Введение 12
1 Объект и методы исследования 13
1.1 Организационная структура управления цеха 13
1.2 Характеристика здания цеха 13
1.3 Элементы конструкции промышленных одноэтажных зданий 14
1.4 Транспорт электросталеплавильного цеха 16
1.5 Общая характеристика ЭСПЦ 17
1.6 Описание конструкции механизмов печи 22
1.7 Конструкция механизмов печи 24
1.8 Электрическое оборудование дуговой печи 27
1.9 Электроды 29
2 Расчеты и аналитика 30
2.1 Выбор основных электрических параметров ДСП 30
2.2 Выбор формы и определение размеров плавильного
пространства печи
32
2.3 Тепловой расчет футеровки ДСП 40
2.4 Расчѐт элементов короткой сети 42
2.5 Баланс металла в электросталеплавильном цехе 45
2.6 Расчет шихты для выплавки стали 17Г1С 55
2.7 Расчѐт оборудования печного пролѐта 71
2.8 Расчѐт оборудования пролѐта внепечной обработки 78
2.9 Расчет количества основного оборудования для разливки стали 82
3 Результаты проведенной разработки 88
3.1 Технология выплавки и разливки стали марки 17Г1С 88
3.2 Подготовка печи к плавке 90
3.3 Загрузка шихты 91
3.4 Период плавления 91
3.5 Окислительный период 92
3.6 Внепечная обработка стали 9311
3.7 Разливка стали 95
4 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и
ресурсосбережение
96
4.1 Общие технико-экономические параметры проекта 96
4.2 Расчѐт капитальных вложений в основные фонды при
строительстве цеха
96
4.3 Расчѐт производственной мощности 98
4.4 Расчет штата работников и заработной платы 100
4.5 Расчѐт затрат на материалы 107
4.6 Расчѐт затрат на тепло- и энергоресурсы 108
4.7 Расчет себестоимости 1 тонны стали 110
4.8 Расчет вложений в нормируемые оборотные средства 112
4.9 Определение экономической эффективности проекта 113
5 Социальная ответственность 117
5.1 Характеристика опасных и вредных факторов
металлургического производства
117
5.2 Анализ выявленных опасных факторов проектируемой
произведѐнной среды
119
5.3 Охрана окружающей среды 124
5.4 Защита в чрезвычайных ситуациях 126
5.5 Правовые и организационные вопросы обеспечения
безопасности
127
5.6 Заключение 129
Заключение 130
Список публикаций студента 131
Список использованных источников 131
Актуальность работы является в связи с сложной экономической
ситуацией проблема импортозамещения трубной продукции для нужд
нефтегазовой отрасли и дальнейшее развитие газодобывающей отрасли
потребует большого количества стальных труб.
Объектом исследования является электросталеплавильный цех на
площадях завода ОАО «Волжский трубный завод».
Цель работы является разработка проекта ЭСПЦ.
В разделе объект и методы исследования описана общая структура
управления электросталеплавильным цехом, конструкция сооружения ЭСПЦ,
грузопотоки ЭСПЦ, выполняемые работы в цехе, конструкция и механизмы
ДСП, электрооборудование ДСП.
В разделе расчеты и аналитика даѐтся детальный анализ, расчет
основных и необходимых оборудований, применяемых при реконструкции.
В разделе результаты проведенного исследования разработанна
технология выплавки, внепечной обработки и разливки низкоуглеродистой,
конструкционной марки стали 17Г1С, а так же рассмотрено оборудование для
внепечной обработки и разливки стали.
В социальной ответственности рассмотрены вопросы охраны и гигиены
труда рабочего ЭСПЦ.Также в разделе рассмотрены основные вредные и
опасные факторы и их воздействия на окружающую среду приведены пути их
устранения или снижения негативного влияния данных факторов.7
В финансовом менеджменте было рассмотрено штатное расписание
работающих на производстве и сотрудников ИТР, фонды оплаты труда рабочих
и ИТР, приводится расчет себестоимости выпускаемой продукции и
экономический эффект от снижения себестоимости, а также срок окупаемости
предложенного проекта цеха.
Введение
Проектирование металлургических заводов и сталеплавильных цехов, в
том числе и электросталеплавильных, является важнейшим этапом внедрения
достижений науки и техники в производство. При проектировании
электросталеплавильных цехов аккумулируются все прогрессивные научнотехнические решения, которые обеспечивают создание цехов на базе
использования новейших технологических процессов с более высокой
производительностью труда и отличающиеся по возможности комфортными и
безопасными условиями работы, предотвращением загрязнения окружающей
среды.
Электросталеплавильный цех состоит из cложных взаимосвязанных и
оcнащѐнных разнообразным оборудованием комплекcа зданий и сооружений, в
котором осуществляют хранение запаса исходных материалов, подачу и
загрузку их в печь, выплавку и разливку стали, уборку продуктов плавки и
подготовку оборудования, обеспечивающего выполнение этих технологических
процессов.
Электросталеплавильный цех cостоит из главных производственных и
вспомогательных отделений, располагаемых в отдельно стоящих зданиях, или
в отдельных пролѐтах и участков главного здания цеха. Все отделения
входящие в комплекс электросталеплавильного цеха, обслуживаются
автомобильным транспортом. Бесперебойная работа сталеплавильных
агрегатов и цеха в целом возможна лишь в случае своевременной доставки и
загрузки в печь шихтовых материалов и уборки продуктов плавки. Поэтому при
проектировании цеха первостепенное значение придают рациональной
организации грузопотоков и транспорта.
В дипломном проекте рассмотрена возможность строительства
сталеплавильного цеха в условиях Волжского трубного завода, с установкой
двух электропечей ДСП‒100, два агрегата внепечной обработки АКОС,
циркуляционный вакууматор, двух МНЛЗ слябовой двух ручьевой и
блюмовой четырех ручьевой.
В ходе разработки проекта была определена производительность цеха.
Был выбран тип ДСП и определены еѐ основные геометрические и
электрические параметры. Также был произведѐн расчѐт оборудования для
выплавки и разливки таких объѐмов стали.
Разработана технология выплавки, внепечной обработки и разливки
стали марки 17Г1С, произведѐн расчѐт количества материалов, необходимых
для выплавки 1 тонны стали указанной марки.
В разделе «Социальная ответственность» приведены опасные и вредные
факторы производства, имеющие место в проектируемом цехе, а также меры
по их снижению и предотвращению. Также в этом разделе рассмотрен вопрос
влияния работы цеха на окружающую среду и мероприятия по снижению еѐ
загрязнения. Выбран вариант сухой газоочистки отходящих от печи газов и
подробно рассмотрена работа системы газоочистки.
В части финансового менеджмента и ресурсоэффективность были
определены капитальные вложения в проект цеха, расчѐт себестоимости
1 тонны стали. Годовой экономический эффект составил 35725423161 рублей.
Был определѐн также срок окупаемости капитальных вложений, который
составил 2,4 года.
На основе расчѐтов был сделан вывод о целесообразности постройки
проекта цеха на площадях Волжского трубного завода.
Валуев Д.В. Внепечные и ковшевые процессы обработки стали в
металлургии: учебное пособие / Юргинский технологический институт. –
Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2010. – 202 с.
2. Валуев Д.В. Разливка и кристаллизация стали и сплавов: учебное
пособие / Юргинский технологический институт. – Томск: Изд-во Томского
политехнического университета, 2010. – 226 с.
3. Гизатулин Р.А. Методические указания для расчета баланса
электросталеплавильного и литейного цехов. Для студентов специальности
110100 «Металлургия черных металлов» дневной формы обучения. – Юрга:
ИПЛ ЮТИ ТПУ, 2003. – 19 с.
4. Гришагин В.М. Безопасность жизнедеятельности: учебное
пособие / В.М. Гришагин, В.Я. Фарберов; Юргинский технологический
институт. – 4-е изд. – Томск: Изд-во Томского политехнического
университета, 2010 – 344 с.
5. Лисачев А.Н. Экономическая часть выпускных
квалификационных работ: методические указания к выполнению
экономической части выпускных квалификационных работ обучающихся по
специальности 150101 «Металлургия черных металлов» всех форм обучения;
Юргинский технологический институт – Юрга: Изд-во. ЮФ ТПУ, 2014. – 32
с.
6. Никольский Л.Е. Зинуров И.Ю. Оборудование и проектирование
электросталеплавильного цеха: Учеб. пособие для вузов. − М.: Металлургия,
1993. – 272 с.
7. Нохрина О.И. Требования при выполнении выпускной
квалификационной работы: методические указания к оформлению
выпускной квалификационной работы для студентов специальности 150101
«Металлургия черных металлов» очной и заочной форм обучения. – Юрга:132
Издательство Юргинского технологического института (филиала) Томского
политехнического университета, 2012. – 45 с.
8. Платонов М.А. Расчет оборудования печного пролета ЭСПЦ:
Методическое указания к выполнению практической работы по дисциплине
«Основы проектирования и оборудования цехов» для студентов
специальности 150101 «Металлургия черных металлов» дневной формы
обучения. – Юрга: ИПЛ ЮТИ ТПУ, 2007. – 15 с.
9. Платонов М.А. Расчет оборудования шихтового пролета ЭСПЦ:
Методическое указания к выполнению практической работы по дисциплине
«Основы проектирования и оборудования цехов» для студентов
специальности 150101 «Металлургия черных металлов» очной формы
обучения. – Юрга: ЮТИ ТПУ, 2008. – 19 с.
10. Правила безопасности в газовом хозяйстве металлургических и
коксохимических предприятий и производств (ПБ 11-401-01). – Омск:
Издательство Сибирское университетское, 2012. – 144 с.
11. Рожихина И.Д. Конструкции и проектирование электрических
печей: Методические указания к выполнению курсового проекта по
дисциплине «Конструкции и проектирование электрических печей» для
студентов специальности 150101 «Металлургия черных металлов» − Юрга:
ИПЛ ЮТИ ТПУ, 2006. – 52с.
12. Рожихина И.Д. Основы проектирования
электрометаллургических цехов (электросталеплавильные цеха): учеб.
пособие / И.Д. Рожихина, О.И. Нохрина, Р.А. Гизатулин; СибГИУ. –
Новокузнецк, 2008. – 286 с.