3,332
|
0,12
|
14320
|
23,6
|
44
|
422
|
1071
|
3,332
|
0,65
|
17900
|
420,66
|
45
|
74
|
3076
|
3,332
|
0,08
|
7500
|
4,51
|
46
|
74
|
3076
|
3,332
|
0,08
|
7500
|
4,51
|
47
|
74
|
3076
|
3,332
|
0,08
|
7500
|
4,51
|
48
|
74
|
3076
|
3,332
|
0,08
|
7500
|
4,51
|
49
|
74
|
3076
|
3,332
|
0,08
|
7500
|
4,51
|
50
|
74
|
3076
|
3,332
|
0,08
|
7500
|
4,51
|
51
|
74
|
3076
|
3,332
|
0,08
|
7500
|
4,51
|
52
|
74
|
3076
|
3,332
|
0,08
|
7500
|
4,51
|
53
|
74
|
3076
|
3,332
|
0,08
|
7500
|
4,51
|
54
|
74
|
3076
|
3,332
|
0,08
|
7500
|
4,51
|
55
|
74
|
3076
|
3,332
|
0,08
|
7500
|
4,51
|
56
|
74
|
3076
|
3,332
|
0,08
|
7500
|
4,51
|
57
|
74
|
3076
|
3,332
|
0,08
|
7500
|
4,51
|
58
|
74
|
3076
|
3,332
|
0,08
|
7500
|
4,51
|
59
|
74
|
3076
|
3,332
|
0,08
|
7500
|
4,51
|
60
|
74
|
3076
|
3,332
|
0,08
|
7500
|
4,51
|
61
|
74
|
3076
|
3,332
|
0,08
|
7500
|
4,51
|
62
|
74
|
3076
|
3,332
|
0,08
|
7500
|
4,51
|
63
|
74
|
3076
|
3,332
|
0,08
|
7500
|
4,51
|
64
|
74
|
3076
|
3,332
|
0,08
|
7500
|
4,51
|
65
|
300
|
3076
|
3,332
|
0,33
|
75000
|
1827,94
|
66
|
300
|
3076
|
3,332
|
0,33
|
75000
|
1827,94
|
67
|
300
|
1842
|
3,332
|
0,54
|
44500
|
1074,62
|
68
|
300
|
3076
|
3,332
|
0,33
|
75000
|
1827,94
|
69
|
300
|
3076
|
3,332
|
0,33
|
75000
|
1827,94
|
70
|
300
|
3209
|
3,332
|
0,31
|
75000
|
1752,18
|
71
|
350
|
3209
|
3,332
|
036
|
75000
|
2044,21
|
72
|
520
|
1071
|
3,332
|
1,62
|
25060
|
1015,97
|
73
|
350
|
2142
|
3,332
|
0,54
|
50120
|
1367,65
|
74
|
520
|
1071
|
3,332
|
1,62
|
25060
|
75
|
350
|
3209
|
3,332
|
0,36
|
75000
|
2044,21
|
76
|
520
|
1071
|
3,332
|
1,62
|
25060
|
1015,97
|
77
|
350
|
3209
|
3,332
|
0,33
|
75000
|
2044,21
|
78
|
300
|
3209
|
3,332
|
0,31
|
75000
|
1752,18
|
79
|
520
|
2142
|
3,332
|
0,8
|
50120
|
2031,94
|
80
|
103
|
1071
|
3,332
|
0,32
|
25060
|
201,24
|
81
|
103
|
2142
|
3,332
|
0,16
|
50120
|
402,48
|
82
|
103
|
1071
|
3,332
|
0,32
|
25060
|
201,24
|
83
|
235
|
1071
|
3,332
|
0,73
|
25060
|
459,14
|
84
|
235
|
2142
|
3,332
|
0,36
|
50120
|
918,28
|
85
|
160
|
3076
|
3,332
|
0,17
|
75000
|
974,9
|
86
|
160
|
3076
|
3,332
|
0,17
|
75000
|
974,9
|
87
|
160
|
3076
|
3,332
|
0,17
|
75000
|
974,9
|
88
|
160
|
3076
|
3,332
|
0,17
|
75000
|
974,9
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рассчитанные значения потерь мощности на отдельных участках ошиновки
используются для определения потерь напряжения:
а) в анодной ошиновке:
∆Uан.ош.= ∑∆Wан.ош. / I1+I2+I3+I4+I5
= 3354,82 / 157500 = 0,021 В (38)
б) в катодной ошиновке:
∆Uк.ош.= ∑∆Wк.ош. / I1+I2+I3+I4+I5
= 3792,24 / 157500 = 0,024 В (39)
в) в анодных стояках и гибких пакетах:
∆Uан.ст.= ∑∆Wан.ст. / I1+I2+I3+I4+I5
= 1351,37 / 157500 = 0,008 В (40)
г) в катодных спусках:
∆Uсп= Iсп·Rсп= 315000 · 3,9 ·10-6
/ 88 = 0,013 В (41)
д) в контактах принимаются по практическим данным (табл. 2.6)
Таблица 2.6
Потери напряжения в контактах
Контакт
|
∆U , В
|
«Контакт стержень - спуск»
|
0,005
|
«Катодный спуск - катодная шина»
|
0,002
|
«Гибкий пакет - стояк»
|
0,002
|
«Катодная шина - гибкий стояк»
|
0,003
|
«Анодный стояк - анодная шина»
|
0,010
|
«Анодная шина - штанга анододержателя»
|
0,015
|
Итого
|
0,037
|
е) в шинах, связывающих анодную и катодную ошиновку между электролизерами
∆Uм.э = 0,049 В
ж) Падение напряжения в общекорпусной ошиновке (торцы корпуса, проходы,
проезды, соединительный коридор) составляет:
0,01 В ,
где:
65х7 - сечение шин, см2;
-
количество шин в пакете;
-
длина общекорпусной ошиновки, см;
-
количество электролизеров в корпусе.
Итого суммарные потери напряжения в ошиновке электролизера составят:
∆Uош= 0,021 + 0,024 + 0,008+ 0,013+ 0,037 + 0,049+ 0,01
= 0,162 В.
Зная греющее напряжение и потери напряжения в ошиновке находим среднее
напряжение электролизера:
ср = 3,866 + 0,162 = 4,028 В
Из приведенных выше расчетов находим рабочее напряжение - это фактическое
напряжение (среднее напряжение Uср) без учета напряжения от анодных
эффектов ∆Uа.э. и общекорпусной ошиновки:
р = Uср - ∆Uа.э.- ∆Uобщекорп =
4,028 - 0,003 - 0,01=4,015 В (42)
По результатам расчета составляется электрический баланс электролизера
(табл. 2.7).
Таблица 2.7
2.6.9 Баланс напряжения электролизёра
№ п/п
|
Наименование
|
Обозначение
|
Значение, В
|
%
|
1
|
Напряжение разложения глинозёма
|
Eр
|
1,604
|
39,82
|
2
|
Падение напряжения в анодном узле
|
ΔUа.у.
|
0,317
|
7,88
|
3
|
Падение напряжения в подине
|
ΔUn
|
0,342
|
8,49
|
4
|
Падение напряжения в электролите
|
ΔUэл
|
1,6
|
39,72
|
5
|
Падение напряжения от анодных эффектов
|
ΔUаэ
|
0,003
|
0,07
|
6
|
Греющее напряжение
|
Uгр
|
3,866
|
95,98
|
7
|
Падение напряжения в ошиновке (с учётом общесерийной
ошиновки)
|
ΔUош
|
0,162
|
4,02
|
8
|
Среднее напряжение
|
Uср
|
4,028
|
100
|
9
|
Рабочее напряжение
|
Uраб
|
4,015
|
99,6
|
2.7 Энергетический баланс электролизёра
Энергетические характеристики электролизёра обычно строятся по принципу
соответствия расхода энергии её приходу. Иными словами, в условиях
установившегося теплового равновесия электролизёра расход тепла в единицу
времени должен быть равен его приходу. Только в этом случае можно обеспечить
нормальную работу электролизёра.
Составление теплового баланса действующего электролизёра позволяет
выявить причины, вызывающий повышенный расход электроэнергии, найти оптимальное
межполюсное расстояние. Расчёт производится применительно к температуре
окружающей среды +25°С и в кДж/с (согласно ГОСТа).
При составлении теплового баланса электролизёра используются данные
конструктивного, материального балансов и электрического расчёта электролизёра.
2.7.1 Приход тепла
1. Приход тепла от электроэнергии (Qээ) рассчитывается по
формуле:
где:
0,86 - тепловой эквивалент Ватт-часа, ккал/Вт·ч.
.
Приход тепла от сгорания угольного анода (Qан) рассчитываетсяпо
уравнению:
где:
РСО2 и РСО2 - число молей в час СО2 и СО,
соответственно;
-
тепловые эффекты реакций образования СО2 и СО,
соответственно:
94 050, ккал/кмоль и 26 400 ккал/кмоль [4].
При
выходе по току 95% состав анодных газов характеризуется объёмным соотношением:
СО2 : СО = 70 : 30.
Часовая
производительность электролизёра равна:
где:
F - число Фарадея (26,8 А·час/г моль).
Количество
кислорода, выделяющегося при этом:
Из
химических реакций:
Решая
два уравнения:
получим:
Итого:
приход тепла составит:
2.7.2 Расход
тепла
Расход
тепла (Qpaсх) включает в себя четыре статьи:
.
Расход тепла на разложение глинозёма (Qpaзл) определяется по
формуле:
где:
РAl2O3 - расход глинозёма на электролитическое разложение, кмоль/ч;
-
тепловой эффект реакции образования Аl2О3, равный 400 000
ккал/кмоль [4].
2.Унос тепла с вылитым алюминием (Qмет) составит [2]:
PAl - часовая производительность электролизёра, кмоль/ч;
-
теплосодержание Аl при 960°С и 25°С (их разность равна 8 910 ккал/кмоль [4]).
.
Унос тепла с газами (Qгаз) рассчитывается по формуле:
где:
V0 - приведённый объём газов в нормальных условиях, нм3/ч;
ρ - плотность при нормальных условиях 1,252 кг/нм3;
Ср
- средняя удельная теплоемкость газов 0,24 ккал/кг·град,г, tc -
температура отходящих газов и окружающей среды [4].
Объём
газоотсоса от одного электролизёра:
при
закрытых шторах - 10 050 м3/ч;
при
одной открытой стороне укрытия - 15 500 м3/ч.
Средний
объём газоотсоса с учётом работы электролизёра с открытым укрытием при
температуре 50°С составит:
2.7.2.1 Потери
тепла конструктивными элементами электролизёра
Расчёт
тепловых потерь производится по формуле [3]:
где:
S - площадь теплоотдающей поверхности, м2;
α - коэффициент конвективной теплопередачи, ккал/м2·ч·град; для
вертикальных стенок электролизёра [2]:
ккал/м2·ч·°С
(перевод единицы измерения), а здесь
Дж/м2·с·°С,
где:
Ак - коэффициент, зависящий от свойств среды и определяющей
температуры (табл. 2.8.);П - температура поверхности,°С;c
- температура среды,°С;
,9
- коэффициент излучения абсолютного черного тела, ккал/м2·ч·(К)4;
εП -
приведённая степень черноты;
φ - коэффициент облучённости окружающего пространства рассматриваемой
поверхности;
ТП,ТС
- температура поверхности и воздуха, соответственно, К.
Таблица 2.8
Зависимость Ак от температуры для вертикальной стенки
tм*, К
|
0
|
50
|
100
|
200
|
300
|
500
|
1000
|
Ак
|
6,07
|
5,31
|
4,77
|
4,06
|
3,56
|
2,93
|
2,01
|
*tм
= 0,5·(tП+t0);
Степень черноты теплоотдающих поверхностей для стали принимаем равной 0,8
для открытых поверхностей электролита 0,15, алюминия 0,56.
2.7.2.1.1 Теплопотери анодного устройства
1. Боковая стенка балки - коллектора (Qб-к).
П = 90°С (ТП = 363 К);c = 25°С (Тс = 298
К);
Площадь вертикальных стенок балки-коллектора Sвep = 49,5 м2,
а горизонтальных Sгop = 30,2 м2,
αверт.стенок = 12,05 ккал/м2·ч·град,
αгор = 12,05 · 1,3 = 15,7 ккал/м2·ч·град.
Теплопотери от вертикальных стенок и горизонтальной стенки
балки-коллектора составят:
б-k = 49,5 · (12,05 · (90 - 25) + 4,9 · 0,8 · 0,8[(363 ч 100)4 -
(298 ч 100)4])
+ 30,2 · (15,7 · (90 - 25) + 4,9 · 0,8 · 0,8[(363 ч 100)4 -
(298 ч 100)4]) = 66
ккал/ч.
. Горизонтальные створки укрытия (Qгсу).
П
= 90°С (ТП = 363 К); tc = 25°С (Тс = 298 К);=
13,8 м2;
Ак = 3,47
ккал/м2·ч·град.гсу
= 13,8 · (15,6 · (90 - 25) + 4,9 · 0,8 · 0,8[(363 ч 100)4 -
(298 ч 100)4]) =
290
ккал/ч.
3. Алюминиевые штанги анодов
П = 90°С (ТП = 363 К); tc = 25°С (Тс = 298
К);
Ак = 3,49= 36,5 м2 (поверхность штанги выше
укрытия);
ккал/м2·ч·градAlшт
= 36,5 · (12,05 · (90 - 25) + 4,9 · 0,56 · 0,8 [(363 ч 100)4 -
(298 ч
)4])
= 28 810 ккал/ч.
.
Наклонные створки укрытия (Qств).
П = 63°С (ТП =
336 К); tc = 25°С (Тс = 298 К);
Площадь
наклонных створок по длинным сторонам электролизёра и торцевых щитов: S =63,88
м2;
Ак
= 3,48
ккал/м2·ч·градств
= 63,88 · (10,05 · (63 - 25) + 4,9 · 0,56 · 1 · [(336 ч 100)4 -
(298 ч
)4])
= 24 529 ккал/ч.
.
Открытая поверхность электролита (Qопэ)
П = 960°С (ТП =
1 233 К); tc = 25°С (Тс = 298 К);= 5,2 м2;
Ак
= 3,15
ккал/м2·ч·град
При расчёте используется коэффициент, равный 0,025, при расчёте которого
учитывается время работы электролизёра с открытым укрытием (периодическая
обработка длинных сторон электролизёра, гашение анодных эффектов, перестановка
анодов).
опэ = 5,2 · 0,025 · (26,5 · (960 - 25) + 4,9 · 0,15 · 0,8 · [(1233 ч 100)4
-
(298 ч 100)4]) = 4 982 ккал/ч.
Итого: потери тепла анодным устройством:
ан.устр.= 66 135 + 14 290 + 28 810 + 24 529 + 4 982 = 138 746 ккал/ч
=
,3 кДж/с.
.7.2.1.2 Теплопотери катодного устройства
1. Обортовочный лист:
tП = 131°C (ТП = 404К); to = 25°C (To = 298K); tм = 0,5 · (404 + 25) = 351
К;= 5,1 м2, Ак = 3,41, тогда α
= 0,859 · 3,41 · (131 - 25)1/3 = 13,86
ккал/м2·ч·°C
.
Верхний пояс кожуха:
tП = 179°C (ТП = 452 К); to = 25°C (To = 358 K); tм
= 0,5 · (452 + 298) = 375
К;=
31,42 м2, Ак = 3,20, тогда α = 0,859 · 3,20 · (179 - 25)1/3 = 12,5
ккал/м2·ч·°C
.
Нижний пояс кожуха:
tП = 110°C (ТП = 383 К); to = 25°C (To = 298 K); tм
= 0,5 · (383 + 298) = 340
К;=
16,88 м2, Ак = 3,44, тогда α = 0,859 · 3,44 · (110 -
25)1/3 = 13
ккал/м2·ч·°C
.
Торец кожуха:
tП =110°C (ТП = 383 К); to = 25°C (To = 298 K); tм
= 0,5 · (383 + 298) =
,5
К;= 15,6 м2, Ак = 3,44, тогда α = 0,859 ·
3,44 · (110 - 25)1/3 = 13
ккал/м2·ч·°C
5. Блюмсы:
П = 204°C (ТП = 477 К); to = 25°C (To =
298 K); tм =
0,5 · (477 + 298) =
387,5
К;= 11,78 м2, Ак = 3,29, тогда α = 0,859 ·
4,57 · (204 - 25)1/3 = 16
ккал/м2·ч·°C
6. Днище:
П = 98°C (ТП =
371 К); to = 25°C (To = 298 K); tм = 0,5 · (371 + 298)=334,5
К;=
70,62 м2, Ак = 3,44, тогда α = 0,859 · 3,44 · (98 - 25)1/3 = 8,4
ккал/м2·ч·°C
Итого:
потери тепла катодным устройством:
ку= 11 242 + 102 180 + 27
672 + 25 574 + 48 822 + 73 919 =
=
289 409 ккал/ч = 336,4 кДж/с.
Всего:
потери тепла конструктивными элементами электролизёра:
кэ = Qaн.y.+ Qкат.y
= 138746 + 289409 = 428155 ккал/ч = 497,5 кДж/с.
Итого:
расход тепла составляет:
рacx = 744403 + 33163 +
70478 + 428155 = 1276199 ккал/ч = 1 483,3
По
данным составляется тепловой баланс электролизёра (табл.2.9).
Таблица 2.9
Тепловой баланс электролизёра
№
|
Приход тепла
|
|
Статьи
|
кДж/с
|
%
|
1
|
От электрической энергии
|
1217,2
|
81,2
|
2
|
От сгорания анода
|
281,6
|
18,8
|
|
Итого:
|
1 498,8
|
100
|
№
|
Расход тепла
|
|
Статьи
|
кДж/с
|
%
|
1
|
На разложение Аl2О3
|
865
|
57,71
|
2
|
С вылитым металлом
|
39
|
2,6
|
3
|
С газами
|
81,8
|
5,46
|
4
|
Конструктивными элементами:
|
497,5
|
33,19
|
4.1
|
Анодным устройством
|
161,3
|
|
4.2
|
Катодным устройством
|
336,4
|
|
|
Всего:
|
1 483,3
|
|
|
невязка
|
15,5
|
1,04
|
|
Итого:
|
1 498,8
|
100
|
2.8 Расчёт объёма производства,
характеристика корпуса и цеха электролиза
Производительность корпуса электролиза по алюминию-сырцу зависит от
кремниево-преобразовательной подстанции (КПП) и от рабочего напряжения
электролизёра.
При строительстве отечественных алюминиевых заводов в основном
применяются КПП на 900 в для серии из двух корпусов электролиза. В настоящем
проекте принимаем КПП на 900 в.
При этом количество установленных электролизёров в серии (2 корпуса)
составит:
,
где: 900 - мощность КПП, в;
- резерв напряжения на анодный эффект, в.;
,5 - резерв напряжения для компенсации напряжения во внешней цепи
(принимают в пределах от 1 до 5%) в проекте - 3%, в;
,5 - потери напряжения в аппаратуре и шинопроводе подстанции, в;
- резерв напряжения в серии на пусковые ванны после капитального ремонта
и ванны с технологическими нарушениями, в;
,015 - среднее напряжение электролизёра (см. электрический расчёт
электролизёра), в.
В корпусе устанавливается 102 (204ч2) электролизёров. Количество
работающих электролизёров в корпусе равно:
,
где:
102 - количество установленных электролизёров, шт.;
-
простой электролизёра в капремонте (вместе с обжигом), суток (факт опытных
электролизёров на 300 кА САЗа);
-
срок службы электролизёра, лет;
-
количество дней в году.
Исходя
из суточной производительности электролизёра и количества работающих
электролизёров, рассчитаем годовую производительность корпуса по
алюминию-сырцу:= 2,409 · 101,6 · 365 = 89,3 тыс.т.
Для
получения цехом электролиза алюминия-сырца не менее 315 тыс.т. в год требуется
строительство 4 корпусов (2 серии электролиза), их годовая мощность по
алюминию-сырцу составит: 89,3 · 4 = 357,2 тыс.т/год.
В
корпусе электролизёры устанавливаются в один ряд, расположение их - поперечное.
Между продольными осями электролизёров - 7 500 мм. (факт корпусов 7,8 САЗа).
Это расстояние выбрано с учётом обеспечения необходимых электроизоляционных
зазоров между кожухом и стояком, и проходов для обслуживающего персонала,
равных 1 150 мм. В полукорпусе два проезда для напольного транспорта шириной 2
650 мм. Соответственно, расстояние между осями электролизёров 7 500 мм и 9 000
мм.
В
торце у КПП последние электролизёры устанавливаются с возможностью
транспортировки их мостовым краном г/п 2Ч160/32 т в ремонтный торец (сгоняются
в торец 4 анодных крана и ось электролизёра совпадает с крюком мостового крана,
соблюдая необходимые зазоры между кранами).Противоположный КПП торец -
ремонтный торец.
Длина
этого торца обеспечивает необходимое пространство для вывоза отработанных
катодных устройств в цех капремонта, установки оборотного катодного устройства
на отметке ± 0,00 и необходимые площади на рабочей площадке для установки
анодного устройства ремонтируемого электролизёра с возможностью проезда напольного
транспорта.
С
учётом вышеизложенного, для установки 102 электролизёров необходимая длина
корпуса 833 м. Ширина корпуса - 28,5 м (пролет здания 27 м).
Эта
ширина корпуса обеспечивает необходимые размеры шинного проема, в котором
устанавливается электролизёр и катодная ошиновка с оптимальными
электроизоляционными зазорами, ширину проезда с противоположной стороны от
газоочистки, расстояние от металлических решеток до колонны здания. Выбранная
ширина корпуса аналогична работающим двухэтажным корпусам ТадАЗа и САЗа с
поперечно расположенными электролизёрами ОА-255 кА и зарубежным корпусам с
электролизёрами ОА на 300 кА.
Эта
ширина корпуса отвечает требованиям действующих «Правил безопасности при
производстве глинозёма, алюминия, магния, кристаллического кремния и
электротермического силумина» ПБ11-149-97 [8]. Расстояние между колоннами в
корпусе составляет 6 м. Это соответствует СНиП 2.09.02-85 «Производственные
здания промышленных предприятий» [10].
Высота
корпуса электролиза определяется отметкой рабочей площадки, отметкой рельсового
пути кранов и высотой фонаря.
Отметка
рабочей площади выбирается равной + 4,Ом на основании практики работы
современных отечественных двухэтажных корпусов электролиза САЗа, БрАЗа, ИркАЗа,
НкАЗа, КрАЗа.
Такая
отметка рабочей площадки улучшает условия для естественной вентиляции корпуса.
Отметка
рельсового пути + 13,2 м выбрана с учётом транспортировки анодов над
электролизёром.
Отметка
низа строительной фермы 18,6 м гарантирует необходимый безопасный зазор от
верха анодного и мостового крана г/п 2Ч160/32 т, равный не менее 300 мм.
Высота
аэрационного фонаря (на крыше здания) принимается равной 5 м соответственно
расчётам, приведённым в настоящей записке в разделе 5.
Здание
корпуса - двухэтажное, однопролетное длиной 833 м, пролетом 27 м, высотой (по
верху фонаря) 26,9 м, с отметкой рабочей площадки + 4,0 м. Колонны здания -
железобетонные с электроизоляционным защитным слоем бетона 35мм от отметки пола
+ 4м до 7,5 м.
Стены
корпуса - панельные толщиной 80 мм.
По
длинным сторонам корпуса от отметки ± 0,00 до отметки + 4,0 м предусмотрены
проемы, перекрытые металлическими решетками, через которые из первого этажа во
второй поступает свежий воздух.
В
полу второго этажа по обе стороны каждого ряда электролизёров предусмотрены
стальные решетки - плиты перекрытия, через которые из первого этажа этот свежий
воздух проходит во второй этаж.
Из
второго этажа корпуса загрязненный воздух выбрасывается через аэрационный
фонарь.
На
отметке + 8,4 м расположены оконные проемы высотой 2 400 мм.
На
первом этаже расположены катодные устройства электролизёров и катодная
ошиновка. Катодные кожухи устанавливаются через электроизоляцию из асбокартона
и текстолита на железобетонные опоры.
Устанавливаются
бетонные неармированные столбики с электроизоляцией из асбокартона,
асбоцемента, на которые монтируется катодная ошиновка.
В
цех электролиза входят 4 корпусов, 2 серии (серия - два корпуса). Каждую серию
питает током КПП - 900.
Для
каждой серии предусматривается «сухая» газоочистка, состоящая из двух блоков.
Каждый
блок газоочистки располагается в межкорпусном дворике и очищает газ с двух
полукорпусов.
В
середине полукорпуса с 2-х сторон устанавливаются корпусные силоса со свежим и
фторированным глинозёмом, из которых глинозём качается в расходные бункера,
расположенные в корпусе между колоннами и бункера анодных кранов.
В
прикорпусные силоса пневмотранспортом свежий глинозём закачивается из цеховых
силосов, имеющих необходимый запас для бесперебойной работы корпусов,
фторированный глинозём - из блоков газоочистки.
Входит
электролитейная, БВО (блок вспомогательных отделений), компрессорная. В состав
завода, кроме цеха электролиза, входят цех обожжённых анодов, цех капремонта
(ЦКРЭ), отделение регенерации. Для обеспечения транспортной связи корпуса
электролиза соединяются между собой и с другими зданиям цеха электролиза общими
соединительным коридором. Ширина соединительного коридора принимается равной 12
м. Отметка проезжей части ± 4 м аналогично работающим отечественным двухэтажным
корпусам и цехам электролизёра.
алюминий электролиз цех автоматизация
3.
Специальная часть. Разработка мероприятий направленных на увеличение выхода
по току и срока службы электролизера
Выход по току является основным технико-экономическим показателем
производства алюминия. Он характеризует эффективность подведенной к
электролизеру электроэнергии.
На электролизерах с верхним токоподводом и самообжигающимся анодом выход
по току редко превышает 90%, при этом электролизеры оснащены АПГ,
высокоэффективной АСУТП. На ваннах с ОА этот показатель может достигать 93-95%
благодаря стабильности технологии при использовании также современных средств
механизации и автоматизации.
Выход по току зависит от многих факторов: плотности тока, МПР,
температуры, гидродинамических явлений в ванне, формы рабочего пространства,
криолитового отношения и состава электролита. Правильный подбор всех параметров
при нормальном ходе процесса электролиза и дает высокий выход по току, хотя
учесть все факторы - очень сложная задача.
В проекте предлагается для повышения выхода по току и срока службы
электролизера использование добавки солей лития в электролит.
В табл. 3.1. приведены сравнительные данные о влиянии различных добавок
на свойства электролита.
Таблица 3.1
Влияние добавок на свойства электролита
Добавка
|
Уровень добавки, вес. %
|
Темп-ра ликвидуса, 0С
|
Проводи-мость, Ом-1см-1
|
Плотность г/см3
|
Вязкость мПа
|
Поверхн. натяж-е, мДж/м2
|
Раств-ть Ме, вес. %
|
Раств-ть Al2O3, вес. %
|
Давление пара, Па
|
Криолит*
|
100
|
1011
|
2,874
|
2.103
|
2,323
|
131,5
|
0.131
|
12,4
|
534
|
CaF2
|
4 7
|
-12 -20
|
-0,057 -0,099
|
0.018 0,033
|
0,130 0.228
|
0.3 -2,6
|
-0,013 -0,022
|
-1,5 -2,5
|
-2 -3
|
AlF3
|
4 12
|
-1 -24
|
-0,171 -0,439
|
-0,025 -0,06
|
-0,091 -0,399
|
-4,0 --12,3
|
-0,033 -0,078
|
-0,4 -1,4
|
137 596
|
LiF
|
1 3
|
-9 -27
|
0,047 0,142
|
-0,005 -0,014
|
-0,123 -0,399
|
… …
|
-0,018 -0,021
|
-0,5 -0,3
|
-11 -33
|
MgF2
|
1 3
|
-5 -15
|
-0,047 -0,139
|
0,005 1,013
|
0.041 0,123
|
… …
|
-0,004 -0,012
|
-0,5 -1,4
|
-10 -11
|
Al2O3
|
3 5
|
-16 -28
|
-0,145 -0.282
|
-0,022 -0,040
|
0,029 0,118
|
-18,7 -36,6
|
-0,003 -0,005
|
|
-90 -130
|
Темп-ра**
|
-25 -50
|
|
-0,090 -0.182
|
0.023 0,047
|
0.195 0.398
|
3,5 7.0
|
-0,040 -0,082
|
-1.5 -2,8
|
-165 -282
|
*В первой строке даны свойства электролита при 10110С, в
других - изменения от воздействия добавок и температуры.
**Свойства жидкого криолита экстраполированы ниже точки плавления.
Добавки снижают температуру плавления, позволяя работать при таких температурах
Использование солей лития в электролите имеет давнюю историю, в нашей
стране роль лития как перспективной добавки в электролит была выяснена
профессором Беляевым А.И. Интенсификацию процесса электролитического получения
алюминия можно осуществлять, не изменяя конструкции узлов электролизера, а
изменяя технологию процесса при условии сохранения в ванне теплового
равновесия.
Литиевый криолит имеет температуру плавления 7820С, а смесь
32% na3AlF6
+68% Li3AlF6 плавится при температуре 7100С.
Фтористый литий имеет температуру плавления 8480С, а смесь расплава
15% na3AlF6
+ 85% Li3AlF6 - 6950С. На каждый 1% добавки
фтористого лития в электролит температура расплава снижается » на 90С.
Таким образом, используя литиевые добавки, можно в широких пределах
снижать температуру процесса. Обычно практикуется добавка соли лития 2,5-3% в
обычный натриевый электролит, так как в литиевом электролите в 4 раза снижается
растворимость глинозема.
Высокая электропроводность фтористого лития позволяет снизить удельное
сопротивление электролита в наибольшей степени (см. разд. «Электрический баланс
электролизера»).
Основные преимущества, которые даёт добавление LiF в электролит:
Многочисленными промышленными испытаниями было доказано, что добавка 2,5%
LiF в электролит приводит к следующим результатам:
§ понижается температура ликвидуса электролита и, следовательно,
температура электролиза (на 12-18оС);
§ возрастает выход по току (от 1 до 3%);
§ увеличивается электропроводимость электролита;
§ снижается расход электроэнергии (от 2 до 4%);
§ снижается расход анодного углерода (от 1 до 3%);
§ уменьшается расход фторида алюминия (от 15 до 25%);
§ снижаются выбросы фтора (от 22 до 38%);
§ растёт срок службы электролизёра (+70 сут/год);
§ увеличивается стабильность напряжения ванны.
В табл. 3.2 приведены рабочие параметры серий электролиза по производству
алюминия [19,20].
Таблица 3.2
Рабочие параметры серий электролиза алюминия
Параметры
|
Без добавок солей лития
|
С добавками солей лития
|
|
|
Цель: увеличение тока
|
Цель: уменьшение расхода электроэнергии
|
КО, масс.
|
2,56
|
2,8
|
2,8
|
Рабочая температура, 0С
|
970
|
960
|
950
|
Температура ликвидуса, 0С
|
960
|
940
|
940
|
Напряжение, В
|
4,5
|
4,5
|
4,4
|
Уд. расход электроэнергии, кВт.ч/кг Al
|
15,0
|
15,0
|
14,6
|
Сила тока, А
|
Стандартная
|
+5%
|
Стандартная
|
Производительность, тыс. тонн
|
Стандартная
|
+5%
|
+1,7%
|
За рубежом практикуется в качестве литийсодержащего компонента (как
добавки в электролит) использование карбоната лития.
При введении в электролит карбоната лития происходит реакция:
3Li2CO3 + 2AlF3 → 6LiF
+ 3CO2 + Al2O3.
По данным компании SQM, владеющей богатейшими ресурсами рассолов,
содержащих хлорид лития (Чили), для производства алюминия расходуется 18% всего
производимого лития в мире (табл. 3.3).
Ниже приведены требования к карбонату лития, добавляемого в электролит:
Li2CO3 > 99 %; Cl < 0,02 %; Na < 0,18 %; Ca <
0,068 %; Fe2O3 < 0,003 %; SO4 < 0,1 %;
Mg < 0,025 %; ппп < 0,8 %; нерастворимость <0,03%; истираемость < 2
%.
Существенными статьями экономии являются уменьшение расхода фторида
алюминия (на 22-38%), уменьшение расхода углеродного анода (1-5%) и увеличение
срока службы катода. Последнее объясняется тем, что насыщение катодных
углеродных блоков литием с атомами радиусом меньшим, чем у натрия, благотворно
сказывается на напряженно-деформированном состоянии (НДС) катода. В среднем за
год работы ванны с добавкой LiF срок службы увеличивается » на 70 сут [19].
Существенным также является уменьшение удельного расхода энергии » на 2-5%, или (при том же расходе
энергии) повышение производительности на 3% и более.
При переходе на работу с литиевым электролитом необходимо соблюдать
следующие условия работы:
1. Слой осадка под металлом должен быть
удален или сильно уменьшен, чтобы гарантировать хорошую базу для контроля за
концентрацией глинозема.
2. Персонал, занимающийся отбором проб
и аналитическими определениями, должен быть хорошо подготовлен, чтобы
обеспечить воспроизводимость и надежность результатов и контроль за содержанием
фтористого лития.
3. Концентрация фтористого лития в
электролите должна быть доведена до значения 2-2,5% в течение не менее 6
недель.
4. Литий вводится в виде карбоната.
Чтобы исключить потери и обеспечить усваиваемость более 90%, карбонат ссыпается
на корку электролит слоем 3-4 см и засыпается глиноземом или фторидом алюминия
(при этом сокращаются потери с отходящими газами).
5. Температура электролита и напряжение
будут снижаться с ростом концентрации фтористого лития и их нельзя приводить к
исходным значениям.
6. Содержание LiF контролируется
сначала каждые 4-5 суток, расход будет много больше, чем при нормальной работе
вследствие поглощения соли подиной.
7. Из-за снижения температуры
электролиза и увеличения выхода по току надо ожидать увеличения частоты анодных
эффектов, так как уменьшается растворимость глинозема и повышается «наработка»
металла. В этом случае очень важно контролировать уровень электролита, его
состав, МПР, состояние настылей. Питание ванны глиноземом надо увеличивать, не
допуская образования осадка.
8. Измерять температуру следует как
минимум 2 раза в неделю.
9. Состав электролита следует
определять как минимум 2 раза в неделю (в течение 8 недель стабилизации).
10. Следует обеспечить хорошую
герметизацию анодной рубашки.
Существуют три основных недостатка использования фторида лития:
1. Уменьшение растворимости глинозема.
Для компенсации этого недостатка необходимо поддерживать КО электролита в
пределах 2,65-2,7.
2. Расходы на карбонат лития.
При содержании LiF в электролите в количестве 2% и расходе Li2CO3
1,5 кг/т Al необходимо дополнительно 3 $ / т алюминия; однако эти расходы
компенсируются повышением выхода по току, экономией фторида алюминия, энергии,
углерода, капитальных ремонтов.
В практике использования солей лития компаниями «Reynolds» и «Kaiser» срок
окупаемости затрат был менее чем 1 год [19,20].
3. Загрязнение «следами» лития
Присутствие лития в алюминии принципиально улучшает литейные и
прочностные характеристики электролита. Тем не менее, в некоторых случаях может
возникнуть «голубая коррозия» Al, которая может иметь место при производстве
фольги или алюминиевых листов (под воздействием влаги на поверхности металла
могут появляться так называемые «голубые пятна»). Поэтому наиболее крупные
производители фольги в последнее время ориентировались на содержание лития в
алюминии 1-2.10-6%.
Обработка алюминия в ковше (ТАС)
Существует несколько способов очистки готового металла от лития. Одним из
самых оптимальных является обработка алюминия в ковше (ТАС). Эта технология
разработана компаниями «Alcan» и «Stas» (ТАС - Treatment Aluminium in Cruible).
Устройство включает ротор, расположенный эксцентрично относительно центра ковша
и создающий вихревую воронку, в которую подается реагент AlF3 (рис.
3.1).
Полное время цикла при достижении концентрации натрия и лития » 2.10-6%
составляет 10-15 мин. По данным, опубликованным «Alcoa-Intalko» [19], ТАС имеет
следующие основные характеристики:
Рис. 3.1 Установка ТАС для очистки алюминия от щелочных металлов
1) пропускная способность (производительность) установки - 120-150 тыс. т
Al/год;
2) расход AlF3 - 2-4 кг/т Al;
) трудозатраты - 0,08 чел.час/т Al;
) срок службы ротора - 300-400 обработок (продолжительностью 6
мин).
Эксплуатационные расходы составляют » 3-4 $/тAl.
Модернизированные роторные флотационные установки типа HYCAST
(Hydro Aluminium) и RotoJet (HOESCH Metallurgie)
В установках используется принцип газовой флотации с удалением щелочных
металлов, водорода и неметаллических включений в алюминии (в ковшах, миксерах,
литейных желобах в потоке металла) [21,22].
Натрий и другие щелочные металлы растворены в алюминии. Для слитков в
прокатке допускается концентрация натрия, лития, кальция <1-2.10-6%.
Равновесное давление этих элементов в инертных флотационных газах низко, но
только небольшое их количество может быть абсорбировано. Для ускорения процесса
очистки может использоваться «активный» газ (Cl2). Удаление щелочных
металлов лимитируется диффузией.
Когда диаметр газовых пузырьков уменьшается от 15 до 5 мм, число пузырьков
возрастает в 27 раз, а общая площадь для диффузии - в 4 раза. Площадь
поверхности увеличивается с коэффициентом 9, и способность удалять меньшие
частицы увеличивается с коэффициентом 3. Флотационный поток должен быть
вертикальным и без турбулентности. Расход газа и турбулентность в расплаве
также уменьшается с уменьшением диаметра пузырьков.
В газовую смесь, как правило, подают реагент AlF3. Процессы
HYCAST и RotoJet весьма похожи и отличаются незначительно как в конструкции
ротора и техническом обслуживании, так и по техническим характеристикам и
экономическим показателям (рис. 3.2).
Общая реакция почти не зависит от температуры. Типичный расход газа при
очистке алюминия в ковшах - 30-60 литров аргона/мин и 0,5 кг AlF3/мин.
Концентрация лития, равная 47 .10-6%, уменьшалась до 1.10-6%
за 6 мин (температура 7500С). Обычно концентрация натрия и лития
снижаются за 6 мин на 95% от начальных концентраций.
Рис. 3.2 Установка HYCAST
Аргон является основным флотационным газом, однако добавка 305% хлора
применяется, если требуется снижать содержание натрия до особо низких
концентраций. На рис. 3.3 видно, что концентрация карбида алюминия снижается
вдвое за время цикла очистки 12 мин.
Рис. 3.3 Зависимость концентрации карбида алюминия от времени очистки
Системы типа РотоДжет показаны на рис. 3.4.
Рис. 3.4 Системы «РотоДжет» (ТМRotoJet, HOESCH Metallurgie
GmbH)
Характеристики основных процессов очистки алюминия в ковшах сведены в
табл. 3.4.
Таблица 3.4
Сравнение процессов очистки алюминия в ковшах
Параметр
|
ТАС
|
Hydro H-RAM
|
RotoJet
|
Время цикла с учетом транспортировки ковша, мин
|
12
|
20
|
20
|
Количеств ковшей в смену (8час)
|
40
|
24
|
24
|
Емкость ковша, т Al
|
3,6
|
4,5
|
4,5
|
Производительность расчетная, т Al/год
|
157243
|
118260
|
118260
|
Начальная концентрация Li, 10-6%
|
15
|
15
|
15
|
Время очистки до 2.10-6%, мин
|
12
|
|
|
Время очистки до 1.10-6%, мин
|
|
15
|
15
|
Время очистки менее 1.10-6%, мин
|
|
20
|
20
|
Капитальные затраты, $/т Al
|
3,00
|
2,66
|
1,23
|
Экология
|
|
|
|
Эксплуатационные расходы, $/т Al
|
3,97
|
1,51
|
1,46
|
Из табл. 3.4 видно, что более совершенные технические решения, найденные компаниями
HOESCH и Hydro, обеспечивают минимизацию как капитальных затрат, так и
эксплуатационных расходов [23].
Расчет экономической эффективности от внедрения солей лития в электролит
За счет увеличения значения выхода по току
Увеличение суточной производительности электролизера составит:
DPсут=0,336 . I . (hпр - hбаз) . 24. 10-3,
где 0,336 - электрохимический эквивалент, г/А.ч;- сила тока,
А;
hпр = 0,95 -
выход по току (проектный), доли единицы;
hбаз = 0,89 -
выход по току (базовый, без добавки солей лития в электролит), доли единицы;
- количество часов в сутках.
DPсут=0,336 . 315000 (0,95 - 0,89) . 24 .
10-3 = 152,41 кг.
Увеличение производительности в год на цех (4 корпуса): 152,41.
101,6 . 4 .365 = 22607,89 т, где 101,6 - количество
работающих электролизеров в корпусе; 4 - количество корпусов; 365 - количество
дней в году.
В денежном выражении годовая дополнительная прибыль от применения солей
лития составит:
Пдоп = 22607,89. 2450 = 55,389 млн. $ или 1054,9
млн. руб. (курс $ = 30
руб.).
За счет снижения расхода электроэнергии
Э = (Wбаз - Wпр) . ст-ть 1 кВт.ч/т
= (15427 - 12642 ) . 257 = 715,75 тыс.
руб. на 1 т Al.
,75. 357,2 = 255665,9 млн. руб.
4. Механизация и автоматизация
производственных процессов
4.1 Механизация в корпусе электролиза
В проекте предусматривается автоматическая обработка электролизёров
(пробивка электролитной корки, загрузка глинозёма) с помощью системы АПГ
(автоматизированного питания глинозёмом). Для чего каждый электролизёр
оборудован установками АПГ точечного типа на сжатом воздухе, управляемыми
системой АСУТП. Загрузка глинозёма (свежего и фторированного после «сухой»
газоочистки) в бункера установок АПГ выполняется системой ЦРГ (централизованная
раздача глинозёма), управляемой АСУТП. Для периодической обработки длинных и
торцевых сторон электролизёров (пробивка корки и загрузка глинозёма в
электролизёры), для перестановки обожжённых анодов, периодической загрузки
глинозёма в бункера установок АПГ при ремонте системы ЦРГ в каждом корпусе
устанавливаются четыре комплексных анодных технологических крана. Комплексные
анодные краны выполняют следующие технологические и транспортные операции по
обслуживанию электролизёров в корпусе:
1. перестановка анодов;
2. пробивка электролитной корки и загрузка глинозёма по продольным
и торцевым сторонам электролизёров;
. засыпка глинозёма на поверхности анодов;
. засыпка глинозёма в бункера установок автоматизированного
питания глинозёмом электролизёров при ремонте системы ЦРГ;
. транспортировка вакуум-ковшей при выливке металла из
электролизёра;
. перетяжка анодной рамы;
. прочие вспомогательные подъёмно-транспортные работы.
Периодическая обработка длинных сторон электролизёра ОА (один раз в
сутки) необходима для поддержания теплового равновесия, т.к. установки АПГ
пробивают и загружают глинозём в центре электролизёра.
Кроме того в корпусе для периодической обработки электролизёров
предусматриваются напольные машины для пробивки корки МПК - 5У и загрузки
глинозёма МРГ - 4М, которые работают при ремонте анодного крана.
Загрузка свежих фторсолей в электролизёры осуществляется при помощи
установок АПГ, в бункера АПГ фторсоли загружаются с помощью напольных машин
типа МРС.
Устранение анодных эффектов достигается перемещением анодного массива в
автоматическом режиме.
Обожжённые аноды в электролизёре устанавливаются по высоте в шахматном
порядке. Такая расстановка анодов необходима для распределения равномерной
токовой нагрузки в электролизёре и обеспечения более равномерной температуры
электролита в различных его участках. Регулировку обожжённых анодов
осуществляют на одинаковое междуполюсное расстояние Устранение анодных эффектов
достигается перемещением анодного массива в автоматическом режиме.
Рис 4.1 Машина для пробивки корки электролита МПК-5У
Машина предназначена для разрушения электролитной корки в алюминиевых
электролизёрах с верхним токоподводом, установленных в электролизных цехах
алюминиевых заводов. Тип машины - самоходная, колесная, с дизельным приводом.
Рис 4.2 Машина для раздачи глинозёма МРГ-4М
Машина предназначена для транспортировки и раздачи глинозёма от
внутрицеховых силосов на продольные стороны электролизёров с верхним
токоподводом, установленных в электролизных цехах алюминиевых заводов. Тип
машины - самоходная, колесная, с дизельным приводом.
Рис 4.3 Машина для сырья МРС
Машина предназначена для транспортировки и раздачи сырья (глинозёма,
фторсолей) на продольные и торцевые стороны ванн электролизёров, в бункеры АПГ
на электролизёрах и цеховые закрома сырья около электролизёров. Тип машины -
самоходная, колесная, шарнирно-сочлененная. Типы обслуживаемых электролизёров:
а) с верхним токоподводом;
б) с обожжёнными анодами.
Обожжённые аноды в электролизёре устанавливаются по высоте в шахматном
порядке. Такая расстановка анодов необходима для распределения равномерной
токовой нагрузки в электролизёре и обеспечения более равномерной температуры
электролита в различных его участках. Регулировку обожжённых анодов
осуществляют на одинаковое междуполюсное расстояние.
Кроме основного оборудования корпуса электролиза оснащены комплектом
технологического инструмента, в который входят: скребки, шумовки, кочерги,
ломы, черпаки, изложницы, урны, тачки, тележки, молотки отбойные, стропы. Для
ремонта вспомогательного оборудования предусматривается ремонтное отделение,
располагаемое в отдельном помещении. Здесь будут осуществляться необходимые
операции поузлового ремонта электромостовых кранов, обрабатывающей техники и
другого оборудования. А так же ремонт различного электрооборудования,
самоходных машин и механизмов, отбойных молотков, перфораторов.
Предусматривается участок механической обработки деталей, оснащенный
различными металлорежущими станками и другим оборудованием, оснащенный
необходимыми стендами.
Таблица 4.1
Перечень оборудования корпуса электролиза алюминия
№
|
Наименование
|
Кол-во на корпус
|
Количество на цех
|
1
|
Электролизёр ОА-315 кА.
|
102
|
408
|
2
|
Комплексный анодный кран.
|
4
|
16
|
3
|
Кран мостовой электрический с электроизоляцией г/п 2Ч160/32
т L-25 м
|
1
|
4
|
4
|
Общекорпусная ошиновка.
|
1
|
4
|
5
|
Перекрытие шинных проемов.
|
1
|
4
|
6
|
Машина для перевозки анодов.
|
2
|
8
|
7
|
Машина для пробивки корки типа МПК-5У
|
2
|
8
|
8
|
Машина для пробивки корки в торцах типа МПТ-4.
|
2
|
8
|
9
|
Машина для раздачи глинозёма типа МРГ-4М.
|
2
|
8
|
10
|
Машина для раздачи фторсолей и глинозёма типа МРС.
|
2
|
8
|
11
|
Самоходная пылеуборочная машина типа МПУ-2М.
|
2
|
8
|
12
|
Устройство для временной подвески анодной ошиновки.
|
2
|
8
|
13
|
Комплект технологического инструмента.
|
1
|
4
|
Дежурный персонал ремонтных отделений будет проводить
планово-профилактический ремонт оборудования непосредственно в электролизных
корпусах и мелкий текущий ремонт по ликвидации возникших поломок оборудования.
4.2 Автоматизация производственных
процессов
На сегодняшний день состояние дел в отрасли производства алюминия таково,
что повышение эффективности технологического процесса немыслимо без применения
современных средств автоматизации.
4.2.1 История развития систем автоматизации.
Структурные схемы АСУТП разных поколений
Историю развития АСУТП хорошо рассматривать на примере НКАЗа, поскольку
на сегодняшний день на заводе эксплуатируются практически все типы АСУТП в той
или иной степени модернизированные.
Централизованные системы «КУА», «Алюминий» (рис 4.4.)
Система создана и используется с середины 60 годов до настоящего времени.
Краткое описание работы системы:
Верхний уровень сообщает нижнему уровню о начале регулировки. Нижний
уровень организует релейное обегание ванн. Во время обегания ванн происходит
подключение ванны к измерителю напряжения нижнего уровня, после расчёта
приведённого напряжения (или псевдосопротивления) вырабатывается управляющее
воздействие, которое через релейные коробки передается на исполнительные
механизмы.
Рис. 4.4 «Структурная схема модернизированной АСУТП «АЛЮМИНИЙ»
Схема построения:
· Верхний уровень - для хранения данных и уставок, связь с заводской сетью;
· Нижний уровень - для организации обегания ванн при
регулировании, расчёт управляющих воздействий, сбор текущих данных;
· Контроллер тока и напряжения серии - для передачи данных о
токе на нижний уровень, а о напряжении серии на верхний уровень системы;
· Релейные коробки - для подключения измерительных и
управляющих каналов от электролизёров к нижнему уровню (6 РК на корпус);
· Прямой замер напряжения.
Возможности системы и её настройки:
· Регулирование МПР;
· Необходим программист для введения изменений в программу.
Вывод информации:
· Набор стандартных сводок.
Недостатки:
· Редкие регулировки напряжения (1 -1,5 часа);
· Малое время для измерения напряжения (1-5 сек на ванну);
· Отсутствует возможность организовать сложные алгоритмы
управления;
· Возможна работа АПГ только в таймерном режиме;
· Низкая информативность отображения данных;
· Низкая эффективность регулирования;
· Низкая надёность системы;
· При потере связи с нижним уровнем ванны не управляются.
· Большое влияние человеческого фактора;
Псевдо распределенная система «Электролиз» (рис 4.5):
Система создана и используется с середины 80 годов до настоящего времени.
На НКАЗ установлен прототип Румынского производства (1991 г.)
Краткое описание работы системы:
Нижний уровень производит электронное обегание ванн. Во время обегания
ванн производится измерение напряжения, определяется состояние «ключей», расчёт
приведённого напряжения (или псевдосопротивления), вырабатывается управляющее
воздействие, которое через строго определенный временной интервал передается на
исполнительные механизмы. Нижний уровень поддерживает связь с верхним уровнем
для передачи текущих данных.
Схема построения:
· Верхний уровень - для хранения данных, НСИ, связь с заводской сетью;
· Нижний уровень - для организации обегания ванн при
регулировании, расчёт управляющих воздействий, сбор текущих данных (4 - СПОТа,
или СМ 6000);
· Контроллер тока и напряжения серии - для передачи данных о
токе серии на нижний уровень;
· Кабельные трассы для информационных и управляющих каналов от
каждого электролизёра до машины нижнего уровня (до 20 жил на одну ванну).
Возможности системы и её настройки:
· Появляются зачатки НСИ;
· Возможна реализация сложных алгоритмов;
· Возможна работа АПГ.
· Необходим программист для внесения изменений в программу;
Вывод информации:
· Набор сводок;
· Вывод информации в графическом виде;
· Список событий.
Недостатки:
· Редкое обегание ванн для измерения напряжения (1сек);
· Малое время для измерения напряжения (1 сек на ванну);
· Большое количество кабельной продукции;
· Низкая надёность системы;
· Высокая стоимость и эксплуатационные расходы;
· При потере связи с нижним уровнем ванны не управляются.
· Распределенная система тип 1 «Электра», «Автек», «СААТ»... и др. (рис
4.6):
· Система создана в средине 90 годов, эксплуатируется до
настоящего времени (на НКАЗе не используется).
· Краткое описание работы системы:
Рис. 4.5 «Структурная схема АСУТП «ЭЛЕКТРОЛИЗ»
· Групповой контроллер обменивается потоками данных с микроконтроллерами
ванн, в которых содержится информация о напряжении (иногда о приведённом
напряжении), о состоянии «ключей» и другая информация. Групповой контроллер
вырабатывает управляющее воздействие, которое при обмене данными передается на
исполнительные механизмы.
Нижний уровень поддерживает связь с верхним уровнем для передачи текущих
данных.
Схема построения:
· Верхний уровень - для хранения данных, НСИ, связь с заводской сетью;
· Нижний уровень (групповой контроллер и микроконтроллеры ванн)
- для организации потока данных от микроконтроллеров ванн, расчёт управляющих
воздействий, сбор текущих данных;
· Контроллер тока и напряжения серии - для передачи данных о
токе инапряжении серии на нижний уровень;
Рис. 4.6 «Структурная схема распределенной АСУТП тип 1»
Возможности настройки:
· Необходим программист для внесения изменений в программу;
· Развернутое НСИ;
· Возможна работа АПГ.
Вывод информации:
· Набор сводок;
· Вывод информации в графическом виде;
· Список событий.
Недостатки:
· Надёжность системы зависит от надёжности связи с групповымконтроллером;
· Возможности системы ограничены возможностями группового
контроллера;
· Микроконтроллер самостоятельно поддерживает только простые
алгоритмы управления МНР и таймерное АПГ;
Распределенная система тип 2 «Тролль», (рис 4.7):
Создана в средине 90 годов, используется до настоящего времени.
Краткое описание работы системы:
Блок управления двумя электролизёрами самостоятельно обрабатывает
информацию и принимает решение на регулирование по полному перечню алгоритмов.
БУ передает хранимую информацию на верхний уровень (База данных).
С верхнего уровня можно перепрограммировать БУ или изменить его
настройки. Мониторы, подключенные к верхнему уровню через общезаводскую сеть,
отображают информацию в режиме реального времени.
Рис. 4.7 «Структурная схема распределенной АСУТП тип 2»
Схема построения:
· Верхний уровень - для хранения архивных данных, НСИ, связь с заводской
сетью;
· Нижний уровень (БУ) - для расчёта управляющих воздействий,
хранение текущих данных;
· Контроллер тока и напряжения серии - для передачи данных о
токе и напряжении серии в БУ и на верхний уровень;
Возможности настройки:
· Нет необходимости в программисте, все изменения в алгоритмы вносятся
технологами самостоятельно;
· Развернутое НСИ;
· Возможна работа АПГ с поддержанием концентрации по градиенту
напряжения.
Вывод информации:
· Набор и формирование сводок;
· Вывод информации в графическом виде;
· Список событий.
Недостатки:
· Система требует более высокого уровня подготовки технологов.
4.2.2 использование АСУТП на отечественных алюминиевых заводах
На сегодняшний день структура применения различных
АСУТП на отечественных заводах выглядит следующим образом (рис. 4.8):
Для получения высоких технико-экономических показателей
очень важно применить эффективную автоматизированную систему управления
технологическим процессом. В проекте предлагается АСУТП «Тролль-5».
Рис. 4.8 Виды АСУТП электролиза на алюминиевых
предприятиях
4.2.3 АСУТП «ТРОЛЛЬ-5»
Далее по тексту, вопросы рассматриваются применительно к
современнымсистемам АСУТП, в первую очередь АСУТП «ТРОЛЛЬ-5».
Возможности, которые предоставляет АСУТП «ТРОЛЛЬ-5»
компании «ТоксСофт», можно условно разделить на две группы - прямо влияющие на
эффективность электролиза и те, которые создают предпосылки, позволяющие
улучшить технологию производства.
К первым, несомненно, относятся алгоритмы
предупреждения анодных эффектов и ликвидации нестабильных колебаний напряжения
в ванне.
Ко вторым относятся эффективность обнаружения сбоев
оборудования, максимальная защита технологического оборудования, контроль над
соблюдением технологической дисциплины, широкие возможности анализа протекания
технологического процесса и эффективные рычаги влияния на него.
Главными достоинствами системы являются:
• Полный контроль и управление процессом подачи
энергии в каждый электролизёр;
• Полный контроль и управление технологическим
процессом электролиза алюминия в масштабах корпуса, цеха, завода.
Решение перечисленных выше задач невозможно без
объединения в одном комплексе трех составляющих: технологического оборудования,
комплекса управляющих технических средств, современных мощных алгоритмов
обработки информации.
В АСУТП «ТРОЛЛЬ-5» входят следующие компоненты:
• Комплекс управляющих технических средств «ТРОЛЛЬ-5», включающий в себя
блоки управления электролизёрами, сетевое и компьютерное оборудование;
• Программное обеспечение «ТРОЛЛЬ-5», включающее в
себя программное обеспечение управления электролизёрами, программное
обеспечение анализа накопленной информации и подготовки отчетов, системное
программное обеспечение;
4.2.4 Функции АСУТП «ТРОЛЛЬ-5»
АСУТП «ТРОЛЛЬ-5» предназначена для автоматического
управления технологическим процессом электролиза алюминия в масштабах электролизного
корпуса, серии, цеха или завода и выполняет следующие функции:
Функции контроля и управления технологическим
процессом:
· Измерение и сглаживание напряжения электролизёра -
комплекс обеспечивает замер напряжения на каждом электролизёре один раз в 55
миллисекунд. Измеренное напряжение сглаживается и усредняется каждую секунду, 3
секунды и 3 минуты. Также происходит вычисление приведённого напряжения для
каждого электролизёра.
· Поддержание межполюсного расстояния
(МПР) - на основании вычисленного приведённого напряжения автоматически
выдаются сигналы на двигатели перемещения анода для удержания заданного МПР
электролизёров.
· Обнаружение и устранение МГД-нестабильности (волнения) - автоматически
определяется наличие волнения в электролизёре путем выделения характерных
колебаний напряжения электролизёра. При превышении амплитуды волнения над
пороговым значением автоматически повышается напряжение уставки, а после
гашения волнения уставка снижается по заданному алгоритму.
· Обнаружение и сопровождение анодных эффектов (АЭ) - комплекс
определяет наличие АЭ и выдает соответствующее предупреждение: зажигает лампу
на электролизёре, информирует оператора на верхний уровень и выдает голосовое
сообщение по громкоговорящей связи в корпус. Во время АЭ система подает
необходимое для гашения АЭ количество глинозёма (при помощи АПГ) в
электролизёр. Алгоритм корректно определяет повторные анодные эффекты.
· Управление частотой АЭ - комплекс не только
поддерживает заданную частоту АЭ для каждого электролизёра, но и позволяет
задавать время каждой вспышки. Комплекс предоставляет возможность «заказать»
внеплановый анодный эффект.
· Контроль шумов электролизёра -
алгоритм анализирует шумы, выдает информацию и пытается минимизировать среднюю
амплитуду шумов.
Функции сопровождения регламентных операций:
· Управление при выливке металла - комплекс обеспечивает
сопровождение выливки металла, стабилизирует тепловой баланс электролизёра,
контролирует правильность действий технологического персонала.
· Подергивание анодного кожуха -
функция автоматической компенсации изменения положения анодного кожуха при
сгорании анода (для электролизёров с верхним токоподводом).
· Перестановка штырей - производится
автоматическое сопровождение перестановки штырей для электролизёров с верхним и
боковым подводом тока. Комплекс обеспечивает два режима перестановки штырей.
· Сопровождение режимов электролизёра -
комплекс обеспечивает специальные режимы для пусковых электролизёров и для
электролизёров на капремонте.
· Сопровождение обработок - в случае, если технологическое оборудование АПГ
не установлено или не функционирует, функция сопровождения поточных обработок
позволяет задавать расписание обработок и корректно сопровождать как обработки
по расписанию, так и обработки вне расписания;
· Перетяжка анодной рамы - сопровождение регламентной
операции для электролизёров с обожжёнными анодами и электролизёров с верхним
подводом тока.
· Устранение перекоса анодной рамы -
для электролизёров с двумя двигателями привода анода. Позволяет как вручную (с
пульта БУ), так и автоматически (при наличии датчика перекоса, например,
Компании «ТоксСофт») устранять перекос анодной рамы.
Дополнительные функции:
· Защита оборудования электролизёра - за счёт контроля
токов двигателей комплекс позволяет выявлять проблемное оборудование и не
допускает выхода из строя оборудования приводов анода на электролизёре.
· Измерение тока серии и напряжения
корпусов - осуществляет контроллер тока и напряжения серии.
· Контроль «нуля» серии - является
частью алгоритмов, реализуемых контроллером тока и напряжения серии.
· Контроль АЭ на соседних
электролизёрах - комплекс корректно обрабатывает известный эффект, когда во
время анодного эффекта на одном электролизёре, на соседних также возникают
возмущения.
· Контроль гальванически связанных
цепей - комплекс «ТРОЛЛЬ-5» обеспечивает полную электрическую изоляцию
оборудования группы электролизёров. Алгоритм контроля не позволяет работать
двигателям внутри группы одновременно, что позволяет избежать выход из строя
оборудования из-за попадания потенциала серии.
· Контроль наружной температуры - при наличии датчика температуры
окружающего воздуха (например, Компании «ТоксСофт»), комплекс отслеживает
понижение температуры и автоматически переводит двигатели в зимний режим
работы, корректирует уставки и т.п.
Структура комплекса технических средств
Структура комплекса технических средств (КТС)
приведена на рис. 4.9. Основу аппаратного обеспечения системы составляют блоки
управления электролизёрами «ТРОЛЛЬ-5», установленные в корпусе электролиза. Группа
БУ соединена между собой по коаксиальному кабелю. Группы подключены по схеме
«звезда» к концентратору сети корпуса (КСК), представляющего собой
оптоволоконный хаб сети ArcNet. К концентратору подключается также и Контроллер
тока и напряжения серии (КТНС), установленный на КПП, который производит замер
и раздачу по блокам управления значения тока серии.
Концентраторы сети корпусов подключены по
оптоволоконному кабелю к маршрутизатору системы «ТРОЛЛЬ-5». Маршрутизатор
устанавливается в помещении пультовой АСУ ТП. Там же установлены серверы
системы: сервер реального времени (СРВ) и сервер базы данных (СБД). С одной
стороны, серверы получают информацию от маршрутизатора системы. С другой
стороны, серверы открывают доступ к данным из заводской сети. Любой компьютер,
подключенный к сети предприятия, может иметь доступ как к данным в реальном
времени (через СРВ), так и к накопленным данным, сводкам, отчетам (через СБД).
В базовую поставку КТС «ТРОЛЛЬ-5» входят следующие компоненты:
· Технологическая сеть ArcNet - предназначена для организации обмена
данными между блоками управления и программно-техническими средствами верхнего
уровня; физически представляет собой оптоволоконную сеть ArcNet, которая
обеспечивает передачу информации с гарантированным временем доступа и
отсутствие коллизий. По сравнению с предыдущими версиями системы не претерпела
значительных изменений за исключением того, что в качестве транспортного
протокола теперь используется протокол TCP/IP.
Рис. 4.9 - Структура аппаратного обеспечения системы
«ТРОЛЛЬ-5»
· Блоки управления «ТРОЛЛЬ-5» - предназначены для
управления одним или двумя электролизёрами, выполняют автоматическое
технологическое управление, оперативное управление с панели, временное хранение
и передачу информации по сети; устанавливаются в непосредственной близости от
подключаемых электролизёров.
· Контроллер тока и напряжения серии -
предназначен для измерения тока и напряжения серии, передает данные по сети
блокам управления нижнего уровня; устанавливается в помещении КПП.
· Сервер реального времени - осуществляет сбор оперативной информации и
предоставляет возможности оперативного дистанционного управления. Организует
совместную работу всех компонентов системы.
· Сервер базы данных - хранит архивную базу данных,
обрабатывает запросы к ней со стороны различных клиентов, формирует сводки и
отчеты.
· Сетевое оборудование верхнего уровня
- к сетевому оборудованию верхнего уровня относятся концентраторы сети корпуса
и маршрутизаторы (роутерьО. Концентратор сети корпуса объединяет оптоволоконные
лучи технологической сети корпуса в единый кабель. Маршрутизатор объединяет
технологические сети корпусов в единую технологическую сеть участка, цеха или
завода и осуществляет маршрутизацию пакетов данных, циркулирующих из сети
верхнего уровня в технологическую и обратно. В качестве маршрутизатора может
выступать как специализированное устройство, так и обычный компьютер с
соответствующим программным обеспечением.
· Рабочее место (АРМ) системы -
представляет собой персональный компьютер, подключенный к сети предприятия. На
АРМе выполняется программа «клиент системы «ТРОЛЛЬ-5», настроенный для
конкретных целей использования (МОНИТОР оператора, АРМ старшего мастера,
генератор сводок, АРМ руководителя и т.п.).
Система сигнализации анодных эффектов
Система сигнализации АЭ предназначена для формирования
звукового сигнала (сирены) в корпусе электролизного цеха при наступлении
анодного эффекта на каком-либо электролизёре. В электролизном корпусе может
быть размещено произвольное количество каналов сигнализации.
Концентратор сети корпуса предназначен для объединения
оптоволоконных лучей технологической сети от групп БУ в один сегмент, который
подключается к маршрутизатору через оптоволоконный кабель.
Маршрутизатор «Спайдер» предназначен для объединения
технологической сети ArcNet и сети верхнего уровня Ethernet в единую
транспортную магистраль, объединяющую верхний и нижний уровни комплекса
технических средств управления.
Маршрутизатор представляет собой четыре промышленных
компьютера фирмы Advantech, объединенных в одном шасси. Каждый компьютер,
будучи соединен с сетью Ethernet верхнего уровня, с одной стороны, и с
технологической сетью ArcNet через соответствующий КСК, с другой стороны,
обеспечивает беспрепятственный пропуск только тех сетевых пакетов, которые
относятся к «подведомственному» ему участку технологической сети. Так как в
качестве сетевого транспортного протокола на всех уровнях используется протокол
TCP/IP, маршрутизация сетевых пакетов обеспечивается стандартными средствами
операционной системы, установленной на компьютере маршрутизатора.
Маршрутизатор в описанной выше конфигурации допускает
подключение 9 корпусов, или электролизного цеха. Использование протокола TCP/IP
позволяет легко наращивать сеть при подключении следующих цехов путем простого
подключения дополнительных маршрутизаторов.
Компьютеры верхнего уровня
К компьютерам верхнего уровня относятся: сервер
реального времени, сервер базы данных и компьютеры различных АРМ.
Серверы системы используются для хранения базы
технологических параметров и для организации совместной работы программного
обеспечения верхнего и нижнего уровней. Серверы также используются в качестве
мостов между сетью верхнего уровня и сетью предприятия. В качестве серверов
используются компьютеры на серверной платформе с повышенной надёжностью.
Компьютеры АРМ являются компьютерами в промышленном
исполнении.
Подключение дополнительного оборудования
Комплекс технических средств «ТРОЛЛЬ-5» позволяет
подключать дополнительное контрольно-измерительное и управляющее оборудование
как компании «ТоксСофт», так и сторонних производителей.
Дополнительное оборудование (для контроля и управления
процессом электролиза) к системе «ТРОЛЛЬ-5» подключается разными способами:
Подключение к Блоку Управления «ТРОЛЛЬ-5»
К блоку управления «ТРОЛЛЬ-5», через
специализированный разъем, по сети RS-485 подключаются различные датчики
(возможно подключение исполнительных устройств). В основном это два типа
оборудования:
Датчики, постоянно установленные на электролизёрах.
Например, датчик перекоса анодной рамы фирмы ТоксСофт. Датчик перекоса
позволяет оперативно измерять угол перекоса анодной рамы, и соответственно
автоматически выравнивать раму;
Переносные портативные приборы для разовых замеров. К
таким приборам относятся разрабатываемые датчики температуры расплава и
ликвидуса, а также датчик концентрации. При такой работе, прибор подключается к
БУ «ТРОЛЛЬ-5», в нескольких секунд БУ опознает прибор и по мере (и по
окончании) работы получает данные из прибора, хранит и передает далее на
верхний уровень.
Подключение в технологическую сеть
Оборудование, которое работает на уровне группы электролизёров, корпуса
или серии в целом, может быть подключено к технологической сети корпуса. К
такому оборудованию относятся, например бригадный контроллер и шкафы работы с
радиоприемниками крановых весов.
Структура программного обеспечения
Программное обеспечение АСУТП «ТРОЛЛЬ-5» логически
можно разделить на три основных компонента: программное обеспечение нижнего
уровня, программное обеспечение верхнего уровня и сетевое программное
обеспечение.
Программное обеспечение нижнего уровня
Программное обеспечение нижнего уровня входит в состав
поставки блоков управления «ТРОЛЛЬ-5» и КТНС. Управляющие программы БУ
«ТРОЛЛЬ-5» способны работать автономно и независимо от программного обеспечения
верхнего уровня. Иными словами можно сказать, что основной интеллект комплекса
сосредоточен на нижнем уровне и максимально приближен к основному объекту
управления - электролизёру.
Программное обеспечение нижнего уровня создано на
языке C++ в инструментальной среде Borland C++ 3.1.
Способ управления электролизёрами для получения
алюминия заключается в поддержании температурного режима электролизёра путем
регулирования межполюсного расстояния. Способ включает операции: измерение
напряжения на электролизёре и тока серии, расчёт текущего значения приведённого
напряжения Unp и скорости его изменения во времени dllnp/dt,
сравнение вычисленных значений с заданными и принятие решений о регулировании
межполюсного расстояния.
Управление электролизёром осуществляют регулированием
межполюсного расстояния перемещением анода вверх/вниз.
Сетевое программное обеспечение
В качестве программного обеспечения маршрутизаторов
используется операционная система Windows XP, сконфигурированная
соответствующим образом. В качестве альтернативы может быть использована
операционная система Linux.
Программное обеспечение верхнего уровня
Программное обеспечение верхнего уровня «ТРОЛЛЬ-5»
серьезно отличается от предыдущих версий. Новая концепция построения ПО
«ТРОЛЛЬ-5» предполагает наличие в системе одного АРМ оператора независимо от
того, сколько корпусов (вплоть до 12-ти) включено в систему. Таким образом, при
внедрении АСУ ТП «ТРОЛЛЬ-5» в масштабах цеха, количество компьютеров, выделенных
непосредственно под систему, составляет не более трех: АРМ оператора цеха,
сервер реального времени и сервер базы данных. Программное обеспечение АРМ
оператора цеха построено таким образом, что оператору нет необходимости
неотрывно наблюдать за протеканием процесса на экране компьютера. В случае
возникновения ситуации, которая требует вмешательства оператора, программа АРМ
привлечет его внимание и зафиксирует время реакции.
Как было показано в предыдущих разделах, внедрение
АСУТП «ТРОЛЛЬ-5» позволяет кардинально улучшить различные параметры процесса
электролиза.
Кроме прямого снижения затрат за счёт стабилизации
технологического процесса, АСУТП «ТРОЛЛЬ-5» позволяет снизить издержки,
обусловленные несоблюдением технологической дисциплины и сбоями оборудования
электролизёра. Электрические и программные средства защиты двигателей анодной
рамы позволяют исключить проблемы, связанные с выходом из строя одного или
обоих двигателей. Программы защиты оборудования и обнаружения нестабильности
сводят к минимуму потери от «ухода» электролизёра и подмыкания на анод.
Отличительной особенностью АСУТП «ТРОЛЛЬ-5» является
способность не только обнаруживать сбои оборудования, но и передавать
диагностику неисправности оператору на верхний уровень системы. Следует
отметить и то, что АСУТП «ТРОЛЛЬ-5» дает возможность получать подробнейшую
информацию о работе одного электролизёра, звена, бригады или корпуса в целом за
любой промежуток времени в виде таблиц, отчетов, гистограмм или графиков. Эту
информацию можно группировать, анализировать и обрабатывать любым требуемым
способом. Открытость системы приводит к тому, что пользователь может сам
работать с базой данных технологического процесса, получая нужную ему
информацию в нужном виде. Огромный массив данных, сохраняемый системой
«ТРОЛЛЬ-5», позволяет администрации завода, технологам, старшим мастерам и
бригадирам всегда иметь под рукой необходимую информацию для принятия
технологических и административных решений.
Полный контроль за соблюдением персоналом
технологической дисциплины, и возможность анализировать работу корпуса на любом
уровне трудно выразить в виде цифр, но, несомненно, использование этой стороны
системы «ТРОЛЛЬ-5» не может не отразиться на оценке её эффективности.
В целом, оценки показывают, что система автоматизации «ТРОЛЛЬ-5»
окупается в течение 12 - 14 месяцев после сдачи в эксплуатацию.
Вывод
По официальным данным Надвоицкого Алюминиевого Завода (Таблица 4.2),
внедрение АСУТП «Тролль-5» в объёме 2 корпусов электролиза позволило добиться
следующих технико-экономических показателей:
Таблица 4.2
№
|
Показатель
|
Значение
|
|
Технологические показатели
|
|
1
|
Увеличение выхода по току, %
|
1.5
|
2
|
Снижение расхода электроэнергии с учётом снижения частоты
АЭ, %
|
2,47
|
3
|
Увеличение тока серии, кА
|
1,00
|
Экономические показатели
|
1
|
Снижение себестоимости, $/т Al
|
26,06
|
2
|
Увеличение выпуска металла, т
|
1 068
|
3
|
Годовой экономический эффект, $
|
882 259
|
4
|
Срок окупаемости, лет
|
1,13
|
С 2001 года Саянский алюминиевый завод, оснащенный АСУТП «Тролль-5»,
после решения проблем с работоспособностью АПГ и ЦРГ, переведен на управление
ваннами по концентрации глинозёма с использованием алгоритмов «ТоксСофт».
Это позволило:
· повысить силу тока в среднем по заводу на 11,8 кА;
· повысить выход по току на 5,2%;
1. В настоящее время компанией «ТоксСофт» создана АСУТП «ТРОЛЛЬ-5»
высокого мирового уровня, которая позволяет собирать, хранить и обрабатывать
большое количество данных, использовать Internet технологии для удаленного
управления электролизёрами.
. Разработано прогрессивное программное обеспечение «ТРОЛЛЬ 2000» с
алгоритмами управления, позволяющими эффективно управлять процессом электролиза
в реальных российских условиях.
. АСУТП «ТРОЛЛЬ-5» является открытой системой, не требующей присутствия
программистов при настройке системы. Обученный технологический персонал при
определенных навыках имеет возможность самостоятельно настраивать параметры
АСУТП.
. Эффективность использования даже современных систем АСУТП и АПГ на
прямую зависит от подготовленности и стремления персонала освоить и наиболее полно
использовать возможности системы.
. Разработанная система АПГ на основе дозатора «Концура», позволяет
эффективно использовать для производства алюминия глинозёмы любого качества.
. Повышение эффективности производства может быть достигнуто лишь при комплексном
использовании АСУТП и АПГ.
5. Безопасность жизнедеятельности
5.1 Анализ технологического процесса по
вредным и опасным факторам
Электролиз алюминия относится к категории вредных и опасных производств
(рис.5.1.). В процессе электролиза выделяется большое количество вредностей в
виде газов и пыли, токсикологическая характеристика которых представлена в
таблице №5.1.
Рис. 5.1 Анализ вредных и опасных факторов
•
- конвекционное и лучистое тепло;
■
- брызги расплавленного металла;
▼
- вредные газы;
Ш
- поражения электрическим током;
Δ - производственная пыль;
ٱ -
âîçìîæíîñòü
ïîëó÷åíèÿ
òðàвм.
 êîðïóñå âûäåëÿåòñÿ
ñëåäóþùèå âðåäíîñòè:
ôòîðèñòûå ñîåäèíåíèÿ
â âèäå ïûëè è ãàçà;
îêèñü óãëåðîäà;
ñåðíèñòûé àíãèäðèä.
 âîçäóõå ðàáî÷åé
çîíû, êðîìå ïûëè
ôòîðèñòûõ ñîëåé,
íàõîäèòñÿ ìíîãî
ïûëè ãëèíîç¸ìà
êðóïíîñòüþ ïîðÿäêà
1 ìêì, êîòîðàÿ òàêæå
ïðåäñòàâëÿåò
ñîáîé îïàñíîñòü
äëÿ çäîðîâüÿ ðàáîòàþùèõ.
Îò ýëåêòðîëèç¸ðîâ
â êîðïóñ ïîñòóïàåò
çíà÷èòåëüíîå
êîëè÷åñòâî òåïëà.
Òàáëèöà
5.1
Òîêñèêîëîãè÷åñêàÿ
õàðàêòåðèñòèêà
ïðîöåññà ýëåêòðîëèçà
Íàèìåíîâàíèå
âåùåñòâ
|
Ôèçè÷åñêèå
ñâîéñòâà
|
ÏÄÊ, ìã/ì3
|
êëàññ òîêñè÷íîñòè
|
Õàðàêòåðíîå
âîçäåéñòâèå
íà îðãàíèçì
÷åëîâåêà
|
|
óä.âåñ. ã/ñì3
|
t ïëàâ °Ñ
|
t.êèï. °Ñ
|
|
|
|
Ãëèíîç¸ì
|
3,9
|
1 030
|
3 300
|
6,0
|
Âûçûâàåò
õðîíè÷åñêîå
ïîðàæåíèå äûõàòåëüíûõ
ïóòåé, àëþìèêîç
ëåãêèõ
|
Ôòîðèñòûé
âîäîðîä
|
ãàç
|
-
|
-
|
0,5
|
1
|
Ðàçäðàæàåò
ñëèçèñòóþ îáîëî÷êó
äûõàòåëüíûõ
ïóòåé è ãëàç,
õðîíè÷åñêîå
îòðàâëåíèå è
îòëîæåíèå ôòîðà
â êîñòÿõ è çóáàõ.
|
Êðèîëèò
|
2,95
|
1 010
|
1 704
|
1,0
|
2
|
Óõóäøàåò
ñîñòàâ êðîâè,
ïðè ïîïàäàíèè
âî âíóòðü âûçûâàåò
òÿæåëûå îòðàâëåíèÿ,
õðîíè÷åñêèå
çàáîëåâàíèÿ
çóáîâ è êîñòåé
|
Ôòîðèñòûé
íàòðèé
|
2,79
|
979
|
1 704
|
1,0
|
2
|
Óõóäøàåò
ñîñòàâ êðîâè,
äåéñòâóåò íà
íåðâíóþ ñèñòåìó
è æåëóäî÷íî-êèøå÷íûé
òðàêò.
|
Ôòîðèñòûé
àëþìèíèé
|
2,88
|
âîçã
|
1 070
|
1,0
|
2
|
Àíàëîãè÷åí
êðèîëèòó
|
Ôòîðèñòûé
êàëüöèé
|
3,18
|
1 418
|
2 500
|
1,0
|
2
|
Àíàëîãè÷åí
ôòîðèñòîìó íàòðèþ,
íî ìåíåå òîêñè÷åí
|
Ôòîðèñòûé
ìàãíèé
|
3,00
|
1 263
|
2 230
|
1,0
|
2
|
Ðàçðóøàåò
ìûøå÷íóþ òêàíü,
âûçûâàåò çàáîëåâàíèå
êîñòåé è çóáîâ
|
×åòûðåõ ôòîðèñòûé
êðåìíèé
|
ãàç
|
-
|
-
|
0,5
|
1
|
Ðàçäðàæàåò
ñëèçèñòóþ îáîëî÷êó
ãëàç è äûõàòåëüíûõ
ïóòåé, èçúÿçâëåíèå
ñëèçèñòîé îáîëî÷êè
íîñà
|
Óãîëüíàÿ ïûëü
|
-
|
-
|
-
|
6,0
|
4
|
Çàáîëåâàíèå
äûõàòåëüíûõ
ïóòåé è ëåãêèõ
|
Ñåðíèñòûé
àíãèäðèä
|
-
|
-
|
-
|
10,0
|
5
|
Ðàçäðàæàåò
ñëèçèñòóþ íîñà,
íàðóøàåò îáìåííûå
ïðîöåññû, âûçûâàåò
êàøåëü.
|
Îêèñü óãëåðîäà
|
-
|
-
|
-
|
20,0
|
5
|
Âûçûâàåò
óäóøåíèå, ãîëîâíóþ
áîëü, ãîëîâîêðóæåíèå,
øóì â óøàõ, òîøíîòó,
ñëàáîñòü, ñóäîðîãè
|
Äâóîêèñü óãëåðîäà
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
Ðàçäðàæàåò
êîæó, ñëèçèñòûå
îáîëî÷êè, âûçûâàåò
ãîëîâíóþ áîëü,
øóì â óøàõ, óñèëåííîå
ñåðäöåáèåíèå,
ãîëîâîêðóæåíèå,
îáìîðîêè
|
Ïûëü àëþìèíèÿ
|
2,7
|
658
|
2 500
|
6,0
|
2
|
Ðàçäðàæàåò
ñëèçèñòûå îáîëî÷êè,
âûçûâàåò âîñïàëåíèå
êîæè, îïóõîëè,
ïîÿâëåíèå ãíîéíèêîâ,
ñèëüíî ïîðàæàåò
ãëàçà
|
5.2 Ïðîèçâîäñòâåííàÿ
ñàíèòàðèÿ
.2.1 Âåíòèëÿöèÿ
â êîðïóñàõ ýëåêòðîëèçà
Ðàáîòà ýëåêòðîëèçíèêîâ
è àíîä÷èêîâ îòíîñèòñÿ
ê ðàáîòàì ñðåäíåé
òÿæåñòè - 6 ðàçðÿäà.
Äëÿ ñîçäàíèÿ îïòèìàëüíûõ
óñëîâèé òðóäà
äëÿ äàííîãî ðàçðÿäà
ðàáîò íåîáõîäèìî
ñîçäàòü îïòèìàëüíûå
óñëîâèÿ ìèêðîêëèìàòà
ðàáî÷åé çîíû
(òàáë.2).
Òàáëèöà 5.2
Ìèêðîêëèìàò
ðàáî÷åé çîíû
Âðåìÿ ãîäà
|
Óñëîâèÿ
|
Òåìïåðàòóðà,
°Ñ
|
Âëàæíîñòü,
%
|
Ñêîðîñòü äâèæåíèÿ
âîçäóõà, ì/ñ.
|
Õîëîäíîå
|
Îïòèìàëüíûå
|
17-19
|
40-60
|
0,2
|
|
Äîïóñòèìûå
|
15-21
|
äî 75
|
íå áîëåå 0,4
|
Òåïëîå
|
Îïòèìàëüíûå
|
20-22
|
40-60
|
0,3
|
|
Äîïóñòèìûå
|
16-27
|
äî 70
|
0,2-0,5
|
Óëó÷øåíèå óñëîâèé
òðóäà â ðàáî÷åé
çîíå äîñòèãàåòñÿ
ñ ïîìîùüþ ñèñòåìû
ïðèòî÷íîé âûòÿæíîé
âåíòèëÿöèè. Íàçíà÷åíèå
å¸ - ìíîãîêðàòíîå
ðàçáàâëåíèå
è ýâàêóàöèÿ èç
ðàáî÷åé çîíû
ðàçëè÷íûõ ïðîèçâîäñòâåííûõ
âðåäíîñòåé. Âîçäóõ,
íàãðåòûé òåïëîì
èçëó÷àåìûì ýëåêòðîëèç¸ðàìè,
ïîäíèìàåòñÿ
è óäàëÿåòñÿ èç
êîðïóñà ÷åðåç
àýðàöèîííûé
ôîíàðü. Ñâåæèé
âîçäóõ ÷åðåç
ïðîåìû â ñòåíàõ
ïåðâîãî ýòàæà
è ìåòàëëè÷åñêèå
ðåøåòêè ïåðåêðûòèÿ
âòîðîãî ýòàæà
ïîïàäàåò â ðàáî÷óþ
çîíó.
Ðàññ÷èòàåì
âîçäóõîîáìåí,
íåîáõîäèìûé
äëÿ óäàëåíèÿ èçëèøêà
òåïëà è ôòîðèñòûõ
ñîåäèíåíèé èç
ðàáî÷åé çîíû.
Îïðåäåëèì äëÿ
ýâàêóàöèè ïåðå÷èñëåííûõ
âðåäíîñòåé íåîáõîäèìûå
ïëîùàäè ïðîòî÷íûõ
ïðîåìîâ (ïðîåìû
â ñòåíàõ ïåðâîãî
ýòàæà êîðïóñà)
è âûòÿæíûõ ïðîåìîâ
àýðàöèîííîãî
ôîíàðÿ.
à) Ðàñ÷¸ò âîçäóõîîáìåíà
äëÿ ëåòíåãî ïåðèîäà
âðåìåíè.
ãäå:
L1 - âîçäóõîîáìåí,
êã/÷àñ;Ð.Ç. - êîëè÷åñòâî
âîçäóõà, óäàëÿåìîãî
èç ðàáî÷åé çîíû
÷åðåç óêðûòèÿ
âñåõ ýëåêòðîëèç¸ðîâ
êîðïóñà, êã/÷àñ;K
- êîëè÷åñòâî òåïëà,
âûäåëÿþùåãîñÿ
â ðàáî÷óþ çîíó
îò êîíñòðóêòèâíûõ
ýëåìåíòîâ ýëåêòðîëèç¸ðîâ
âò;
,29
- óäåëüíàÿ òåïëîåìêîñòü
âîçäóõà âò/êã,
°Ñ;Ð.Ç. - òåìïåðàòóðà
ðàáî÷åé çîíû,
°Ñ;n - òåìïåðàòóðà
íàðóæíîãî âîçäóõà,
°Ñ;ÓK - òåìïåðàòóðà
âîçäóõà, óäàëÿåìîãî
èç êîðïóñà, °Ñ.
Ïëîùàäü
íåïëîòíîñòåé
óêðûòèÿ ýëåêòðîëèç¸ðà
íà 315 êÀ (ïî ïðàêòè÷åñêèì
çàìåðàì íà ÒàäÀÇå
ñ ïåðåñ÷åòîì
íà ïðîåêò) ñîñòàâëÿåò
≈ 0,83 ì2. Ñêîðîñòü
ïðîñàñûâàíèÿ
âîçäóõà ÷åðåç
íåïëîòíîñòè,
ïðè êîòîðîé íåò
âûáèâàíèÿ ãàçà
èç óêðûòèÿ, äîëæíà
áûòü 2 ì/ñåê (âûâîäû
íàó÷íîé ÷àñòè
èíñòèòóòà ÂÀÌÈ).
Òîãäà
ïîäñîñ âîçäóõà
èç êîðïóñà ÷åðåç
óêðûòèÿ äëÿ îäíîãî
ýëåêòðîëèç¸ðà
ÎÀ íà 315 êÀ ñîñòàâèò:
,83
· 2 · 3 600 = 5 976 ì3/÷àñ.p.ç
= 5 976 · 101,6 · 1,175= 713 415 êã/÷àñ,
ãäå:
5 976 - ïîäñîñ âîçäóõà
äëÿ îäíîãî ýëåêòðîëèç¸ðà;
,6
- êîëè÷åñòâî ðàáîòàþùèõ
ýëåêòðîëèç¸ðîâ
â êîðïóñå;
,175
- óäåëüíûé âåñ
âîçäóõà ïðè 27°Ñ,
êã/ì3.
Ïðèíèìàåì
ñðåäíþþ ëåòíþþ
òåìïåðàòóðó âîçäóõà
22°Ñ (äëÿ ðàéîíà ã.
Áðàòñêà), ò.å. tn
= 22°C, òîãäà:
°C,
ãäå:
5 - ïåðåïàä òåìïåðàòóð
(ôàêò ÑÀÇà).
ãäå:
0,65 - êîýôôèöèåíò
äëÿ êîðïóñîâ ýëåêòðîëèçà
àëþìèíèÿ.
K = 428 155 ·1,163 · 101,6
= 50 591 137 âò,
ãäå:
428 155 - êîëè÷åñòâî
òåïëà, âûäåëÿþùåãîñÿ
îò êîíñòðóêòèâíûõ
ýëåìåíòîâ îäíîãî
ýëåêòðîëèç¸ðà
(ñì. òåïëîâîé ðàñ÷¸ò),
êêàë/÷àñ;
,163
- ïåðåâîäíîé êîýôôèöèåíò
êêàë/÷àñ.â.âò;
,6
- êîëè÷åñòâî ðàáîòàþùèõ
ýëåêòðîëèç¸ðîâ
â êîðïóñå, øò.
èëè
,
ãäå:
1,147 - óäåëüíûé âåñ
âîçäóõà ïðè òåìïåðàòóðå
30°Ñ, êã/ì3
Âíóòðåííèé
îáú¸ì êîðïóñà
ðàâåí:
=
L · B · H = 833 · 28,5 · 20,55 = 487 867 ì3
Òîãäà
êðàòíîñòü âîçäóõîîáìåíà:
á)
Ðàñ÷¸ò âîçäóõîîáìåíà
äëÿ çèìíåãî ïåðèîäà
âðåìåíè.
)Òåïëîïîòåðè
÷åðåç îãðàæäàþùèå
êîíñòðóêöèè
êîðïóñà îïðåäåëèì
ïî ôîðìóëå [7]:
ãäå:
F - ïëîùàäü îãðàæäàþùèõ
êîíñòðóêöèé,
ì2;
Ê
- êîýôôèöèåíò
òåïëîîòäà÷è:
äëÿ
æåëåçîáåòîííûõ
ïëèò = 1,2
äëÿ
ñòåêëà = 0,65BK - òåìïåðàòóðà
â ðàáî÷åé çîíå
êîðïóñà, ïðèíèìàåì
= +15°Ñ (ôàêò ÁðÀÇà),H
- òåìïåðàòóðà
íàðóæíîãî âîçäóõà,
ïðèíèìàåì = -23°Ñ;-
òîëùèíà îãðàæäåíèÿ
ñòåíîâûå
æåëåçîáåòîííûå
ïàíåëè = 0,08 ì.
ñòåêëî
= 0,005 ì.
Ïëîùàäü
ïðîäîëüíûõ è òîðöåâûõ
ñòåí êîðïóñà:
FCT = (20,55 - 4 - 2,4) · 833 · 2 + (20,55 · 28,5) · 2 = 24
745 ì2,
ãäå: 4 - âûñîòà îòìåòêè
âòîðîãî ýòàæà,
ì;
,4 - âûñîòà îñòåêëåíèÿ,
ì;
,55 - âûñîòà êîðïóñà,
ì;
è 28,5 - äëèíà è øèðèíà
êîðïóñà, ì.
Ïëîùàäü ïåðåêðûòèÿ
îòìåòêè 4,0 ì:
ÏÅÐ = 28,5 · (833 - 30) - 102 · 4,28 · 16,5 = 30 089 ì2,
ãäå: 4,28×16,5 - ãàáàðèòû
êàòîäíîãî êîæóõà,
ì.
Ïëîùàäü îñòåêëåíèÿ:
ÎÑÒ=2,4 · 833 · 2 = 3 998ì2
Ïîòåðÿ òåïëà
ñòåíàìè:
ãäå:
γïð, γâûò - óäåëüíûé
âåñ ïðèõîäÿùåãî,
óõîäÿùåãî âîçäóõà,
êã/ì3
Íïð,
Íâûò - ïîòåðÿ
äàâëåíèÿ ïðè ïðîõîæäåíèè
âîçäóõà â ïðèòî÷íûõ
è âûòÿæíûõ ïî¸ìàõ,
êã/ì2.
εïð, εâûò - êîýôôèöèåíò
ìåñòíîãî ñîïðîòèâëåíèÿ
ïðèòî÷íîãî è
âûòÿæíîãî ïðî¸ìîâ,
ñîîòâåòñòâåííî
ðàâíû 3,2 è 9,4
ïðè
tïð = +22îÑ γïð
= 1,19 êã/ì3
ïðè
tâûò= +30îÑ γïð
= 1,147 êã/ì3
Íïð
= hïð·(γïð
-
γâûò)
Íâûò
= hâûò·(γïð - γâûò)
ãäå:
h = 20,8 ì - âåðòèêàëüíîå
ðàññòîÿíèå ìåæäó
ñåðåäèíîé ïðèòî÷íûõ
è âûòÿæíûõ ïðî¸ìîâ,
Íïð=16
· (1,19 - 1,147) = 0,655 êã/ì2
hâûò=
20,8 - 16 = 4,8 ì
ÍÂÛÒ
= 4,8 · (1,19 - 1,147) = 0,206 êã/ì2
Ïëîùàäü
ïðèòî÷íûõ è âûòÿæíûõ
ïðîåìîâ â ïðîåêòèðóåìîì
êîðïóñå ñîñòàâëÿþò:
ÏÐ = 833 · 3 · 2 =
4 998 ì2
FÂÛÒ
= 833 · 4,5 · 2 = 7 497 ì2
Òàêèì
îáðàçîì, ïðîïóñêíàÿ
ñïîñîáíîñòü
ïðèòî÷íûõ è âûòÿæíûõ
ïðîåìîâ ïðîåêòèðóåìîãî
êîðïóñà îáåñïå÷èò
òðåáóåìóþ åñòåñòâåííóþ
âåíòèëÿöèþ.
5.2.2 Çàùèòà
îò òåïëîâîãî
èçëó÷åíèÿ
Âñëåäñòâèå âûäåëåíèÿ
áîëüøîãî êîëè÷åñòâà
òåïëà ïðè ïðîâåäåíèè
òåõíîëîãè÷åñêîãî
ïðîöåññà â îñíîâíûõ
ìåòàëëóðãè÷åñêèõ
öåõàõ òðåáóåòñÿ
çíà÷èòåëüíûé
òåïëîîáìåí, îñîáåííî
â ëåòíåå âðåìÿ.
Äëÿ ïðåäîòâðàùåíèÿ
ïåðåãðåâà ðàáîòàþùèõ
â ãîðÿ÷èõ öåõàõ
îðãàíèçóþò åñòåñòâåííóþ
è ìåõàíè÷åñêóþ
ïðèòî÷íóþ âåíòèëÿöèþ,
ïðè÷åì ïîäàâàåìûé
ìåõàíè÷åñêîé
âåíòèëÿöèåé
âîçäóõ â ðÿäå ñëó÷àåâ
îõëàæäàåòñÿ
è óâëàæíÿåòñÿ.
Äëÿ ïðåäîòâðàùåíèÿ
çàáîëåâàíèé
îðãàíîâ çðåíèÿ
íåîáõîäèìî ïðèìåíÿòü
î÷êè ñ ñèíèìè
ñâåòîôèëüòðàìè,
êîòîðûå çàùèùàþò
îò èíôðàêðàñíûõ
è âèäèìûõ ëó÷åé.
Äëÿ ïðåäóïðåæäåíèÿ
îæîãîâ ïðè êîíòàêòå
ñ íàãðåòûìè è
ðàñêàëåííûìè
ïîâåðõíîñòÿìè
îáîðóäîâàíèÿ
è èíñòðóìåíòà
ðàáî÷èå ñíàáæàþòñÿ
ñóêîííûìè ðóêàâèöàìè
ñ áðåçåíòîâûìè
èëè êîæàíûìè
íàêëàäêàìè, áîòèíêàìè
èëè âàëåíêàìè.
Îïàñíîñòü ïîëó÷åíèÿ
òåðìè÷åñêèõ
îæîãîâ ìîæåò
âîçíèêàòü ïðè
âûëèâêå ìåòàëëà.
Äëÿ çàùèòû îò
áðûçã èëè êàïåëü
ðàñïëàâëåííûõ
ïðîäóêòîâ ïëàâêè
ðàáî÷èå ñíàáæàþòñÿ
ñóêîííûìè èëè
âîéëî÷íûìè áðþêàìè
è êóðòêîé, çàùèòíûìè
î÷êàìè.
5.2.3 Îñâåùåíèå
Îäèí èç ôàêòîðîâ,
âëèÿþùèõ íà ïðîèçâîäèòåëüíîñòü
è áåçîïàñíîñòü
òðóäà, ÿâëÿåòñÿ
ðàöèîíàëüíîå
îñâåùåíèå ïðîèçâîäñòâåííûõ
ïîìåùåíèé è ðàáî÷èõ
ìåñò. Îñâåùåíèå
ïðèìåíÿåòñÿ åñòåñòâåííîå
è èñêóññòâåííîå.
Ðàâíîìåðíîå åñòåñòâåííîå
îñâåùåíèå â êîðïóñå
äîñòèãàåòñÿ
ïîñðåäñòâîì äâóõ
ðÿäîâ îêîííûõ
ïðîåìîâ, ðàñïîëîæåííûõ
íà âûñîòå ñ îòìåòêîé
+8,4 ì è 10,8 ì ïî áîêîâûì
ñòåíàì êîðïóñà,
è ñâåðõó ÷åðåç
àýðàöèîííûé
ôîíàðü.
Âûïîëíÿåìûå
ðàáîòû â êîðïóñàõ
îòíîñÿòñÿ ê ðàáîòàì
6 ðàçðÿäà, ò.å. ðàáîòû,
òðåáóþùèå îáùåãî
íàáëþäåíèÿ çà
õîäîì òåõíîëîãè÷åñêîãî
ïðîöåññà. Êîýôôèöèåíò
åñòåñòâåííîãî
îñâåùåíèÿ äëÿ
äàííîãî ðàçðÿäà
ðàáîòû ñîñòàâëÿåò
0,3%.
Äëÿ 6 ðàçðÿäà ðàáîò
íîðìà èñêóññòâåííîãî
îñâåùåíèÿ ñîñòàâëÿåò
75 ëþêñ.  êà÷åñòâå
èñòî÷íèêà ñâåòà
ïðèíèìàþòñÿ
ðòóòíûå ëàìïû
âûñîêîãî äàâëåíèÿ.
Íàïðÿæåíèå â
îñâåòèòåëüíîé
ñåòè 220 â.
 êîðïóñàõ èñïîëüçóþòñÿ
ñâåòèëüíèêè
ïðÿìîãî ñâåòà,
ðàñïîëîæåííûå
íà âûñîòå 17 ìåòðîâ.
Ðàññòîÿíèå ìåæäó
ñâåòèëüíèêàìè
ïðèíèìàåòñÿ
ðàâíûì øàãó êîëîííû,
ò.å. 6 ìåòðîâ.
Êðîìå ñèñòåìû
îáùåãî îñâåùåíèÿ
ïðèìåíÿåòñÿ ñèñòåìà
àâàðèéíîãî îñâåùåíèÿ.
Îíà óñòàíàâëèâàåòñÿ
ñ íåçàâèñèìûì
èñòî÷íèêîì ïèòàíèÿ
èëè àâòîìàòè÷åñêè
ïåðåêëþ÷àåòñÿ
íà íåãî â ñëó÷àå
àâàðèè.
Ñèñòåìà àâàðèéíîãî
îñâåùåíèÿ ñîçäàåò
íà ðàáî÷èõ ìåñòàõ
äëÿ ïðîäîëæåíèÿ
ðàáîò îñâåùåííîñòü
5% íîðìû, ò.å. 1,5 ëþêñ,
÷òî òàêæå äîñòàòî÷íî
è äëÿ ýâàêóàöèè
ëþäåé.
.2.4 Âîäîïðîâîä
è êàíàëèçàöèÿ,
îòîïëåíèå
Ñèñòåìû âîäîïðîâîäà
è êàíàëèçàöèè
çäàíèÿ äîëæíû
îòâå÷àòü òðåáîâàíèÿ
ñîîòâåòñòâóþùèõ
ñòðîèòåëüíûõ
íîðì è ïðàâèë.
Óñòðîéñòâî ñèñòåì
âîäîñíàáæåíèÿ,
êàíàëèçàöèè
è îòîïëåíèÿ â
ïîìåùåíèÿõ, ãäå
èñïîëüçóþòñÿ
âåùåñòâà, ñïîñîáíûå
ïðè âçàèìîäåéñòâèè
ñ âîäîé âûçâàòü
âçðûâû èëè ïîæàð,
äîëæíî èñêëþ÷àòü
âîçìîæíîñòü
ïîïàäàíèÿ âëàãè
íà ýòè îïàñíûå
âåùåñòâà. Ñîåäèíåíèå
ñåòåé õîçÿéñòâåííî-ïèòüåâîãî
âîäîïðîâîäà ñ
ñåòÿìè âîäîïðîâîäîâ,
ïîäàþùèõ âîäó
òåõíè÷åñêîãî
êà÷åñòâà, íå äîïóñêàåòñÿ.
Êàíàëèçàöèîííûå
ñëèâû òåõíè÷åñêèõ
óñòðîéñòâ äîëæíû
èìåòü ãèäðàâëè÷åñêèå
çàòâîðû è ôëàíöåâûå
ñîåäèíåíèÿ.
5.2.5 Áûòîâûå
ïîìåùåíèÿ
 áûòîâûõ ïîìåùåíèÿõ
öåõà ýëåêòðîëèçà
êðèîëèò-ãëèíîç¸ìíûõ
ðàñïëàâîâ èìåþòñÿ
êàìåðû ñóøêè
ñïåöîäåæäû, ðåñïèðàòîðíàÿ,
ïðà÷å÷íàÿ, ìàñòåðñêàÿ
ïî ðåìîíòó îáóâè
è ñïåöîäåæäû, èíãàëÿòîðèé
è çäðàâïóíêò.
Îñíîâó áûòîâûõ
ïîìåùåíèé ñîñòàâëÿþò:
a) ãàðäåðîáíûå
óëè÷íîé è äîìàøíåé
îäåæäû;
b) ãàðäåðîáíûå
ðàáî÷åé îäåæäû;) äóøåâûå
êîìíàòû;) óìûâàëüíûå
(1 êðàí íà 7 ÷åëîâåê);) óáîðíûå.
 ãàðäåðîáíîé
ðàáî÷åé è ÷èñòîé
îäåæäû óñòàíàâëèâàþòñÿ
øêàôû. Ãàðäåðîáíàÿ
ðàññ÷èòàíà íà
300 ÷åëîâåê.  öåõå
8 ãàðäåðîáíûõ
÷èñòîé îäåæäû
è 8 ãàðäåðîáíûõ
ðàáî÷åé îäåæäû.
5.3 ×ðåçâû÷àéíûå
ñèòóàöèè
5.3.1 Ïðîòèâîïîæàðíàÿ
ïðîôèëàêòèêà
Ýëåêòðîëèç àëþìèíèÿ
õàðàêòåðèçóåòñÿ
ðàáîòîé ñ ðàñïëàâëåííûì
ìåòàëëîì ïðè òåìïåðàòóðå
950 - 970°Ñ, ïî ñòåïåíè
îïàñíîñòè îòíîñèòñÿ
ê êàòåãîðèè «Ã».
Ïðè äàííîé êàòåãîðèè
ïðîèçâîäñòâà
ïî ïîæàðíîé áåçîïàñíîñòè,
ïðè äâóõýòàæíîì
èñïîëíåíèè êîðïóñà
è ïðè ïëîùàäè ïîëà
,5 × 805,5 = 22 957 ì2, ïðèíèìàåì
ïåðâóþ ñòåïåíü
îãíåñòîéêîñòè
[15]. Â ñîîòâåòñòâèè
ñ ýòèì ýëåìåíòû
ñòðîèòåëüíûõ
êîíñòðóêöèé
ïðèíÿòû ñî ñëåäóþùèìè
ïðåäåëàìè îãíåñòîéêîñòè:
ñòåíû èç æåëåçîáåòîííûõ
ïàíåëåé 80 ìì - RE 30;
ïîêðûòèå èç ñáîðíûõ
æåëåçîáåòîííûõ
ïëèò 200 ìì - RE 30; êîëîííû
æåëåçîáåòîííûå
1500×500 - R 120.
Äëÿ òóøåíèÿ ïîæàðîâ
ïðèìåíåíèå âîäû
êàòåãîðè÷åñêè
çàïðåùåíî èç-çà
íàëè÷èÿ òîêîïðîâîäÿùèõ
÷àñòåé.  êîðïóñå
èìåþòñÿ ñòåííûå
îãíåòóøèòåëè
òèïà ÎÓ-5, ÎÓ-8, à òàêæå
ïðåäóñìàòðèâàåòñÿ
òóøåíèå ïîæàðà
èìåþùèìèñÿ â
íàëè÷èè ñûðüåì:
êðèîëèòîì, ãëèíîç¸ìîì.
Äëÿ îïîâåùåíèÿ
ïîæàðà âíóòðè
áûòîâûõ ïîìåùåíèé
ïðåäóñìîòðåí
âíóòðåííèé âîäîâîä.
Ïðè êàòåãîðèè
«Ã» è ïåðâîé ñòåïåíè
îãíåñòîéêîñòè
ðàññòîÿíèå äî
âûõîäà íå îãðàíè÷åíî.
5.3.2 Àâàðèéíûå
ñèòóàöèè
Íàèáîëåå ÷àñòî
âñòðå÷àþùåéñÿ
àâàðèéíîé ñèòóàöèåé
â ýëåêòðîëèçíûõ
êîðïóñàõ ÿâëÿåòñÿ
ïðîðûâ ðàñïëàâà
èç øàõòû âàííû
íà îòìåòêó ±0,00. Ïðîðûâ
ðàñïëàâà ìîæåò
ïðèâåñòè ê ðàçðûâó
òîêà ñåðèè. Êðîìå
òîãî, åñëè ðàñïëàâ
ïîïàäàåò íà îøèíîâêó,
âîçìîæíî å¸ ðàñïëàâëåíèå,
÷òî ïðèâåäåò ê
àâàðèéíîìó îòêëþ÷åíèþ
ñåðèè è äëèòåëüíîìó
ïðîñòîþ äëÿ çàìåíû
îøèíîâêè.
×òîáû èçáåæàòü
ýòîãî, ïðè ïðîðûâå
ðàñïëàâà îïóñêàþò
àíîä è çàáèâàþò
ìåñòî ïðîðûâà
îáîðîòíûì ýëåêòðîëèòîì
ñ äîáàâêàìè ãëèíîç¸ìà
è ôòîðèñòîãî
êàëüöèÿ. Îäíîâðåìåííî,
çàùèùàþò îøèíîâêó
îò ðàñïëàâà ñòàëüíûìè
ëèñòàìè. Åñëè
òàêèì îáðàçîì
óäàëîñü îñòàíîâèòü
òå÷ü ðàñïëàâà,
òî ðåìîíò ôóòåðîâêè
ïðîâîäÿò áåç îòêëþ÷åíèÿ
ýëåêòðîëèç¸ðà,
èíà÷å ýëåêòðîëèç¸ð
îòêëþ÷àþò íà
êàïèòàëüíûé
ðåìîíò.
5.4 Îõðàíà
îêðóæàþùåé ñðåäû
Ïî ìåðå óñêîðåíèÿ
òåìïîâ íàó÷íî-òåõíè÷åñêîãî
ïðîãðåññà âîçäåéñòâèå
ëþäåé íà ïðèðîäó
ñòàíîâèòñÿ âñå
áîëåå ìîùíûì.
È â íàñòîÿùåå
âðåìÿ îíî óæå
ñîèçìåðèìî ñ
äåéñòâèåì ïðèðîäíûõ
ôàêòîðîâ, ÷òî
ïðèâîäèò ê êà÷åñòâåííîìó
èçìåíåíèþ ñîîòíîøåíèÿ
ñèë ìåæäó îáùåñòâîì
è ïðèðîäîé. Íà
ñîâðåìåííîì
ýòàïå ÷åëîâå÷åñòâî
ïîñòàâëåíî ïåðåä
ôàêòîì âîçíèêíîâåíèÿ
â ïðèðîäå íåîáðàòèìûõ
ïðîöåññîâ, íîâûõ
ïóòåé ïåðåìåùåíèÿ
è ïðåâðàùåíèÿ
ýíåðãèè è âåùåñòâà.
 ïðèðîäó âíåäðÿåòñÿ
âñå áîëüøå è áîëüøå
íîâûõ âåùåñòâ,
÷óæäûõ åé, ïîðîé
ñèëüíî òîêñè÷íûõ
äëÿ îðãàíèçìîâ.
×àñòü èç íèõ
íå âêëþ÷àåòñÿ
â åñòåñòâåííûé
êðóãîâîðîò è íàêàïëèâàåòñÿ
â áèîñôåðå, ÷òî
ïðèâîäèò ê íåæåëàòåëüíûì
ýêîëîãè÷åñêèì
ïîñëåäñòâèÿì.
Çàãðÿçíÿþùèå
âåùåñòâà, ïîïàâøèå
â ïðèðîäíóþ ñðåäó,
ñïîñîáíû ïåðåìåùàòüñÿ
ïîðîé íà çíà÷èòåëüíûå
ðàññòîÿíèÿ. Çàêîíîìåðíîñòü
ýòèõ ïðîöåññîâ
èçó÷åíà åùå íåäîñòàòî÷íî.
Íàêîïëåíèå ïðîìûøëåííûõ
îòõîäîâ, îáóñëàâëèâàÿ
âûñîêèé óðîâåíü
çàãðÿçíåíèÿ
àòìîñôåðû, ãèäðîñôåðû
è ëèòîñôåðû, ñïîñîáñòâóåò
ïîâûøåíèþ çàáîëåâàåìîñòè
ëþäåé è æèâîòíûõ,
óñêîðåíèþ êîððîçèè
ìàøèí è ìåòàëëè÷åñêîãî
îáîðóäîâàíèÿ,
ñíèæåíèþ óðîæàéíîñòè
ñåëüñêîõîçÿéñòâåííûõ
êóëüòóð è ïðîäóêòèâíîñòè
æèâîòíîâîäñòâà,
óñêîðåííîìó
è íåðàöèîíàëüíîìó
èñïîëüçîâàíèþ
ïðèðîäíûõ ðåñóðñîâ
è ýíåðãèè, óõóäøåíèþ
ìíîãèõ ñâîéñòâ
ýêîëîãè÷åñêèõ
ñèñòåì, ãèáåëè
íåêîòîðûõ óíèêàëüíûõ
ïðèðîäíûõ òåððèòîðèàëüíûõ
êîìïëåêñîâ, èñ÷åçíîâåíèþ
îòäåëüíûõ âèäîâ
æèâîòíûõ è ðàñòåíèé.
Åñëè íå ïðèíÿòü
ðåøèòåëüíûõ ìåð,
îãðàíè÷èâàþùèõ
âîçäåéñòâèå
ïðîìûøëåííîñòè
íà ïðèðîäó, òî
ýòî âîçäåéñòâèå
ìîæåò îêàçàòüñÿ
êðèòè÷åñêèì
íå òîëüêî äëÿ ïðèðîäû,
íî è äëÿ ñàìîé
ïðîìûøëåííîñòè,
ñòàíîâÿñü ïðåïÿòñòâèåì
äëÿ å¸ äàëüíåéøåãî
ðàçâèòèÿ.
Ãàçîî÷èñòêà
 ïîñëåäíèå ãîäû
çà ðóáåæîì è íà
îòå÷åñòâåííûõ
çàâîäàõ øèðîêîå
ïðèìåíåíèå íàõîäÿò
«ñóõèå» ñïîñîáû
î÷èñòêè ãàçîâ
îò âðåäíûõ âåùåñòâ.
Îñîáåííî õîðîøî
ýòîò «ñóõîé» ñïîñîá
çàðåêîìåíäîâàë
ñåáÿ íà ýëåêòðîëèç¸ðàõ
ñ îáîææ¸ííûìè
àíîäàìè, îò êîòîðûõ
íå âûäåëÿþòñÿ
ñìîëèñòûå âåùåñòâà.
«Ñóõèå» ìåòîäû
î÷èñòêè ãàçîâ
îñíîâàíû íà àäñîðáöèè
ôòîðèñòîãî âîäîðîäà
îêèñüþ àëþìèíèÿ
(ãëèíîç¸ìîì), ÿâëÿþùèéñÿ
ñûðüåì äëÿ ïðîèçâîäñòâà
àëþìèíèÿ. Ïðè
ýòîì íå òðåáóåòñÿ
ðåãåíåðàöèè ôòîðà,
êàê â «ìîêðîé» ãàçîî÷èñòêå,
ðàáîòàþùåé íà
îòå÷åñòâåííûõ
àëþìèíèåâûõ
çàâîäàõ, îáîðóäîâàííûõ
ýëåêòðîëèç¸ðàìè
ñ ñàìîîáæèãàþùèìèñÿ
àíîäàìè. Ïðè «ñóõîé»
ãàçîî÷èñòêå
óëîâëåííûå ôòîðèñòûå
ñîåäèíåíèÿ âìåñòå
ñ ãëèíîç¸ìîì
âîçâðàùàþòñÿ
â ïðîöåññ ýëåêòðîëèçà.
«Ñóõàÿ» ãàçîî÷èñòêà
îáåñïå÷èâàåò
âûñîêèå ñòàáèëüíûå
ñòåïåíè î÷èñòêè
ãàçîâ.
 íàñòîÿùåì
ïðîåêòå äëÿ î÷èñòêè
ýëåêòðîëèçíûõ
ãàçîâ ïðèíèìàåòñÿ
«ñóõàÿ» ãàçîî÷èñòêà.
«Ñóõàÿ» ñõåìà
î÷èñòêè ïðåäñòàâëÿåò
ñîáîé 2-õ ñòóïåí÷àòóþ
àïïàðàòíî-òåõíîëîãè÷åñêóþ
ñõåìó, âêëþ÷àþùóþ:
ñòóïåíü («ñóõàÿ»)
- î÷èñòêà îò ôòîðèñòîãî
âîäîðîäà è ïûëè;
ñòóïåíü («ìîêðàÿ»)
- î÷èñòêà îò äèîêñèäà
ñåðû è äîóëàâëèâàíèå
ôòîðèñòîãî âîäîðîäà,
ïûëè, îñòàâøèõñÿ
â ãàçàõ ïîñëå
1 ñòóïåíè î÷èñòêè.
Îòõîäÿùèå ãàçû
îò óêðûòèé ýëåêòðîëèç¸ðîâ
ïî âíóòðåííèì
è âíåøíèì ãàçîõîäàì
ïîñòóïàþò â ðåàêòîðû-àäñîðáåðû
ñ ôîíòàíèðóþùèì
ñëîåì àäñîðáåíòà-ãëèíîç¸ìà.
Ðåàêòîð-àäñîðáåðïðåäñòàâëÿåò
ñîáîé öèëèíäðè÷åñêèé
àïïàðàò ñ ïåðåæèìîì
â öåíòðàëüíîé
÷àñòè. Ãàç ïîäàåòñÿ
òàíãåíöèàëüíî
ïîä ïåðåæèìîì
è âûõîäèò â âåðõíåé
êîíóñíîé ÷àñòè
àïïàðàòà. Â ðåàêòîðå
íàä ïåðåæèìîì
îäíîâðåìåííî
ïîäàåòñÿ ñâåæèé
è ðåöèðêóëèðîâàííûé
ãëèíîç¸ì. Êîëè÷åñòâî
ïîäàâàåìîãî
ñâåæåãî ãëèíîç¸ìà
ñîñòàâëÿåò 50% îò
îáùåãî êîëè÷åñòâà
ãëèíîç¸ìà, ïîñòóïàþùåãî
íà ýëåêòðîëèçíóþ
ñåðèþ (2 êîðïóñà).
Íàä ïåðåæèìîì,
ïî åãî ãîðëîâèíå
ïðîëîæåí êîëëåêòîð
àýðàöèîííîãî
âîçäóõà. Ïîäà÷à
âîçäóõà íà àýðàöèþ
ïðîèçâîäèòñÿ
ãàçîäóâêàìè.
 ðåàêòîðå ïðîèñõîäèò
ïðîöåññ õèìîñîðáöèè
ôòîðèñòîãî âîäîðîäà
îêñèäîì àëþìèíèÿ:
À12Î3 + nHF→À12Î3
· nHF
Ïîñëå ðåàêòîðîâ
ýëåêòðîëèçíûå
ãàçû ïîñòóïàþò
â ðóêàâíûå ôèëüòðû,
ãäå îñóùåñòâëÿåòñÿ
ðàçäåëåíèå òâåðäîé
è ãàçîâîé ôàç.
Ðóêàâíûå ôèëüòðû
óñòàíàâëèâàþòñÿ
íàä ðåàêòîðàìè.
Ôòîðèðîâàííûé
ãëèíîç¸ì îñàæäàåòñÿ
íà âíåøíåé ïîâåðõíîñòè
ðóêàâîâ ôèëüòðà
è ïåðèîäè÷åñêè
ñáðàñûâàåòñÿ
ñ íèõ â áóíêåð,
îòêóäà óäàëÿåòñÿ
øíåêàìè. Ñáðàñûâàíèå
ïðîèñõîäèò ïðè
ïîìîùè èìïóëüñîâ
ñæàòîãî âîçäóõà,
ïîäàâàåìîãî
êîìïðåññîðàìè
ñâåðõó è ñíèçó
âíóòðü ðóêàâà.
Ñæàòûé âîçäóõ
ïîäàåòñÿ îñóøåííûì.
Äëÿ ÷åãî â áëîêå
ãàçîî÷èñòêè
ïðåäóñìîòðåíû
óñòàíîâêè îñóøêè
âîçäóõà. ×àñòü
óëîâëåííîãî
â ôèëüòðàõ ôòîðèñòîãî
ãëèíîç¸ìà â êîëè÷åñòâå,
ðàâíîì êîëè÷åñòâó
ïîñòóïàþùåãî
ñâåæåãî ãëèíîç¸ìà,
îòâîäèòñÿ â ñèëîñ
ôòîðèðîâàííîãî
ãëèíîç¸ìà, îòêóäà
íàïðàâëÿåòñÿ
ïíåâìîòðàíñïîðòîì
â êîðïóñà ýëåêòðîëèçà.
Îñòàëüíàÿ ÷àñòü
ôòîðèðîâàííîãî
ãëèíîç¸ìà ïîñòóïàåò
íà ðåöèðêóëÿöèþ
â ðåàêòîðû.
Ãàç, îáåñïûëåííûé
è î÷èùåííûé îò
ãàçîîáðàçíûõ,
òâåðäûõ ôòîðèäîâ,
ïûëè â 1 «ñóõîé»
ñòóïåíè î÷èñòêè,
ïîäàåòñÿ â ïîëûå
ñêðóááåðû äëÿ
«ìîêðîé» î÷èñòêè
îò äèîêñèäà ñåðû
è äîóëàâëèâàíèÿ
ôòîðèäîâ, ïûëè.
Ïîëûé ñêîðîñòíîé
ñêðóááåð ïðåäñòàâëÿåò
ñîáîé âåðòèêàëüíóþ
öèëèíäðè÷åñêóþ
êîëîííó ñ íèæíèì
áîêîâûì âõîäîì
ãàçà, îðîñèòåëÿìè
â ðàáî÷åé çîíå
è êàïëåóëàâèòåëÿìè
â âåðõíåé ÷àñòè.
Îðîñèòåëè ðàñïîëîæåíû
â äâà ðÿäà. Ôàêåëû
ðàñïûëà îðîñèòåëåé
íèæíåãî ÿðóñà
íàïðàâëåíû ââåðõ,
à âåðõíåãî - âíèç.
Î÷èùàåìûé ãàç
ïðîõîäèò ÷åðåç
ñêðóááåð ñíèçó
- ââåðõ ïðîòèâîòîêîì
îðîøàþùåìó ñîäîâîìó
ðàñòâîðó. Ðàñòâîð
ïîäàåòñÿ â ñêðóááåðà
öèðêóëÿöèîííûìè
íàñîñàìè è ðàçáðûçãèâàåòñÿ
ñ ïîìîùüþ îðîñèòåëåé.
Ýòîò ñîäîâûé
ðàñòâîð ãîòîâèòñÿ
â îòäåëåíèè ðåãåíåðàöèè.
Ïðè âçàèìîäåéñòâèè
äèîêñèäà ñåðû
è ôòîðèñòîãî
âîäîðîäà ñ ñîäîé
â öèðêóëÿöèîííîì
ðàñòâîðå îáðàçóþòñÿ
ñóëüôàò íàòðèÿ.
Ïðè ýòîì ïðîèñõîäÿò ðåàêöèè:
NaCO3+SO2+H2O = 2NaHCO3
+ Na2SO3
NaHCO3 + SO2 = Na2SO3
+ 2CO2↑ + H2O
Na2SO3+O2 = 2Na2SO4
NaCO3 + HF = 2NaHCO3 + NaF3
+ HF = NaF + H2O + 2CO2↑
×àñòü öèðêóëèðóþùåãî
ðàñòâîðà îò ñêðóááåðîâ
íàñîñàìè íåïðåðûâíî
âûâîäèòñÿ â îòäåëåíèå
ðåãåíåðàöèè, à
÷àñòü âîçâðàùàåòñÿ
â ñêðóááåðà.
Äëÿ óäàëåíèÿ
êàïåëüíîé æèäêîñòè,
âûíîñèìîé î÷èùåííûìè
ãàçàìè, â âåðõíåé
÷àñòè ñêðóááåðà
ïðåäóñìîòðåíà
áàòàðåÿ êàïëåóëàâèòåëåé
ñ ëîïàñòíûìè
çàâèõðèòåëÿìè.
Î÷èùåííûå ãàçû
èç ñêðóááåðà
âûáðàñûâàþòñÿ
â àòìîñôåðó ÷åðåç
âûáðîñíûå ñâå÷è
äèàìåòðîì 3 000 ìì
è âûñîòîé 90 ì, óñòàíîâëåííûå
íà ñêðóááåðàõ.
Äëÿ êàæäîé ñåðèè
ýëåêòðîëèçà,
ñîñòîÿùåé èç
äâóõ êîðïóñîâ,
ïðåäóñìàòðèâàþòñÿ
äâà áëîêà ãàçîî÷èñòêè.
Îäèí áëîê ãàçîî÷èñòêè
î÷èùàåò ãàçû
îò äâóõ ïîëóêîðïóñîâ.
Áëîêè ãàçîî÷èñòêè
ðàñïîëàãàþòñÿ
â ìåæêîðïóñíîì
äâîðèêå. Â áëîê
ãàçîî÷èñòêè
óñòàíàâëèâàþòñÿ
÷åòûðå ìîäóëÿ
«ðåàêòîð-ðóêàâíûé
ôèëüòð» ñ äûìîñîñàìè,
äâà ñêðóááåðà
(îäèí ðàáî÷èé,
îäèí ðåçåðâíûé)
ñ êîìïëåêòîì
íàñîñíîãî õîçÿéñòâà.
 êàæäîì áëîêå
ïðåäóñìîòðåíà
óñòàíîâêà îñóøêè
ñæàòîãî âîçäóõà,
èñïîëüçóåìîãî
äëÿ èìïóëüñíîé
ïðîäóâêè ðóêàâîâ
ôèëüòðîâ. Âñå îáîðóäîâàíèå
áëîêà ãàçîî÷èñòêè
ðàñïîëàãàåòñÿ
â îòàïëèâàåìîì
ïîìåùåíèè.
Íà îòìåòêå
±0,00 óñòàíàâëèâàþòñÿ
äûìîñîñû, êîìïðåññîðà,
íàñîñû, íà îòìåòêå
+5,00 ì - ðåàêòîðû, íà
îòìåòêå +24,00 ì - ðóêàâíûå
ôèëüòðû, íà îòìåòêå
+8,4ì - ñêðóááåðà.
Çäàíèå áëîêà
ãàçîî÷èñòêè
- ìíîãîýòàæíîå.
5.5 Òåõíèêà
áåçîïàñíîñòè
Ïðè îáñëóæèâàíèè
ýëåêòðîëèç¸ðîâ
ðàáîòàþùèé ïåðñîíàë
â êîðïóñàõ äîëæåí
çíàòü ïðè÷èíû
âîçìîæíûõ ýëåêòðîïîðàæåíèé
è ìåðû çàùèòû
îò íèõ. Äëÿ ýòîé
öåëè â óñëîâèÿõ
ïðîèçâîäñòâà
ðàçðàáàòûâàþòñÿ
ñîîòâåòñòâóþùèå
ïðàâèëà è èíñòðóêöèè
ïî ýëåêòðîáåçîïàñíîñòè,
îáÿçàòåëüíûå
ïðè ýêñïëóàòàöèè
ñåðèé ýëåêòðîëèç¸ðà.
Äëÿ îáåñïå÷åíèÿ
ýëåêòðîáåçîïàñíîñòè
âåäåíèÿ ðàáîò
â êîðïóñàõ â ïðîåêòå
ñîãëàñíî äåéñòâóþùèì
“Ïðàâèëàì áåçîïàñíîñòè
ïðè ïðîèçâîäñòâå
ãëèíîç¸ìà, àëþìèíèÿ,
ìàãíèÿ, êðèñòàëëè÷åñêîãî
êðåìíèÿ è ýëåêòðîëèòè÷åñêîãî
ñèëóìèíà” ÏÁ
11-493-02, ïðåäóñìàòðèâàþòñÿ
ñëåäóþùèå ìåðîïðèÿòèÿ:
· ïîëû ïåðâîãî
ýòàæà âûïîëíÿþòñÿ
èç àñôàëüòîáåòîíà
íà áèòóìíî-ùåáåíî÷íîì
îñíîâàíèè äëÿ
ýëåêòðîèçîëÿöèè
îò çåìëè;
· ïîëû âòîðîãî
ýòàæà âûïîëíÿþòñÿ
èç àñôàëüòîáåòîíà
ïî áåòîííîìó
îñíîâàíèþ, íàíåñåííîìó
íà æåëåçîáåòîííûå
ïåðåêðûòèÿ, îêëååííûå
ðóëîííîé èçîëÿöèåé
èç ãèäðîëèçîëà;
· âñå æåëåçîáåòîííûå
êîíñòðóêöèè
ïåðâîãî ýòàæà,
ïåðåêðûòèÿ ðàáî÷åé
îòìåòêè +4,00ì, ñòåíû
è êîëîííû âòîðîãî
ýòàæà âûïîëíÿþòñÿ
ñ çàùèòíûì ñëîåì
áåòîíà ïîâåðõ
àðìàòóðû;
· ñòðîèòåëüíûå
êîëîííû íà âûñîòó
3,5 ì îò ðàáî÷åé
ïëîùàäêè èìåþò
óñèëåííóþ èçîëÿöèþ;
· àýðàöèîííûå
ïðîåìû ïåðâîãî
ýòàæà çàêðûâàþòñÿ
ñåò÷àòûìè çàçåìëåííûìè
îãðàæäåíèÿìè
ñ öåëüþ ïðåäîòâðàùåíèÿ
ïðîèçâîëüíîãî
ïîïàäàíèÿ ëþäåé
â ýòî ïîìåùåíèå;
· â òîðöàõ êîðïóñà
âûïîëíÿþòñÿ ñòåíêè
èç íåýëåêòðîïðîâîäíûõ
ìàòåðèàëîâ, îòäåëÿþùèå
÷àñòü ïåðâîãî
ýòàæà, â êîòîðîé
ðàñïîëîæåíû êàòîäíûå
êîæóõè è êàòîäíàÿ
îøèíîâêà ýëåêòðîëèç¸ðîâ,
ñ öåëüþ ïðåäîòâðàùåíèÿ
ïðîèçâîëüíîãî
ïîïàäàíèÿ ëþäåé;
· êàòîäíûé êîæóõ
ýëåêòðîèçîëèðóåòñÿ
îò îïîðíûõ æåëåçîáåòîííûõ
êîíñòðóêöèé;
· êàòîäíàÿ îøèíîâêà
ýëåêòðîèçîëèðóåòñÿ
îò îïîðíûõ áåòîííûõ
ñòîëáèêîâ;
· îáðàìëåíèå
øèííûõ ïðîåìîâ
â ïîëó âòîðîãî
ýòàæà íà ó÷àñòêàõ
îïåðàíèÿ ñòàëüíûõ
ïëèò ïåðåêðûòèÿ
âûïîëíÿþòñÿ èç
ñáîðíûõ áðóñêîâ,
èçãîòîâëåííûõ
èç áåòîíà ïîâûøåííîé
ïëîòíîñòè Â-8 (ìàðêà
400);
· ìåòàëëè÷åñêèì
ïëèòàì ïåðåêðûòèÿ
ðàáî÷åé ïëîùàäêè
ïðèäàåòñÿ êàòîäíûé
ïîòåíöèàë ñîîòâåòñòâóþùåãî
ýëåêòðîëèç¸ðà;
· òðóáîïðîâîäû
ñæàòîãî âîçäóõà
è âêóóì-ñåòè
èçîëèðóþòñÿ
îò ñòðîèòåëüíûõ
êîíñòðóêöèé
è èìåþò ýëåêòðîèçîëÿöèîííûå
ðàçðûâû ÷åðåç
êàæäûå 40 ì;
· ãàçîõîäû îò
ýëåêòðîëèç¸ðîâ
èçîëèðóþòñÿ
îò ñòðîèòåëüíûõ
êîíñòðóêöèè
è ïåðåä âûõîäîì
èç êîðïóñà èìåþò
ýëåêòðîèçîëÿöèîííûå
ðàçðûâû; ïèòàíèå
ýëåêòðîäâèãàòåëåé
íà ýëåêòðîëèç¸ðàõ
âûïîëíÿåòñÿ îò
ñèëîâîé ñåòè
÷åðåç ðàçäåëèòåëüíûå
òðàíñôîðìàòîðû;
· â ìîñòîâûõ
è àíîäíûõ êðàíàõ
ïðåäóñìàòðèâàþòñÿ
òðè ñòóïåíè äëÿ
çàùèòû îò çàìûêàíèÿ
íà «çåìëþ»;
· èñêëþ÷àåòñÿ
ïîïàäàíèå îñàäî÷íîé
è äðóãîé âëàãè
â ðàáî÷óþ çîíó
êîðïóñà.
Ïðè ðàáîòå â êîðïóñàõ
ýëåêòðîëèçà êàæäûé
ðàáîòíèê äîëæåí
çíàòü è ñòðîãî
âûïîëíÿòü òåõíîëîãè÷åñêèå
èíñòðóêöèè, èíñòðóêöèè
ïî òåõíèêå áåçîïàñíîñòè
è ïî ðåìîíòó îáîðóäîâàíèÿ.
Âñå ðàáî÷èå,
âíîâü ïîñòóïèâøèå
íà çàâîä èëè ïåðåâåäåííûå
ñ îäíîé ðàáîòû
íà äðóãóþ, äîëæíû
ïîëó÷èòü íåïîñðåäñòâåííî
íà ðàáî÷åì ìåñòå
èíñòðóêòàæ ïî
òåõíèêå áåçîïàñíîñòè.
Ê ñàìîñòîÿòåëüíîé
ðàáîòå ýòè ðàáî÷èå
äîïóñêàþòñÿ
ïîñëå îêîí÷àíèÿ
îáó÷åíèÿ, ñäà÷è
ýêçàìåíîâ è ïîëó÷åíèÿ
óäîñòîâåðåíèÿ.
Âñå ðàáî÷èå ýëåêòðîëèçíûõ
öåõîâ íå ðåæå äâóõ
ðàç â ãîä äîëæíû
ïðîõîäèòü ïîâòîðíûé
èíñòðóêòàæ ïî
òåõíèêå áåçîïàñíîñòè,
áåçîïàñíûì ïðèåìàì
è ìåòîäàì ðàáîòû.
Ê îáñëóæèâàíèþ
ýëåêòðîëèç¸ðîâ
äîïóñêàþòñÿ
ðàáî÷èå, îáåñïå÷åííûå
èñïðàâíîé è ñóõîé
ñïåöîäåæäîé, ñïåöîáóâüþ
è èíäèâèäóàëüíûìè
çàùèòíûìè ñðåäñòâàìè.
Ïðè âñåõ ðàáîòàõ
ñ ðàñïëàâëåííûì
ýëåêòðîëèòîì
è ìåòàëëîì íåîáõîäèìî
ïîìíèòü, ÷òî áðûçãè
ýëåêòðîëèòà è
àëþìèíèÿ, ïîïàäàþùèå
íà êîæó, âûçûâàþò
ïëîõî çàæèâàþùèåñÿ
îæîãè.
Ðàçáðûçãèâàíèå
ýëåêòðîëèòà è
ìåòàëëà ïðîèñõîäèò
ïðè âíåñåíèè
â íèõ íåïðîêàëåííûõ
ïðåäìåòîâ. Ïðè
âûëèâêå ìåòàëëà,
ïåðåëèâà ìåòàëëà
èç êîâøà â êîâø
è äðóãèõ ïîäîáíûõ
îïåðàöèÿõ íåîáõîäèìî
òî÷íî çíàòü, ÷òî
â ñëó÷àå âîçìîæíû
âçðûâû ñ âûáðîñàìè
ðàñïëàâà.
Ïðè çàëèâêå ìåòàëëà
íà ïîäèíó âàííû
ïîñëå êàïèòàëüíîãî
ðåìîíòà ñëåäóåò
ïðîãðåâàòü ïîäèíó
è àíîä äî òåìïåðàòóðû
âûøå 100°Ñ, ÷òîáû
èçáåæàòü âûáðîñîâ
ìåòàëëà. Ñâåæèé
ãëèíîç¸ì è ôòîðñîëè
íåëüçÿ çàãðóæàòü
íåïîñðåäñòâåííî
â ðàñïëàâëåííûé
ýëåêòðîëèò ïîñêîëüêó
îíè ñîäåðæàò
âëàãó, çàãðóæàòü
èõ ñëåäóåò òîëüêî
íà êîðêó ýëåêòðîëèòà.
Íè ïðè êàêèõ
îïåðàöèÿõ íåëüçÿ
âñòàâàòü íà êîðêó
ýëåêòðîëèòà.
Âñå îïåðàöèè ïî
îáðàáîòêå âàíí
ðàçðåøàåòñÿ âûïîëíÿòü
ïðè çàùèòå ëèöà
ñïåöèàëüíûì ùèòêîì,
à ãîëîâû - êàñêîé
èëè øëÿïîé.
6. Ýêîíîìèêà
è îðãàíèçàöèÿ
òðóäà
Îðãàíèçàöèÿ
òðóäà è ýêîíîìè÷åñêàÿ
÷àñòü.
 íàñòîÿùåé
÷àñòè çàïèñêè
ðàññìàòðèâàþòñÿ
2 âàðèàíòà ñòðîèòåëüñòâà
öåõà ýëåêòðîëèçà:
I âàðèàíò (ïðîåêòíûé): öåõ ýëåêòðîëèçà
ñ 4-ÿ êîðïóñàìè,
îáîðóäîâàííûìè
ýëåêòðîëèçåðàìè
ñ îáîææåííûìè
àíîäàìè íà ñèëó
òîêà 315 êÀ. Ìîùíîñòü
öåõà ïî àëþìèíèþ-ñûðöó
357,2 òûñ. ò. â ãîä.
II âàðèàíò (áàçîâûé):
öåõ
ýëåêòðîëèçà ñ
8 êîðïóñàìè, îáîðóäîâàííûìè
ýëåêòðîëèçåðàìè
ñ ñàìîîáæèãàþùèìèñÿ
àíîäàìè è âåðõíèì
òîêîïîäâîäîì
òèïà Ñ-8Á íà ñèëó
òîêà 158 êÀ. Ìîùíîñòü
öåõà ïî àëþìèíèþ-ñûðöó
282,32 òûñ. ò. â ãîä.
6.1 Îðãàíèçàöèÿ
òðóäà â êîðïóñå
ýëåêòðîëèçà
Îñíîâíûìè
îïåðàöèÿìè ïî
îáñëóæèâàíèþ
ýëåêòðîëèç¸ðîâ
â êîðïóñå ÿâëÿþòñÿ:
· âåäåíèå òåõíîëîãè÷åñêîãî
ïðîöåññà ýëåêòðîëèçà
àëþìèíèÿ;
· ïåðèîäè÷åñêàÿ
ïðîáèâêà êîðêè
ýëåêòðîëèòà,
çàãðóçêà ãëèíîç¸ìà
â ýëåêòðîëèç¸ðû
íàïîëüíûìè ìàøèíàìè;
· çàãðóçêà
ôòîðèñòûõ ñîëåé
â áóíêåðà ÀÏÃ
è â ýëåêòðîëèç¸ð;
· îáñëóæèâàíèå
àíîäíîãî õîçÿéñòâà;
· âûëèâêà
ìåòàëëà.
Îïåðàöèè
ïî âåäåíèþ òåõíîëîãè÷åñêîãî
ïðîöåññà, ïî ïåðèîäè÷åñêîé
ïðîáèâêå ýëåêòðîëèòíîé
êîðêè, çàãðóçêå
ãëèíîç¸ìà è ôòîðñîëåé
â áóíêåðà ÀÏÃ
è ýëåêòðîëèç¸ðû
âûïîëíÿþòñÿ ýëåêòðîëèçíèêàìè.
Îáñëóæèâàíèå
àíîäíîãî õîçÿéñòâà
(çàãðóçêà àíîäíîé
ìàññû, ïåðåñòàíîâêà
øòûðåé, ïåðåòÿæêà
àíîäíîé ðàìû
îáñëóæèâàíèå
ãàçîñáîðíèêîâ
ñ ãîðåëêàìè) âåäåòñÿ
àíîä÷èêàìè.
Îïåðàöèè
ïî âûëèâêå ìåòàëëà
èç ýëåêòðîëèç¸ðîâ
îñóùåñòâëÿþòñÿ
âûëèâùèêàìè.
Íà øòûðåâûõ
è ìîñòîâîì êðàíàõ
ðàáîòàþò ìàøèíèñòû
êðàíîâ.
Åæåñìåííûé
îáõîä ìåõàíè÷åñêîãî
è ýëåêòðè÷åñêîãî
îáîðóäîâàíèÿ,
îáåñïå÷åíèå
åãî ïðàâèëüíîé
ýêñïëóàòàöèè,
óñòðàíåíèå âíåçàïíûõ
ìåëêèõ íåèñïðàâíîñòåé
âûïîëíÿþòñÿ äåæóðíûìè
ñëåñàðÿìè è ýëåêòðèêàìè.
Äëÿ óáîðêè
ïûëè ñ ïîëîâ ðàáî÷åé
ïëîùàäêè è ïëîùàäêè
+0,00 â êîðïóñå ðàáîòàåò
óáîðùèê êîðïóñà
íà ïûëåóáîðî÷íîé
ìàøèíå.
Îñíîâíàÿ
ïðîèçâîäñòâåííàÿ
åäèíèöà â êîðïóñå
ýëåêòðîëèçà
- áðèãàäà ýëåêòðîëèçíèêîâ.
Ýòîé áðèãàäîé
âûïîëíÿåòñÿ âåñü
êîìïëåêñ îáñëóæèâàíèÿ
è êîíòðîëÿ çà
ðàáîòîé ýëåêòðîëèç¸ðîâ
êîðïóñà. Áðèãàäà
ýëåêòðîëèçíèêîâ
îáåñïå÷èâàåò
âûïîëíåíèå ïëàíîâûõ
çàäàíèé, âûïóñê
ìåòàëëà âûñîêîãî
êà÷åñòâà, ðàñõîä
ñûðüÿ è ýëåêòðîýíåðãèè
â óñòàíîâëåííûõ
íîðìàõ.
Âî ãëàâå áðèãàäû
ñòîèò áðèãàäèð
- íàèáîëåå îïûòíûé
è êâàëèôèöèðîâàííûé
ýëåêòðîëèçíèê.
Áðèãàäà ðàçáèòà
íà çâåíüÿ. Êàæäûì
çâåíîì ðóêîâîäèò
ñòàðøèé ýëåêòðîëèçíèê
èç íàèáîëåå êâàëèôèöèðîâàííûõ
ðàáî÷èõ.
Îðãàíèçàöèîííîå
è òåõíè÷åñêîå
ðóêîâîäñòâî ïî
îáñëóæèâàíèþ
ýëåêòðîëèç¸ðîâ
îñóùåñòâëÿåòñÿ
ñòàðøèì ìàñòåðîì
êîðïóñà, óêàçàíèÿ
è ðàñïîðÿæåíèÿ
êîòîðîãî îáÿçàòåëüíû
äëÿ ìàñòåðîâ è
ðàáî÷èõ. Ñòàðøèé
ìàñòåð êîðïóñà
ñëåäèò çà òî÷íûì
ñîáëþäåíèåì
âñåìè ñìåíàìè
òåõíîëîãè÷åñêîé
èíñòðóêöèè è
ïðèíèìàåò ìåðû
äëÿ óñòðàíåíèÿ
äîïóùåííûõ íàðóøåíèé.
Ýëåêòðîëèòè÷åñêèé
ñïîñîá ïîëó÷åíèÿ
àëþìèíèÿ - ïðîöåññ
íåïðåðûâíûé. Ýëåêòðîëèç¸ðû
îáñëóæèâàþòñÿ
ýëåêòðîëèçíèêàìè
ïîñìåííî. Ðàáîòîé
ñìåíû ðóêîâîäèò
ñìåííûé ìàñòåð,
óêàçàíèÿ è ðàñïîðÿæåíèÿ
êîòîðîãî îáÿçàòåëüíû
äëÿ âñåõ ðàáî÷èõ
ñìåíû.
Êîëëåêòèâ
çâåíà îáñëóæèâàåò
ýëåêòðîëèç¸ðû
îïðåäåëåííîé
áðèãàäû â òå÷åíèå
äàííîé ñìåíû.
Çâåíî àíîä÷èêîâ
âõîäèò â ñîñòàâ
ñìåíû ýëåêòðîëèçíèêîâ
è íåïîñðåäñòâåííî
ïîä÷èíÿåòñÿ ìàñòåðó
ñìåíû.
Ñîãëàñíî
ñëîæèâøåéñÿ
ïðàêòèêå ðàáîòû
â êîðïóñàõ ÁðÀÇà,
ÈðêÀÇà, ÊðÀÇà
ïðèíèìàåì ãðàôèê
ðàáîòû:
- ÷àñîâîé
ðàáî÷èé äåíü;
- ÷àñîâàÿ
ðàáî÷àÿ ñìåíà.
Ðàáîòà âåäåòñÿ
â òðè ñìåíû ïî
ãðàôèêó, îáåñïå÷èâàþùåìó
ðèòìè÷íîå ÷åðåäîâàíèå
âðåìåíè ðàáîòû
è îòäûõà, ðåãóëÿðíîå
ïðåäîñòàâëåíèå
åæåíåäåëüíûõ
âûõîäíûõ äíåé,
ãîäîâóþ íîðìó
ðàáî÷åãî âðåìåíè
(1807,2 ÷àñ.).
 òàáëèöå
6.1. ïðåäñòàâëåí
ãðàôèê ðàáîòû
ýëåêòðîëèçíèêîâ.
Ïðè ýòîì ãðàôèêå
1 ðàç â ìåñÿö íà
ðàáîòó âî âòîðóþ
ñìåíó âûõîäÿò
äâå áðèãàäû.
Òð.ä. = 6 ÷àñ,
Òñì = 8 ÷àñ,
Òñì.îá.=
15 äíåé,ñâ = 5.
×åðåäîâàíèå
ñìåí - ïðÿìîå.
Òàáëèöà 6.1
Ãðàôèê ñìåí
ïðîèçâîäñòâåííûõ
ðàáî÷èõ ýëåêòðîëèçíîãî
öåõà
Áðèãàäû
|
×èñëà ìåñÿöà
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
13
|
14
|
15
|
1
|
1
|
1
|
1
|
Î
|
Î
|
2
|
2
|
2
|
Î
|
Î
|
3
|
3
|
3
|
Î
|
Î
|
2
|
3
|
Î
|
Î
|
1
|
1
|
1
|
Î
|
Î
|
2
|
2
|
2
|
Î
|
Î
|
3
|
3
|
3
|
Î
|
3
|
3
|
Î
|
Î
|
1
|
1
|
1
|
Î
|
Î
|
2
|
2
|
2
|
Î
|
4
|
Î
|
Î
|
2
|
2
|
2
|
Î
|
Î
|
3
|
3
|
3
|
Î
|
Î
|
1
|
1
|
1
|
5
|
2
|
2
|
Î
|
Î
|
3
|
3
|
3
|
Î
|
Î
|
1
|
1
|
1
|
Î
|
Î
|
2
|
Áðèãàäû
|
×èñëà ìåñÿöà
|
|
16
|
17
|
18
|
19
|
20
|
21
|
22
|
23
|
24
|
25
|
26
|
27
|
28
|
29
|
30
|
1
|
1
|
1
|
1
|
Î
|
Î
|
2
|
2
|
2
|
Î
|
Î
|
3
|
3
|
3
|
Î
|
Î
|
2
|
3
|
Î
|
Î
|
1
|
1
|
1
|
Î
|
Î
|
2
|
2
|
2
|
Î
|
Î
|
3
|
3
|
3
|
Î
|
3
|
3
|
3
|
Î
|
Î
|
1
|
1
|
1
|
Î
|
Î
|
2
|
2
|
2
|
Î
|
4
|
Î
|
Î
|
2
|
2
|
2
|
Î
|
Î
|
3
|
3
|
3
|
Î
|
Î
|
1
|
1
|
1
|
5
|
2
|
2
|
Î
|
Î
|
3
|
3
|
3
|
Î
|
Î
|
1
|
1
|
1
|
Î
|
Î
|
2
|
Ïðîäîëæèòåëüíîñòü
ñìåíû:
ïåðâàÿ ñìåíà
- ñ 23 ÷àñîâ äî 7 ÷àñîâ;
âòîðàÿ ñìåíà
- ñ 7 ÷àñîâ äî 15 ÷àñîâ;
òðåòüÿ ñìåíà
- ñ 15 ÷àñîâ äî 23 ÷àñîâ.
×èñëî ÷àñîâ
îòäûõà ïðè ïåðåõîäå
èç ñìåíû â ñìåíó:
èç ïåðâîé âî âòîðóþ:
17 + 48 + 7 = 72 ÷àñ;
èç âòîðîé â òðåòüþ:
9 + 48 + 15 = 72 ÷àñ;
èç òðåòüåé â
ïåðâóþ: 1 + 40 + 23 = 64 ÷àñ.
×èñëî âûõîäíûõ
äíåé â ãîä ïî ãðàôèêó
ñîñòàâèò 146 äíåé.
*365/30=146 äíåé
Êîëè÷åñòâî
ðàáî÷èõ ÷àñîâ
çà ãîä
(365 - 146) × 8 = 1 752 ÷àñ.
Ãîäîâîé áàëàíñ
âðåìåíè 1-ãî ñðåäíåñïèñî÷íîãî
îñíîâíîãî ðàáî÷åãî
ñîñòàâëåí íà
îñíîâàíèè ðàñ÷¸òíûõ
ïàðàìåòðîâ ãðàôèêà
ñìåííîñòè (òàáë.6.2.).
Äàííûå áàëàíñà
èñïîëüçóþòñÿ
â äàëüíåéøèõ
ðàñ÷¸òàõ ÷èñëåííîñòè,
òðóäî¸ìêîñòè
ïðîäóêöèè è ôîíäà
çàðàáîòíîé ïëàòû
(ÔÇÏ). Áàëàíñ ãîäîâîãî
ôîíäà ðàáî÷åãî
âðåìåíè âûïîëíåí
ñ ó÷¸òîì ïðîäîëæèòåëüíîñòè
ðàáî÷åé ñìåíû.
Òàáëèöà
6.2
Ãîäîâîé áàëàíñ
ðàáî÷åãî âðåìåíè
Ïîêàçàòåëè
|
Íåïðåðûâíîå
ïðîèçâîäñòâî
|
×èñëî êàëåíäàðíûõ
äíåé, Ò365
|
|
×èñëî âûõîäíûõ
è íåðàáî÷èõ äíåé
ñîãëàñíî ãðàôèêó
âûõîäîâ, äíè
|
146
|
Íîìèíàëüíûé
ôîíä ðàáî÷åãî
âðåìåíè, äíè, Òê,
äíè
|
Ò - âûõ.äíè = 219
|
Íîìèíàëüíûé
ôîíä ðàáî÷åãî
âðåìåíè, äíè, Òí,
÷àñû
|
Ò· 8 = 1 752
|
Íåâûõîäû íà
ðàáîòó ïî ïðè÷èíàì:
- î÷åðåäíîé, îñíîâíîé
è äîïîëíèòåëüíûé
îòïóñê; - áîëåçíè;
- âûïîëíåíèå ãîñóäàðñòâåííûõ
è îáùåñòâåííûõ
îáÿçàííîñòåé;
|
58 3 1
|
Èòîãî íåâûõîäîâ
Ò, äíè:62
|
|
Ýôôåêòèâíûé
ôîíä ðàáî÷åãî
âðåìåíè, Òýô1,äíè
|
Ò - Ò= 157
|
Ñðåäíÿÿ ïðîäîëæèòåëüíîñòü
ðàáî÷åé ñìåíû,
÷àñ
|
8
|
Ýôôåêòèâíûé
ôîíä ðàáî÷åãî
âðåìåíè Òýô2,÷àñ
|
1 256
|
Êîýôôèöèåíò
ñïèñî÷íîãî ñîñòàâà,
ÊÒ ê:Òýô1=2,3
|
|
6.2 Ðàñ÷¸ò
÷èñëåííîñòè
òðóäÿùèõñÿ è
òðóäî¸ìêîñòè
ïðîäóêöèè
Ðàñ÷åò ÿâî÷íîé
÷èñëåííîñòè
ïðîèçâîäñòâåííûõ
ðàáî÷èõ â êîðïóñå
ýëåêòðîëèçà âûïîëíÿåòñÿ
ñîãëàñíî äåéñòâóþùèì
«Íîðìàòèâàì ÷èñëåííîñòè
îñíîâíûõ ðàáî÷èõ,
çàíÿòûõ íà ïðåäïðèÿòèÿõ
àëþìèíèåâîé
ïðîìûøëåííîñòè»
[16], “Íîðìàòèâàì
÷èñëåííîñòè
âñïîìîãàòåëüíûõ
ðàáî÷èõ äëÿ ïðåäïðèÿòèé
öâåòíîé ìåòàëëóðãèè”
[17] è «Íîðìàì òåõíîëîãè÷åñêîãî
ïðîåêòèðîâàíèÿ
àëþìèíèåâîãî
ïðîèçâîäñòâà»
[1].
6.2.1 Ðàñ÷¸ò
÷èñëåííîñòè
ÿâî÷íîãî ñîñòàâà
äëÿ êîðïóñà ñ ýëåêòðîëèç¸ðàìè
ÎÀ-315
à) ×èñëåííîñòü
ÿâî÷íîãî ñîñòàâà
ýëåêòðîëèçíèêîâ
â îäíó ñìåíó ïðè
òðåõñìåííîé
ðàáîòå ñîñòàâèò:
· äëÿ âåäåíèÿ
òåõíîëîãè÷åñêîãî
ïðîöåññà
÷ýë. = (0,09 + 0,0003 ×
315) × 102 × 0,8 = 15,05 ÷åë/ñìåíó,
ãäå: 102 - êîëè÷åñòâî
ýëåêòðîëèç¸ðîâ
â êîðïóñå;
- ñèëà òîêà,
À;
0,8 - êîýôôèöèåíò
ñ ó÷¸òîì ðàáîòû
ÀÏÃ;
,09 - íîðìàòèâ ÷èñëåííîñòè
äëÿ ïðîáèâêè êîðêè
íàïîëüíûìè ìàøèíàìè,
÷åë. /åä.
,0003 - êîýôôèöèåíò,
ó÷èòûâàþùèé
ìîùíîñòü ýëåêòðîëèçåðà
Ïðè ðàáîòå
ÀÏÃ â ñóòêè êàæäàÿ
äëèííàÿ ñòîðîíà
îáðàáàòûâàåòñÿ
îäèí ðàç â 14 ñóòîê.
Òîãäà ÷èñëåííîñòü
ýëåêòðîëèçíèêîâ:
Ñëåäîâàòåëüíî,
îáùàÿ ÷èñëåííîñòü
ýëåêòðîëèçíèêîâ
ñîñòàâèò:
,05
+ 0,464 ≈ 16 ÷åë/ñìåíó.
á)
ßâî÷íàÿ ÷èñëåííîñòü
àíîä÷èêîâ ñîñòàâèò:
· äëÿ ïåðåñòàíîâêè
àíîäíûõ áëîêîâ,
ïåðåòÿæêè àíîäíûõ
ðàì:
,035 × 102 ≈ 4 ÷åë â
îäíó ñìåíó;
· äëÿ îáñëóæèâàíèÿ
óêðûòèé ýëåêòðîëèç¸ðà:
,033 × 102 ≈ 4 ÷åë â
ñóòêè;
â) ßâî÷íàÿ
÷èñëåííîñòü
âûëèâùèêîâ â
ñóòêè ñîñòàâèò:
,047 × 102 ≈ 5 ÷åë /ñóòêè.
ã) ßâî÷íàÿ
÷èñëåííîñòü
ìàøèíèñòîâ òåõíîëîãè÷åñêèõ
êðàíîâ ñîñòàâèò:
(0,017 + 0,006 + 0,007) × 102 ≈ 3 ÷åë
/ñìåíó.
ä) ßâî÷íàÿ ÷èñëåííîñòü
â ñóòêè ìàøèíèñòîâ
ìîñòîâîãî êðàíà
ñîñòàâèò:
0,004 × 102 = 0,408 ≈ 1 ÷åë
/ñóòêè.
Àíàëîãè÷íî
âåäåòñÿ ðàñ÷¸ò
ÿâî÷íîé ÷èñëåííîñòè
ðàáî÷èõ ïî âàðèàíòó
ñ óñòàíîâêîé
ýëåêòðîëèç¸ðîâ
òèïà Ñ-8Á.
Ñïèñî÷íàÿ
÷èñëåííîñòü
ðàáî÷èõ îïðåäåëÿåòñÿ
ñ ó÷¸òîì êîýôôèöèåíòà
ñïèñî÷íîãî ñîñòàâà
(Êñï), êîòîðûé
áåðåòñÿ ïî äàííûì
ïðåäïðèÿòèÿ èëè
ðàññ÷èòûâàåòñÿ
íà îñíîâàíèè
äàííûõ òàáëèöû.
Òàáëèöà
6.3
Âåäîìîñòü
÷èñëåííîñòè
ïåðñîíàëà îäíîãî
êîðïóñà ýëåêòðîëèçà
ñ óñòàíîâêîé
ýëåêòðîëèç¸ðîâ
ÎÀ-315
Íàèìåíîâàíèå
ïðîôåññèé, äîëæíîñòåé
ïî îáúåêòàì
|
Ïðîäîëæèòåëü-íîñòü
ðàáî÷åãî äíÿ,
÷àñà
|
Êàòåãîðèÿ
òðóäÿùèõñÿ
|
Êîëè÷åñòâî
ðàáîòàþùèõ â
ñìåíó, ÷åë.
|
Âñåãî ÿâî÷íûé
ñîñòàâ, ÷åë
|
Êñï
|
×ñï, ÷åë.
|
|
|
|
I
|
II
|
III
|
|
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
êîðïóñ ýëåêòðîëèçà
1. Ïðîèçâîäñòâåííûå
ðàáî÷èå
Ýëåêòðîëèçíèê
ðàñïëàâëåííûõ
ñîëåé
|
8
|
Îñíîâíûå
ðàáî÷èå
|
16
|
16
|
16
|
48
|
2,3
|
111
|
Àíîä÷èê ïî
çàìåíå àíîäíûõ
áëîêîâ è ïåðåòÿæêå
àíîäíîé ðàìû
|
8
|
-
|
4
|
4
|
4
|
12
|
2,3
|
28
|
Àíîä÷èê ïî
îáñëóæèâàíèþ
óêðûòèé
|
8
|
-
|
1
|
2
|
1
|
4
|
2,3
|
10
|
Âûëèâùèê
|
8
|
-
|
2
|
2
|
1
|
5
|
2,3
|
12
|
Ìàøèíèñò
êðàíà
|
8
|
-
|
3
|
4
|
3
|
10
|
2,3
|
23
|
Èòîãî:
|
|
26
|
28
|
25
|
79
|
|
184
|
2. Âñïîìîãàòåëüíûå
ðàáî÷èå
Äåæóðíûé ñëåñàðü
|
8
|
Âñïîìîãàòåëüíûå
ðàáî÷èå
|
1
|
1
|
1
|
3
|
2,3
|
7
|
Äåæóðíûé ýëåêòðèê
|
8
|
-
|
1
|
1
|
1
|
3
|
2,3
|
7
|
Óáîðùèê êîðïóñà
|
8
|
-
|
-
|
1
|
-
|
1
|
|
1
|
Èòîãî:
|
|
2
|
3
|
2
|
7
|
|
15
|
3. Èíæåíåðíî-òåõíè÷åñêèé
ïåðñîíàë
Ñòàðøèé ìàñòåð
|
8
|
ÈÒÐ
|
-
|
1
|
-
|
1
|
|
1
|
Ñìåííûé ìàñòåð
|
8
|
-
|
1
|
1
|
1
|
3
|
2,3
|
7
|
Ìàñòåð àíîäíîãî
õîçÿéñòâà
|
8
|
-
|
-
|
1
|
-
|
1
|
|
1
|
Ìåõàíèê êîðïóñà
|
8
|
-
|
-
|
1
|
-
|
1
|
|
1
|
Èòîãî:
|
|
1
|
4
|
1
|
|
10
|
Âñåãî:
|
29
|
35
|
28
|
92
|
|
209
|
. Ãàçîî÷èñòêà
(äëÿ 2-õ êîðïóñîâ
ýëåêòðîëèçà)
Ìàñòåð
|
8
|
ÈÒÐ
|
-
|
1
|
-
|
1
|
|
1
|
Îïåðàòîð ïî
îáñëóæèâàíèþ
ïûëåóëàâëèâàþùèõ
óñòàíîâîê
|
8
|
Âñïîìîãàòåëüíûå
ðàáî÷èå
|
2
|
2
|
2
|
6
|
2,3
|
14
|
Èòîãî ïî ãàçîî÷èñòêå:
|
2
|
3
|
2
|
7
|
|
15
|
Òàáëèöà
6.4
Âåäîìîñòü
÷èñëåííîñòè
ïåðñîíàëà îäíîãî
êîðïóñà ýëåêòðîëèçà
ñ óñòàíîâêîé
ýëåêòðîëèç¸ðîâ
ÂÒ-158
Íàèìåíîâàíèå
ïðîôåññèé, äîëæíîñòåé
ïî îáúåêòàì
|
Ïðîäîëæèòåëüíîñòü
ðàáî÷åãî äíÿ,
÷àñà
|
Êàòåãîðèÿ
òðóäÿùèõñÿ
|
Êîëè÷åñòâî
ðàáîòàþùèõ â
ñìåíó, ÷åë
|
Âñåãî ÿâî÷íûé
ñîñòàâ, ÷åë.
|
Êñï
|
×ñï, ÷åë.
|
|
|
|
I
|
II
|
III
|
|
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
êîðïóñ ýëåêòðîëèçà
1. Ïðîèçâîäñòâåííûå
ðàáî÷èå
Ýëåêòðîëèçíèê
ðàñïëàâëåííûõ
ñîëåé
|
8
|
Îñíîâíûå
ðàáî÷èå
|
16
|
16
|
16
|
48
|
2,3
|
111
|
Àíîä÷èê ïî
çàãðóçêå àíîäíîé
ìàññû è ïåðåñòàíîâêå
øòûðåé
|
8
|
-
|
4
|
4
|
4
|
12
|
2,3
|
28
|
Àíîä÷èê ïî
ïåðåòÿæêå àíîäíîé
ðàìû, îáñëóæèâàíèþ
ãàçîñáîðíèêîâ
|
8
|
-
|
1
|
2
|
2
|
5
|
2,3
|
12
|
Âûëèâùèê
|
8
|
-
|
2
|
2
|
1
|
5
|
2,3
|
12
|
Ìàøèíèñò
êðàíà
|
8
|
-
|
3
|
4
|
3
|
10
|
2,3
|
23
|
Îïåðàòîð ÌÍÐ
|
8
|
-
|
2
|
2
|
2
|
6
|
2,3
|
14
|
Èòîãî:
|
|
28
|
30
|
28
|
86
|
|
203
|
2. Âñïîìîãàòåëüíûå
ðàáî÷èå
Äåæóðíûé ñëåñàðü
|
8
|
Âñïîìîãàòåëüíûå
ðàáî÷èå
|
1
|
1
|
1
|
3
|
2,3
|
7
|
Äåæóðíûé ýëåêòðèê
|
8
|
-
|
1
|
1
|
1
|
3
|
2,3
|
7
|
Óáîðùèê êîðïóñà
|
8
|
-
|
-
|
1
|
-
|
1
|
|
1
|
Èòîãî:
|
|
2
|
3
|
2
|
7
|
|
15
|
Èíæåíåðíî-òåõíè÷åñêèé
ïåðñîíàë
Ñòàðøèé ìàñòåð
|
8
|
ÈÒÐ
|
-
|
1
|
-
|
1
|
|
1
|
Ñìåííûé ìàñòåð
|
8
|
|
1
|
1
|
1
|
3
|
2,3
|
7
|
Ìàñòåð àíîäíîãî
õîçÿéñòâà
|
8
|
-
|
-
|
1
|
-
|
1
|
|
1
|
Ìåõàíèê êîðïóñà
|
8
|
-
|
-
|
1
|
-
|
1
|
|
1
|
Èòîãî:
|
|
1
|
4
|
1
|
6
|
|
10
|
Âñåãî:
|
31
|
37
|
31
|
99
|
|
228
|
. Ãàçîî÷èñòêà
(äëÿ 2-õ êîðïóñîâ
ýëåêòðîëèçà)
Ìàñòåð
|
8
|
ÈÒÐ
|
-
|
1
|
-
|
1
|
|
1
|
Îïåðàòîð ïî
îáñëóæèâàíèþ
ïûëåóëàâëèâàþùèõ
óñòàíîâîê
|
8
|
Âñïîìîãàòåëüíûå
ðàáî÷èå
|
2
|
2
|
2
|
6
|
2,3
|
14
|
Èòîãî ïî ãàçîî÷èñòêå:
|
2
|
3
|
2
|
7
|
|
15
|
Íèæå ïðèâîäèòñÿ
ñïèñî÷íàÿ ÷èñëåííîñòü
îñíîâíûõ ðàáî÷èõ
ïî ïðîåêòèðóåìûì
4-ì êîðïóñàì ýëåêòðîëèçà
ïî ðàçðÿäàì è ïî
ðàññìàòðèâàåìûì
âàðèàíòàì (ñ èñïîëüçîâàíèåì
äàííûõ òàáë.
6.3, 6.4).
Òàáëèöà
6.5
Ñïèñî÷íàÿ ÷èñëåííîñòü
îñíîâíûõ ðàáî÷èõ
Ïðîôåññèÿ
|
êîë-âî
|
âñåãî
|
Âàðèàíò ñ
óñòàíîâêîé ýëåêòðîëèç¸ðîâ
ÎÀ -315 (4 êîðï.)
|
Âàðèàíò ñ
óñòàíîâêîé ýëåêòðîëèç¸ðîâ
ÂÒ-158 (8 êîðï.)
|
1. Áðèãàäèð
ýëåêòðîëèçíèêîâ
- 6 ðàçðÿä, ÷åë.
|
6
|
111
|
6 × 4 = 24
|
5 × 8 = 40
|
2. Ñòàðøèé ýëåêòðîëèçíèê
- 6 ðàçðÿä, ÷åë.
|
48
|
|
48 × 4 = 192
|
40 × 8 = 320
|
3. Ýëåêòðîëèçíèê
- 5 ðàçðÿä, ÷åë.
|
57
|
|
64 × 4 = 228
|
66 × 8 = 528
|
|
|
|
Èòîãî: 111 × 4 = 444
|
Èòîãî: 888
|
4. Ñòàðøèé àíîä÷èê
- 6 ðàçðÿä, ÷åë.
|
4
|
38
|
4 × 4 = 16
|
5 × 8 = 40
|
5. Àíîä÷èê - 5
ðàçðÿä, ÷åë.
|
34
|
|
34 × 4 = 136
|
35 × 8 = 280
|
|
|
|
Èòîãî: 152
|
Èòîãî: 320
|
6. Âûëèâùèê
- 4 ðàçðÿä, ÷åë.
|
12
|
12
|
12 × 4 = 48
|
96
|
7. Ìàøèíèñò
êðàíà - 5 ðàçðÿä,
÷åë.
|
24
|
24
|
24 × 4 = 96
|
184
|
8. Îïåðàòîð ÌÍÐ
- 5 ðàçðÿä, ÷åë.
|
|
|
-
|
112
|
ÂÑÅÃÎ:
|
740
|
1 600
|
.2.2 Ðàñ÷¸ò
òðóäî¸ìêîñòè
ïðîäóêöèè
Öåõîâàÿ òðóäî¸ìêîñòü
(Òöåõ.) ñêëàäûâàåòñÿ
èç òðóäî¸ìêîñòè
òåõíîëîãè÷åñêîé
(Òòåõí.), òðóäî¸ìêîñòè
îáñëóæèâàíèÿ
(Òîáñë) è òðóäî¸ìêîñòè
óïðàâëåíèÿ (Òóïð).
Âàðèàíò
ñ óñòàíîâêîé
ýëåêòðîëèç¸ðîâ
ÎÀ-315:
ãäå:
×ïð - ñïèñî÷íàÿ
÷èñëåííîñòü
ïðîèçâîäñòâåííûõ
ðàáî÷èõ, ÷åë.;
ÒÝô.
- ýôôåêòèâíûé
ôîíä ðàáî÷åãî
âðåìåíè îäíîãî
ðàáî÷åãî, ÷àñ;
Â
- ãîäîâîé âûïóñê
àëþìèíèÿ-ñûðöà,
ò.
ãäå:
÷âñï - ñïèñî÷íàÿ
÷èñëåííîñòü
âñïîìîãàòåëüíûõ
ðàáî÷èõ êîðïóñîâ
è áëîêîâ ãàçîî÷èñòêè,
îáñëóæèâàþùèõ
ýòè êîðïóñà, ÷åë.;
ãäå:
÷óïð - ñïèñî÷íàÿ
÷èñëåííîñòü
ñïåöèàëèñòîâ,
÷åë.
Öåõîâàÿ
òðóäî¸ìêîñòü
ñîñòàâèò:
Òöåõ
= 2,60 + 0,32 + 0,15 = 3,07 ÷åë. ÷àñ/ò.
Âàðèàíò
ñ óñòàíîâêîé
ýëåêòðîëèç¸ðîâ
ÂÒ-158:
Òòåõí.=÷åë. *÷àñ/ò;
Òîáñë.=÷åë. *÷àñ/ò;
Òóïð.=÷åë.* ÷àñ/ò.
Öåõîâàÿ òðóäî¸ìêîñòü
ñîñòàâèò:
Òöåõ =
7,12+0,78+0,37=8,27 ÷åë ÷àñ/ò.
6.3 Ðàñ÷¸ò
ãîäîâîãî ôîíäà
îïëàòû òðóäà
6.3.1 Ðàñ÷¸ò
ãîäîâîãî ôîíäà
çàðàáîòíîé ïëàòû
îñíîâíûõ ðàáî÷èõ
Îïëàòà òðóäà
ðàáî÷èõ ïðîèçâîäèòñÿ
ïî ñäåëüíî-ïðåìèàëüíîé
ñèñòåìå ñ ïðèìåíåíèåì
êîëëåêòèâíûõ
ðàñöåíîê çà ïðîèçâîäñòâî
åäèíèöû ïðîäóêöèè.
Ðàñïðåäåëåíèå
ñäåëüíîãî çàðàáîòêà
ìåæäó ÷ëåíàìè
áðèãàäû ïðîèçâîäèòñÿ
â ñîîòâåòñòâèè
ñ ïðèñâîåííûìè
òàðèôíûìè ðàçðÿäàìè
è ôàêòè÷åñêè
îòðàáîòàííûì
âðåìåíåì ñ ó÷¸òîì
êîýôôèöèåíòà
òðóäîâîãî ó÷àñòèÿ.
Êîëëåêòèâíàÿ
ðàñöåíêà çà ïðîèçâîäñòâî
1 ò àëþìèíèÿ îïðåäåëÿåòñÿ
ïî ôîðìóëå:
ãäå:
- ñóììàðíûé
÷àñîâîé òàðèô
ñìåíû, ðóá.;
- íîðìà
âûðàáîòêè öåõà,
ò/÷àñ.
Ñóììàðíûé
÷àñîâîé òàðèô
ñìåíû îïðåäåëèòñÿ
ïî ôîðìóëå:
ãäå:
Òñ - ÷àñîâàÿ
òàðèôíàÿ ñòàâêà
ñîîòâåòñòâóþùåãî
ðàçðÿäà;- êîëè÷åñòâî
ðàáî÷èõ ñîîòâåòñòâóþùèõ
ðàçðÿäîâ.
Áðèãàäèðàì,
íå îñâîáîæäåííûì
îò îñíîâíîé ðàáîòû,
çà ðóêîâîäñòâî
áðèãàäîé ïðîèçâîäèòñÿ
äîïëàòà â ðàçìåðå
15%.
×àñîâàÿ
íîðìà âûðàáîòêè
ðàññ÷èòûâàåòñÿ
ïî ôîðìóëå:
ãäå Âñóò - îáú¸ì
ïðîèçâîäèìîé
ïðîäóêöèè â ñóòêè,
ò.
Òàáëèöà 6.6
Òàðèôíûå
ñòàâêè ïî ðàçðÿäàì
Ïðîôåññèÿ
|
Òàðèôíûé
ðàçðÿä
|
Òàðèôíàÿ ñòàâêà,
ðóá./÷àñ
|
Áðèãàäèð ýëåêòðîëèçíèêîâ
Ñòàðøèé ýëåêòðîëèçíèê
Ýëåêòðîëèçíèê
Àíîä÷èê Âûëèâùèê
Ìàøèíèñò êðàíà
Îïåðàòîð ÌÍÐ
|
6 6 5 5 4 5 5
|
32,00 25,64 22,73 22,73 20,09 22,73 22,73
|
Äàëåå ðàññ÷èòûâàåòñÿ
ñäåëüíî-òàðèôíûé
çàðàáîòîê áðèãàäû:
ãäå:
 - îáú¸ì ïðîèçâîäèìîé
ïðîäóêöèè â ãîä,
ò.
6.3.2 Ðàñ÷¸ò
ãîäîâîãî ôîíäà
îïëàòû òðóäà
Ïî
âàðèàíòó ñ óñòàíîâêîé
â êîðïóñàõ ýëåêòðîëèç¸ðîâ
ÎÀ-315.
Âñåãî
111 ÷åë. (ñì. òàáë.
6.5):
Âñåãî
38 ÷åë. (ñì. òàáë.
6.5):
Âñåãî
9 ÷åë. (ñì. òàáë.
6.5):
Âñåãî
24 ÷åë. (ñì. òàáë.
6.5):
Ïî
âàðèàíòó ñ óñòàíîâêîé
â êîðïóñàõ ýëåêòðîëèç¸ðîâ
ÂÒ-158.
Âñåãî
111 ÷åë. (ñì. òàáë.
6.5):
Âñåãî
40 ÷åë. (ñì. òàáë.
6.5):
Âñåãî
12 ÷åë. (ñì. òàáë.
6.5):
Âñåãî
23 ÷åë. (ñì. òàáë.
6.5):
Âñåãî
14 ÷åë. (ñì. òàáë.
6.5):
ÎÀ-315:
Íâûð = 357200 ÷ 365 ÷ 24 = 40,8
ò/÷àñ.
ÂÒ-158: Íâûð =282320:365:24=32,2
ò/÷àñ.
Ñ óñòàíîâêîé
ÎÀ-315:
Ðêîë. ýëåêòðîëèçíèêîâ
= 2 718,33 ÷ 40,8 = 66,6 ðóá/ò;
Ðêîë. àíîä÷èêîâ
= 900,82 ÷ 40,8 = 22,08 ðóá/ò;
Ðêîë. âûëèâùèêîâ=
180,81 ÷ 40,8 = 4,4 ðóá./ò;
Ðêîë. ìàøèíèñòîâ
êðàíà = 545,52 ÷ 40,8 = 13,4 ðóá/ò;
Çåä. ò. ýëåêòðîëèçíèêîâ
66,6 · 357 200 = 23 789 520 ðóá;
Çåä.ò. àíîä÷èêîâ
= 22,08 · 357 200 = 7 886 976 ðóá;
Çåä.ò. âûëèâùèêîâ
= 4,4 · 357 200 = 1 571 680 ðóá;
Çåä.ò. ìàøèíèñòîâ
êðàíà = 13,4 · 357 200 = 4 786 480 ðóá.
Ñ óñòàíîâêîé
ÂÒ-158:
Ðêîë..ýëåêòðîëèçíèêîâ
= 2685,78: 32,2=83,41 ðóá/ò;
Ðêîë. àíîä÷èêîâ=
955,55 : 32,2=29,68 ðóá/ò;
Ðêîë. âüøèâùèêîâ=
241,08 : 32,2=7,49 ðóá/ò;
Ðêîë. ìàøèíèñòîâ
êðàíà = 522,79 : 32,2=16,24 ðóá/ò;
Ðêîë. îïåð.
ÌÍÐ = 9,88 ðóá/ò.
Çåä.ò. àíîä÷èêîâ
= 29,68 ´282320=8379257,6
ðóá;
Çåä.ò. âûëèâùèêîâ
= 7,49 ´282320=2114576,8
ðóá;
Çåä.ò. ìàøèíèñòîâ
êðàíà = 16,24 ´282320=4584876,8 ðóá;
Çåä.ò îïåð.
ÌÍÐ = 9,88 ´ 282320=2789321,6 ðóá.
 ðàñ÷¸òå
ãîäîâîãî ôîíäà
îïëàòû òðóäà ïðåäóñìàòðèâàåì
ñëåäóþùèå âèäû
äîïëàò:
) Äîïëàòà çà
ðàáîòó â íî÷íîå
âðåìÿ
Óñòàíàâëèâàåòñÿ
äîïëàòà çà ðàáîòó
â íî÷íîå âðåìÿ
â òå÷åíèå 1 ÷àñà
- 40% ÷àñîâîé òàðèôíîé
ñòàâêè ñîîòâåòñòâóþùåãî
ðàçðÿäà. Ñóììà
äîïëàò ðàññ÷èòûâàåòñÿ
ïî ôîðìóëå:
Äí.=,
ãäå tH - ãîäîâîé
ôîíä âðåìåíè
íî÷íûõ ÷àñîâ
1 ðàáî÷åãî ,÷
íî÷íîå âðåìÿ
ñ 22 -6÷ , ò.å 8 ÷àñîâ
â ñóòêèH =8*Òýôô.,
tH =8*157=1256÷
n - ÿâî÷íàÿ ÷èñëåííîñòü
ðàáî÷èõ ñîîòâåòñòâóþùèõ
ïðîôåññèé (ñì.
òàáë. 6.5),÷åë.;
Òñ.ñð.âç. - ñðåäíåâçâåøåííàÿ
÷àñîâàÿ òàðèôíàÿ
ñòàâêà, ðóá.;
Ñðåäíåâçâåøåííàÿ
÷àñîâàÿ òàðèôíàÿ
ñòàâêà ðàññ÷èòûâàåòñÿ
ïî ôîðìóëå, ðóá./÷åë.
Òñ.ñð.âç.=,
ãäå S Òñ - ñóììàðíûé
÷àñîâîé òàðèô
ñìåíû, ðóá.;ñì
- ñïèñî÷íàÿ ÷èñëåííîñòü
ðàáî÷èõ ñîîòâåòñòâóþùèõ
ïðîôåññèé, ÷åë.
Ñ óñòàíîâêîé
ÎÀ-315:
Òñ.ñð.âç. ýëåêòðîëèçíèêîâ
= 2 718,33 ÷ 111 = 24,49 ðóá.;
Òñ.ñð.âç. àíîä÷èêîâ
= 900,82 ÷ 38 = 23,71 ðóá.;
Òñ.ñð.âç. âûëèâùèêîâ
= 180,81 ÷ 9 = 20,09 ðóá.;
Òñ.ñð.âç. ìàøèíèñòîâ
êðàíîâ = 545,52 ÷ 24 = 22,73 ðóá.
Ñ óñòàíîâêîé
ÂÒ-158:
Òñ.ñð.âç. ýëåêòðîëèçíèêîâ
= 2685,78 / 111 = 24,2 ðóá.;
Òñ.ñð.âç. àíîä÷èêîâ
= 955,55 /40 = 23,89 ðóá.;
Òñ.ñð.âç. âûëèâùèêîâ
= 241,08 / 12 = 20,09 ðóá.;
Òñ.ñð.âç. ìàøèíèñòîâ
êðàíîâ = 522,79 / 23 = 22,73 ðóá.;
Òñ.ñð.âç. îïåð.
ÌÍÐ = 318,22 / 14 = 22,73 ðóá.
Ñëåäîâàòåëüíî:
äëÿ âàðèàíòà
ñ ÎÀ-315:
Äí.
ýëåêòðîëèçíèêîâ
= = 2375164 ðóá.;
Äí.
àíîä÷èêîâ = = 787221 ðóá.;
Äí.
âûëèâùèêîâ = = 210641 ðóá.;
Äí.
ìàø. êðàíà = = 476642 ðóá.
äëÿ
âàðèàíòà ñ ÂÒ-158:
Äí.ýëåêòðîëèçíèêîâ==4694076 ðóá;
Äí.àíîä÷èêîâ==1669890 ðóá;
Äí.âûëèâùèêîâ==421282ðóá;
Äí.ìàøèíèñòîâ
êðàíà==913564 ðóá.;
Äí.îïåðÌÍÐ
= =556083 ðóá.
) Äîïëàòà çà
ðàáîòó â ïðàçäíè÷íûå
äíè:
Ñíà÷àëà
îïðåäåëÿåòñÿ
ïðîöåíò äîïëàòû:
ãäå:
tÏÐ - êîëè÷åñòâî
ïðàçäíè÷íûõ
äíåé â ãîäó (12 äíåé);
ÒÊ
- êàëåíäàðíûé
ôîíä âðåìåíè,
äíè.
Çàòåì
íàéäåííûé ïðîöåíò
äîïëàòû çà ðàáîòó
â ïðàçäíè÷íûå
äíè èñ÷èñëÿåì
îò ñäåëüíî - òàðèôíîãî
çàðàáîòêà áðèãàäû.
äëÿ
âàðèàíòà ñ ÎÀ-315:
Äïð.
ýëåêòðîëèçíèêîâ
= = 782 675 ðóá;
Äïð.
àíîä÷èêîâ = = 259 482 ðóá;
Äïð.
âûëèâùèêîâ =
= 51 708 ðóá;
Äïð.
ìàø. êðàíà = = 157 475 ðóá.
äëÿ
âàðèàíòà ñ ÂÒ-158:
Äïð. ýëåêòðîëèçíèêîâ=23548311,2
∙ 3,29/ 100 = 774739 ðóá.;
Äïð. àíîä÷èêîâ=8379257,6
∙ 3,29/ 100 = 275678 ðóá.;
Äïð. âûëèâùèêîâ=2114576,8
∙ 3,29/ 100 = 69570 ðóá.;
Äïð. ìàøèíèñòîâ
êðàíà=4584876,8 ∙ 3,29/ 100 = 150842
ðóá.;
Äïð.îïåðÌÍÐ
= 2789321,6 ∙ 3,29/ 100 = 91769 ðóá.
) Ïðåìèÿ áðèãàäå:
Óñòàíàâëèâàåòñÿ
â ðàçìåðå 60% îò ñäåëüíî-òàðèôíîãî
ôîíäà çàðàáîòíîé
ïëàòû.
äëÿ âàðèàíòà
ñ ÎÀ-315:
Ïð.
ýëåêòðîëèçíèêîâ
== 14 273 712 ðóá;
Ïð.
àíîä÷èêîâ == 4 732 186 ðóá;
Ïð.
âûëèâùèêîâ == 943 008 ðóá;
Ïð.
ìàø. êðàíà == 2 871 888 ðóá.
äëÿ
âàðèàíòà ñ ÂÒ-158:
Ïð. ýëåêòðîëèçíèêîâ
= 23548311,2´60:100=14128987 ðóá.;
Ïð. àíîä÷èêîâ
= 8379257,6´60:100=5027555 ðóá.;
Ïð.âûëèâùèêîâ
= 2114576,8´60:100=1268746 ðóá.;
Ïð. ìàøèíèñòîâ
êðàíà = 4584876,8 ´60:100=2750926 ðóá.;
Ïð.îïåðÌÍÐ =
2789321,6 ´60:100=1673593
ðóá.
) Èòîãî îñíîâíîé
ôîíä ñ ðàéîííûì
êîýôôèöèåíòîì
40% è ñåâåðíîé íàäáàâêîé
50% ñîñòàâèò:
ÎÔÎÒ = (Çñð.ò.+Äí.+Äïð.+Ïð)
× 1,9.
äëÿ âàðèàíòà
ñ ÎÀ-315:
ÎÔÎÒýë-êîâ=
(23 789 520 + 2 375 164 + 782 675 + 14 273 712) · 1,9 = 78 320 035 ðóá;
ÎÔÎÒàíîä÷èêîâ=
(7 886 976 + 787 221 + 259 482 + 4 732 186) · 1,9 = 25 965 144 ðóá.;
ÎÔÎÒâûëèâùèêîâ
= (1 571 680 + 210 641 + 51 708 + 943 008) · 1,9 = 5 276 370 ðóá;
ÎÔÎÒ ìàø.
êðàíà = (4 786 480 + 476 642 + 157 475 + 2
871 888) · 1,9 = 15 755 722 ðóá.
äëÿ âàðèàíòà
ñ ÂÒ-158:
ÎÔÎÒýëåêòðîëèçíèêîâ
=(23548311,2+4694076 +774739+14128987) ´ 1,9= 81977615 ðóá.;
ÎÔÎÒ àíîä÷èêîâ
= (8379257,6+1669890+275678+5027555) ´ 1,9 = 29169523 ðóá.;
ÎÔÎÒ âûëèâùèêîâ
= (2114576,8+421282 +69570+1268746) ´ 1,9 = 7360932 ðóá.;
ÎÔÎÒ ìàøèíèñòîâ
êðàíà = (4584876,8 +913564+150842+2750926)
´ 1,9 =15960397 ðóá.;
ÎÔÎÒîïåðÌÍÐ
=(2789321,6 +556083 +91769+1673593) ´ 1,9 = 9710457 ðóá.
) Äîïîëíèòåëüíûé
ôîíä:
ãäå: Òîòï.
- êîëè÷åñòâî äíåé
îòïóñêà;
Òãîñ.îá. - êîëè÷åñòâî
äíåé âûïîëíåíèÿ
ãîñóäàðñòâåííûõ
îáÿçàííîñòåé.
äëÿ âàðèàíòà
ñ ÎÀ-315:
Ä
ô. ýëåêòðîëèçíèêîâ
= = 21 099 918 ðóá.;
Ä
ô. àíîä÷èêîâ
== 6 995 176 ðóá.;
Ä
ô. âûëèâùèêîâ
= = 1 421 488 ðóá.;
Ä
ô. ìàø. êðàíà =
= 5 965 559 ðóá.
äëÿ
âàðèàíòà ñ ÂÒ-158:
Ä
ô. ýëåêòðîëèçíèêîâ
= = 22 085 294 ðóá.;
Ä
ô. àíîä÷èêîâ
= = 7 858 456 ðóá.;
Ä
ô. âûëèâùèêîâ
= = 1 983 082 ðóá.;
Ä
ô. ìàø. êðàíà == 4 299 833 ðóá.;
Ä
ô. îïåð. ÌÍÐ = = 2 616 059 ðóá.
6)
Ãîäîâîé ôîíä
îïëàòû òðóäà:
Îïðåäåëÿåòñÿ
êàê ñóììà îñíîâíîãî
è äîïîëíèòåëüíîãî
ôîíäîâ îïëàòû
òðóäà.
äëÿ
âàðèàíòà ñ ÎÀ-315:
ÔÎÒ
ãîä. ýëåêòðîëèçíèêîâ
= 78 320 035 + 21 099 918 = 99 419 953 ðóá.;
ÔÎÒ
ãîä. àíîä÷èêîâ
= 25 965 144 + 6 995 176 = 32 960 320 ðóá.;
ÔÎÒ
ãîä. âûëèâùèêîâ
= 5 276 370 + 1 421 488 = 6 697 858 ðóá.;
ÔÎÒ
ãîä. ìàø. êðàíà
= 15 755 722 + 4 244 692 = 20 000 414 ðóá.
äëÿ
âàðèàíòà ñ ÂÒ-158:
ÔÎÒ
ãîä. ýëåêòðîëèçíèêîâ
= 81 977 615 + 22 085 294 = 104 062 909 ðóá.;
ÔÎÒ
ãîä. àíîä÷èêîâ
= 29 169 523 + 7 858 456 = 37 027 979 ðóá.;
ÔÎÒ
ãîä. âûëèâùèêîâ
= 7 360 932 + 1 983 082 = 9 344 014 ðóá.;
ÔÎÒ
ãîä. ìàøèíèñòîâ
êðàíà = 15 960 403 + 4 299 833 = 20 260
230 ðóá.;
ÔÎÒ ãîä. îïåð.
ÌÍÐ = 9 710 457 + 2 616 059 = 12 326 516 ðóá.
Ñóììàðíûé
ãîäîâîé ôîíä
îïëàòû òðóäà îñíîâíûõ
ïðîèçâîäñòâåííûõ
ðàáî÷èõ ñîñòàâëÿåò:
äëÿ âàðèàíòà
ñ ÎÀ-315:
419 953 + 32 960 320 + 6 697 858 + 20 000 414 = 159
078 545 ðóá.
Íà åäèíèöó
âûïóñêàåìîé
ïðîäóêöèè (1 ò. àëþìèíèÿ-ñûðöà):
078 545 ÷ 357200 = 445,35 ðóá.
äëÿ âàðèàíòà
ñ ÂÒ-158:
062 909 + 37 027 979 + 9 344 014 + 20 260 230 + 12 326
516 = 183
648 ðóá.
Íà åäèíèöó
âûïóñêàåìîé
ïðîäóêöèè ñðàâíèâàåìîãî
âàðèàíòà:
021 646 ÷ 282 320 = 648,28 ðóá.
Ðàñ÷¸ò ãîäîâîãî
ôîíäà çàðàáîòíîé
ïëàòû âñïîìîãàòåëüíûõ
ðàáî÷èõ:
Îïëàòà òðóäà
ïîâðåìåííî-ïðåìèàëüíàÿ.
Ïðåìèÿ âûïëà÷èâàåòñÿ
çà èíäèâèäóàëüíûå
ðåçóëüòàòû ðàáîòû
ïî ñëåäóþùèì
ïîêàçàòåëÿì:
· âûïîëíåíèå
è ïåðåâûïîëíåíèå
ïîêàçàòåëåé
ïëàíà öåõà;
· ñîáëþäåíèå
è ñîêðàùåíèå
ñðîêîâ ðåìîíòà
òåõíîëîãè÷åñêîãî
îáîðóäîâàíèÿ;
· ïîâûøåíèå
ïðîèçâîäèòåëüíîñòè
òðóäà.
Ïî äàííûì
Áðàòñêîãî àëþìèíèåâîãî
çàâîäà ñðåäíåìåñÿ÷íàÿ
çàðïëàòà îäíîãî
ñðåäíåñïèñî÷íîãî
âñïîìîãàòåëüíîãî
ðàáî÷åãî ñîñòàâëÿåò
22 000 ðóá.
Ãîäîâîé ôîíä
çàðàáîòíîé ïëàòû
äëÿ ÎÀ-315 ñîñòàâèò:
000 × 12 × (15 × 4êîðï.+15
× 2(ãàçîî÷.)) = 23 760 000 ðóá.,
ãäå: 90 - ÷èñëåííîñòü
âñïîìîãàòåëüíûõ
ðàáî÷èõ 4 êîðïóñîâ
ýëåêòðîëèçà è
2 áëîêîâ ãàçîî÷èñòêè.
Ãîäîâîé ôîíä
çàðàáîòíîé ïëàòû
âñïîìîãàòåëüíîãî
ðàáî÷åãî äëÿ âàðèàíòà
ñ ÂÒ-158 - 46464 òûñ. ðóá.
.3.3 Ðàñ÷¸ò
ãîäîâîãî ôîíäà
çàðàáîòíîé ïëàòû
ñïåöèàëèñòîâ
Îïëàòà òðóäà
ÈÒÐ ïðîèçâîäèòñÿ
ñîãëàñíî øòàòíî-äîëæíîñòíûì
îêëàäàì. Êðîìå
òîãî, ïðåäóñìîòðåíû
äîïîëíèòåëüíûå
âûïëàòû: çà êâàëèôèêàöèþ,
çà äåëîâûå êà÷åñòâà
çà ðàáîòó â íî÷íîå
âðåìÿ, ïðàçäíè÷íûå
äíè (äëÿ ñìåííûõ
ìàñòåðîâ), âûñëóãà
ëåò. Âûïëà÷èâàåòñÿ
òåêóùàÿ ïðåìèÿ
è ïðåìèÿ ïî èòîãàì
ãîäà (çà ïåðåâûïîëíåíèå
ïëàíà èç ôîíäà
ïðèáûëè).
Ïî äàííûì
ÁðÀÇà, ñðåäíåìåñÿ÷íàÿ
çàðïëàòà ñïåöèàëèñòîâ
ñîñòàâëÿåò 35
000 ðóá.
äëÿ âàðèàíòà
ñ ÎÀ-315:
000 × 12 ×
42 = 17 640 òûñ.
ðóá.,
ãäå: 42 - ÷èñëåííîñòü
ñïåöèàëèñòîâ
êîðïóñîâ ýëåêòðîëèçà
è áëîêîâ ãàçîî÷èñòêè.
äëÿ âàðèàíòà
ñ ÂÒ-158: 48 400 òûñ. ðóá.
6.4 Ðàñ÷¸ò
ñåáåñòîèìîñòè
àëþìèíèÿ-ñûðöà
6.4.1 Ðàñ÷¸ò
êàïèòàëüíûõ
çàòðàò
Êàïèòàëüíûå
çàòðàòû îïðåäåëåíû
íà îñíîâå öåí
óçëîâ ýëåêòðîëèç¸ðîâ,
ñîîáùåííûõ Áðàòñêèì
àëþìèíèåâûì
çàâîäîì, è ñìåò
ÑèáÂÀÌÈ (òàáë.
6.7).
Òàáëèöà
6.7
Êàïèòàëüíûå
âëîæåíèÿ ïî ðàññìàòðèâàåìûì
âàðèàíòàì
¹ ï/ï
|
Íàèìåíîâàíèå
çàòðàò
|
Êîðïóñà öåõà
ýëåêòðîëèçà
ñ óñòàíîâêîé
ýëåêòðîëèç¸ðîâ
|
|
|
ÎÀ-315 ( 4 êîðïóñà)
|
ÂÒ-158 (8 êîðïóñîâ)
|
1
|
Ñòîèìîñòü
êîðïóñîâ ýëåêòðîëèçà
|
1240168
|
1404210
|
2
|
Ïíåâìîòðàíñïîðò
|
27637,4
|
27637,4
|
3
|
Ãàçîî÷èñòêà
(«ñóõàÿ» ÎÀ, «ìîêðàÿ»
Ñ-8Á).
|
108345,8
|
108345,8
|
Èòîãî:
|
1376151,2
|
1540193,2
|
6.4.1.1 Ðàñ÷¸ò
ñìåòû çàòðàò
íà ñîäåðæàíèå
çäàíèé è ñîîðóæåíèé
Êàïèòàëüíûå
âëîæåíèÿ ÊÏÏ è
ÀÑÓÒÏ ó÷òåíû
â ðàçìåðå öåí íà
ýëåêòðîýíåðãèþ.
 òàáë. 6.8 ïðèâîäÿòñÿ
êàïèòàëüíûå
âëîæåíèÿ è ðàñ÷¸ò
àìîðòèçàöèîííûõ
îò÷èñëåíèé ïî
öåõàì ýëåêòðîëèçà
ñ ÎÀ-315 è ñ ÂÒ-158.
Òàáëèöà 6.8
Êàïèòàëüíûå
âëîæåíèÿ è ñóììà
àìîðòèçàöèîííûõ
îò÷èñëåíèé
Ñîñòàâ êàïèòàëüíûõ
âëîæåíèé
|
Öåõ ñ óñòàíîâêîé
ýëåêòðîëèç¸ðîâ
ÎÀ-315
|
Öåõ ñ óñòàíîâêîé
ýëåêòðîëèç¸ðîâ
ÂÒ-158
|
|
Ñòîèì. òûñ.
ðóá
|
Àìîðòèçàöèÿ
|
Ñòîèì. òûñ.
ðóá
|
Àìîðòèçàöèÿ
|
|
|
Ñðåäíÿÿ íîðìà,
%
|
Ñóììà òûñ.
ðóá
|
|
Ñðåäíÿÿ íîðìà,
%
|
Ñóììà òûñ.
ðóá
|
Çäàíèÿ è ñîîðóæåíèÿ
|
1. Êîðïóñà öåõà
ýëåêòðîëèçà
|
512401,62
|
1,8
|
9223,2
|
574431,6
|
1,8
|
10339,8
|
2. Ïíåâìîòðàíñïîðò
|
17400
|
3,0
|
522
|
19829
|
3,0
|
594,9
|
3. Ãàçîî÷èñòêà
|
70200,3
|
2,0
|
1404
|
78009
|
2,0
|
1560,2
|
Èòîãî ïî ï.1.
|
600001,9
|
|
11149.2
|
672269,6
|
|
12494,9
|
2. Îáîðóäîâàíèå
|
1. Êîðïóñà öåõà
ýëåêòðîëèçà
|
741222,6
|
6,3
|
46697
|
829778,4
|
6,3
|
52276,0
|
2. Ïíåâìîòðàíñïîðò
|
7761,5
|
6,0
|
465,7
|
7808.4
|
6,0
|
468,5
|
3. Ãàçîî÷èñòêà
|
27165,2
|
5,6
|
1521,3
|
30336,8
|
5,6
|
1698.9
|
Èòîãî ïî ï.2.
|
776149,3
|
|
48684
|
867923,6
|
|
54443,4
|
Âñåãî ïî ï.1
è ï.2.
|
1376151,2
|
|
59833,2
|
1540193,2
|
|
66938,3
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
 òàáë. 6.9 - ñìåòà
çàòðàò íà ñîäåðæàíèå
çäàíèé è ñîîðóæåíèé.
Òàáëèöà 6.9
Ñìåòà íà
ñîäåðæàíèå çäàíèé
è ñîîðóæåíèé
Ñòàòüè çàòðàò
|
Ïîÿñíåíèÿ
|
Öåõ ñ óñòàíîâêîé
ýëåêòðîëèç¸ðîâ
ÎÀ-315
|
Öåõ ñ óñòàíîâêîé
ýëåêòðîëèç¸ðîâ
ÂÒ-158
|
|
|
ãîäîâàÿ ñóììà
òûñ. ðóá.
|
ñóììà íà 1
ò ðóá.
|
ãîäîâàÿ ñóììà
òûñ. ðóá.
|
ñóììà íà 1
ò ðóá.
|
1. Çàðïëàòà
ñïåöèàëèñòîâ
|
|
17640
|
67,5
|
35280
|
124,96
|
2. Îò÷èñëåíèÿ
íà ñîö. ñòðàõîâàíèå
|
40% ÔÇÏ
|
5997,6
|
22,95
|
11995,2
|
42,49
|
3. Àìîðòèçàöèÿ
çäàíèé è ñîîðóæåíèé
|
|
11149,2
|
42,66
|
12494,9
|
44,26
|
4. Ðàñõîäû íà
ðåìîíò çäàíèé
è ñîîðóæåíèé
|
50% àìîðòèçàöè
|
7804,4
|
29,87
|
8746,4
|
30,98
|
5. Ðàñõîäû íà
îáåñïå÷åíèå
|
5% îò ÔÇÏ
|
1058,4
|
4,05
|
2116,8
|
7,5
|
Èòîãî:
|
|
43649,6
|
167,03
|
70633,3
|
250,19
|
5. Ïðî÷èå ðàñõîäû
|
20% èòîãî
|
8729,92
|
33,41
|
14126,66
|
50,04
|
Âñåãî:
|
|
52379,52
|
200,44
|
84759,96
|
300,23
|
.4.1.2 Ðàñ÷¸ò
ñìåòû çàòðàò
íà ñîäåðæàíèå
è ýêñïëóàòàöèþ
îáîðóäîâàíèÿ
.4.1.3 Ðàñ÷¸ò
êàëüêóëÿöèè ñåáåñòîèìîñòè
1 ò. àëþìèíèÿ-ñûðöà
 òàáë. 6.11 ïðèâåäåíà
êàëüêóëÿöèÿ ñåáåñòîèìîñòè
àëþìèíèÿ-ñûðöà
ïî âàðèàíòó ñ
óñòàíîâêîé ýëåêòðîëèç¸ðîâ
ÎÀ-315. Â òàáë. 6.12 - êàëüêóëÿöèÿ
ñåáåñòîèìîñòè
àëþìèíèÿ-ñûðöà
ïî âàðèàíòó ñ
ýëåêòðîëèç¸ðàìè
ÂÒ-158.
Òàáëèöà 6.10
Ñìåòà çàòðàò
íà ñîäåðæàíèå
è ýêñïëóàòàöèþ
îáîðóäîâàíèÿ
Ñòàòüè çàòðàò
|
Ïîÿñíåíèÿ
|
Öåõ ñ óñòàíîâêîé
ýëåêòðîëèç¸ðîâ
ÎÀ-315
|
Öåõ ñ óñòàíîâêîé
ýëåêòðîëèç¸ðîâ
ÂÒ-158
|
|
|
ãîäîâàÿ ñóììà
òûñ. ðóá
|
ñóììà íà 1
ò ðóá.
|
ãîäîâàÿ ñóììà
òûñ. ðóá
|
ñóììà íà 1
ò ðóá.
|
1. Àìîðòèçàöèÿ
îáîðóäîâàíèÿ
|
|
48684
|
186,3
|
54443,4
|
192,84
|
2. Çàòðàòû íà
ñîäåðæàíèå è
ýêñïëóàòàöèþ
îáîðóäîâàíèÿ
|
50% îò àìîðòèçàö.
|
24342
|
93,15
|
27221,7
|
96,42
|
3. Çàðïëàòà
âñïîìîãàòåëüíûõ
ðàáî÷èõ
|
|
23232
|
88,9
|
46464
|
164,58
|
4. Îò÷èñëåíèÿ
íà ñîö. íóæäû
|
34% ÔÇÏ
|
7898,88
|
30,23
|
15797,76
|
55,96
|
Èòîãî:
|
|
104156,88
|
398,58
|
143926,86
|
509,8
|
5. Ïðî÷èå çàòðàòû
|
10% îò «èòîãî»
|
10415,69
|
39,86
|
14392,69
|
50,98
|
Âñåãî:
|
|
114572,57
|
438,44
|
158319,55
|
560,78
|
Òàáëèöà 6.11
Êàëüêóëÿöèÿ
ñåáåñòîèìîñòè
àëþìèíèÿ-ñûðöà
ïî âàðèàíòó ñ
óñòàíîâêîé ýëåêòðîëèç¸ðîâ
ÎÀ-315 (îáú¸ì ïðîèçâîäñòâà
357,2 òûñ. ò)
Ñòàòüè çàòðàò
|
Åä. èçì.
|
Íà åäèíèöó
ïðîäóêöèè.
|
Íà âåñü âûïóñê.
|
|
|
Öåíà ðóá.
|
Ñóììà ðóá.
|
Êîë-âî
|
Ñóììà òûñ.
ðóá.
|
1. Ñûðüå è îñíîâíûå
ìàòåðèàëû
|
|
|
|
|
|
|
- ãëèíîç¸ì
|
ò
|
10411
|
1,92
|
19989,12
|
501734,4
|
5223556,84
|
- ôòîðèñòûé
àëþìèíèé
|
ò
|
27 600
|
0,00936
|
258,34
|
2445,96
|
67509,41
|
- êðèîëèò «ñâåæèé»
|
ò
|
25 200
|
0,00661
|
166,6
|
1727,33
|
43535,91
|
-îáîææ¸ííûå
àíîäû
|
ò
|
9 600
|
0,41
|
3936
|
107141,2
|
1028555,52
|
Èòîãî ïî ñò.
1
|
ò
|
|
|
24350,06
|
|
6363157,68
|
2. Ýíåðãåòè÷åñêèå
çàòðàòû - ýëåêòðîýíåðãèÿ
òåõíîëîãè÷åñêàÿ
|
òûñ. êÂò·÷ àñ
|
890
|
13,093
|
11652,77
|
3421462,76
|
3045101,86
|
- ýëåêòðîýíåðãèÿ
ñèëîâàÿ
|
òûñ. êÂò·÷ àñ
|
1140
|
0,04
|
45,6
|
10452,8
|
11916,19
|
- ñæàòûé âîçäóõ
|
òûñ. íì3
|
135
|
0,792
|
106,92
|
206965,44
|
27940,33
|
Èòîãî ïî ñò.
2
|
|
|
|
11805,29
|
|
3084958,38
|
3. Îñíîâíàÿ
è äîïîëíèòåëüíàÿ
çàðïëàòà îñíîâíûõ
ðàáî÷èõ
|
òûñ. ðóá.
|
|
|
530,05
|
|
138512,67
|
4. Îò÷èñëåíèå
íà ñîöèàëüíûå
íóæäû
|
34%
|
|
|
53,18
|
|
13897
|
5. Ðàñõîäû íà
ñîäåðæàíèå è
ýêñïëóàòàöèþ
îáîðóäîâàíèÿ
|
|
|
|
438,44
|
|
114572,57
|
6. Ðàñõîäû íà
ñîäåðæàíèå çäàíèé
è ñîîðóæåíèé
|
|
|
|
200,44
|
|
52379,52
|
7. Óñëóãè äðóãèõ
öåõîâ (3% îò ïï. 5 è
6)
|
|
|
|
19,17
|
|
5009,5
|
8. Ôîíä íà îõðàíó
òðóäà (6% îò ÔÇÏ)
|
|
|
|
31,08
|
|
8310,76
|
Èòîãî ïî ïï.
3-8
|
|
|
|
1272,36
|
|
332682,02
|
Öåõîâàÿ ñåáåñòîèìîñòü
|
|
|
|
37427,71
|
|
9780798,08
|
Òàáëèöà 6.12
Êàëüêóëÿöèÿ
ñåáåñòîèìîñòè
àëþìèíèÿ-ñûðöà
ïî âàðèàíòó ñ
óñòàíîâêîé ýëåêòðîëèç¸ðîâ
ÂÒ-158 (îáú¸ì ïðîèçâîäñòâà
282,32 òûñ. ò)
Ñòàòüè çàòðàò
|
Åä. èçì.
|
Íà åäèíèöó
ïðîäóêöèè.
|
Íà âåñü âûïóñê.
|
|
|
Öåíà
|
Ðàñõîäí. êîýôô.
|
Ñóììà
|
Êîë-âî
|
Ñóììà òûñ.
ðóá.
|
1. Ñûðüå è îñíîâíûå
ìàòåðèàëû - ãëèíîç¸ì
|
ò
|
10411
|
1,935
|
20145.3
|
495360
|
5687416,9
|
- ôòîðèñòûé
àëþìèíèé
|
ò
|
27 600
|
0,0313
|
863.9
|
80128
|
221153
|
- êðèîëèò «ñâåæèé»
(ñ êàï. ðåì.)
|
ò
|
25 200
|
0,0072
|
181,4
|
1843,2
|
46449
|
- êðèîëèò ñìåøàííûé
|
ò
|
5 148,5
|
0,0573
|
295
|
14669
|
75522
|
-àíîäíàÿ ìàññà
|
ò
|
4000
|
0,5563
|
2225,2
|
142413
|
628218,46
|
Èòîãî ïî ñò.
1
|
ò
|
|
|
23710,8
|
|
6694033,06
|
2. Ýíåðãåòè÷åñêèå
çàòðàòû - ýëåêòðîýíåðãèÿ
òåõíîëîãè÷åñêàÿ
|
òûñ. êÂò÷ àñ
|
890
|
15,427
|
13730
|
4355351
|
3876253,6
|
- ýëåêòðîýíåðãèÿ
ñèëîâàÿ
|
òûñ. êÂò÷ àñ
|
1140
|
0,23
|
262,2
|
64933,6
|
74024,3
|
- ñæàòûé âîçäóõ
|
òûñ. íì3
|
135
|
0,402
|
54,27
|
113492,6
|
15321,5
|
Èòîãî ïî ñò.
2
|
|
|
|
14046,47
|
|
3965599,4
|
3. Îñíîâíàÿ
è äîïîëíèòåëüíàÿ
çàðïëàòà îñíîâíûõ
ðàáî÷èõ
|
òûñ. ðóá.
|
|
|
648,28
|
|
183022,41
|
4. Îò÷èñëåíèå
íà ñîöèàëüíûå
íóæäû
|
40%
|
|
|
98,45
|
|
27794,4
|
5. Ðàñõîäû íà
ñîäåðæàíèå è
ýêñïëóàòàöèþ
îáîðóäîâàíèÿ
|
|
|
|
560,78
|
|
158319,55
|
6. Ðàñõîäû íà
ñîäåðæàíèå çäàíèé
è ñîîðóæåíèé
|
|
|
|
300,23
|
|
84759,96
|
7. Óñëóãè äðóãèõ
öåõîâ (3% îò ïï. 5 è
6)
|
|
|
|
25,83
|
|
7292,33
|
8. Ôîíä íà îõðàíó
òðóäà (6% îò ÔÇÏ)
|
|
|
|
38,9
|
|
10982,25
|
Èòîãî ïï. 3-8
|
|
|
|
1672,47
|
|
472170,9
|
Öåõîâàÿ ñåáåñòîèìîñòü
|
|
|
|
39429,74
|
|
11131803,36
|
6.5 Ðàñ÷¸ò
îñíîâíûõ òåõíèêî-ýêîíîìè÷åñêèõ
ïîêàçàòåëåé
öåõà ýëåêòðîëèçà
Èñõîäíûå
äàííûå äëÿ ðàñ÷¸òà
ïðèâåäåíû â òàáë.
6.13.
Òàáëèöà 6.13
Äàííûå äëÿ
ðàñ÷¸òà ýêîíîìè÷åñêîé
ýôôåêòèâíîñòè
¹ ï/ï
|
Íàèìåíîâàíèå
ïîêàçàòåëåé
|
Åä. èçìåð.
|
Âàðèàíòû
|
|
|
|
Ñ óñòàí. ýëåêòðîëèç¸ðîâ
ÎÀ-315
|
Ñ óñòàí. ýëåêòðîëèç¸ðîâ
ÂÒ-158
|
1
|
Ñåáåñòîèìîñòü
1 ò. àëþìèíèÿ-ñûðöà
|
ðóá.
|
37427,71
|
39429,74
|
2
|
Óäåëüíûå êàïèòàëüíûå
âëîæåíèÿ
|
ðóá.
|
1376151,2/357,2= 3852,6
|
1540193,2/282,32 = 5455,49
|
Ãîäîâîé
ýêîíîìè÷åñêèé
ýôôåêò:
Ýãîä = (ÇII - ÇI)
. Â,
Ãäå ÇII − óäåëüíûå
êàïèòàëüíûå
âëîæåíèÿ ñ óñòàíîâêîé
ýëåêòðîëèçåðîâ
ÂÒ-158
ÇI− óäåëüíûå
êàïèòàëüíûå
âëîæåíèÿ ñ óñòàíîâêîé
ýëåêòðîëèçåðîâ
ÎÀ-315
Ýãîä = (39429,74- 37427,71) . 357,2=
715125,12 òûñ. ðóá.
Ñíèæåíèå
ñåáåñòîèìîñòè
1 ò À1-ñûðöà:
% = 5,08%.
Âàëîâàÿ ïðèáûëü
ðàññ÷èòûâàåòñÿ
ïî ôîðìóëå:
Ïâàë = (Ö - Ñ)
· Â,
ãäå:
Ö - öåíà 1 ò. òîâàðíîãî
àëþìèíèÿ-ñûðöà
íà áèðæå öâåòíûõ
ìåòàëëîâ (ïðèíèìàåì
öåíó ðàâíîé 1979
$ ÑØÀ( ïî äàííûì
<#"554050.files/image253.gif">
Ôîíäîîòäà÷à,
ðóá./ðóá.
Ôî=Ö ∙ Â/ Ê
ÎÀ-315:
Ôî ==16,41 ðóá./ðóá.;
Ôîíäî¸ìêîñòü,
ðóá./ðóá.
Ôå=1/Ôî
Ôå
=1/16,41=0,061 ðóá./ðóá.
ÂÒ-158:
Ôî==11,59 ðóá./ðóá.;
Ôå=1/11,59=0,086
ðóá./ðóá.
Ïðîèçâîäèòåëüíîñòü
òðóäà, ðóá./÷åë.
ÏÐÒÐ=Tn
/Ncn
ÎÀ-250:
ÏÐÒÐ=1979 ∙ 31,95 ∙ 357200/740=30520833 ðóá./÷åë.
ÂÒ-158:
ÏÐÒÐ=1979 ∙ 31,95 ∙ 282320/1600=11156766 ðóá./÷åë.
Â
ýêîíîìè÷åñêîé
÷àñòè ïðîåêòà
áûëè ðàññ÷èòàíû
îñíîâíûå òåõíèêî-ýêîíîìè÷åñêèå
ïîêàçàòåëè. Ïî
ïðîåêòíîìó âàðèàíòó
ñíèæåíèå ñåáåñòîèìîñòè
åäèíèöû âûïóñêàåìîé
ïðîäóêöèè ñîñòàâèëî
5,08%. Ãîäîâàÿ ñóììà
ýêîíîìèè ñîñòàâèëà
715125,12 òûñ. ðóá. ×èñòàÿ
ïðèáûëü ñîñòàâèëà
7345467,9 òûñ. ðóá., ÷òî
íà 9,86% áîëüøå ïî
ñðàâíåíèþ ñ áàçîâûì
âàðèàíòîì.
Â
òàáëèöå 6.14 ïðèâåäåíû
îñíîâíûå òåõíèêî-ýêîíîìè÷åñêèå
ïîêàçàòåëè öåõà.
Òàáëèöà 6.14
Îñíîâíûå
òåõíèêî-ýêîíîìè÷åñêèå
ïîêàçàòåëè
Íàèìåíîâàíèå
ïîêàçàòåëåé.
|
Åä. èçì.
|
Öåõ ñ óñòàíîâêîé
ýëåêòðîëèç¸ðîâ
ÎÀ-315
|
Öåõ ñ óñòàíîâêîé
ýëåêòðîëèç¸ðîâ
ÂÒ-158
|
Ãîäîâîé âûïóñê
àëþìèíèÿ-ñûðöà
|
ò
|
357 200
|
282320
|
Êîëè÷åñòâî
êîðïóñîâ â öåõå
|
øò.
|
4
|
8
|
Êîëè÷åñòâî
ýëåêòðîëèç¸ðîâ
â êîðïóñå: óñòàíîâëåíî
ðàáîòàåò
|
øò. øò.
|
102 101,6
|
90 89,2
|
Òðóäî¸ìêîñòü
ïðîäóêöèè
|
÷åë..÷/ò
|
3,07
|
8,27
|
×èñëåííîñòü
îñíîâíûõ ðàáî÷èõ
|
÷åë.
|
740
|
1600
|
Öåõîâàÿ ñåáåñòîèìîñòü
1 ò. àëþìèíèÿ-ñûðöà
|
ðóá.
|
37427,71
|
39429,74
|
Óäåëüíûå êàïèòàëüíûå
âëîæåíèÿ
|
ðóá./ò
|
3852,6
|
5455,49
|
Ãîäîâàÿ ñóììà
ýêîíîìèè
|
òûñ. ðóá.
|
715125,12
|
-
|
Ñíèæåíèå
ñåáåñòîèìîñòè
1 ò àëþìèíèÿ-ñûðöà
|
%
|
5,08
|
-
|
Âàëîâàÿ ïðèáûëü
|
òûñ. ðóá.
|
9216238,65
|
6719021,2
|
×èñòàÿ ïðèáûëü
|
òûñ. ðóá.
|
7345467,9
|
5344413,1
|
×èñòàÿ ïðèáûëü
íà åäèíèöó ïðîäóêöèè
|
ðóá./ò
|
20564,02
|
18930,34
|
Ôîíäîîòäà÷à
|
ðóá./ðóá.
|
16,41
|
11,59
|
Ôîíäî¸ìêîñòü
|
ðóá./ðóá.
|
0,061
|
0,086
|
ÏÐÒÐ
|
ðóá./÷åë.
|
30520833
|
11156766
|
Çàêëþ÷åíèå
 ïðîåêòå
öåõà ýëåêòðîëèçà
ïðîèçâîäèòåëüíîñòüþ
357,2 òûñ. òîíí àëþìèíèÿ
â ãîä ñ óñòàíîâêîé
ýëåêòðîëèç¸ðîâ
ñ îáîææ¸ííûìè
àíîäàìè íà ñèëó
òîêà 315 êÀ ïðèâåäåíû
êîíñòðóêòèâíûé,
òåõíîëîãè÷åñêèé
ðàñ÷¸òû, ìàòåðèàëüíûé,
òåïëîâîé áàëàíñû,
ýëåêòðè÷åñêèé
ðàñ÷¸ò, áàëàíñ
ôòîðà.
Ñóòî÷íàÿ
ïðîèçâîäèòåëüíîñòü
ïðîåêòèðóåìîãî
ýëåêòðîëèç¸ðà
ñîñòàâèëà 2409 êã
àëþìèíèÿ. Ñðåäíåå
íàïðÿæåíèå íà
âàííå - 4,028 Â. Óäåëüíûé
ðàñõîä ýëåêòðîýíåðãèè
ñîñòàâèë 12642 êÂò/÷
íà 1ò àëþìèíèÿ-ñûðöà.
 ñïåöèàëüíîé
÷àñòè ïðîåêòà
áûëî ïðåäëîæåíî
äëÿ óâåëè÷åíèÿ
âûõîäà ïî òîêó
è ñðîêà ñëóæáû
ýëåêòðîëèçåðà,
èñïîëüçîâàíèå
äîáàâêè ñîëåé
ëèòèÿ â ýëåêòðîëèò.
Îñíîâíûå ïðåèìóùåñòâà,
êîòîðûå äà¸ò äîáàâëåíèå
LiF â ýëåêòðîëèò:
ïîíèæàåòñÿ òåìïåðàòóðà
ýëåêòðîëèçà,
âîçðàñòàåò âûõîä
ïî òîêó, óâåëè÷èâàåòñÿ
ýëåêòðîïðîâîäíîñòü
ýëåêòðîëèòà,
ñíèæàåòñÿ ðàñõîä
ýëåêòðîýíåðãèè,
ñíèæàþòñÿ âûáðîñû
ôòîðà, óâåëè÷èâàåòñÿ
ñðîê ñëóæáû ýëåêòðîëèçåðà.
 äåíåæíîì âûðàæåíèè
ãîäîâàÿ äîïîëíèòåëüíàÿ
ïðèáûëü îò ïðèìåíåíèÿ
ñîëåé ëèòèÿ ñîñòàâèò
1054,9 ìëí. ðóá.
 ïðîåêòå
ïðåäëîæåíà «ñóõàÿ»
ñèñòåìà î÷èñòêè
îòõîäÿùèõ îò
ýëåêòðîëèç¸ðîâ
ãàçîâ ñ ýôôåêòèâíîñòüþ
99,5%, ýôôåêòèâíîñòü
óëàâëèâàíèÿ
îòõîäÿùèõ ãàçîâ
óêðûòèåì - 97,55%. Ãîäîâîé
ýêîíîìè÷åñêèé
ýôôåêò îò ñíèæåíèÿ
ïëàòû çà âûáðîñû
ôòîðà ñîñòàâèë
1 ìëí. 353 òûñ. 09 ðóá.
Ñ öåëüþ äîñòèæåíèÿ
âûñîêèõ òåõíèêî-ýêîíîìè÷åñêèõ
ðåçóëüòàòîâ ïðåäëàãàåòñÿ
â ïðîåêòå ñîâðåìåííàÿ
ÀÑÓÒÏ «Òðîëëü-5»
ñ èíäèâèäóàëüíûìè
ìèêðîïðîöåññîðíûìè
óñòðîéñòâàìè
àìåðèêàíñêîé
ôèðìû «Octagon System».
 ýêîíîìè÷åñêîé
÷àñòè ïðîåêòà
áûëè ðàññ÷èòàíû
îñíîâíûå òåõíèêî-ýêîíîìè÷åñêèå
ïîêàçàòåëè. Ïî
ïðîåêòíîìó âàðèàíòó
ñíèæåíèå ñåáåñòîèìîñòè
åäèíèöû âûïóñêàåìîé
ïðîäóêöèè ñîñòàâèëî
5,08%. Ãîäîâàÿ ñóììà
ýêîíîìèè ñîñòàâèëà
715125,12 òûñ. ðóá. ×èñòàÿ
ïðèáûëü ñîñòàâèëà
7345467,9 òûñ. ðóá., ÷òî
íà 9,86 % áîëüøå ïî
ñðàâíåíèþ ñ áàçîâûì
âàðèàíòîì.
Ëèòåðàòóðà
1. «Íîðìû
òåõíîëîãè÷åñêîãî
ïðîåêòèðîâàíèÿ
àëþìèíèåâîãî
ïðîèçâîäñòâà
(ñåðèè ýëåêòðîëèçà,
óñòàíîâîê ãàçîî÷èñòîê,
öåõà ðåãåíåðàöèè
êðèîëèòà)» ÂÍÒÏ
25-86.
2. «Ïðîèçâîäñòâî
àëþìèíèÿ» Â.Ã. Òåðåíòüåâ,
P.M. Øêîëüíèêîâ, È.Ñ.
Ãðèíáåðã, À.Å. ×åðíûõ,
Á.È. Çåëüáåðã, Â.È.
×àëûõ. - Èðêóòñê:
Ïàïèðóñ-ÀÐÒ, 1998.
- 350 ñ.
3. Â.Â.
Êðèâîðó÷åíêî,
Ì.À.Êîðîáîâ. «Òåïëîâûå
è ýíåðãåòè÷åñêèå
áàëàíñû àëþìèíèåâûõ
è ìàãíèåâûõ ýëåêòðîëèç¸ðîâ»,
ã. Ìîñêâà, èçäàòåëüñòâî
ïî ÷åðíîé è öâåòíîé
ìåòàëëóðãèè,
1963 ã.
4. «Ñïðàâî÷íèê
ìåòàëëóðãà ïî
öâåòíûì ìåòàëëàì.
Ïðîèçâîäñòâî
àëþìèíèÿ» ã, Ìîñêâà,
Èçäàòåëüñòâî
«Ìåòàëëóðãèÿ»,
1971 ã., 560 ñòð.
5. Îò÷åò
î íàó÷íî-èññëåäîâàòåëüñêîé
ðàáîòå ÂÀÌÈ «Îñâîèòü
òåõíîëîãè÷åñêèé
ïðîöåññ ýëåêòðîëèçà
àëþìèíèÿ â ïðîìûøëåííûõ
óñëîâèÿõ â ýëåêòðîëèç¸ðàõ
ñ îáîææ¸ííûìè
àíîäàìè íà ñèëó
òîêà 175 è 255 êÀ ñ àâòîìàòèçèðîâàííûì
óïðàâëåíèåì îñíîâíûìè
òåõíîëîãè÷åñêèìè
ïðîöåññàìè». 1985ã.
6. «Ìåòîäèêà
ðàñ÷åòà âûáðîñîâ
çàãðÿçíÿþùèõ
âåùåñòâ â àòìîñôåðó
â öåõàõ ýëåêòðîëèòè÷åñêîãî
ïðîèçâîäñòâà
àëþìèíèÿ, îáîðóäîâàííûõ
ýëåêòðîëèç¸ðàìè
ñ ïðåäâàðèòåëüíî
îáîææ¸ííûìè
àíîäàìè». 1990 ã. ã.
Ëåíèíãðàä.
7. ÑÍèÏ
2.04.05-91 «Îòîïëåíèå, âåíòèëÿöèÿ
è êîíäèöèîíèðîâàíèå»
1998 ã., Ìîñêâà.
8. «Ïðàâèëà
áåçîïàñíîñòè
ïðè ïðîèçâîäñòâå
ãëèíîç¸ìà, àëþìèíèÿ,
ìàãíèÿ, êðèñòàëëè÷åñêîãî
êðåìíèÿ è ýëåêòðîòåðìè÷åñêîãî
ñèëóìèíà» ÏÁ11-149-97,
1997ã.
9. ÑÍèÏ
21-01-97 «Ïðîòèâîïîæàðíûå
íîðìû». Ñòðîéèçäàò.
1985 ã.
10. ÑÍèÏ
2.09.02-85 Ïðîèçâîäñòâåííûå
çäàíèÿ ïðîìûøëåííûõ
ïðåäïðèÿòèé» Ñòðîéèçäàò.
1985ã.
11. «Âíóòðåííèå
ñàíèòàðíî-òåõíè÷åñêèå
óñòðîéñòâà, ×àñòü
3, Âåíòèëÿöèÿ è
êîíäèöèîíèðîâàíèå
âîçäóõà. Êíèãà
1», ïîä ðåäàêöèåé
Í.Í Ïàâëîâà è Þ.È.Øèëëåðà,
Ìîñêâà, Ñòðîéèçäàò,
1992 ã.
12. ×åðíûõ
À.Å., Çåëüáåðã Â.È.
«Òåõíîëîãè÷åñêèå
ðàñ÷¸òû â ïðîåêòèðîâàíèè
ýëåêòðîëèç¸ðîâ
äëÿ ïðîèçâîäñòâà
àëþìèíèÿ». Ó÷åáíîå
ïîñîáèå äëÿ êóðñîâîãî
è äèïëîìíîãî
ïðîåêòèðîâàíèÿ.
- Èðêóòñê: ÈðÃÒÓ
1996. - 90ñ.
13. «Òèïîâàÿ
òåõíîëîãè÷åñêàÿ
èíñòðóêöèÿ ïî
îáæèãó, ïóñêó
è îáñëóæèâàíèþ
àëþìèíèåâûõ
ýëåêòðîëèç¸ðîâ
ñ îáîææ¸ííûìè
àíîäàìè». ¹1-7-85.
14. ÑÍèÏ
23-05-95 «Åñòåñòâåííîå
è èñêóññòâåííîå
îñâåùåíèå» Ñòðîéèçäàò.
1995ã.
15. ÃÎÑÒ
12.1.005-88 «Îáùèå ñàíèòàðíî-ãèãèåíè÷åñêèå
òðåáîâàíèÿ ê
âîçäóõó ðàáî÷åé
çîíû». 1988 ã.
16. «Íîðìàòèâû
÷èñëåííîñòè
îñíîâíûõ ðàáî÷èõ,
çàíÿòûõ íà ïðåäïðèÿòèÿõ
àëþìèíèåâîé
ïðîìûøëåííîñòè».
1984ã.
17. «Íîðìàòèâû
÷èñëåííîñòè
âñïîìîãàòåëüíûõ
ðàáî÷èõ äëÿ ïðåäïðèÿòèé
àëþìèíèåâîé
ïðîìûøëåííîñòè».
1982ã.
18. Â.È.
Ñåäûõ, Í.Â. Íåì÷èíîâà.
Ìåòàëëóðãèÿ öâåòíûõ
ìåòàëëîâ. «Ìåòîäè÷åñêèå
óêàçàíèÿ ïî îôîðìëåíèþ
äèïëîìíûõ ïðîåêòîâ
äëÿ ñòóäåíòîâ
ñïåöèàëüíîñòè
1102». - Èðêóòñê: Èçä-âî
ÈðÃÒÓ, 2002. - ñ.
19. Richards N.Y.& Forberg
H. The Effectiviness of Lithium Fluoride Modified Bath in Aluminium Production
// Light Metal age, Aug. 1995. - P. 52-57.
20. Pederson T. Refinig
Efficiency on Hydrogen, Alcaline Metals and Inclusions in the Hydro MetAL
Refinig Sustem // Light MetAl, 1991. - P. 1063.
21. Strands P.G. The Hycast
RAM System - melt refining of potroom metal, Hydro Aluminium, Aluminium World, 2001, 1
(1). - P. 87-89.
22. Aksel Aarflot, New Melt
Technology // Hycast, TMS Light MetAls, 1991. - P. 1133-1139.
23. Ïàâëåíêî
Ä., Ïàòðàõèí È.,
Ïîïîâ Þ. Ìåòîäèêà
ðàñ÷åòà ýêîíîìè÷åñêîãî
ýôôåêòà îò èñïîëüçîâàíèÿ
ëèòèåâîãî ýëåêòðîëèòà
ñ ó÷åòîì çàòðàò
íà î÷èñòêó àëþìèíèÿ
îò ëèòèÿ // ÍÒÖ
«Ëåãêèå ìåòàëëû»,
ÄÑÏ, 2002.
24. <http://www.infogeo.ru/metalls/>
25. <http://luminiy.narod.ru/>
26. <http://www.sual.ru/>
Ðàçìåùåíî
íà Allbest.ru