Технология и экологическаябезопасностьмартеновскогопроизводства на ЗАО «Макеевский металлургический завод»
Содержание
Введение
1. Общая часть
1.1 Состояниеэкологической безопасности мартеновского производства
1.2 Источникиобразования, выход и металлургическая ценность отходов мартеновского производства
2. Специальная часть
2.1 Технология управленияи обеспыливание отходящих мартеновских газов
2.2 Аппараты и схемыочистки газов
2.3 Расчет пологоскруббера
2.4 Расчет скоростногопылеуловителя с трубами Вентури
2.5 Технология подготовкивторичных материальных ресурсов
2.6 Утилизациямартеновских шлаков
2.7 Рациональныемероприятия по повышению экологической безопасности мартеновского производства
2.8 Выводы
3. Организацияпроизводства
3.1 Организация трудаобслуживающего персонала мартеновского цеха
3.2 Организациязаработной платы обслуживающего персонала
3.3 Расчет численностиобслуживающего персонала
4. Экономика производства
4.1 Расчет годового фондазаработной платы обслуживающего персонала
4.2 Составление сметызатрат на обслуживание полого скруббера мартеновского цеха
4.3 Пути снижениясебестоимости
5. Мероприятия по техникебезопасности, противопожарной технике, охране окружающей среды и безопасностижизнедеятельности
5.1 Характеристикаопасных и вредных факторов
5.2 Мероприятия потехнике безопасности в мартеновском производстве стали
5.3 Защита от шума ивибрации
Перечень ссылок
Введение
Цельюдипломного проекта является изучение экологической безопасности, конструкцийагрегатов и технологических процессов предприятий черной металлургии, ихвзаимосвязи в условия законченного металлургического цикла, устройства иэксплуатации оборудования мартеновского цеха; приобретение навыков по ведениютехнологических процессов.
В данномпроекте будет изучена структура и организация предприятия черной металлургии;вопросы технологических процессов производства; приобрести навыки выбораоптимального варианта получения металлургической продукции; изучить устройстваи уровни технической эксплуатации аппаратуры автоматизации металлургическихпроцессов; изучить свойства и область применения материалов, используемых припроизводстве черных металлов и металлопродукции; вопросы экологическойбезопасности.
На всехстадиях своего развития человек был тесно связан с окружающим миром. Но с техпор как появилось высокоиндустриальное общество, опасное вмешательство человекав природу резко усилилось, расширился объём этого вмешательства, оно сталомногообразнее и сейчас грозит стать глобальной опасностью для человечества.Расход невозобновляемых видов сырья повышается, все больше пахотных земельвыбывает из экономики, так как на них строятся города и заводы. Человекуприходится все больше вмешиваться в хозяйство биосферы – той части нашейпланеты, в которой существует жизнь. Биосфера Земли в настоящее времяподвергается нарастающему антропогенному воздействию. При этом можно выделитьнесколько наиболее существенных процессов, любой из которых не улучшаетэкологическую ситуацию на планете. Наиболее масштабным и значительным являетсяхимическое загрязнение среды несвойственными ей веществами химической природы.Среди них – газообразные и аэрозольные загрязнители промышленно-бытовогопроисхождения. Прогрессирует и накопление углекислого газа в атмосфере.Дальнейшее развитие этого процесса будет усиливать нежелательную тенденцию всторону повышения среднегодовой температуры на планете. Вызывает тревогу уэкологов и продолжающееся загрязнение Мирового океана нефтью и нефтепродуктами,достигшее уже почти половину его общей поверхности. Нефтяное загрязнение такихразмеров может вызвать существенные нарушения газо — и водообмена междугидросферой и атмосферой. Не вызывает сомнений и значение химическогозагрязнения почвы пестицидами и ее повышенная кислотность, ведущая к распадуэкосистемы. В целом все рассмотренные факторы, которым можно приписатьзагрязняющий эффект, оказывают заметное влияние на процессы, происходящие вбиосфере. Развиваясь, человечество начинает использовать все новые видыресурсов (атомную и геотермальную энергию, солнечную, гидроэнергию приливов иотливов, ветряную и другие нетрадиционные источники). Однако главную роль вобеспечении энергией всех отраслей экономики сегодня играют топливные ресурсы.
1. Общаячасть
1.1 Состояниеэкологической безопасности мартеновского производства
XXI век принесчеловечеству немало благ, связанных с бурным развитием научно-техническогопрогресса, и в то же время поставил жизнь на Земле на грань экологическойкатастрофы. Рост населения, интенсификация добычи и выбросов, загрязняющихЗемлю, приводят к коренным изменениям в природе и отражаются на самомсуществовании человека. Часть из таких изменений чрезвычайно сильна и настолькошироко распространена, что возникают глобальные экологические проблемы. Имеютсясерьезные проблемы загрязнения (атмосферы, вод, почв), кислотных дождей,радиационного поражения территории, а также утраты отдельных видов растений иживых организмов, оскудения биоресурсов, обезлесения и опустыниваниятерриторий.
Проблемывозникают в результате такого взаимодействия природы и человека, при которомантропогенная нагрузка на территорию (ее определяют через техногенную нагрузкуи плотность населения) превышает экологические возможности этой территории,обусловленные главным образом ее природно-ресурсным потенциалом и общейустойчивостью природных ландшафтов (комплексов, геосистем) к антропогеннымвоздействиям.
На Макеевскомметаллургическом заводе на базе существовавшей сантехнической лаборатории быласоздана лаборатория по охране окружающей среды. На данный момент на заводесуществует отдел охраны окружающей среды. Этот отдел подчиняетсянепосредственно техническому директору завода.
В составеотдела 4 бюро:
Бюро охраныатмосферного воздуха и водоемов – производит замеры эффективности работыпылегазовых сооружений, контролирует работу самих источников загрязнения(доменные, мартеновские печи), проводит инспекторский надзор (проверка работыоборудования в цехах), осуществляет проверку систем оборотного циклаводоснабжения.
Бюропромышленной вентиляции — осуществляет контроль за всеми системами вентиляции вцехах и производственных помещениях.
Бюро учетаотходов производства — занимается отходами производства всех цехов,разрабатывает проекты их утилизации, а также проводит наблюдение за территориейцехов, складами сырья, готовой продукции и отходов.
Бюропромышленной санитарии — контролирует состояние рабочих мест, т.е. контрользапыленности, температуры, уровня шума, вибрации, ПДК вредных веществ нарабочих местах.
В отделеохраны окружающей среды прорабатываются несколько направлений охрана окружающейсреды:
Охранаатмосферного воздуха. Основные выбросы которые производит завод это:сероводород (Н2S), пыль, окись углерода (СО), сернистый газ (SО2), окислы азота(МО2). Всего выбросов — 6000 тонн в год (на других заводах Украины это цифрадостигает 100000 тонн в год).
Разложениеокислов азота затруднительно, т.к. для прохождения реакции разложения требуютсядорогие катализаторы (N1). Сейчас осваивается новая технология, использующаявпрыск карбамида.
Окисьуглерода в специальных камерах дожигается до СО2, используя кислород воздуха.
Сероводород(Н2S) образуется на участке грануляции шлака. Для его связывания в воду длягрануляции добавляют известковое молоко.
Сейчасосновная проблема на Макеевском металлургическом заводе — отсутствие очистныхсооружений на мартеновских печах. 47% вредных выбросов приходится именно намартеновские печи. Кроме того, сильным источником пылевыделения является рудныйдвор, подбункерные помещения доменной печи, т.к. во время разгрузки — погрузкиматериалов выделяется большое количество пыли. В проекте — построениецентральной пылеулавливающей станции.
Охранаводного бассейна. Так как в Донбассе нет крупных водных источников, то назаводе применяется система оборотного водоснабжения. Т.е. использованная водапроходит очистку и используется повторно. По ходу очистки и охлаждения водывозникают ее потери, и для возобновления осуществляется подпитка свежейтехнической водой. В оборотном цикле находится 96 % воды и лишь 4% подпитка.
Кроме того,на заводе существует 3 сброса вод:
— сбросливневых водоочисток;
— сброс отхимической водоочистки;
— переливыпрокатных цехов.
1.2 Источникиобразования, выход и металлургическая ценность отходов мартеновскогопроизводства
Классификацияотходов производства возможна по различным признакам, среди которых, основнымиможно считать следующие:
а) поотраслям промышленности — черная и цветная металлургия, рудо- и угледобывающаяпромышленность, нефтяная и газовая и т.д.;
б) пофазовому составу — твердые (пыли, шламы, шлаки), жидкие (растворы, эмульсии,суспензии), газообразные (оксиды углерода, азота, соединение серы и др.);
в) по производственнымциклам — при добыче сырья (вскрышные и овальные породы), при обогащении(хвосты, шламы, сливы), в пирометаллургии (шлаки, шламы, пыли, газы), в гидрометаллургии(растворы, осадки, газы).
Наметаллургическом комбинате с замкнутым циклом (чугун-сталь-прокат) твердыеотходы могут быть двух видов — пыли и шлаки.
Довольночасто применяется мокрая газоочистка, тогда вместо пыли отходом является шлам.Наиболее ценными для черной металлургии являются железосодержащие отходы (пыль,шлам, окалина), в то время как шлаки в основном используются в других отрасляхпромышленности. При работе основных металлургических агрегатов образуется большееколичество тонкодисперсной пыли, состоящей из оксидов различных элементов.Последняя улавливается газоочистными сооружениями и затем либо подается вшламонакопитель, либо направляется на последующую переработку (в основном каккомпонент аглошихты).
Шламы можноразделить на:
1) шламыагломерационных фабрик;
2) шламыдоменного производства:
а) газоочистокдоменных печей;
б) подбункерныхпомещений доменных печей;
3) шламыгазоочисток мартеновских печей;
4) шламыгазоочисток конвертеров;
5) шламыгазоочисток электросталеплавильных печей.
По содержаниюжелеза их подразделяют следующим образом:
а) богатые(55-67%) — пыль и шлам газоочисток мартеновских печей и конвертеров;
б) относительнобогатые (40-55%) — шламы и пыли аглодоменного производства;
в) бедные(30-40%) — шлам и пыль газоочисток электросталеплавильного производства.
Основнымихарактеристиками шламов являются химический и гранулометрический состав, однако,при подготовке шламов к утилизации необходимо знать параметры, как плотность,влажность, удельный выход и др. Следует отметить, что пыли (шламы)металлургических предприятий по химическому (и отчасти по гранулометрическому)составу отличаются друг от друга, поэтому эти характеристики представлены далеев усредненном виде.
Шламы пылеулавливающихустройств мартеновской печи образуются при очистке газов, выходящих из нее, обычнов скрубберах или трубах Вентури. Перед ними устанавливаются радиальные илитангенциальные сухие пылеуловители, в которых улавливается наиболее крупная,так называемая колошниковая пыль, которая возвращается в аглопроизводство как компонентшихты. Химический состав шламов по основным компонентам, %:
Feобщ 30-50;CaO 5.0-8.5; SiO2 6.0-12; Al2O3 1.2-3.0; MgO 1.5-2.0;
P 0.015-0.05;Sобщ 0.2-0.9; Cобщ 2.5-30.0; Zn 0.05-5.3.
Плотность ихколеблется в пределах 2.7-3.8 г/см, удельный выход в среднем составляет2.75ё0.84%. Коэффициент использования этих шламов изменяется (для разныхпредприятий) довольно значительно – от 0.1 до 0.8. Это довольно тонкодисперсныйматериал: фракции >0.063 мм до 10-13%, 0.016-0.032 мм от 16 до 50% и
В настоящеевремя эти шламы используются как добавка к агломерационной шихте. Сравнительнонизкий уровень их использования объясняется относительно невысокой долей железав них (Feобщ1%), что требуетпредварительного обесцинкования шламов. Шламы подбункерных помещениймартеновских печей образуется при гидравлической уборке просыпи с половподбункерных помещений, их составной частью является также пыль аспирационныхустановок этих помещений. По химическому составу эти шламы подобны шламамаглофабрик — в них имеются почти все компоненты аглошихты, %:
Feобщ 33-35;SiO2 7-11; Al2O3 1-3; CaO 8-28; MgO 1-3; MnO 0.1-1.5; P2O5 0.01-0.2; Sобщ 0.15-0.40;Cобщ
Шламыподбункерных помещений по гранулометрическому составу являются материаламисредней крупности (частиц размером 0.1-0.063 мм 20-40%). Плотность шламовподбункерных помещений колеблется в пределах 3.5-4.5 г/см. Эти шламы обычно используютсякак добавка к агломерационной шихте.
Обезвоживаниешламов. Пыли металлургического производства, обычно, не требуют какой — либопредварительной подготовки перед утилизацией. Шламы, прежде чем их использовать(например, в качестве компонента шихты), необходимо подвергнуть обезвоживанию(сгущению, фильтрованию, сушке).
Сгущение — процесс повышения концентрации твердой фазы в сгущаемом продукте (шлам, пульпа),протекающий под действием гравитационных и (или) центробежных сил. При сгущениишламов стремятся получить не только осадок достаточной плотности, но и возможноболее чистый слив, что позволяет использовать последний в оборотном цикле и исключитьпотери твердого продукта. Поскольку количество воды в сгущаемом продуктесоставляет 30-60%, то использовать такой обводненный материал в качестведобавки к аглошихте или окомковывать его с целью получения окатышей практическиневозможно. Поэтому сгущенный продукт необходимо профильтровать для того, чтобысодержание влаги в нем снизить до 8-10%. При фильтровании шламов происходитпроцесс разделения жидкого и твердого под действием разрежения или давления,сопровождающийся удалением влаги через пористую перегородку (обычно фильтровуюткань и частично осадок). На фильтрование обычно подают шламы, частицы которыхимеют размер
Металлургическаяценность шлака состоит в том, что наличие в печи жидкого текучего шлаканеобходимо, прежде всего, для выведения из печи составляющих пустой породыжелезных руд, вносимых агломератом и окатышами. Основу пустой породыбольшинства руд так же, как и основу золы кокса, составляют SiO2 и А12О3,температура плавления которых (соответственно 1710 и 2050°С) выше температур вдоменной печи, в связи, с чем они в печи расплавиться не могут. Посколькумартеновская печь не приспособлена для удаления твердых продуктов плавки,необходимо перевести оксиды SiO2 и А12О3 в жидкую фазу, что достигаетсядобавкой в шихту агломерации флюса — известняка, вносящего оксид СаО, который,взаимодействуя с SiO2 и А120з, образует легкоплавкие химические соединения.Последние при температурах мартеновского процесса расплавляются, переводя,пустую породу и золу кокса в жидкую фазу — шлак, который периодически выпускаютчерез летки, освобождая печь от непрерывно поступающих сверхуневосстанавливаемых оксидов. Другой важной функцией шлака являетсядесульфурация: в шлак из чугуна удаляется сера.
Конечный шлакна 85-95% состоит из SiO2, А12О3 и СаО и содержит, %: 38-42 SiO2, 38-48 СаО,6-20 А12О3, 2-12 Мg0, 0,2-0,6 FеО, 0,1-2 МnО и 0,6-2,5 серы (в основном в видеСа). Температура шлака несколько выше температуры чугуна и составляет1400-1560°С.
Количествошлака на 1 т выплавляемого чугуна (выход шлака) колеблется в пределах от330-400 кг до 600-900 кг. Это количество, как и состав шлака, оказывает большоевлияние на ход плавки и конечные показатели процесса. В условиях Макеевскогометаллургического завода этот показатель равен 468-550 кг шлака на тоннучугуна.
А ценностьшламов состоит в том, что шламы, после своего основного назначения еще могутбыть утилизированы и принести дополнительную выгоду предприятию. Отделениеподготовки к утилизации железосодержащих шламов работает последующей схеме:шламы из радиальных отстойников после сгущения до 600 г/л поступают ввакуум-фильтры, а после них (с влажностью 36%) в сушильные барабаны; затемшламы с влажностью 10% подаются на аглофабрику. Известно, однако, чтоиспользование шламов в качестве компонента аглошихты осложняетсянестабильностью их химического и гранулометрического состава, что требуетразработки технологии рекуперации этих материалов в каждом конкретном случае.Использование в аглошихте таких тонкодисперсных материалов, как шламысталеплавильного производства, приводит к ухудшению газопроницаемостиспекаемого слоя и вследствие этого к снижению производительности агломашины. Крометого, увеличивается вынос весьма мелких частиц (размером
Химическийсостав пыли изменяется в широких пределах. Например, при выплавке предельногочугуна и работе с повышенным давлением в печи пыль содержит, %:
SiO2 – 14.6;MgO – 4.35; Al2O3 – 4.35;
CaO – 11.85;S – 0.74; MnO – 3.75, остальные – оксиды железа.
Дисперсныйсостав пыли также зависит от многих факторов и может колебаться в широкихпределах: Размер частицы, мкм 200 200-100 100-60 60-20 20-10 10-1. Массоваядоля, %: 34.5 12.3 19.0 25 7.5 1.7
На литейном дворепыль и газы выделяются в основном от леток чугуна и шлака, желобов участковслива и ковшей. Удельные выходы вредных веществ на 1 т чугуна составляют:400-700 г пыли, 0.7-1.15 кг СО, 120-170 г SO2. Максимальное количество пыли игазов выбрасывается во время выпуска чугуна и шлака. Пыль и газы удаляютсячастично через фонари литейного двора (около 160 г пыли на 1 т чугуна),частично с помощью аспирационных систем с очисткой пыли перед выбросом ватмосферу преимущественно в групповых циклонах.
На сегодняшнийдень по заводу выделено 52 вида различных отходов. Сейчас проблема утилизацииотходов очень актуальна.
В частности,шлак цветного литья отправляется на предприятия цветной металлургии, т.к. в немсодержится большое количество цветных металлов; вся колошниковая пыльнаправляется на цементные заводы; окалина прокатного производства отправляетсяна аглофабрики, мартеновский шлак используется при строительстве дорог.
В настоящеевремя на Макеевском металлургическом заводе приходится около 10% общегородскихвыбросов в атмосферу. Существуют несколько направлений снижения вредноговоздействия предприятия на окружающую среду:
Вывод изэксплуатации действующих технологических агрегатов;
Строительствопылигазоочисных сооружений на эксплуатируемых агрегатах;
Реконструкцияагрегатов с внедрением новейших технологий и образования, снижающих выбросы.
Структуравыбросов завода показывает, что вредными основными веществами является пыль иоксиды азота. Если рассматривать выбросы по видам производства, то намартеновское приходится более 40%.
Наиболееприемлемым направлением работы по снижению выбросов является реконструкцияагрегатов с внедрением новейших технологий.
Расположениезавода в центре густонаселенного города ставит еще одну важную проблему –складирование отходов производства: шлаки, шламы, пылевидные отходы и т.д.Большее внимание уделено утилизации железосодержащих отходов: калашниковаяпыль, шламы доменного производства, пыль сухих газоотчисток ЭСПУ, первичная ивторичная окалине цехов.
Переработкаотходов производства связана с капитальными вложениями, поэтому инструментом ееуправления должны стать не контроль, а наказание, а меры рыночногоэкономического стимулировано ресурсосберегающих производств и полученияэкологически чистых продукций.
2. Специальнаячасть
2.1Технология улавливания и обеспыливание отходящих мартеновских газов
Вмартеновских цехах производится более 50 % всей выпускаемой стали.
Количество,состав и параметры дымовых газов. В мартеновской печи дымовые газы образуются врезультате сгорания топлива, нагрева и разложения сыпучих материалов иокисления углерода шихты (углекислый газ и оксид углерода).
Какпоказывают промышленные исследования, на современных мартеновских печахколичество продуктов сгорания перед газоочисткой из-за присосов по газовомутракту оказывается в 1,8—2,0 раза больше количества газов, образующихся в печи.Для печей, работающих с подачей мазута (20—50 % по теплу), количество продуктовсгорания увеличивается на 5%. Вследствие увеличения присосов к концу кампании объемуходящих газов увеличивается на 10—15%.
Температурагазов после регенераторов —в среднем 600— 700 °С, в период заливки чугуна накороткое время она повышается до 700—800 °С.
Среднийсостав уходящих продуктов сгорания печей, работающих на дутье, обогащенном кислородом,% (объемные):
10,5—15,1 СО2:16—16,5 Н20; 62,3—66,1 N2; 6,5—7,1 О2; следы S02.
Уходящие газымартеновских печей содержат большое количество пыли, выделение которой по ходуплавки (рис. 1 а) неравномерно. Максимальное пылевыделение наблюдается в периодплавления при продувке ванны кислородом.
В начальныйпериод плавки пыль крупная, она состоит из частиц руды, известняка и некоторыхдругих компонентов. Пылеобразование связано с растрескиванием шихты принагреве, а также с угаром оплавляемого металла.
/>
Рис. 1 (а, б).Изменение запыленности газов мартеновской печи:
В периодплавления при продувке ванны кислородом выделяется большое количествомелкодисперсной пыли (размер частиц
Интенсивностьпылевыделения существенно снижается с рассредоточением подачи кислорода.Оптимальными считают шестисопловые фурмы с наклоном сопел 20—30° по отношению кгоризонту.
Для снижениятемпературы в зоне продувки в струю кислорода иногда добавляют топливо(природный газ или мазут), сыпучие материалы (железорудный концентрат илиизвесть) или просто воду. При этом, выбросы пыли заметно сокращаются (на 20 — 30 %).
Основнуючасть пыли составляют оксиды железа, количество которых достигает 65—92%.Примерный состав мартеновской пыли перед газоочисткой при работе печи спродувкой кислородом, %:
92,7 Fe2O3;0,9 А12О3; 1,65 СаО; 0,9 MgO; 1,1 МnО; 0,8 SiO2.
Дисперсныйсостав пыли во многом зависит от интенсивности продувки ванны и для среднихусловий может быть выражен следующими цифрами:
Размерчастиц, мкм 5
Содержание, %60 34 6
Обработка этихданных показывает, что dm = 0,8 мкм; qч = 3,1.
Пыль,уносимая из печи, в значительной степени оседает по газовому тракту: 50—60 % вшлаковике, 15—20 % регенераторах, 10—15 % в котле-утилизаторе. Таким образом,запыленность газа после котла-утилизатора (перед газоочисткой) составляет10—15% содержания пыли в газах, выходящих из печи.
Удельноеэлектрическое сопротивление пыли составляет 107—1010 Ом*см2. В уходящих газахмартеновских печей, кроме пыли, содержатся вредные газообразные компоненты:30—50 мг/м3 оксидов серы и 200—400 мг/м3 оксидов азота.
Из отходящихгазов мартеновских печей газообразные компоненты в настоящее время неулавливаются.
Практическиза всеми крупными мартеновскими печами установлены котлы — утилизаторы, вкоторых за счет выработки водяного пара температура отходящих газов снижается с600— 700 до 220—250 °С. Котлы-утилизаторы мартеновских печей типизированы иизготовляются в серийном порядке котлостроительными заводами.
Для очисткиотходящих газов мартеновских печей применяют в основном установки двух типов:сухой очистки в электрофильтрах и мокрой очистки в скрубберах Вентури (рис.2 а,б). Эффективность обоих аппаратов приблизительно одинакова: и в том, и в другомслучае можно снизить концентрацию пыли в отходящих газах до 100 мг/м3, чтосоответствует санитарным требованиям.
Наиболее подходятдля очистки мартеновских газов электрофильтры типа ЭГА, обеспечивающие прискорости газов 1 —
/>
Рис. 2,Применяемые схемы охлаждения и очистки газов мартеновских печей:
а — мокрая очисткав скрубберах Вентури.; б — сухая очистка в электрофильтрах.
1 —мартеновская печь; 2 — котел-утилизатор; 3 — трубы Вентури;
4 — каплеуловитель;5 — дымосос; 6 — дымовая труба; 7 — сухой электрофильтр.
Такимобразом, в современных условиях для очистки отходящих газов мартеновских печейследует рекомендовать электрофильтры типа ЭГА. Только в тех случаях, когдаэлектрофильтр из-за отсутствия места установить невозможно, следует применятьскрубберы Вентури, из которых наиболее подходящими являются трубы Вентури срегулируемым сечением прямоугольной горловины, снабженные каплеуловителями сзавихрителем.
2.2 Аппаратыи схемы очистки газов
Очистныесооружения мартеновского цеха.
В цехеустановлены мартеновские печи емкостью по 250 и 500 т. с основной футеровкой.Печи однованновые, отапливаются смесью природного и коксового газа сдобавлением мазута. Особенностью печей является наличие реформаторов, в которыхчасть природного газа и весь мазут подвергаются разложению с целью получениясажистого углерода, обеспечивающего высокую светимость факела.
Основныеразмеры:
• площадьпода на уровне порогов завалочных окон 52 м2;
• глубинаванны 1 м;
• высотасвода под уровнем порогов завалочных окон 2,9 м;
• центральныйугол свода 86°;
• полезныйобъем шлаковиков 63 м3;
• объемвоздушной насадки регенератора 190 м;
• высотадымовой трубы 75-80 м.
Технологическаясхема очистки мартеновских газов приведена на рисунке 3.
/>
1 — рабочеепространство; 2 — шлаковики; 3 — регенераторы; 4 — воздушные клапаны; 5,9-дымовые шиберы; 6, 7, 8 — газовые клапаны; 10 — вентиляторы; 11 — дымоваятруба.
Конструкциямартеновской печи: свод печи, правая и левая головки, правый и левыйрегенераторы для подогрева воздуха и газа, система шиберных затворов, дымоваятруба. В верхнем строении печи имеется 5 завалочных окон. В задней стенкеимеется сталевыпускное отверстие и желоба для заливки жидкого чугуна в печь.
Рабочеепространство печи ограничено снизу подом, с боков — поперечными и продольнымиоткосами, передней и задней стенкой, а сверху перекрыто сводом. Нижняя частьрабочего пространства от пода до уровня порогов рабочих окон является ванной, вкоторой находятся жидкий металл и шлак.
Нижнеестроение печи состоит из шлаковиков, регенераторов, системы боровов сперекидными и регулирующими газовые потоки устройствами. Шлаковики служат дляосаждения в них большей части пыли, содержащейся в продуктах сгорания. Пыльсостоит из основных оксидов, в том числе 60-80% оксидов железа, и образуется изчастиц, выносимых из жидкой ванны, а также из добавляемых в печь сыпучихматериалов — железной руды, извести и другое. В шлаковиках осаждается до 75%пыли.
Из шлаковиковотходящие газы с температурой 1500-1600 °С попадают в насадки регенераторов.
Дляуправления движением газов и осуществления «перекидок» в боровах и газоходахустанавливают систему шиберов, клапанов, дросселей. Из боровов дымовые газыпоступают в дымовую трубу.
При нагревепоступающих в печь газа и воздуха, в регенераторах обеспечивается достаточновысокая температура факела (> 1800 °С). Чем выше удается повыситьтемпературу поступающих в печь газа и воздуха, тем выше температура факела итем лучше работает печь.
Дляинтенсификации процесса горения топлива используют турбинный воздух и воздух,обогащенный кислородом. Температура нагрева воздуха в насадках регенераторов1100-1200 °С.
2.3 Расчётполого скруббера
Расчётомполого скруббера определяют его объём, а следовательно, и расход воды.Количество тепла Q, кВт, которое газ должен отдать в процессе своего охлаждениядо заданной температуры, определяют по формуле:
Q=Vо[ссм(t/>– t/>)+f1(I1п–I2п),
Где Vо –количество сухого газа при нормальных условиях, подлежащее охлаждению, м³/с;
Ссм — объёмная теплоёмкость газа при нормальных условиях, кДж (м³*˚С);
t1 и t2 –температура начального и конечного состояний газов ˚С;
I1п и I2п –энтальпия водяного пара в газе соответственно до и после охлаждения, кДж/м³;
f1 –влагосодержание газа до охлаждения, кг/м³.
Начальную иконечную энтальпию водяного пара, кДж/м³, рассчитывают по формулам:
I1п = 2480 +1,96 t1
I2п = 2480 +1,96 t2
Пренебрегаятеплопотерями в окружающую среду, полезный рабочий объём скруббера, м³,рассчитывают по формуле:
Vскр= Q/kΔt, где
k – объемныйкоэффициент теплопередачи в скруббере, Вт/(м³*˚С);
Δt –средняя разность температур газа и жидкости, ˚С.
Среднююразность температур газа и воды в сруббере (газ и вода движутся противотоком)определяют из выражения:
Δt= [(t1 — tk) – (t2 — tн)]/2,3lg(t1 — tk)/(t2 — tн), где
tk и tн –начальная и конечная температура воды, ˚С.
Рассчитаемполый скруббер, где
V0 = 120 тысм³/ч; t1 = 225 ˚С, t2 = 100 ˚С;
f1 = 70 г/м³;27,6% СО2, 63% N2, 9,4% О2; давление газа перед скруббером ρ = 49000 Па;барометрическое давление ρбар = 101325 Па; температура воды, поступающей вскруббер, tн = 30 ˚С.
1) найдёмколичество сухих газов при нормальных условиях:
V0 сух =V0 вл * 0,804/(0,804 + f1)
V0 сух =(120000/3600)*0,804/(0,804 + 0,07) = 30,66
2) Рассчитаемобъёмную теплоёмкость газа при нормальных условиях:
N2 =1,040*1,25 = 1,29 кДж (м³*˚С)
СО2 = 0,836 *1,963 = 1,64 кДж (м³*˚С)
О2 =0,911*1,429 = 1,30 кДж (м³*˚С)
Тогда Ссм =1,25*0,63 + 1,64*0,276 + 1,30*0,094 = 1,36 кДж (м³*˚С)
3) Найдёмначальную и конечную энтальпию водяного пара:
Q=Vо[ссм(t/>– t/>)+f1(I1п–I2п)
I1п = 2480 +1,96 t1
I2п = 2480 +1,96 t2
I1п = 2480 +1,96*225 = 2921 кДж/кг
I2п = 2480 +1,96*100 = 2676 кДж/кг
Q = 30,66 [1,36(225– 100) +0,07 (2921 – 2676)] = 5738,01 кВт
Находимконечную температуру воды tк на выходе из скруббера. Она может быть принята на5 – 10 ˚С ниже температуры мокрого термометра. Температура мокроготермометра
t1 = 225 ˚Си f2 = 70 г/м³
tм = 57 + (62– 57)/100*50 = 59,5 ˚С
конечнаятемпература воды tк = 59,5 – 9,5 = 50 ˚С
Рассчитываемсреднюю разность температур газа и воды в скруббере по формуле:
Δt = (225– 50) – (100 – 30)/2,3lg [(225 – 50)/(100 – 30)] = 114 ˚С
Определяемрабочий объём скруббера по формуле. Объёмный коэффициент теплопередачипринимаем равным 200 Вт/(м³*˚С);
Vскр =5738,01/(200*114) = 252 м³
Мв = (5708,01*10³)/[0,5(2010*100– 30) + (1 – 0,5)*(50 – 30)] = 57,1 кг/сек
Конечноевлагосодержание газа на выходе из скруббера определяем по диаграмме I – χ.Для этого на линии насыщения φ = % находим точку, соответствующую tм = 59,5˚С.Двигаясь от этой точки по линии I = const до пересечения с линиейсоответствующей t2 = 100 ˚С, находим, что на выходе из скрубберавлагосодержание газа χ2 = 0,130 кг/кг. Для выражения влагосодержания f2 = χ2ρ0кг/м³ находим плотность газовой смеси при нормальных условиях по формуле:
ρ0 = 1/100(1,963*27,6+ 1,25*63 + 1,429*9,4) = 1,46 кг/м³
Тогда f2 = 0,130*1,46= 0,19 кг/м³
Рассчитываемобъём газа при рабочих условиях на выходе из скруббера по формуле:
V = 120000/3600*101325(273+ 100)/273(101325 + 49000)*(1 + 0,19/0,804) = 24,75 м³/с
Определяемразмеры скруббера. Приняв скорость газа в нём равной 1,0 м/с, рассчитываемдиаметр скруббера;
D = √4V/πν
D = √(4*24,75)/(3,14*1,0)= 5,62 м
Высотускруббера находим из уравнения
Н =4Vскр/πD²
Н = 4*252/3,14*5,62² = 10,16 м
Отношение Н/D= 10,16/5,62 = 1,8 близко к рекомендуемой практикой величине 2,5
Рассчитываемколичество форсунок для установки в скруббере. Принимаем в установке в скрубберэвольвентные форсунки диаметром 75 мм и с соплом диаметром 25,3 мм. Задавшисьдавлением воды перед форсункой 2*10³ кПа, по графику находим еёпроизводительность:
М1 = (18,5 *1000)/3600 = 5,1 кг/сек
Числофорсунок, которое требуется установить в скруббере, составит:
n = Мв /М1
n = 57,1/5,1= 11 шт.
2.4 Расчётскоростного пылеуловителя с трубами Вентури
Рассчитаемскоростной пылеуловитель с трубами Вентури, где V0 = 120 тыс м³/ч; t1 =225 ˚С, t2 = 100 ˚С; f1 = 70 г/м³; 27,6% СО2, 63% N2, 9,4% О2.
Запылённостьгаза q1 = 7,5 г/м³; разрежение перед трубами Вентури ρ = 3000 Па;барометрическое давление ρбар = 101325 Па. Требуемая конечная запылённостьгаза q2 90 мг/м³; температура воды, подаваемой в аппараты, t1.в = 18 ˚С.
Найдёмтребуемую эффективность пылеуловителя:
ŋ = (q1– q2)/q1
ŋ = (7500– 90)7500 = 0,988
Число единицпереноса определяем по формуле:
Nч = ln[1/(1– ŋ)]
Nч = ln[1/(1– 0,988)] = 3,88
Найдёмзначение удельной энергии Кт. Значение 3,88 = 1,565*10-6Кт1,619 от куда Кт =8903 кДж/1000 м3
Рассчитаемколичество газов, поступающих в трубы Вентури при рабочих условиях:
V1 = 120000/3600*101325(273 + 225)/273(101325 – 3000)*(1 + 0,07/0,804) = 68,30 м3/сек
Принявудельный расход воды m = Vв/V1 = 1*10-3 м3/м3, находим общий расход воды натрубы Вентури:
Vв = m*V1
Vв = 1*68,3 =68,3 л/см
Рассчитаемгидравлическое сопротивление скруббера Вентури, приняв давление воды ρв =300 Па:
ΔР = Кт– ρв*m;
ΔР =8903 – 30000*1*10-3 = 8603 Па
Находимплотность газа при нормальных условиях на входе в трубу Вентури:
ρ0 =1/100(1,963*27,6 + 1,25*63 + 1,429*9,4) = 1,46 кг/м³
Рассчитаемтемпературу газа на выходе из трубы Вентури:
t2 = (0,133 –0,041*1)225 + 35 = 61 ˚С;
Находимвлагосодержание газа на выходе из труб Вентури:
χ1 = f1/ρ0
χ1 =0,07/1,46 = 0,048 кг/кг
f2 =0,11*1,46 = 0,161 кг/м3
Находимплотность газа при рабочих условиях на выходе из скруббера Вентури:
ρ2 = (ρ0+ f2)273(ρбар – ρ — Δ ρ)/(1 + f2/0,804)101325(273 + t2);
ρ2 =(1,42 + 0,161)273(101325 – 3000 – 6730)/(1 + 0,161/0,804)*101325* (273 + 61) =0,973 кг/м3
Найдёмколичество газа на выходе из трубы Вентури:
V2 = (V0/3600)*(ρ0/ρ2);
V2 =(120000/3600)(1,46/0,973) = 50,01 м3/сек
Размерыинерционного пыле – и каплеуловителя (бункера) определим по скорости в егопоперечном сечении
νσ= 2,5 м/сек:
Dσ =1,13 √V2/ νσ;
Dσ =1,13 √50,01/2,5 = 5,1 м
Высотуцилиндрической части бункера принимаем Нσ = 4,3 м, гидравлическоесопротивление бункера рассчитаем, приняв ξσ = 80:
ΔРσ= ξ (ν2σ/2)*ρ2
ΔРσ= 80(2,52/2)0,973 = 243,25 Па
Находимдиаметр центробежного скруббера типа МП – ВТИ. Скорость газа в цилиндрическойчасти скруббера принимаем за ν = 4,5 м/сек:
Dскр = 1,13 √V2/ν2;
Dскр = 1,13√50,01/4,5= 3,8 м
Предусматриваемстандартный скруббер диаметром 3300 мм и рассчитаем действительную скоростьгаза в нём:
ν = 4*V2/π*Dскр2;
ν =(4*50,01)/(3,14*3,82) = 4,41 м/сек
Длярассчитываемого скруббера Н = 3,8*Dскр;
Н = 3,8*3,8 =14,44 м
Определимгидравлическое сопротивление скруббера, при ξ = 34:
ΔРскр =34*(4,412/2)*0,973 = 321,69 Па
Гидравлическоесопротивление труб Вентури составит:
Δρтв= Δρ0 – Δρσ — Δρскр
Δρтв= 8603 – 243,25 – 321,69 = 8038 Па
Рассчитываемскорость газа в горловине трубы Вентури по формуле:
ν2 = √2*ΔρТВ/ξс + ξж*ρж*m;
ν2 = √(2*8038)/(0,15*0,973+ 0,75* 966*1*10-3) = 136 м/сек
Определяемгеометрические размеры трубы Вентури. Для обеспечения равномерного орошениятрубы Вентури через одну центрально расположенную форсунку принимаем диаметргорловины трубы D2 = 300 мм и рассчитаем число труб Вентури:
D22 = 1,132√V2/ν2*n
От куда n =1,132*V2/ν2
D22 = 1,132[50,01/(136*0,32)]= 6 шт.
Приняв 6 трубВентури, уточняем диаметр горловины:
D2 = √50,01/(136*6)= 0,247 м
Рассчитываемдиаметр входного сечения конфузора, приняв скорость газа в нём ν3 = 20м/сек
D1 = 1,13√V1/ν1*n
D1 = 1,13√68,30/(20*6)= 0,852 м
Диаметрвыходного сечения диффузора при скорости газа в нём ν3 = 20 м/с составит:
D3 = 1,13√V2/ν3*n
D3 = 1,13√50,01/(20*6)= 0,729 м
Найдём длиныотдельных частей трубы Вентури: длинна конфузора, если α1 = 25˚:
l1 = 2,25(D1 –D2)
l1 = 2,25(0,852– 0,247) = 1,361 м
Длинагорловины:
l2 = ¾*D2
l2 =0,15*0,247 = 0,037 м
Длиннадиффузора α2 = 6˚:
l3 = (D3–D2)/2tg α2/2
l3 = (0,729 –0,247)/2tg6/2 = 4,167 м
Полная длиннакаждой трубы Вентури:
l = l1 + l2 +l3
l = 1,361 +0,037 + 4,167 = 5,565 м
2.5Технология подготовки вторичных материальных ресурсов
Производственнаяпыль образуется в результате механического измельчения твёрдых тел,транспортировки пылевидных материалов, не полного сгорания горючих веществ ипри процессах конденсации. По происхождению пыль бывает органической,неорганической и смешанной, состоящей из органических и неорганических веществ.
По размеручастиц пыль подразделяется на «собственно» пыль, размер частиц которой более 10мкм, «облако» — размер частиц от 10 до 0,1 мкм и «дым» — размер частиц менее0,1 мкм. Дым практически не оседает и постоянно загрязняет атмосферу.
Пылинкиразмером более 50 мкм задерживаются при дыхании в носу, носоглотке, трахее икрупных бронхах. Пылинки в 15 — 10 мкм задерживаются в верхних дыхательныхпутях, в том числе и в мелких бронхах. Пылинки в 10 — 5 мкм могут достигатьальвеол лёгких, однако главным образом задерживаются в верхних дыхательныхпутях. Мелкая пыль с частицами размером 5 – 0,1 мкм и менее при дыханиипопадает в альвеолы лёгких и, следовательно, является наиболее опасной.
Вметаллургическом производстве чаще всего приходится встречаться с пылью,содержащей окись кремния, окислы железа, окислы марганца и фтористыесоединения. Контроль за содержанием пыли в воздухе рабочих помещенийпроизводится обычно весовым методом который заключается в просасыванииопределённого объёма воздуха через фильтр, заключённый в стеклянной трубке. Поокончании просасывания требуемого объёма воздуха фильтр взвешивается на аналитическихвесах. Сущность счетного метода заключается в осаждении пыли из определённогообъёма воздуха с помощью специальных приборов на покровное стёклышкомикроскопа. После этого, под микроскопом при увеличении более чем в 1000 разподсчитывают пылинки и определяют их формы и размеры.
Для быстрогоопределения степени запылённости воздуха пользуются фотоэлектрическим методомкоторый основан на том, что запылённый воздух ослабляет проходящие через негосветовые лучи. К числу наиболее радикальных мероприятий по борьбе с пыльюотносятся рационализация технологических процессов и усовершенствованиеоборудования в направлении предупреждения образования и распространение пылипри переработке и транспортировке материалов. К таким мероприятиям можноотнести улучшение процесса спекания шихты на аглофабриках, увлажнение пылящихматериалов, замену абразивного способа удаления пороков у слитков и заготовокогненным методом, применение пневмотранспорта и других видов закрытоготранспорта для перемещения пылящих материалов и тому подобное. Широкоевнедрение механизации и автоматизации процессов также является одним из важныхоздоровительных мероприятий.
Особоговнимания заслуживает вопрос о герметизации пылящих агрегатов и транспортныхустройств по всему циклу производственного процесса. Герметизацией производственногооборудования в некоторых случаях удаётся полностью предотвратить выделение пылиокружающее пространство.
Гидрообеспыливаниеявляется одним из эффективных методов борьбы с распространением пыли. Наметаллургических предприятиях этот способ с успехом применяется для подавленияпыли на агломерационных фабриках и в мартеновских цехах. Испытанным средством вборьбе с пылью является обеспыливающая вентиляция, которую устанавливают в видеместных отсосов от кожухов-укрытий и пылящих устройств.
Вводитьсистемы обеспыливающей вентиляции в эксплуатацию можно только после того, какбудет достигнута проектная эффективность ее работы. Вентиляционные установкитребуют квалифицированного надзора и ухода. Запыленный воздух перед выбросомего в атмосферу должен очищаться от пыли в специальных установках.
Для очисткизапыленного воздуха применяют различные способы: сухую очистку впылеосадительных камерах, циклонах, мультициклонах, инерционных и матерчатыхфильтрах; электрическую очистку сухих и мокрых электрофильтрах; очистку пылиультразвуком. На Макеевском металлургическом заводе для очистки запыленноговоздуха и газов применяют пылеосадительных камеры, циклоны и мультициклоны,мокрую очистку в скрубберах и электрическую очистку.
Иногда,полезно изолировать пыльные производственные участки от других помещений. Такаяизоляция выполняется установкой перегородок или заключением отдельных особопылящих агрегатов в специальные кожухи – кабины. В помещениях с повышенной итрудно устранимой запыленностью воздуха создают местные зоны чистого воздуха посредствам искусственной подачи воздуха на рабочие места по трубопроводамбольшого сечения с незначительной скоростью выдачи воздуха (порядка 0,3 – 0,5м/с). Хороший эффект дают кабины с подачей в них чистого воздуха.
Удаление пылис полов, стен, конструкций и оборудования производят гидросмывом илипромышленными пылесосами.
В пыляхмартеновского производства содержится довольно значительное количество цинка,свинца и солей щелочных металлов, вредно влияющих на процесс получения чугуна.Особенно нежелателен цинк, вызывающий образование настилов в мартеновской печи,разрушение ее футеровки, ухудшающий качество агломерата, изготовленного изсырья с большим содержанием цинка. При утилизации таких пылей присадкой их вагломерационную шихту происходит накопление цинка в получаемом агломерате. Посуществующим нормам содержание цинка в сырье, поступающем в мартеновскую печь,не должно превышать 0,5 %.
Этосвидетельствует о необходимости обесцинкования пылей (шламов), имеющихповышенное содержание цинка. Разработаны два типа процессов извлечения цинка изисходного материала (окисленные цинковые руды, цинковые шлаки и пыли, шламы) — пиро- и гидрометаллургический.
Первыйприменяется в основном в черной металлургии, второй — в цветной. Основойпирометаллургического процесса извлечения цинка (и свинца) являетсявосстановительный обжиг сырья. Можно утверждать, что все процессы полученияметаллизованных окатышей так или иначе связаны с отгонкой цинка из исходнойшихты и последующим улавливанием его в виде оксида либо металлического цинка.Взаимодействие углерода с оксидом цинка протекает по реакциям
ZnO + C =Zn(пар) + CO;
ZnO + C = 2Zn(пар) + CO2.
Перваяреакция протекает при температуре 950 С, вторая – при 1070 С и выше, причемвозгонка цинка наиболее интенсивно идет при 980-1000 С. Установлена линейнаязависимость между количеством получаемого цинка и степенью металлизации шихты.В частности, в конце трубчатой печи степень возгонки цинка возрастает до 96-98%, свинца- до 99 %, а степень металлизации — до 94 %. При температуре выше 1100С существенно ускоряется процесс возгонки всех цветных металлов, содержащихся всырье.
2.6Утилизация мартеновских шлаков
В связи свыведением из эксплуатации шлакового двора мартеновского цеха по предписаниюсанитарно-эпидемиологической станции, мартеновские шлаки также поступают нашлаковый двор ЭСПЦ.
Горячий шлаксливается (сбрасывается) в траншею, в которой осуществляется процесстермодробления и последующее дробление слитком, сбрасываемым с электромагнитакрана.
Затем шлакподвергается охлаждению, разрыхляется и перелопачивается грейфером содновременной выборкой металла электромагнитом.
Извлеченныйметалл возвращается на скрапобазу ЭСПЦ. Шлак в виде щебня рядового частичноотгружается потребителям автотранспортом и железнодорожным транспортом.
Шлаковый дворявляется источником загрязнения атмосферного воздуха неорганизованнымивыбросами.
2.7Рациональные мероприятия по повышению экологической безопасности мартеновскогопроизводства
Наиболеерациональнее будет применять для очистки мартеновских газов электрофильтры типаЭГА, обеспечивающие при скорости газа 1 – 1,2 м/сек степень очистки 98 – 99 %.Примерно такую же степень очистки могут дать прямоугольные трубы Вентури срегулируемой горловиной, работающие со скоростью газа в горловине 100 – 120м/сек и удельным расходом воды 1 – 1,2 дм3/м3.
Однако,результаты технико-экономического анализа показывают, что очистка газов вэлектрофильтрах дешевле, чем в скрубберах Вентури: суммарные удельные затратыуменьшаются по мере увеличения ёмкости печи, причём в варианте сэлектрофильтрами более быстрыми темпами.
Такимобразом, в современных условиях для очистки отходящих газов мартеновских печейследует рекомендовать электрофильтры типа ЭГА.
Борьба свыбросами газов через окна печи ведётся в двух направлениях: отвод выбивающихсягазов с помощью аспирационных систем и создание воздушных завес на окнах.Аспирационные системы занимают много места, дороги в эксплуатации и мешают припроведении ремонта печи. Поэтому более перспективно второе направление. Изсопел диаметром 12 – 15 мм, размещённых с шагом 65 мм вытекают со скоростью 80– 120 м/с, струи воздуха, перекрывающие площадь рам. При оптимальном разряжениипод сводом 35 – 45 Па полное устранение пылегазовых выбросов достигается при расходахсжатого воздуха около 2,6 тыс м3/ч на каждое открытое и около 1,3 тыс м3/ч накаждое закрытое окно. При этом количество поступающих в тракт газовувеличивается на 5 – 7 %.
Основныминаправлениями борьбы с пылеобразованиями при продувки ванны являются улучшенияконструкции кислородных фурм и использование газо-кислородной продувки.
Наиболее эффективнееприменять шестисопловые и кольцевые фурмы, обеспечивающие лучшее усвоениекислорода ванной и создающие меньше пыли, а в последние годы – двухъяруснаяфурма.
При сухойтранспортировке уловленной пыли применяют пневмо – и механический транспорт.Использование пневмотранспорта является наиболее рациональным способомтранспортировки, так как пыль удаётся перемещать на значительные расстояния(0,5 км и более).
Вмартеновском цехе вода расходуется на охлаждения кислородных фурм, на очисткугаза (при применении мокрой очистки газоочистки, а также на поливку рабочейплощадки у печей, за мочку и охлаждение инструмента, заливку шлака, мойкумеханизмов и т. д.).
При водяномохлаждении всех элементов мартеновской печи общий расход воды на выплавку 1 тстали составляет 10 – 15 м3. на восполнение потерь воды в системе требуетсядобавка свежей воды в количестве 4 – 6 % от общего расхода.
Водяноеохлаждение мартеновских цехов обладает целым рядом недостатков, основными изкоторых являются большёе водопотребление и не большой срок службыводоохлаждаемых элементов из-за прогара в результате отложений и взвесей.
Наличие вотходящих газах мартеновских печей окислов серы и азота приводит к тому, чтосточные воды мартеновских газоочисток имеют кислую реакцию и приобретаюткоррозионные свойства, так как окислы в воде.
На Макеевскомметаллургическом заводе вырабатывается постепенная модернизация мартеновскогоцеха. В марте 2002 года на мартеновской печи 3, 6 вместе с фирмой ТЕСНСОМ(Германия) введена новая технология кладки пода мартеновской печи, а такжедонная продувка ванны азотом, технология «VVS». Внедрение этой технологиидолжно обеспечить: уменьшение продолжительности плавки до 5%; увеличениесредней массы плавки до 2%; снижение затрат топлива до 10%; исключение простоевпечи на подварки пода в межремонтные периоды; снижение затрат огнеупорныхпорошков (магнезита) до 5 кг/т стали.
Существующеесостояние экологической безопасности мартеновского производства есть однозначнонеудовлетворительным — отсутствующая система очистки мартеновских газов,неудовлетворительно осуществляется переработка и использования отходов производства,используется устаревшая система охлаждения печей. Руководством Макеевскогометаллургического завода принято решение дальнейшей эксплуатации мартеновскогоцеха с применением некоторых усовершенствований, перевод производства стали надругую, более современную технологию не предполагается.
2.8 Выводы
Одной изострейших проблем на современном этапе развития металлургического комплексаУкраины являются рациональное природопользование и охрана окружающей среды.
По уровнювыбросов вредных веществ в атмосферу и водоемы, образованию твердых отходовметаллургия превосходит все сырьевые отрасли промышленности, создавая высокуюэкологическую опасность ее производства и повышенную социальную напряженность врайонах действия металлургических предприятий.
Защитаокружающей среды в отраслях металлургического комплекса требует огромныхзатрат. Различие их существенно влияет на выбор основного технологическогопроцесса. Иногда более целесообразным оказывается применение технологическогопроцесса, менее загрязняющего окружающую среду, чем контроль (с огромнымизатратами) уровня загрязненности и организации борьбы с этими загрязнениями прииспользовании традиционных технологий.
Огромнейшиерезервы и возможности решения экологических проблем заключены в комплексностипереработки сырья, в полном использовании полезных компонентов в его составе иместорождениях.
3. Организацияпроизводства
3.1 Организациятруда обслуживающего персонала мартеновского цеха
В современныхусловиях, когда все участники и звенья предприятия тесно связаны и оторганизации труда на любом из них зависит общий ритм работы, результаты трудавсего производства (линий, цеха), особую важность приобретают вопросыорганизации обслуживания рабочих мест. Установлено, что недостатки ворганизации обслуживания являются причиной примерно двух третей всех внутрисменныхпотерь рабочего времени. Чем полнее и совершеннее система обслуживания, темболее организованно протекает процесс труда и эффективнее используется рабочеевремя.
Рабочее место(РМ) является первичным звеном производственного процесса в созданияматериальных ценностей. Систему организации рабочего место с полным правомсчитают показателем организованности всего предприятия, так как онахарактеризует качество и слаженность работы всех служб предприятия.
Любое рабочееместо на предприятии должно наилучшим образом отвечать своему назначению иобеспечивать при этом выполнение основных и вспомогательных работ с наименьшимизатратами труда.
Организациютруда на рабочем месте определяют следующие факторы: разделение и кооперациятруда; совершенствование организации и обслуживания рабочих мест;рационализация приемов и методов труда; создание благоприятных условий труда;повышение квалификации кадров; совершенствования нормирования и стимулированиетруда; воспитание сознательного творческого отношения к труду.
Какпоказывает практика, в наиболее запущенном состоянии оказывается обслуживаниерабочих мест.
Организацияобслуживания РМ связана с установлением системы взаимодействия какого-либо РМ иработника с другими работниками и рабочими местами, призванными обеспечиватьего бесперебойную и качественную работу.
Рациональнаяорганизация обслуживания РМ оказывает существенное влияние на повышениепроизводительности труда, не требуя от предприятия значительных материальныхзатрат.
Общиетребования к организации обслуживания РМ для обеспечения бесперебойной работы втечение смены в мартеновском цехе сводятся к следующему:
своевременномудоведению до каждого работника производственного задания;
бесперебойномуснабжению рабочих мест документацией (чертежами, нарядами, картами и т.д.), атакже предметами труда (материалами, заготовками и т.п.);
обеспечениюпостоянной исправности оборудования, снабжению его необходимой энергией(тепловой, электрической и т.д.);
организациисистематического контроля за качеством выполненных работ, своевременной приемкеобработанных изделий и транспортировке их с рабочих мест;
постоянномуподдержанию на РМ здоровых и безопасных условий труда, а также строгого порядкаи чистоты.
Из-за несовершенствасистемы обслуживания персонала мартеновского цеха производство несет большиепотери. Между тем известно, что производство продукции определяется по самомуузкому месту в производственной цепи, которым, часто и становится организацияобслуживания РМ. Технико-экономический эффект от внедрения в производствоотдельных организационно-технических мероприятий по улучшению обслуживанияосновных рабочих значительно увеличится, если мероприятия по упорядочениюобслуживания будут взаимно увязаны. Необходима комплексная разработкамероприятий по созданию системы обслуживания, регламентирующей все видывспомогательных работ. Только при этом условии могут быть сокращены потерирабочего времени основных рабочих, связанные с обслуживанием, и значительно поднятаэффективность производства в целом
Из-заотсутствия обоснованных расчетно-аналитических нормативов численностьработников обслуживания устанавливается на основе фактически существующихсоотношений между разными категориями рабочих или на основе различного родаопытно-статистических норм. Одной из причин высокой численности вспомогательныхрабочих является диспропорция между технической оснащенностью основных рабочихи низким уровнем механизации труда на работах по их обслуживанию.
Системаобслуживания – это научно обоснованный комплекс мероприятий по регламентацииобъема, периодичности, сроков и методов выполнения вспомогательных работ поснабжению рабочих мест (как основных, так и вспомогательных работников) всемнеобходимым для бесперебойной высокопроизводительной работы в течение смены,недели, месяца.
3.2Организация заработной платы обслуживающего персонала
В системестимулирования труда ведущее место занимает заработная плата. Она являетсяглавным источником повышения благосостояния трудящихся, поскольку составляеттри четверти их доходов. Заработная плата рабочих и служащих пpедпpиятий иорганизаций пpедставляет собой их долю в фонде индивидуального потреблениянационального дохода в денежном выражении. Как основная форма необходимогопродукта она pаспpеделяется в соответствии с количеством и качествомзатраченного труда и его индивидуальными и коллективными результатами.
Организацияоплаты труда на Макеевском металлургическим заводе производится на основании:
— законодательных и других нормативных актов;
— генерального соглашения на государственном уровне;
— отраслевых,генеральных соглашений;
— трудовыхдоговоров;
Основойорганизации оплаты труда является тарифная система, которая включает: тарифныеставки, тарифные сетки, схемы должностных окладов, тарифно-квалификационныехарактеристики.
Тарифнаясистема оплаты труда используется для распределения работ в зависимости от ихсложности, а работников — в зависимости от их квалификации и ответственности поразрядам тарифной сетки. Она является основой формирования и дифференциацииразмеров заработной платы.
Тарифнаясетка (схема должностных окладов) формируется на основе: тарифной ставкиработника первого разряда, которая устанавливается в размере, превышающемзаконодательно установленный размер минимальной заработной платы;межквалификационных (междолжностных) соотношений размеров тарифных ставок.
Напредприятиях существуют в основном две формы оплаты труда — повременная исдельная. Повременная делится на: простую повременную и повременно-премиальную.Простая повременная оплата проводится по часовым тарифным ставкам, месячнымдолжностным окладам за фактически отработанное время. Приповременно-премиальной системе, кроме основного заработка, работники получаютпремию.
При прямойсдельной системе оплата производится за каждую выработанную продукцию понеизменной расценке. Сдельная расценка определяется путем деления дневнойтарифной ставки на норму выработки за смену.
Сдельно-премиальнаясистема оплаты характеризуется тем, что рабочие, кроме основного цельногозаработка, получают премии за перевыполнение норм выработки.
Сдельнаяоплата так же включает в себя сдельно-прогрессивную и аккордную систему.
Государствоосуществляет регулирование оплаты труда путем установления минимальнойзаработной платы.
Минимальнаязаработная плата — это законодательно установленный размер заработной платы запростую, неквалифицированную работу, ниже которого не может производится оплатаза выполненную работником месячную, часовую норму работы.
Минимальнаязаработная плата регулируется с учетом уровня экономического развития,производительности труда, средней заработной платы и стоимости величиныминимального жизненного уровня.
Оплата трудаподразделяется на основную заработную плату и дополнительную оплату труда.
Учет рабочеговремени на предприятиях осуществляется табельным учетом.
Каждому принимаемомуна работу присваивается табельный номер и делается отметка в трудовой книжке озачислении на работу. Бухгалтерия каждому работнику открывает лицевой счет.
Табелиделятся тарифными ставками, а так же надбавками и доплатами.
Дополнительнаяоплата труда зависит от результатов хозяйственной деятельности предприятий иустанавливается в виде премий, вознаграждений, других оплат непредвиденныхзаконодательством, или большего размера, установленного действующимзаконодательством.
Напредприятиях применяют оплату труда по трудовым соглашениям и по контракту.
Трудовоесоглашение заключается между предприятием и работником, привлекаемых со стороныдля выполнения конкретной работы.
В случае наймарабочего по контракту владелец мож6ет установить те условия оплаты труда, ссогласия рабочего, которые определены в коллективном или индивидуальномдоговоре.
Такимобразом, можно сказать, что заработная плата рабочих и служащих пpедпpиятий иорганизаций пpедставляет собой их долю в фонде индивидуального потребления национальногодохода в денежном выражении. Как основная форма необходимого продукта онаpаспpеделяется в соответствии с количеством и качеством затраченного труда иего индивидуальными и коллективными результатами.
3.3 Расчетчисленности обслуживающего персонала
Различаюткалендарный, номинальный и эффективный (расчетный) годовые фонды времениработы.
Календарныйгодовой фонд времени F/> — полное количество часов за год
24ч* 365 = 8760ч.
Номинальныйгодовой фонд времени работы F/> — это количество часов в году всоответствии с режимом работы (без учета потерь).
Эффективный(расчетный) годовой фонд времени (F/>) — это номинальный фонд времениза вычетом неизбежных потерь. Потери рабочего времени на предприятияхмашиностроения, приборостроения и металлообработки связаны с ежегоднымиотпусками, отпусками по учебе, болезни, беременности и родам и прочиминеявками, разрешенными законом.
Общаячисленность работающих цеха на планируемый период
Ч/>= Q / П/>(1 + Р/>/100)
где Q — объемнормативно-чистой (товарной) продукции на планируемый период;
П/>-производительность труда по нормативно-чистой продукции или по товарнойпродукции в оптовых ценах за отчетный период;
Р/> — ростпроизводительности труда согласно производственному заданию, %.
На 2003 год:Ч/>= 46740 /1489*(1 + 1.78/100) = 32.03% или 3203 (чел.)
На 2004 год: Ч/>= 48670/1538*(1 + 1.76/100) = 32.28% или 3228 (чел.)
На 2005 год:Ч/>=61300/1820* (1 + 1.84/100) = 34.35% или 3435 (чел.)
Численностьосновных рабочих определяют, исходя из трудоемкости производственной программыучастку (цеху) и баланса времени одного рабочего.
Численностьосновных рабочих-сдельщиков основного производства
Ч/>= В/>t/>/(F/>K/>),
Где В/> — плановыйобъем производства изделий, шт.;
t/> — трудоемкостьединицы изделия, нормо-часов;
K/> — плановыйкоэффициент выполнения норм.
На 2003 год:Ч/>=26290*19*8/ ((36-5.69)*13.3) = 9912 (чел.)
На 2004 год:Ч/>=27600*19,8*8/((36-5.71)*13,6) = 10612 (чел.)
На 2005 год:Ч/>=33400*20,6*8/((36-6.93)*13.9) = 13622 (чел.)
Потребностьво вспомогательных рабочих-сдельщиков определяют исходя из трудоемкости работ,среднего процента выполнения норм и баланса рабочего времени.
Численностьвспомогательных рабочих-сдельщиков рассчитывают по рабочим местам и нормамобслуживания согласно типовым нормам:
Расчетпотребности цеха, участка в инженерно-технических работниках, служащих и МОПосуществляют на основе штатного расписания предприятия.
4. Экономикапроизводства
4.1 Расчетгодового фонда заработной платы обслуживающего персонала
Припланировании фонда заработной платы (ФЗП) необходимо обязательное соблюдениеследующих условий:
— ростпроизводительности труда должен опережать рост заработной платы;
— общая суммазаработной платы всех категорий работающих не должна превышать лимита,определяемого по нормативу заработной платы на 1грн. продукции, утвержденногодля каждого года в пятилетнем плане экономического и социального развитияпредприятия.
Общий годовойфонд заработной платы всех категорий работающих предприятия, цеха, рассчитанныйпо нормативу заработной платы на 1грн. продукции:
З/>= Н/>* Q/>,
Где Н/> — нормативзаработной платы на 1грн. нормативно-чистой или товарной продукции предприятияна планируемый год в соответствии с пятилетним планом или цеха, которомунорматив утверждается предприятием;
Q/> — плановыйобъем нормативно-чистой продукции или товарной продукции в неизменных ценах.
На 2003 год: З/>= (7089.5+4.51+339.1+8415.6)*46740= 7407687 (грн.) – без учета отчислений в обязательные фонды.
На 2004 год: З/>= (8398+6.63+493.6+8012.3)*48670= 8230354 (грн.) – без учета отчислений в обязательные фонды.
На 2005 год: З/>= (9232.8+1.28+15.5+403.3)*61300= 5917215 (грн.) – без учета отчислений в обязательные фонды.
Планируемыйфонд заработной платы: З/>£ З/>
В фондзаработной платы включают суммы по тарифным ставкам и окладам, а также все видыдоплат за исключением выплат из фонда материального поощрения.
На 2003 год: З/>= (6120.1+6415.6+13969)*26290= 5492257 (млрд. грн.)
На 2004 год:З/>=(6305.2+5915.6+1438.2)*27600 = 3769884 (млрд. грн.)
На 2005 год:З/>=(7470.4+6415.6+1704)*33400 = 5207060 (млрд. грн.)
Структурафонда заработной платы рабочих на планируемый период включает: фонд прямойоплаты (тарифный фонд); доплаты, в том числе премии из фонда заработной платы;дополнительная заработная плата.
Даннаявеличина годового фонда заработной платы отражает расходы по заработной платепри планировании себестоимости продукции.
При расчетесреднемесячной заработной платы рабочего, которая является основой приустановлении соотношения темпов роста производительности труда и темпов ростазаработной платы, дополнительно учитывается величина премий из фондаматериального поощрения.
4.3 Путиснижения себестоимости
Получениенаибольшего эффекта с наименьшими затратами, экономия трудовых, материальных ифинансовых ресурсов зависят от того, как решает предприятие вопросы снижениясебестоимости продукции.
Непосредственнойзадачей анализа являются: проверка обоснованности плана по себестоимости,прогрессивности норм затрат; оценка выполнения плана и изучение причинотклонений от него, динамических изменений; выявление резервов снижениясебестоимости; изыскание путей их мобилизации.
Выявлениерезервов снижения себестоимости на ЗАО «Макеевском металлургическом заводе»должно опираться на комплексный технико-экономический анализ работыпредприятия: изучение технического и организационного уровня производства,использование производственных мощностей и основных фондов, сырья и материалов,рабочей силы, хозяйственных связей.
Наибольшаядоля в затратах на производство промышленной продукции приходится на сырье иосновные материалы, а затем на заработную плату и амортизационные отчисления. Влегкой промышленности доля сырья и основных материалов составляет 86%, азаработной платы с отчислениями на социальное страхование — около 9%.
Себестоимостьпродукции находится во взаимосвязи с показателями эффективности производства.Она отражает большую часть стоимости продукции и зависит от изменения условийпроизводства и реализации продукции. Существенное влияние на уровень затратоказывают технико-экономические факторы производства. Это влияние проявляется взависимости от изменений в технике, технологии, организации производства, вструктуре и качестве продукции и от величины затрат на ее производство. Анализзатрат, как правило, проводится систематически в течение года в целях выявлениявнутрипроизводственных резервов их снижения.
Экономия,обусловливающая фактическое снижение себестоимости на Макеевскомметаллургическом заводе, рассчитывается по следующему составу (типовомуперечню) факторов:
1. Повышениетехнического уровня производства. Это внедрение новой, прогрессивнойтехнологии, механизация и автоматизация производственных процессов; улучшениеиспользования и применение новых видов сырья и материалов; изменениеконструкции и технических характеристик изделий; прочие факторы, повышающиетехнический уровень производства.
По даннойгруппе анализируется влияние на себестоимость научно-технических достижений ипередового опыта. По каждому мероприятию рассчитывается экономический эффект,который выражается в снижении затрат на производство. Экономия от осуществлениямероприятий определяется сравнением величины затрат на единицу продукции до ипосле внедрения мероприятий и умножением полученной разности на объемпроизводства в планируемом году:
Э = (СС — СН)* АН,
где Э — экономия прямых текущих затрат
СС — прямыетекущие затраты на единицу продукции до внедрения мероприятия
СН — прямыетекущие затраты после внедрения мероприятия
АН — объемпродукции в натуральных единицах от начала внедрения мероприятия до концапланируемого года.
Одновременнодолжна учитываться и переходящая экономия по тем мероприятиям, которыеосуществлены в предыдущем году. Ее можно определить как разность между годовойрасчетной экономией и ее частью, учтенной в плановых расчетах предыдущего года.По мероприятиям, которые планируются в течение ряда лет, экономия исчисляетсяисходя из объема работы, выполняемой с помощью новой техники, только в отчетномгоду, без учета масштабов внедрения до начала этого года.
Снижениесебестоимости может произойти при создании автоматизированных системуправления, использовании ЭВМ, совершенствовании и модернизации существующейтехники и технологии. Уменьшаются затраты и в результате комплексногоиспользования сырья, применения экономичных заменителей, полного использованияотходов в производстве. Большой резерв таит в себе и совершенствованиепродукции, снижение ее материалоемкости и трудоемкости, снижение веса машин иоборудования, уменьшение габаритных размеров и др.
2.Совершенствование организации производства и труда. Снижение себестоимостиможет произойти в результате изменения в организации производства, формах иметодах труда при развитии специализации производства; совершенствованияуправления производством и сокращения затрат на него; улучшение использованияосновных фондов; улучшение материально-технического снабжения; сокращениятранспортных расходов; прочих факторов, повышающих уровень организациипроизводства.
Приодновременном совершенствовании техники и организации производства необходимоустановить экономию по каждому фактору в отдельности и включить в соответствующиегруппы. Если такое разделение сделать трудно, то экономия может быть рассчитанаисходя из целевого характера мероприятий либо по группам факторов.
Снижениетекущих затрат происходит в результате совершенствования обслуживания основногопроизводства (например, развития поточного производства, повышения коэффициентасменности, упорядочения подсобно-технологических работ, улучшенияинструментального хозяйства, совершенствования организации контроля закачеством работ и продукции). Значительное уменьшение затрат живого труда можетпроизойти при увеличении норм и зон обслуживания, сокращении потерь рабочеговремени, уменьшении числа рабочих, не выполняющих норм выработки. Эту экономиюможно подсчитать, если умножить количество высвобождающихся рабочих на среднююзаработную плату в предыдущем году (с начислениями на социальное страхование ис учетом расходов на спецодежду, питание и т.п.). Дополнительная экономиявозникает при совершенствовании структуры управления предприятия в целом. Онавыражается в сокращении расходов на управление и в экономии заработной платы иначислений на нее в связи с высвобождением управленческого персонала.
При улучшениииспользования основных фондов снижение себестоимости происходит в результатеповышения надежности и долговечности оборудования; совершенствования системыпланово-предупредительного ремонта; централизации и внедрения индустриальныхметодов ремонта, содержания и эксплуатации основных фондов. Экономияисчисляется как произведение абсолютного сокращения затрат (кроме амортизации)на единицу оборудования (или других основных фондов) на среднедействующееколичество оборудования (или других основных фондов).
Совершенствованиематериально-технического снабжения и использования материальных ресурсовнаходит отражение в уменьшении норм расхода сырья и материалов, снижении ихсебестоимости за счет уменьшения заготовительно-складских расходов.Транспортные расходы сокращаются в результате уменьшения затрат на доставкусырья и материалов от поставщика до складов предприятия, от заводских складовдо мест потребления; уменьшения расходов на транспортировку готовой продукции.
Определенныерезервы снижения себестоимости заложены в устранении или сокращении затрат,которые не являются необходимыми при нормальной организации производственногопроцесса (сверхнормативный расход сырья, материалов, топлива, энергии, доплатырабочим за отступление от нормальных условий труда и сверхурочные работы,платежи по регрессивным искам и т.п.). Выявление этих излишних затрат требуетособых методов и внимания коллектива предприятия. Их можно выявить проведениемспециальных обследований и единовременного учета, при анализе данныхнормативного учета затрат на производстве, тщательном анализе плановых ифактических затрат на производство.
3. Изменениеобъема и структуры продукции, которые могут привести к относительномууменьшению условно-постоянных расходов (кроме амортизации), относительномууменьшению амортизационных отчислений, изменению номенклатуры и ассортиментапродукции, повышению ее качества. Условно-постоянные расходы не зависятнепосредственно от количества выпускаемой продукции. С увеличением объемапроизводства их количество на единицу продукции уменьшается, что приводит кснижению ее себестоимости. Относительная экономия на условно-постоянныхрасходах определяется по формуле:
ЭП = (Т * ПС)/ 100,
где ЭП — экономия условно-постоянных расходов
ПС — суммаусловно-постоянных расходов в базисном году
Т — темпприроста товарной продукции по сравнению с базисным годом.
Относительноеизменение амортизационных отчислений рассчитывается особо. Частьамортизационных отчислений (как и других затрат на производство) не включаетсяв себестоимость, а возмещается за счет других источников (специальных фондов,оплаты услуг на сторону, не включаемых в состав товарной продукции, и др.),поэтому общая сумма амортизации может уменьшится. Уменьшение определяется пофактическим данным за отчетный период. Общую экономию на амортизационныхотчислениях рассчитывают по формуле
ЭА = (АОК /ДО — А1К / Д1) * Д1,
где ЭА — экономия в связи с относительным снижением амортизационных отчислений
А0, А1 — сумма амортизационных отчислений в базисном и отчетном году
К — коэффициент, учитывающий величину амортизационных отчислений, относимых насебестоимость продукции в базисном году
Д0, Д1 — объем товарной продукции базисного и отчетного года.
Чтобы не былоповторного счета, общую сумму экономии уменьшают (увеличивают) на ту часть,которая учтена по другим факторам.
Изменениеноменклатуры и ассортимента производимой продукции является одним из важныхфакторов, влияющих на уровень затрат на производство. При различнойрентабельности отдельных изделий (по отношению к себестоимости) сдвиги всоставе продукции, связанные с совершенствованием ее структуры и повышениемэффективности производства, могут приводить и к уменьшению и к увеличениюзатрат на производство. Влияние изменений структуры продукции на себестоимостьанализируется по переменным расходам по статьям калькуляции типовойноменклатуры. Расчет влияния структуры производимой продукции на себестоимостьнеобходимо увязать с показателями повышения производительности труда.
4. Улучшениеиспользования природных ресурсов. Здесь учитывается: изменение состава икачества сырья; изменение продуктивности месторождений, объемов подготовительныхработ при добыче, способов добычи природного сырья; изменение других природныхусловий. Эти факторы отражают влияние естественных (природных) условий навеличину переменных затрат. Анализ их влияния на снижение себестоимостипродукции проводится на основе отраслевых методик добывающих отраслейпромышленности.
5. Отраслевыеи прочие факторы. К ним относятся: ввод и освоение новых цехов,производственных единиц и производств, подготовка и освоение производства вдействующих объединениях и на предприятиях; прочие факторы. Необходимопроанализировать резервы снижения себестоимости в результате ликвидацииустаревших и ввода новых цехов и производств на более высокой техническойоснове, с лучшими экономическими показателями.
Значительныерезервы заложены в снижении расходов на подготовку и освоение новых видовпродукции и новых технологических процессов, в уменьшении затрат пусковогопериода по вновь вводимым в действие цехам и объектам. Расчет суммы изменениярасходов осуществляется по формуле
ЭП = (С1/Д1 — С0/Д0) * Д1,
где ЭП — изменение затрат на подготовку и освоение производства
С0, С1 — суммы затрат базисного и отчетного года
Д0, Д1 — объем товарной продукции базисного и отчетного года.
Влияние насебестоимость товарной продукции изменений в размещении производстваанализируется тогда, когда один и тот же вид продукции производится нанескольких предприятиях, имеющих неодинаковые затраты в результате примененияразличных технологических процессов. При этом целесообразно провести расчетоптимального размещения отдельных видов продукции по предприятиям объединения сучетом использования существующих мощностей, снижения издержек производства ина основе сопоставления оптимального варианта с фактическим выявить резервы.
Еслиизменения величины затрат в анализируемый период не нашли отражения ввышеизложенных факторах, то их относят к прочим. К ним можно отнести, например,изменение размеров или прекращение разного рода обязательных платежей,изменение величины затрат, включаемых в себестоимость продукции и др.
Выявленные врезультате анализа факторы снижения себестоимости и резервы необходимосуммировать в окончательных выводах, определить суммарное влияние всех факторовна снижение общей величины затрат т затрат на единицу продукции.
5. Мероприятияпо технике безопасности, противопожарной технике, охране окружающей среды ибезопасности жизнедеятельности
5.1Характеристика опасных и вредных факторов
С развитиемцивилизации перед охраной труда встают все новые и новые вопросы, в частностипроблема сохранения человеческого здоровья на производстве. И приходитсябороться, так сказать, с опасными и вредными факторами производства.
Отличаютопасные производственные факторы от вредных следующим образом: если опасныевызывают непосредственно негативные последствия (к примеру, разные машины,механизмы), то вредные постепенно приводят к профессиональным заболеваниям(например, химические вещества, канцерогены). Все факторы можно подразделить на4 раздела:
1) Физические(пыль, шум, вибрация)
2) Химические(радий, ртуть, свинец)
3) Биологические(микробы, споры, микроорганизмы)
4) Психофизиологические(нервные перегрузки, стрессы, утомления)
Сразу следуетзаметить, что относительно всех вышеперечисленных факторов необходимогосударственное вмешательство, норматизация и стандартизация государством, такпроисходит и на Макеевском металлургическом заводе.
Шум относитсяк вредным факторам производства; как и звук, возникает при механическихколебаниях в твердых, жидких и газообразных средах. Шумом являются различныезвуки, мешающие нормальной деятельности человека и вызывающие неприятныеощущения. Звук представляет собой колебательное движение упругой среды,воспринимаемое человеческим органом слуха. Повышение звукового давлениянегативно влияет на орган слуха; для измерения громкости (в децибелах Дб)используется двушкальный шумомер.
В цехахдопускается громкость около 100 Дб; в кузнечных цехах эта цифра возрастает до140 Дб. Громкость выше 140 Дб может вызвать болевой эффект. Шум обычнонарушается работодателями в 2 раза.
Кроме того,существует доказанное вредное воздействие инфра- и ультразвука на человеческийорганизм (ниже 20 Гц и выше 20 кГц частоты соответственно). Хотя колебания невызывают болевых ощущений, они производят специфическое физиологическоевоздействие на организм человека. Объективно действия шума проявляются в видеповышения кровяного давления, учащенного пульса и дыхания, снижения остротыслуха, ослабления внимания, некоторые нарушения координации движения, сниженияработоспособности.
Химическиевещества делятся на твердые яды (свинец Pb, мышьяк Sn, некоторые виды красок) ижидкие и газообразные яды (оксид углерода, бензин, бензол, сероводород,ацетилен, спирты, эфир и др.). По характеру токсичности их можно подразделитьна
1)едкие(серная кислота HCl, соляная кислота HSO, оксид хрома CrO и др.); 2)действующиена органы дыхания (двуокись серы SO, кремниевый оксид SiO, аммиак NH и др.);
3)действующие на кровь (CO, мышьяковистый водород и др.);
4)действующие на нервную систему (спирты, эфир, углеводороды)
ГОСТ12.1.007-76 устанавливает 4 класса опасности:
1)чрезвычайно опасные(предельно допустимая концентрация ПДК
2)высокоопасне (0.1
3) умеренноопасный (1.0
4)малоопасный (ПДК>10.0мг/кубич.м.)
Следующимрассматриваемым фактором будет пыль — мельчайшие твердые частицы, способныенекоторое время находиться в воздухе во взвешенном состоянии. Степеньизмельченности пыли называется ее дисперсностью. Дисперсный состав может бытьпредставлен в виде таблиц, математических выражений или графиков.
Одна изосновных характеристических величин пыли — скорость витания частиц, то естьскорость их осаждения под действием силы тяжести в невозмущенном воздухе. Взависимости от состава пыли изменяется ее вредность; к примеру, наиболеевредным для человека считается диоксид кремния SiO, который вызывает такоезаболевание, как силикоз.
Производственноеосвещение тоже является производственным фактором, характеризуется такимипоказателями, как световой поток (определяется мощностью лучистой энергии),освещенность, яркость, сила света. Опасно тем, что при пере- или недозировкеопределенного количества люкс, ватт, кандел возможно испортить, а то и потерятьзрение.
Основныетребования, предъявляемые к производственному освещению, это соответствиеосвещенности характеру зрительной работы (то есть соответственное увеличениеосвещенности рабочих поверхностей), достаточно равномерное распределение яркости(для того, чтобы глазам не приходилось переадаптироваться), отсутствие резкихтеней в рабочей поверхности (уменьшает утомление зрения), отсутствие блесткости(слепящего действия света), постоянство освещенности во времени, обеспечениеэлектро-, взрыво- и пожар безопасности. Эти требования могут быть соблюдены приправильном выборе типа и системы производственного освещения, которыеподразделяются на естественное (дневной свет), искусственное (электрическиеисточники), смешанное (естественное дополняет искусственное, что является наиболееэкономичным и разумным), общее (вся территория; равномерно), комбинированное (локально,обособленные рабочие поверхности), аварийное (при недопущении перерывов вработе), эвакуационное (в местах эвакуации и повышенного травматизма).
Следующимрассматриевым вредным фактором производства будет вибрация, то естьколебательное движение, вызванное машинами для приготовления, распределения иуплотнения бетонной смеси, бетоносмесителями, дозаторными установками, компрессорами,строительными машинами. Как правило, шум является следствием вибрации, и обафактора приводят к снижению производительности труда, виброболезни, ухудшениюсамочувствия. Из ручных вибрирующих приборов можно привести в пример отбойныймолоток, дрель, брандспойт. Они влияют на руки человека (локальное воздействие).Есть еще общие вибрации, вызывающие сотрясение всего организма.
Рассматриваябиологические факторы производства, такие как микробы, споры, всевозможныемикроорганизмы. Особую опасность вызывают эпидемии, вследствие которыхопасности подвергается все население. Предотвратить беду возможно с помощьюспециальных профилактических средств (витамины и т. д.), используя расстояние,и, конечно, эффективную спецодежду, обувь, маски, перчатки и др. Также следуетпри содействии средств массовой информации (телевидение, печать) просвещатьнаселение относительно опасности и личной гигиены, чтобы этой опасностиизбежать.
Психофизиологическиефакторы производства возникают вследствие напряженной порой даже сверх напряженнойдеятельности человека, при большой ответственности и насыщенности техникой илюдьми. Пример, профессий – работники мартеновского цеха (постоянное нахождениев среде опасного фактора), (особенно перевозящий взрывоопасную продукцию, радиоактивныеотходы и др.).
5.2Мероприятия по технике безопасности в мартеновском производстве стали
Перед тем,как осветить данный вопрос, нужно выяснить, почему нужно соблюдать техникубезопасности на заводе? Ведь, из-за несоблюдения ее элементарных требований,может произойти авария. Чаще всего, она возникает из-за несоблюдения правил безопасностисамими рабочими и руководителями, которые не всегда контролируют выполнениеобязательных мер безопасности.
Основныеопасности при работах на шихтовых дворах мартеновских цехов следующие: наездыподвижного состава и придавливание рабочих в негабаритных местах; падениеработающих в бункерные ямы при загрузке материалов; травмированиеэлектромагнитными и грейферами мостовых кранов; падение лома, переносимогокранами; травмирование работающих при взрыве взрывоопасного лома.
Дляпредотвращения травмирования подвижным составом во въездных проемах зданияшихтового двора устраивают автоматически действующую светозвуковуюсигнализацию, оповещающую работающих о подаче составов.
Дляустранения опасных способов работы при проектировании новых цехов предусматриваютдостаточную ширину бункерных ям и устройство ходовых площадок для открываниялюков вагонов, а также замену бункерных ям подвесными бункерами длянепосредственной подачи материалов в мульды.
Чтобыизбежать травмирования рабочих электромагнитами и грейферами, машинисты крановобязаны следить за рабочей зоной и не опускать электромагниты и грейферы вблизирабочих. Хорошее освещение шихтового двора является необходимым условиембезопасности работы.
Во избежаниивзрывов металлический лом должен быть тщательно осмотрен пиротехниками. В полыхпредметах прорезают два диаметрально противоположных отверстия и очищают предметыот воды, снега и льда.
Изучение ирешение проблем, связанных с обеспечением здоровых и безопасных условий, вкоторых протекает труд человека — одна из наиболее важных задач в разработке новыхтехнологий и систем производства. Изучение и выявление возможных причинпроизводственных несчастных случаев, профессиональных заболеваний, аварий,взрывов, пожаров, и разработка мероприятий и требований, направленных наустранение этих причин позволяют создать безопасные и благоприятные условия длятруда человека. Комфортные и безопасные условия труда — один из основныхфакторов влияющих на производительность и безопасность труда, здоровьеработников.
Всепроизводственные помещения, оборудование, технологические процессы должны отвечатьтребованиям обеспечения здоровых и безопасных условий труда. Требования кпроизводственному оборудованию, равно как и к его размещению и организациирабочих мест, а также требования безопасности, предъявляемые к организациипроизводственных процессов и направленные на предупреждение производственноготравматизма, закрепляются в правилах по технике безопасности. Переченьдопускаемых стандартами (санитарными нормами) уровней концентрации и другихпараметров, опасных и вредных производственных факторов, свойственныхпроизводственным процессам, содержит нормы производственной санитарии, предотвращающиевозникновение профессиональных заболеваний работников.
Требования,содержащиеся в правилах и касающиеся техники безопасности и производственнойсанитарии, должны выполняться при строительстве предприятий, начиная со стадиипроектирования, при конструировании и изготовлении оборудования, станков,машин.
Ни однопредприятие, цех, участок, производство не могут быть приняты и введены вэксплуатацию, если на них не обеспечены здоровые и безопасные условия труда (ч.1 ст. 141КЗоТ).
Ни одинобразец новой машины, механизма и другого производственного оборудования неможет быть передан в серийное производство, если он не отвечает требованиямохраны труда.
Чтобытребования охраны труда соблюдались работниками, на администрацию возложенопроведение инструктажа.
По характеруи времени проведения инструктаж работников подразделяется на: вводный, которыйпроводится с поступающими на работу; повторный (периодически в установленныесроки); внеплановый (текущий) — при изменении технологического процесса илиоборудования, при нарушениях правил охраны труда.
Привыполнении работ с применением машин необходимо выполнять определенныетребования. До начала работ руководитель работ должен определить схемы и местаустановки машин, указать способы взаимодействия и сигнализации машиниста и срабочим-сигнальщиком. Место работы машин должно быть определено так, чтобы былообеспечено пространство, достаточное для обзора рабочей зоны.
5.3 Защита отшума и вибрации
Чрезмерныйшум оказывает вредное влияние на здоровье работающих, способствуетвозникновению травматизма и снижает производительность труда. Работа в условияхповышенного шума в течении всего дня вызывает утомление слуховых органов.Длительное воздействие шума, превышающего допустимые нормы, приводит к потереслуха. Шум высоких тонов отрицательно влияет на органы, управляющие равновесиемчеловека в пространстве.
Звук –волнообразно распространяющиеся колебания среды вызываемые колебаниями тела.Интенсивность звука выражается в ваттах на метр квадратный. За единицузвукового давления принято 1 дин/см², что соответствует 0,1 н/м².Производственный шум представляет хаотическое сочетание комплексов простыхзвуков, вызывающих неприятное субъективное ощущение, особенно при шуме высокихтонов.
Правильноенормирование предельно допустимой громкости производственного шума имеет важноезначение. Допустимый уровень звукового давления для рабочих мест уультразвуковых установок при среднегеометрической частоте 1/3 – октавных полос12500 Гц составляет 75 дБ при 16000 Гц и 85 дБ и при 20000 Гц и выше 110 дБ.
В качествезащиты от шума и звука следует применять нормирование (на мой взгляд, «потолки»громкости могут быть занижены); некоторые технические тонкости, звукоизоляцию, звукопоглощение,специальные глушители аэродинамического шума, средства индивидуальной защиты (наушники,беруши, противошумные каски, специальная противошумная одежда).
Вибрация(сотрясение) – колебания тел с частотой менее 20 – 16 Гц. При повышении частотыколебаний вибрирующих тел возникает и шум. Длительное воздействие сотрясенийбольшёй частоты и амплитуды вызывает вибрационную болезнь, поражающуюнервно-мышечную и сердечно-сосудистую системы человека и ведущую к повреждениюсуставов, что в итоге может привести к полной нетрудоспособности. Тяжестьвоздействия вибраций на организм человека определяется частотой и амплитудойколебаний, что таблице.
Табл.Действие вибрации на организм в зависимости от частоты и амплитуды колебанийЧастота колебаний, Гц Амплитуда колебаний, мм Действие вибрации Любая До 0,015 Патологических изменений нет 40 – 50 0,016 – 0,05 Нервное возбуждение с депрессией 0,05 – 0,1 Сдвиги со стороны нервной системы, сердце, органов слуха 40 – 50 0,1 – 1,3 Образование в организме застойных очагов возбуждения. Возможно заболевание вибрационной болезнью. 50 — 100 0,1 – 1,3 Значительные сдвиги со стороны центральной нервной системы, сердца и органов слуха. Возникает вибрационная болезнь.
По санитарнымнормам вредность вибраций, измеряемых на поверхностях, с которыми контактируютруки работающих, оценивается по спектру виброскоростей в диапазоне частот от 11до 2800 Гц.
Для измерениявибрации пользуются приборами, измеряющими вибрацию неэлектрическими методами,и приборами, преобразующими механические колебания в электрические. Дляизмерения вибрации в производственных условий широко используется виброщупы,относящиеся к приборам неэлектрического типа.
Решениепроблемы мне видится только в автоматизации, в замене технологических процессовна невибрационные. Конечно, есть еще виброизоляция, виброгашение, вибропоглощениеи некоторые индивидуальные средства защиты, но, по моему мнению, будущее замодернизированными автоматизированными технологиями.
Мероприятияпо защите от шума и вибрации сводятся к следующим основным:
заменепроизводственных процессов, вызывающих шум и вибрации, другими менее шумнымипроцессами (например, замене машин ударного действия молотов прессами);
рационализациипроизводственного оборудования (например, замене стальных сопрягающихся частейдеталями, изготовленными из других материалов: пластмасс, текстолита и т. п., атакже применением лучшей обработки и пригонки сопрягающихся частейоборудования;
устройствуспециальных фундаментов, независимых от конструкций зданий и имеющихзначительную массу и акустические швы; применению изолирующих прокладок иамортизаторов;
рациональномусопряжению воздухопроводов с воздуходувными машинами и креплению трубопроводовна опорах с амортизирующими прокладками;
применениюспециальных амортизирующих прокладок при креплении дисков пил для резкиметалла;
использованиюиндивидуальных средств защиты от шума и вибраций, а также проведениюмероприятий гигиенического характера;
применениюглушителей шума при выпуске отработанных газов, пара, воздуха;
применениюзвукоизолирующих и звукопоглощающих материалов.
Переченьссылок
1. М. Кисельов«Екологічна компонента процесу державотворення». Розбудова держави. № 7/8 2003р.
2. С. Касаткин«Человек в XXI веке. Проблемы экологии». Знание. К. 1999 г. – 328 с.
3. АлимовАА., Случевский В.В. Век XX: экология и идеология. — Л.: Лениздат, 2001. — (Мифы и реальность: На фронтах идеологической борьбы), — 256 с.
4. КузнецовГ.А. Экология и будущее: Анализ философских оснований глобальных прогнозов. — М.: Изд-во МГУ, 2000, — 145 с.
5. Советскийэнциклопедический словарь. М. 1988, — 568 с.
6. Ф.В.Стольберх. Экология города. К.: Либра, 2000. – 464 с.
7. А.П.Клименко. Техноэкология. С.: в-во «Таврия», 2000 г. – 234 с.
8. Г.О.Білявський та інші. Основи екологічних знань. К.: Либідь, 2000. – 336 с.
9. Б.В.Шелудченко. Інженерна екологія. Частина 1. основи техноекології, Ж.: в-во„Волинь”, 1999 р. – 321 с.
10. Л.Б.Леонтьев. Надежность технических систем, Рига, Зинате, 1969 г., 123 с.
11. М.Я.Юдашкин. Пылеулавливание и очистка газов в черной металлургии. М.: Металлургия,1979 г. – 225 с.
12. С.Мандоньев,Ю.С. Зайцев, О.В. Филипьев. Пылегазовые выбросы предприятий черной металлургии.Харьков: 1998 г. – 320 с.
13. Б.Д.Ильинский. Охрана труда на предприятиях черной металлургии, М.: Металлургия,1979 г., — 238 с.
14. Г.Ф.Денисенко, З.И. Губонина. Охрана окружающей среды в черной металлургии. М.:Металлургия, 1989 г. – 118 с.
15. Пылеулавливаниев металлургии. Справочник под редакцией Гурвица. М.: Металлургия, 1984 г. – 335с.
16. С.Б.Старк. Газоочистные аппараты и установки в металлургическом производстве, М.:металлургия, 1994 г. – 249 с.
17. В.С.Джигирей, В.М. Сторожук, Р.А. Яцюк. Основы экологии. Львов: «Афиша», 2001 г. –407 с.
18. Г.О.Білявський, Р.С. Фурхдуй, И.Ю. Костіков. Основи екології. К.: Либідь, 2004 р. –407 с.
19. КовальскийВ.В. Геохимическая экология. – М.: Знание, 1973 г. – 64 с.
20. С.П.Швиндлерман. Основы общей экологии. – Донецк: Кассиопея, 1999 г. – 168 с.
21. МакконнеллК.Р., Брю С.Л. Экономикс: Принципы, проблемы и политика. В 2 т.: Перевод санглийского 11-го изд. Том I.- М.: Республика, 2002 г. – 561 с.
22. ГенкинА.В. «Экономика труда», К.: 1999г. – 259 с.
23. «Экономикатруда» под pедакцией Г.Р.Погосяна и Л.И. Жукова, M.: Экономика, 2001г. –186 с.
24. И.Ф.Ливчак, Ю.В.Воронов «Охрана труда», К.: «Юринком», 1999г. – 251 с.
25. Н.М.Чернова, А.М.Былова «Экология», 2000г. – 145 с.
26. «Землялюдей», Харьков: «Свет», 2001г. – 214 с.
27. ВладимировА.М. и др. Охрана окружающей среды. Санкт-Петербург: Гидрометеоиздат 1999 г. –256 с.
28. БолбасМ.М. Основы промышленной экологии. Москва: Высшая школа, 2001 г. 251 с.
29. Экология.Учебник. Е.А. Криксунов., Москва, 1995г… — 240с.
30. “Ты иЯ”. Изд.: Молодая гвардия. Отв. редактор Капцова Л. В., Москва, 1989г. -с. 365.
31. МочерныйС. “Основы экономической теории” тема 4, М.: Ренком, 2004 г. – 359 с.