Процесс удаления магния из алюминиевого расплава при флюсовом рафинировании
Характеристика состава и физико-химических свойств флюсов, способы их получения. Изучение процесса рафинирования алюминиевых сплавов от магния при использовании флюса, обладающего покровными свойствами; исследование его влияния и технология применения.
| Рубрика | Химия |
| Вид | дипломная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 28.11.2013 |
| Размер файла | 1,7 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
- коэффициент использования светового потока.
Значение коэффициента использования светового потока равно 0,38, коэффициент отражения пола равен 0,5 и коэффициент отражения стен равен 0,3. по формуле (54) рассчитывается Nсв.:
Nсв.= (300 23 1,5 1,2) / (3120 0,38 2) = 6 шт.
Реально в лаборатории находится 8 светильников (2 лампы в светильнике), следовательно, шести светильников для работы в лаборатории достаточно /22/.
3.8.5 Разработка мер защиты от опасных и вредных факторов
Выбор мер защиты от выявленных опасных и вредных факторов /22/, от воздействия которых необходима дополнительная защита, кроме предусмотренной инструкцией оборудования, приведен в таблице 19.
Таблица 19 - Опасные и вредные производственные факторы и меры защиты
|
Опасные и вредные факторы |
Проектируемое защитное устройство |
Тип устройства |
Параметры устройства и его характеристика |
|
|
Повышенная температура поверхности оборудования |
Теплоотводящий и теплопоглощающий экраны |
Стальной лист с теплоизоляцией из шамотного кирпича |
Т = 480-450 0С Степень черноты стального листа е = 0,52-0,56 Шамота е = 0,59-0,56 |
|
|
Повышенная температура и повышенная запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны |
Вытяжной шкаф |
Ц4-70 № 5 |
Скорость движения воздуха щ = 1,0-2,0 м/с Кратность воздухообмена К = 300-500 ч-1 |
|
|
Опасный уровень напряжения в электрической цепи, замыкание которой может пройти через тело человека |
Защитное отключение |
Iн = 5 АIотк = 10 А |
Электрощит, помещение повышенной опасности |
В связи с тем, что данная работа в основном связана с повышенным содержанием фтористых соединений в воздухе рабочей зоны, то наиболее целесообразным будет выбор в качестве меры защиты вытяжного шкафа, расчет которого приведен ниже.
3.8.5.1 Расчет вытяжного шкафа
Размеры шкафа (по техническому паспорту на помещение):
А - длина (равна 2), м;
В - ширина (равна 1,8), м;
С - высота (равна 2,5), м.
Дверка вытяжного шкафа шириной 1,85 м открыта на высоту 1,2 м.
Количество удаляемого воздуха (Lв) из-за отсутствия в вытяжном шкафу тепловых выделений определяется по формуле (55):
Lв = 3600 Fотв. щ, (55)
где Fотв. - площадь раскрытия дверки вытяжного шкафа, м2;
щ - скорость движения воздуха, м/с.
Скорость движения воздуха зависит от предельно допустимой концентрации вредного вещества. Значение этой величины представлено в таблице 20.
Таблица 20 - Характеристика различных групп веществ
|
Группа |
ПДК, мг/м3 |
Скорость движения воздуха, м/с |
Кратность воздухообмена, ч-1 |
|
|
4 |
менее 1,0 |
1,0-2,0 |
300-500 |
По формуле (55) количество удаляемого воздуха равно
Lв = 3600 0,85 1,2 2 = 7344 м3/ч.
Объем вытяжного шкафа рассчитывается как произведение всех его измерений по формуле:
Vв.ш. = А В С, (56)
где Vв.ш - объем вытяжного шкафа, м3.
Vв.ш. = 2 1,8 2,5 = 9 м3.
Кратность воздухообмена вычисляется по формуле (57):
, (57)
где Lв - количество удаляемого воздуха из-за отсутствия в вытяжном шкафу тепловых выделений, м3/ч.
К = 7344 / 9 = 816 ч-1.
Полученное значение К равное 816 ч-1 удовлетворяет требованиям, представленным в таблице (20).
Тип вытяжного шкафа: Ц4 - 70 № 5; КПД = 0,7; давление - 530 Па.
Мощности электродвигателя определяется по формуле:
, (58)
где N - мощность электродвигателя, кВт;
р - давление, Па;
- КПД, доли единицы.
Мощность электродвигателя равна
N= (7344 530 10-6) / (3.6 0,7 0,98) = 1,6 кВт.
3.8.6 Охрана окружающей среды
При флюсовом рафинировании алюминиевых сплавов используют вещества и реагенты, которые в исходном состоянии обладают токсичными свойствами по отношению к человеку и окружающей среде, т. е. обладающие способностью в относительно малых количествах нарушать нормальную жизнедеятельность организма человека и отрицательно влиять на окружающую природу. Такие вещества могут образоваться и при взаимодействии различных материалов с жидкими металлами, испарении компонентов сплавов.
Продуктом данного эксперимента в лабораторных условиях является алюминиевые сплавы и шлаки (оксиды металлов), не представляющие опасности для окружающей среды. В процессе рафинирования сплава выделяются вредные вещества.
Органами здравоохранения РФ установлены предельно допустимые концентрации токсичных веществ в воздухе рабочей зоны и в воде водоемов санитарно-бытового водоиспользования, а также строгие санитарно-гигиенические правила работы с этими веществами, включающие правила приобретения и хранения этих веществ. Наиболее часто встречающимися токсичными вредностями в лаборатории являются пары металлов, газы и мелкодисперсная пыль /23/.
Лаборатория имеет надежную вентиляцию, обеспечивающую многократный обмен воздуха в лаборатории, систему местной вентиляции, предотвращающую выброс вредных выделений в атмосферу лаборатории.
В соответствии с требованиями санитарных норм для проектируемой электрической печи по плавке флюса, предусматривается экологическая схема по решению вопросов охраны окружающей среды, которая представлена на рисунке 18.
Рисунок 18 - Схема по решению вопросов охраны окружающей среды
Воздух, содержащий вредности, поступает в вытяжной зонт технического оборудования, а затем через общую вентиляцию после очистки через фильтры, выбрасывается в атмосферу.
Твердые отходы сдаются на захоронение.
3.8.7 Вывод
На основе анализа опасных и вредных факторов в данном подразделе в качестве меры защиты выбран и рассчитан вытяжной шкаф. Приведена характеристика потенциально опасных веществ, меры предосторожности при работе с ними и анализ охраны окружающей среды, рассчитано количество светильников, необходимое для обеспечения нормального уровня освещения в лаборатории и произведена оценка её пожаровзрывоопасности. Представлена экологическая схема по решению вопросов охраны окружающей среды на производстве, задача которой максимально уменьшить выбросы в атмосферу, максимально снизив их влияние на окружающую завод флору, фауну, а также населенные пункты.
4. Экономика и организация производства
4.1 Технико-экономическое обоснование дипломной работы
Существующие способы флюсового рафинирования алюминиевых сплавов от примеси магния имеют ряд недостатков. В настоящее время проводят рафинирование от магния с помощью флюса «Экораф-3», основной составляющей которого является соединение Na2SiF6. Флюс имеет ряд недостатков. В процессе рафинирования при разложении кремнефтористого натрия в атмосферу выделяется фторид кремния, в количестве, превышающем экологические нормы. Стоимость и расход этого рафинирующего флюса достаточно высокие.
Применение криолита позволяет уменьшить содержание магния до 0,05%, но при этом практический расход его в 1,5-2,0 раза больше теоретического и составляет 9-12 кг на 1 кг удаляемого магния. Высокая цена криолита делает не целесообразным такой способ рафинирования, т.к. достигаемое улучшение сортности и соответственно увеличение цены сплава не перекрывает себестоимости рафинирования криолитом. Применение кремнефтористого натрия ограничено при рафинировании алюминиевых сплавов с жестким содержанием кремния.
Рассматриваемый в данной научно-исследовательской работе (НИР) способ исключает недостатки, присутствующие в известных работах.
Ниже приведен расчет сметы затрат на выполнение дипломной НИР, сетевой график выполнения работы и ориентировочный расчет технико-экономических показателей процесса получения покровно-рафинирующего флюса для рафинирования алюминиевых сплавов от примеси магния.
4.2 Сетевой график выполнения НИР
Расчет времени на проведение НИР проводится при помощи сетевого планирования. События сетевого графика представлены в таблице 21, а сетевой график выполнения дипломной НИР изображен на рисунке 19.
Таблица 21 - События сетевого графика
|
Номер |
Продолжительность |
Событие |
|
|
1-2 |
3 |
Получение дипломного задания и обсуждение его с руководителем |
|
|
2-3 |
21 |
Подбор литературы |
|
|
3-4 |
3 |
Составление плана литературного обзора и обсуждение его с руководителем |
|
|
4-5 |
21 |
Написание литературного обзора на черновик |
|
|
5-6 |
3 |
Обсуждение написанного с руководителем |
|
|
6-14 |
7 |
Написание литературного обзора начисто |
|
|
2-7 |
3 |
Обсуждение заданий по экономике и БЖД с руководителем |
|
|
7-8 |
14 |
Выполнение заданий по экономике и БЖД на черновиках, подпись у руководителей |
|
|
8-9 |
3 |
Обсуждение написанного с преподавателем по метрологии |
|
|
9-14 |
7 |
Написание заданий по экономике и БЖД начисто |
|
|
2-10 |
3 |
Обсуждение плана эксперимента с руководителем |
|
|
10-11 |
56 |
Проведение эксперимента |
|
|
11-12 |
14 |
Обсуждение с руководителем полученных результатов и написание черновика |
|
|
12-13 |
3 |
Обсуждение написанного с преподавателем по метрологии |
|
|
13-14 |
7 |
Написание экспериментальной части начисто |
|
|
14-15 |
3 |
Обсуждение графической части с руководителем |
|
|
15-16 |
3 |
Обсуждение написанной дипломной работы с преподавателем по метрологии, его подпись |
|
|
16-17 |
14 |
Выполнение графической части |
|
|
17-18 |
15 |
Подготовка к предзащите |
После рассмотрения всех событий дипломной работы, проводится расчет параметров сетевого графика.
Рисунок 19- Сетевой график выполнения дипломной НИР
Расчет проводится для анализа, контроля выполнения и для успешного управления всем комплексом работ. Расчет сетевого графика /24/ производится по следующим формулам:
tij po = tij pн + tij, (59)
где tij po - раннее окончание работы, дни;
tij pн - раннее начало работы, дни;
tij - время выполнения работы, дни.
tjk pн = max( tij po), (60)
где tjk pн - раннее начало предыдущей работы, дни;
tij po - раннее окончание работы, дни.
tij пн = tij по - tij, (61)
где tij пн - позднее начало работы, дни;
tij по - позднее окончание работы, дни;
tij - время выполнения работы, дни.
tij по = min(tij po), (62)
где tij по - позднее окончание работы, дни;
tij po - раннее окончание работы, дни.
Rij = tij пн - tij pн = tij по - tij po, (63)
где Rij - полный резерв времени или максимальное время, на которое можно перенести начало данной работы или увеличить ее продолжительность, не применяя при этом критического пути, дни.
rij = tjk pн - tij po, (64)
где rij - частный резерв времени или максимальное время, на которое можно перенести начало данной работы или увеличить ее продолжительность, не изменив при этом ранних сроков начала следующей работы, дни.
Расчет сетевого графика представлен в таблице 22.
Таблица 22 - Расчет сетевого графика
Кодработы |
tij, дни |
tij pн, дни |
tij po, дни |
tij пн, дни |
tij по, дни |
Rij, дни |
rij, дни |
|
|
1-2 |
3 |
0 |
3 |
0 |
3 |
0 |
0 |
|
|
2-3 |
21 |
3 |
24 |
31 |
52 |
28 |
0 |
|
|
3-4 |
3 |
24 |
27 |
52 |
55 |
28 |
0 |
|
|
4-5 |
21 |
27 |
48 |
55 |
76 |
28 |
0 |
|
|
5-6 |
3 |
48 |
51 |
76 |
79 |
28 |
0 |
|
|
6-14 |
7 |
51 |
58 |
79 |
86 |
28 |
28 |
|
|
2-7 |
3 |
3 |
6 |
59 |
62 |
56 |
0 |
|
|
7-8 |
14 |
6 |
20 |
62 |
76 |
56 |
0 |
|
|
8-9 |
3 |
20 |
23 |
76 |
79 |
56 |
0 |
|
|
9-14 |
7 |
23 |
30 |
79 |
86 |
56 |
56 |
|
|
2-10 |
3 |
3 |
6 |
3 |
6 |
0 |
0 |
|
|
10-11 |
56 |
6 |
62 |
6 |
62 |
0 |
0 |
|
|
11-12 |
14 |
62 |
76 |
62 |
76 |
0 |
0 |
|
|
12-13 |
3 |
76 |
79 |
76 |
79 |
0 |
0 |
|
|
13-14 |
7 |
79 |
86 |
79 |
86 |
0 |
0 |
|
|
14-15 |
3 |
86 |
89 |
86 |
89 |
0 |
0 |
|
|
15-16 |
3 |
89 |
92 |
89 |
92 |
0 |
0 |
|
|
16-17 |
14 |
92 |
106 |
92 |
106 |
0 |
0 |
|
|
17-18 |
15 |
106 |
121 |
106 |
121 |
0 |
0 |
Критический путь составляет 121 день. Построение и анализ сетевого графика помогли представить объем работ, необходимый для выполнения дипломного задания. Проведение работ в соответствии с сетевым графиком позволило закончить их в срок.
4.3 Смета затрат на исследование
Смета затрат включает в себя следующие статьи:
- затраты на заработную плату;
- затраты на материальные ресурсы (на материалы и электроэнергию);
- затраты на амортизацию оборудования.
4.4 Расчет затрат на заработную плату
Затраты на заработную плату включают: затраты на зарплату и отчисления на социальные нужды.
Расчет затрат на зарплату производится согласно плану загрузки исполнителей на основании действующих тарифных ставок по формуле:
З = F · t, (65)
где З затраты на зарплату;
F тарифная ставка, руб./час;
t фактически отработанное время, ч.
Исполнителями работы являются: студент, руководитель, консультант по экономике, консультант по безопасности жизнедеятельности и консультант по метрологии.
Основная зарплата научного руководителя определяется исходя из общего количества часов на одну дипломную работу и часовой тарифной ставки.
Основная зарплата привлеченных работников определяется исходя из количества отработанных дней и дневной ставки.
Расчет заработной платы исполнителей НИР представлен в таблице 23.
Таблица 23 - Основная заработная плата исполнителей и консультантов
|
Наименование статьи затрат |
Время, потраченное навыполнение НИР |
Тарифная ставка,руб./час |
Сумма, руб. |
|
|
Руководитель |
30 часов |
60 |
1800,0 |
|
|
Консультант по БЖД |
5 часов |
45 |
225,0 |
|
|
Консультант по экономике |
5 часов |
45 |
225,0 |
|
|
Консультант по метрологии |
5 часов |
45 |
225,0 |
|
|
Студент |
4 месяца |
400 руб./мес. |
1600,0 |
|
|
Итого: |
4075,0 |
Тарифная ставка рассчитывается по формуле:
(66)
где З - почасовая заработная плата, руб./час; ЗМ - ежемесячная заработная плата, руб./мес.; Ч - количество отработанных часов за год.
Отчисления на социальные нужды принимаются в размере 35,6 % от общей суммы затрат и составляют
4075 · 0,356 = 1450,7 руб.
Суммарные затраты на зарплату составляют
4075 + 1450,7 = 5525,7 руб.
4.5 Расчет затрат на материальные ресурсы
Затраты на материальные ресурсы представлены в таблице 24.
Таблица 24 - Стоимость основных материалов
|
Наименование материала |
Расход |
Цена |
Сумма, руб. |
|
|
Соль KCl |
2,0 кг |
10 руб./кг |
20,0 |
|
|
Соль NaCl |
2,0 кг |
5 руб./кг |
10,0 |
|
|
Соль NaF |
0,5 кг |
22 руб./кг |
11,0 |
|
|
Соль AlF3 |
0,5 кг |
14 руб./кг |
7,0 |
|
|
Сплав АК5М2 |
2,0 кг |
40 руб./кг |
80,0 |
|
|
Шамотный тигель |
2 шт. |
400 руб./шт. |
800,0 |
|
|
Алундовый тигель |
10 шт. |
100 руб./шт. |
1000,0 |
|
|
Итого: |
1928,0 |
4.6 Расчет затрат на электроэнергию
В затратах на электроэнергию учитываются только электроэнергия, которая используется на технические нужды, т.к. затраты на освещение учитываются в общеинститутских расходах.
Расчет затрат на электроэнергию производится по формуле:
ЗЭ = Р · к · t · ЦЭ, (67)
где ЗЭ затраты на электроэнергию, руб.;
Р потребляемая мощность оборудования, кВт;
к коэффициент использования мощности;
t время использования оборудования, час;
ЦЭ цена за 1 кВт·ч электроэнергии, руб.
Для организаций цена за 1 кВт·ч электроэнергии принимается равной 0,8 рублей. Расчет затрат приведен в таблице 25.
Таблица 25 - Затраты на электроэнергию
|
Наименование оборудования |
Мощность, кВт . ч |
Время использования, час. |
К |
Затраты, руб. |
|
|
Лабораторная шахтная печь |
1,8 |
50 |
1 |
72,0 |
|
|
Аналитические весы |
0,5 |
4 |
1 |
1,6 |
|
|
Вытяжной шкаф |
2,0 |
60 |
1 |
96,0 |
|
|
Итого |
169,6 |
4.7 Расчет затрат на амортизацию оборудования
Расчет затрат на амортизацию оборудования производится по формуле:
, (68)
где ЗАМ затраты на амортизацию оборудования, руб.;
СОБ стоимость оборудования, руб.;
NАМ норма амортизации, доли единицы;
t время использования оборудования, дни.
Расчет затрат приведен в таблице 26.
Таблица 26 - Затраты на амортизацию оборудования
|
Наименование оборудования |
Стоимость, руб. |
Время использования, дни |
Норма амортизации, доли единицы |
Затраты на амортизацию, руб. |
|
|
Лабораторная шахтная печь |
30000 |
125 |
0,188 |
1931,5 |
|
|
Аналитические весы |
15000 |
125 |
0,100 |
513,7 |
|
|
Вытяжной шкаф |
6000 |
125 |
0,100 |
205,5 |
|
|
Итого |
2650,7 |
4.8 Расчет общих затрат на выполнение исследования
Результаты расчета общих затрат на выполнение исследования представлены в таблице 27.
Таблица 27 - Сводная смета затрат на исследования
|
Наименование статей затрат |
Сумма, руб. |
Доля в общих затратах, % |
|
|
Заработная плата |
4075,0 |
39,66 |
|
|
Отчисления на социальные нужды |
1450,7 |
14,12 |
|
|
Итого |
5525,7 |
53,78 |
|
|
Материалы |
1928,0 |
18,77 |
|
|
Электроэнергия |
169,6 |
1,65 |
|
|
Итого |
2097,6 |
20,42 |
|
|
Амортизация оборудования |
2650,7 |
25,80 |
|
|
Итого |
10274,0 |
100,00 |
4.9 Ориентировочный расчет технико-экономических показателей процесса получения флюса для рафинирования алюминиевых сплавов от примеси магния
Процесс получения покровно-рафинирующего флюса и рафинирование им алюминиевых сплавов от примеси магния планируется осуществлять на заводе вторичных металлов (например, ПЗЦМ), в электрической печи. Данная печь устанавливается в плавильном цехе завода. Для внедрения предлагаемого производства не потребуется капитальных затрат со стороны предприятия, так как производство разворачивается в действующем цехе завода, в который подведены все необходимые коммуникации и в котором полностью налажена система по обслуживанию производства. Применяемая сила тока на установке 860 А. Межфазное напряжение на вторичной обмотке регулирующего трансформатора равно 50 В. Мощность установки составляет 129 кВт за час работы.
4.9.1 Расчет себестоимости предлагаемой установки
Расчет себестоимости электрической печи и затраты на ее установку приведены таблице 28 и таблице 29.
Таблица 28 - Расчет себестоимости электрической печи для получения покровно-рафинирующего флюса
|
Конструктивные элементы |
Количество |
Цена, руб./шт. |
Цена, руб. |
|
|
Металлический ковш |
1 шт. |
10000 |
10000 |
|
|
Футерованная крышка с люком |
1 шт. |
10000 |
10000 |
|
|
Шамотный кирпич |
2,0 т |
1240 |
2480 |
|
|
Медная полоса |
0,2 т |
45000 |
9000 |
|
|
Нихромовая полоса |
9,0 м |
930 |
8370 |
|
|
Стальной электрод |
3 шт. |
2890 |
8670 |
|
|
Дополнительные материалы (болты, гайки, зажимы и т.п.) |
2000 |
2000 |
||
|
Итого |
50520 |
|||
|
Изготовление и монтаж оборудования в размере 20 % от себестоимости печи |
10104 |
|||
|
Итого |
60624 |
Таблица 29 - Расчет себестоимости установки для получения покровно-рафинирующего флюса
|
Наименование |
Количество |
Цена 1 ед. |
Цена, руб. |
|
|
Электрическая печь |
1 шт. |
60624 |
60624 |
|
|
Вытяжной зонт |
1 шт. |
2890 |
2890 |
|
|
Пульт управления с учетом сборки (ВРТ, амперметр, вольтметр, автомат пускатель тока и т.п.) |
1 шт. |
25000 |
25000 |
|
|
Итого |
88514 |
88514 |
4.9.2 Калькуляция себестоимости получения покровно-рафинирующего флюса
Все статьи калькуляции себестоимости /25/ приведены для получения одной тонны покровно-рафинирующего флюса и представлены в таблице 30.
Таблица 30 - Калькуляция себестоимости получения одной тонны флюса
|
Наименование статей расходов |
Количество |
Цена |
Сумма, руб. |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
Сырье, основные материалы, та) фтористый алюминий (AlF3)в) хлор-калий электролит (KCl)г) сильвинит (NaCl)д) фторид натрия (NaF)Итого |
0,1350,5330,2670,0651,000 |
19100,000 руб./т583,333 руб./т960,000 руб./т24000,000 руб./т |
2578,50309,17259,201560,004706,87 |
|
|
Электроэнергия, кВт·ч |
360,0 |
1,13 руб. |
406,08 |
|
Заработная плата, руб.а) зарплата основнаяб) социальный налог - 35,6 %в) несчастный случай -1,1 %Итого |
314,29111,893,46429,64 |
|||
Цеховые расходы, руб.а) амортизация и текущий ремонтб) общецеховыеИтого |
6,145,0011,14 |
|||
|
Цеховая себестоимость 1 тонны флюса, руб. |
5553,73 |
|||
|
Общезаводские расходы, руб. |
5,00 |
|||
|
Внепроизводственные расходы, руб. |
5,00 |
|||
|
Полная себестоимость 1 т, руб. |
5563,73 |
4.9.3 Оценка экономической эффективности
Главным показателем экономической эффективности является реальный расход покровно-рафинирующего флюса на одну тонну сплава или расход флюса на 1 кг удаляемого магния из алюминиевого сплава в рублях.
Сравнительные технико-экономические показатели флюсов представлены в таблице 31.
Калькуляция себестоимости производства нового флюса, рассчитанная на ПЗЦМ представлена в приложении В.
4.9.4 Вывод
Производственные расчеты показывают, что производство нового флюса экономически выгодно. Удельная цена нового флюса на 84,9 рубля меньше удельной цены флюса 50% "Экораф-3", 50% ((1/3) сильвинит и (2/3) ОЭМП), и на 168,82 рубля меньше удельной цены флюса 40% криолит, 40% NaCl, 20% KCl.
Таблица 31 - Сравнительные технико-экономические показатели флюсов
|
Состав флюса |
Стоимость 1 т флюса, руб. |
Расход флюса на 1 т сплава с содержанием 0,8 % Mg, т |
Себестоимость флюса на 1 т рафинируемого сплава, руб. |
Расход флюса на обработку 1 кг Mg, т |
Стоимость процесса удаления 1 кг Mg из рафинируемого сплава, руб. |
Остаточное содержание магния в сплаве, % |
|
|
20% NaAlF4 80 % (1/3 сильвинит и (2/3) ОЭМП) |
5564 |
0,070 |
389,48 |
0,018 |
100,15 |
0,06 |
|
|
20% NaAlF4 80 % (KCl и NaCl) |
6195 |
0,070 |
433,65 |
0,018 |
111,51 |
0,04 |
|
|
45% "Экораф" 55% сильвинит |
5352 |
0,095 |
508,40 |
0,023 |
123,10 |
0,06 |
|
|
40% криолит 40 % NaCl и 20% KCl |
9600 |
0,050 |
558,30 |
0,030 |
288,00 |
0,05 |
Экономия в год по сравнению с флюсами 45% "Экораф-3", 55% ((1/3) сильвинит и (2/3) ОЭМП) и 40% карналлит, 40% NaCl, 20% KCl составляет 61128 и 121550 рублей соответственно. Следовательно, новый флюс экономически выгодно использовать при рафинировании алюминиевых сплавов от магния. На производство не требуется капитальных затрат. Экономический эффект достигается за счет уменьшения расхода флюса и тем самым снижения удельной цены тонны флюса, и за счет достижения лучшего качества рафинирования сплавов.
Выводы
Дипломная работа посвящена исследованию нового состава рафинирующего флюса для удаления магния из алюминиевых сплавов.
В дипломной работе рассмотрены вопросы:
1. Состав и физико-химические свойства существующих рафинирующих флюсов (плавкость, плотность, вязкость, гигроскопичность, летучесть, поверхностное натяжение, растворимость окислов во флюсе);
2. Исследованы плотность и плавкость флюсов систем NaAlF4-NaCl•KCl и AlF3-NaCl•KCl.
3. Изучен процесс рафинирования алюминиевых сплавов от магния при использовании флюса нового состава;
4. Исследованы влияния состава нового флюса, температуры, времени и перемешивания на флюсовое рафинирование алюминиевого сплава от магния;
5. Разработана установка для получения флюса нового состава и рассчитаны тепловой и материальный балансы плавки флюса.
6. Предложена технология применения покровно-рафинирующего флюса нового состава для рафинирования алюминиевых сплавов от магния в отражательных и индукционных печах.
7. Представлена характеристика потенциально опасных веществ, используемых в работе и на основе этого разработаны меры предосторожности при работе с ними;
8. Выполнены расчеты сметы затрат на выполнение дипломной НИР и сетевого графика выполнения работы, а так же ориентировочный сравнительный расчет технико-экономических показателей производства нового состава флюса и его применения.
Список использованных источников
1. Николаев И.В., Москвитин В.И., Фомин Б.А. Металлургия легких металлов. -М.: Металлургия, 1997.
2. Ершов Г.С., Черняков В.А. Строение и свойства жидких и твердых металлов. -М.: Металлургия, 1978.
3. Баймаков Ю.Б., Ветюков М.М. Электролиз расплавленных солей. - М.: Металлургия, 1966.
4. Абрамов Г.А. Теоретические основы электрометаллургии алюминия. -М.: Металлургиздат, 1953.
5. Ветюков М.М. Сборник материалов семинара по электролизу алюминия. - М.: ЦИИН ЦМ, 1963.
6. Лысенко А.П. Исследование и разработка новой технологии подготовки и регенерации электролита для электролитического рафинирования алюминия: Дис. канд. техн. наук. - М., 1982.-160с.
7. Бондаренко Н.В. Физическая химия и электрохимия расплавленных солей и шлаков. - М.: Наукова думка, 1969.
8. Справочник по элементарной химии / А.Т. Пилипенко, В.Я. Починок, И.П. Середа и др. - К.: Наукова думка, 1982.
9. Справочник металлурга по цветным металлам. Производство алюминия / под редакцией Ю.В. Баймакова. Я.Е. Конторовича. - М.: Металлургия, 1971.
10. Свойства солевых систем, применяемых для внепечной обработки первичного алюминия / Г.С. Зинькович, В.В. Крюков, Н.Н. Хавский и др. // Цветные металлы.-1988.- 12.
11. Савостин А.П., Козель Л.З., Искадрян Р.Д. Аналитический контроль в металлургическом производстве. - М.: МИСиС, 1995.
12. Теплотехника и теплоэнергетика металлургического производства. / Под редакцией И.А. Прибыткова. - М.: 1993.
13. Мастрюков Б.С. Теория, конструкции и расчеты металлургических печей. Т. 2. Расчеты металлургических печей. - М.: Металлургия, 1978.
14. Андреев Ю.В. Отражательная плавка алюминиевого лома и отходов на Подольском заводе цветных металлов. - М.: Цветметинформация, 1974.
15. "Безопасность жизнедеятельности" и "Охрана окружающей среды" в дипломной работе. Учебное пособие. / Под редакцией Б.С.Мастрюкова. - М.: МИСиС, 2000.
16. ГОСТ 12.1.005-88. Система стандартов безопасности труда. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация. - М.:ИПК Изд-во стандартов, 1999.
17. Вредные вещества в промышленности. Справочник. / Под редакцией Н.В.Лазарева. - М.: Химия, 1976.
18. СанПин 2.2.2/2.1.1.1031-01. Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и других объектов. - М.: Госсанэпиднадзор Минздрава России, 2001.
19. СниП 2.09.02-85. Производственные здания. - М.: Стройиздат, 1986.
20. СниП 23-05-95. Естественное и искусственное освещение. - М.: ГП ЦПП, 1996.
21. Технический паспорт на помещение плавильной лаборатории К-024. - М.: МИСиС, 1998.
22. Потоцкий Е.П., Гриценко Н.В., Мануев Н.В. Безопасность жизнедеятельности. Учебное пособие для выполнения домашних занятий - М.: МИСиС, 1993.
23. Охрана труда и окружающей среды. Учебное пособие для дипломного проектирования. / Под редакцией Н.В. Бринза. - М.: МИСиС, 1985.
24. Литвак Б.Г. Разработка управленческого решения. - М.: Дело, 2002.
25. Шашурин Ю.С., Черезов А.В. Себестоимость в оперативном управлении предприятием. - М.: Дека, 2000.
Приложение А
Схема конструкции печи для плавки покровно-рафинирующего флюса
Рисунок А.1 - Фронтальный разрез печи
Рисунок А.2 - Разрез А-А
Рисунок А.3 - Конструкция электродов печи
Рисунок А.4 - Схема печи для плавки флюса. Вид сверху
Приложение Б
Спецификация на установку для получения флюса
Таблица Б.2 - Спецификация на установку для получения флюса
|
Позиция |
Наименование |
|
|
1 |
Печь для плавки покровно-рафинирующего флюса |
|
|
2 |
Поворотный механизм |
|
|
3 |
Защитный кожух |
|
|
4 |
Подвижная рама установки |
|
|
5 |
Неподвижная рама установки |
|
|
6 |
Крепежное кольцо для удержания печи |
|
|
7 |
Крышка печи |
|
|
8 |
Токоподвод |
|
|
9 |
Короб |
|
|
10 |
Вытяжной зонт |
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Использование флюса "Экораф–3", его основные составляющие, достоинства и недостатки. Особенности получения состава флюса для рафинирования алюминиевых сплавов от магния, обладающего также покровными свойствами, экологически безопасного в применении.
дипломная работа [2,5 M], добавлен 19.11.2013Характеристика элемента. Получение магния. Физические и химические свойства магния. Соединения магния. Неорганические соединения. Магнийорганические соединения. Природные соединения магния. Определение магния в почвах, в воде. Биологическое значение магни
реферат [40,1 K], добавлен 05.04.2004Характеристика магния: химические свойства, изотопы в природе. Соли магния: бромид, гидроксид, иодид, сульфид, хлорид, цитрат, английская соль; их получение и применение. Синтез нитрата магния по реакции концентрированной азотной кислоты с оксидом магния.
курсовая работа [74,6 K], добавлен 29.05.2016Изучение физических и химических свойств магния – серебристо-белого блестящего металла, сравнительно мягкого и пластичного, который является хорошим проводником тепла и электричества. Взаимодействие магния и воздуха – появление тонкой оксидной пленки.
презентация [5,4 M], добавлен 19.05.2011История открытия магния. Характеристика по положению в периодической системе Д.И. Менделеева. Применение магния и его соединений. Его физические свойства. Химические свойства магния и его соединений. Распространение в природе и особенности получения.
реферат [37,0 K], добавлен 26.08.2014Характеристика магния, способы его производства. Знакомство с вредными веществами, образуемыми при получении магния. Паспорта ингредиентных загрязнителей: хлора, диоксида и монооксида углерода, фторидов натрия и кальция. Происхождение твердых отходов.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 11.05.2014Понятие сплавов, их типы и классификация. Описание физико-химических, механических, технологических и литейных свойств металлов и сплавов. Процесс получения чугуна и стали. Химические элементы, применяемые для легирования. Разновидности сплавов золота.
реферат [32,0 K], добавлен 09.05.2012Основные группы минеральных веществ. Основные группы минеральных веществ: натрий, железо, кальций, калий, фосфор, сера, кремний. Роль минеральных солей в жизнедеятельности клетки. Соединения магния: физико-химические свойства, особенности применения.
реферат [161,6 K], добавлен 12.12.2011Соединения магния, кальция и бария как лекарственные средства. Изменения в группе величины радиусов атомов и ионов, потенциал ионизации. Качественные реакции на ионы магния, кальция, стронция. Биологическая роль магния и кальция, значение для организма.
реферат [24,6 K], добавлен 14.04.2015Характеристика сырья и готовой продукции. Технологический процесс производства магния сульфата. Расчет аппарата - низкотемпературного кристаллизатора. Выбор средств контроля и автоматизации. Расчет капитальных вложений и затрат на данный проект.
дипломная работа [668,4 K], добавлен 23.12.2010
