Влияние плотности орошения форсунками различной конфигурации на качество слябовой заготовки

Анализ влияния плотности орошения форсунками на качество слябовой заготовки в электросталеплавильном цехе ОАО "Уральская Сталь". Зона вторичного охлаждения, снижение брака слябовой заготовки. Совершенствование технологии оптимизации режима охлаждения.

Рубрика Производство и технологии
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 25.12.2013
Размер файла 3,6 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.

На рисунке 15 показаны функции изменения значений комплексного критерия от глубины вреза сегментного паза форсунки для трех давлений воды перед форсункой. Оптимальный вариант конструкции форсунки по выбранному геометрическому параметру соответствует минимуму комплексного критерия.

Анализ полученных результатов показал, что увеличение глубины вреза сегментного паза приводит сначала к расширению поля орошения по вертикальной (особенно в центральной части) и горизонтальной осям, а после прохождения нулевого уровня к некоторому сужению по вертикальной оси с дальнейшим расширением на краях поля факела. Кроме того, увеличивается равномерность распределения охладителя в объеме факела, и форма поля приближается при этом к эллипсу. Найденное значение оптимальной глубины вреза сегментного паза форсунки серии "К", равное = 0,04, позволяет получить факел разбрызгивания охладителя с минимальной неравномерностью распределения охладителя по полю орошения и максимальным приближением его геометрических характе рисуноктик к заданным. Это налагает повышенные требования к качеству изготовления форсунок: требуется большая точность в процессе выполнения вреза сегментного паза. Полученные данные по оптимальной величине глубины вреза сегментного паза не зависят от давления воды перед форсункой.

Использование этой методики для анализа влияния конструктивных параметров разбрызгивающих устройств на функции распределения плотности орошения позволяет проектировать конструкции форсунок с такими особенностями распределения, которые наилучшим образом удовлетворяют требованиям к охлаждению конкретного вида продукции и элементов конструкций металлургического агрегата, помогает оценить влияние геометрических параметров форсунок на характеристики их разбрызгивания.

В результате исследования был получен широкий спектр распределений плотностей орошения в зависимости от конструктивных параметров форсунок серии "К". Эту базу данных можно использовать при подборе форсунок для эксплуатации в определенных зонах системы охлаждения МНЛЗ.

3. Экспериментальные исследования по охлаждению неприрывнолитой слябовой заготовки в условиях МНЛЗ-2 ОАО "Уральская Сталь"

3.1 Исследование температуры поверхности

Для изучения температуры поверхности заготовки в условиях электросталеплавильного цеха ОАО "Уральская Сталь", г. Новотроицк на МНЛЗ № 2 был проведен эксперимент по исследованию температурных полей непрерывно-литой заготовки сечением 1200Ч270 мм, отливаемой при скорости вытягивания 0,9 м/мин. Поскольку химический состав и свойства стали существенно влияют на качество заготовки, эксперименты проводили на наиболее массовых марках сталей с различным содержанием углерода: 17Г1С-У и 09Г2С.

Температура поверхности заготовки измерялась на выходе из бункера зоны вторичного охлаждения перед агрегатом газовой резки (технологическая длина на контрольной отметке составляла 30,5 м) при помощи пирометра "Луч" с диапазоном измерений от 350 до 1800 єС.

Замеры проводились на поверхности заготовки по малому радиусу (r) в пяти точках и со стороны торца в трех точках. Геометрические области замеров приведены на рисунке 16. Стрелкой обозначено направление движения заготовки.

Рисунок 16 - Точки измерения температуры на поверхности заготовки

В ходе эксперимента были выполнены две серии замеров на плавках сталей 09Г2С и 17Г1С-У. Ввиду малой дисперсии результаты измерений были усреднены. Основные параметры разливки приведены в таблице 6.

Таблица 6 - Основные параметры разливки

Номер

Параметр

Марка стали

09Г2С

17Г1С-У

1

Толщина заготовки, мм

270

2

Скорость вытягивания, м/мин

0,9

3

Номер плавки

V 16076

V16476

4

Дата проведения

11.11.2011

8.12.2011

5

Номер плавки в серии

12

18

6

Температура металла в пром. ковше,°С

1535

1537

7

Длительность разливки, мин

57

52

8

Содержание серы, %

0,008

0,002

9

Содержание фосфора, %

0,011

0,013

Сравнительный анализ рекомендованных и фактических расходов воды по контурам охлаждения при разливке стали 09Г2С (плавка V 16076) показал, что для всех контуров, кроме 11, отклонение расходов воды от требуемых по технологической инструкции не превышает 3,2%. В 11 контуре зоны вторичного охлаждения рабочие расходы воды были занижены относительно рекомендованных в среднем на 29,3% и 42,1% по малому и большому радиусу соответственно. При разливе стали марки 17Г1С-У (плавка V16476) расходы и давление воды по секциям вторичного охлаждения соответствовали рекомендованному режиму охлаждения для данной марки стали.

На рисунке 17 приведены графики изменения температуры поверхности широкой грани исследуемых заготовок со стороны малого радиуса.

Рисунок 17 - Температура поверхности широкой грани заготовки

При проведении экспериментов в центральной части широкой грани заготовки визуально наблюдалась темная полоса, соответствующая вогнутой части графика (рисунок 17), и свидетельствующая о неравномерном охлаждении заготовки в зоне вторичного охлаждения (ЗВО). Кроме того, более резкий перепад температуры смещен к углам заготовки и составляет в среднем 80°С.

Полученные данные позволили выявить несимметричность распределения температуры по поверхности широкой грани литой заготовки (рисунок 16): левая по направлению разливки поверхность заготовки переохлаждена по сравнению с правой. Несимметричность температурного поля в различных участках по поверхности широкой грани составляет от 20 до 60°С. Это объясняется конструктивными особенностями системы подачи шлакообразующей смеси: с течением времени с одной стороны МНЛЗ происходит постепенное засорение форсунок ЗВО шлакообразующей смесью и, соответственно, нарушается охлаждение заготовки. С увеличением серийности и, следовательно, общего времени разливки на МНЛЗ, угол наклона температурной кривой изменяется до 20°, а разница температур достигает 50°С.

На рисунке 18 приведены графики изменения температуры поверхности узкой грани исследуемых заготовок.

Рисунок 18 - Температура поверхности узкой грани заготовки

Неравномерное распределение температуры по толщине заготовки (рисунок 18) объясняется недостаточной согласованностью в расходах охладителя со стороны узкого и широкого радиусов непрерывнолитой заготовки, что приводит к разнице температур до 40°С между верхней и нижней частью заготовки и перепадам температур между центром заготовки и угловой зоны, особенно со стороны малого радиуса до 70°С.

Однако, так как замеры не производились непосредственно на углах заготовки, следуя из общей картины изменения температуры и визуального осмотра, можно предположить, что именно на углах температура достигает своего минимального значения. В результате при выходе сляба толщиной 270 мм из бункера ЗВО наблюдались темная холодная сердцевина и две светлые горячие полосы на расстоянии 1/4 от края слитка и далее более темные края (рисунок 19).

Рисунок 19 - Внешний вид заготовки на выходе из бункера ЗВО

Анализ качества поверхности толстого листа подтвердил, что дефекты располагаются двумя полосами, местоположение которых совпадает с границами темных и светлых участков на слябе. Таким образом, выявленная в исследовании неравномерность охлаждения заготовки является основной причиной образования дефектов, проявляющихся на листовом прокате. В этой связи, остается актуальным вопрос разработки оптимальных режимов охлаждения непрерывно-литой слябовой заготовки, включая и выбор рациональных расходов охладителя по контурам ЗВО. Решение этого вопроса позволит повысить качество листового проката ответственного назначения и производительность одноручьевой слябовой МНЛЗ № 2 ОАО "Уральская Сталь".

3.2 Исследование плотности орошения

В качестве объекта исследования была выбрана форсунка типа У90 производства фирмы "Корад", так как их количество составляет более 67% от всех используемых форсунок в секциях ЗВО МНЛЗ № 2. Для изучения и анализа распределения охладителя по фронту распыления форсунок типа У90 различной степени засоренности была сконструирована простейшая измерительная планка.

Для ее изготовления были использованы градуированные цилиндрические медицинские емкости объемом 50 мл, зафиксированные направляющими в один ряд длиной 800 мм.

Эксперимент проводился на стенде для проверки работы секций ЗВО в сборочном цехе МНЛЗ № 2 ОАО "Уральская Сталь". На форсунку подавалась охлаждающая смесь в соответствии с рекомендуемыми расходами для данного участка охлаждения. В процессе распыления на расстоянии, соответствующим конструктивным параметрам для конкретного контура ЗВО, на короткий промежуток времени устанавливалась измерительная планка. Время измерения ограничивалось объемом измерительных емкостей. На рисунке 20 приведен фотоснимок, выполненный при проведении эксперимента с использованием "чистой" форсунки типа У90 фирмы "Корад".

Рисунок 20 - Фрагмент эксперимента с использованием "чистой" форсунки типа У90 фирмы "Корад"

Была выполнена серия экспериментов для форсунок типа У90 различной степени засоренности. В результате анализа экспериментальных данных по распределению расхода охладителя вдоль фронта охлаждения при использовании незасоренной форсунки была получена зависимость плотности орошения g от расстояния до центра форсунки х в виде полинома 5-го порядка.

,

при этом коэффициент корреляции составил 0,984. На рисунке 21 приведены графики распределения охладителя относительно центра форсунки, полученные в результате эксперимента, в соответствии с законом нормального распределения и полиномом 5-го порядка.

Визуально наблюдается ассиметричность распределения плотности орошения со смещением к одному из краев зоны орошения. Эксцесс, равный - 1,268, характеризует относительно сглаженное распределение по сравнению с нормальным распределением. Скос, равный 0,050, характеризует степень несимметричности распределения относительно его среднего в сторону положительных значений.

Рисунок 21 - Распределение охладителя

Учитывая конструктивные особенности расположения форсунок типа У90 в секциях № 1 - 3 и № 4 - 11 (рисунок 22 а, б) были получены графики распределения охладителя по поверхности заготовки при различных расположениях форсунок относительно центра заготовки - 150, 170, 200, 220 мм (рисунок 23).

а

б

Рисунок 22 - Схема расположения форсунок типа У90 в секциях № 1 - 3 (а) и № 4 - 11 (б)

Рисунок 23 - Сравнительный анализ распределения объема охладителя по поверхности заготовки в секциях № 1 - 3 и № 4 - 11

При расположении форсунок относительно центра заготовки на расстоянии 150 и 170 мм в ее центральной части наблюдается резкое увеличение плотности орошения в месте перекрытия факелов форсунки, что может привести к переохлаждению поверхности заготовки в центральной части. Более равномерное распределение плотности орошения наблюдается при расположении форсунок относительно центра заготовки на расстоянии 200 мм. При увеличении расстояния между форсунками и центром заготовки до 220 мм наблюдается неравномерное распределение охладителя - в центральной части заготовки снижение его объема, а на уровне осей форсунок - увеличение. Кроме того в этом случае происходит более интенсивное орошение угловой части заготовки, что также может привести к переохлаждению краев.

Был проведен ряд измерений распределения объема охладителя при использовании засоренных форсунок, который показал, что засоренность может приводить к значительной деформации факела, в частности, к смещению максимальной плотности орошения к краю факела, или к образованию разрывов факела. Полученные результаты свидетельствуют о том, что математический анализ влияния степени засоренности форсунки на характер распределения плотности орошения является затруднительным.

Таким образом, проведенный эксперимент позволил выявить характер распределения охладителя по поверхности заготовки. На основании анализа полученных данных можно сделать вывод о том, что существующая схема расположения форсунок в секциях № 4 - 11 ЗВО МНЛЗ-2 ОАО "Уральская Сталь" не обеспечивает равномерного охлаждения поверхности заготовки и приводит к захолаживанию её центральной части. Анализ данных свидетельствует том, что существует локальные участки подачи охладителя в избыточном количестве, что подтверждается соответствующими исследованиями температуры поверхности. В частности, переохлаждению подвергают центральную и торцевые части поверхности заготовки. В качестве мер для выравнивания температуры поверхности по сечению заготовки было предложено отключение подачи воды на форсунки ЗВО в секции № 12 - 16, что приведет к улучшению качества непрерывнолитой заготовки за счет более равномерного распределения температур по сечению сляба.

4. Экономика и организация производства

4.1 Организация производственных потоков

В настоящее время в ЭСПЦ ОАO "Уральская Сталь" существует схема производственных потоков, представленная на рисунке 24.

Рисунок 24 - Существующая схема производственных потоков

4.2 Структура управления электросталеплавильного цеха

Численность промышленно - производительного персонала цеха определяется из расчета фонда оплаты труда (калькуляция себестоимости) и средней заработной платы рабочего. Численность списочного состава остается неизменной.

В штат ЭСПЦ ОАО "Уральская Сталь" входят 999 человек, из них руководящий и служащий состав составляют 106 человек и 893 человек рабочие.

Штатное расписание рабочих цеха приведено в таблице 7.1:

Таблица 7.1 - Штатное расписание ЭСПЦ

Номер

Наименование должности, профессии

Разряд

Всего по штату

Участок "Общецеховой персонал"

1

Начальник цеха

1

2

Заместитель начальника цеха по производству

1

3

Заместитель начальника цеха по разливке

1

4

Заместитель начальника цеха по электрооборудованию

1

5

Заместитель начальника цеха по технологии

1

6

Заместитель начальника цеха по оборудованию

1

7

Заместитель начальника цеха по реконструкции и капитальным ремонтам

1

8

Заместитель начальника цеха по выплавке

1

9

Начальник смены

4

10

Механик цеха

1

11

Электрик цеха

1

12

Энергетик цеха

1

13

Специалист по ремонту

2

14

Инженер по охране окружающей среды 1 - категории

1

15

Инженер по охране труда и технике безопасности 2-категории

2

16

Инженер-фабрикатор

3

17

Секретарь-машинистка

1

18

Бригадир на хозяйственных работах

3

1

19

Грузчик-экспедитор

4

1

20

Кладовщик

3

1

21

Оператор пульта управления

5

4

22

Слесарь-инструментальщик

5

1

Подучасток: Техническое бюро

23

Начальник бюро

1

24

Ведущий инженер

1

25

Инженер 1-кат.

1

26

Инженер 2 - кат.

1

27

Инженер - конструктор

1

28

Инженер по оборудованию, запчастям и подготовке к ремонтам

1

Подучасток: Бюро организации труда

29

Начальник бюро

1

30

Инженер по организации и нормированию труда 1-кат.

1

31

Инженер по организации и нормированию труда 2-кат.

1

32

Инженер по подготовке кадров

1

33

Старший табельщик

1

34

табельщик

1

35

Распределитель работ

1

Подучасток: Экспресс-лаборатория

36

Инженер 1-кат.

1

37

Лаборант спектрального анализа

5

4

Подучасток: Бюро планирования технического обслуживания и ремонтов оборудования

38

Инженер по планированию ремонтов 1-кат.

2

Подучасток: Технологическое бюро

39

Начальник бюро

1

40

Ведущий инженер

1

41

Инженер-технолог I - кат.

2

Участок "Шихтовый двор"

42

Старший мастер

1

Подучасток: Подготовка ферросплавов"

43

Мастер

1

44

Бригадир шихтового двора в сталеплавильном производстве

5

5

45

Дробильщик

3

4

46

Кладовщик

3

5

47

Машинист конвейера

3

23

48

Машинист крана металлургического производства

3

9

49

Машинист мельниц

4

2

50

Приемщик сырья, полуфабрикатов и готовой продукции

2

1

51

Сушильщик

2

5

52

Шихтовщик

3

8

Подучасток: "Скрапоразделочный с шихтовым пролетом"

53

Мастер

4

54

Бригадир шихтового двора в сталеплавильном производстве

5

9

55

Машинист крана металлургического производства

4

35

56

Шихтовщик

3

26

Участок "Печной"

57

Старший мастер

1

58

Мастер

8

59

Мастер

1

60

Бригадир по перемещению сырья, полуфабрикатов и готовой продукции в процессе производства

4

4

61

Машинист завалочной машины

6

5

62

Машинист крана (крановщик)

5

5

63

Машинист крана металлургического производства

6

9

64

Машинист-транспортировщик горячего металла

4

5

65

Подручный сталевара электропечи (первый)

6

8

66

Подручный сталевара электропечи (второй)

5

16

67

Подручный сталевара электропечи (третий)

4

14

68

Сталевар электропечи

7

8

Участок "Разливка стали"

69

Старший мастер

1

70

Мастер

4

71

Мастер

1

72

Ковшевой

5

41

73

Машинист крана металлургического производства

6

14

74

Разливщик стали

6

20

75

Разливщик стали

5

43

Подучасток: "Подготовка шиберных затворов для разливки стали

76

Слесарь-ремонтник

6

4

77

Слесарь-ремонтник

5

9

Участок "Внепечная обработка стали"

78

Старший мастер

1

79

Мастер

4

80

Мастер

1

81

Подручный сталевара электропечи (первый)

6

16

82

Подручный сталевара электропечи (второй)

5

22

83

Сталевар электропечи

7

8

Участок "Непрерывное литье заготовок"

84

Старший мастер

1

85

Мастер

4

86

Мастер

1

87

Бригадир по перемещению сырья, полуфабрикатов и готовой продукции в процессе производства

4

2

88

Машинист крана металлургического производства

5

5

89

Машинист крана металлургического производства

4

4

90

Машинист крана металлургического производства

3

5

91

Оператор машины непрерывного литья заготовок

6

20

92

Оператор машины непрерывного литья заготовок

5

20

93

Оператор машины непрерывного литья заготовок

4

29

94

Оператор систем гидравлики и охлаждения машины непрерывного литья заготовок

4

18

Участок "Пролег термообработки и зачистки заготовок"

95

Старший мастер

1

96

Мастер

4

97

Бригадир по перемещению сырья, полуфабрикатов и готовой продукции в процессе производства

4

8

98

Клеймовщик горячего металла

4

8

99

Машинист крана металлургического производства

5

23

100

Обработчик поверхностных пороков металла

4

5

101

Сортировщик-сдатчик металла

2

9

Участок "Шлакопереработка и шлакоуборка"

102

Мастер

1

Подучасток: Шлакопереработка

103

Машинист крана металлургического производства

5

9

104

Шлаковщик

4

18

Подучасток: Пролет шлакоуборки

105

Машинист крана металлургического производства

5

9

Участок "Огнеупорные работы"

106

Старший мастер по ремонту оборудования

1

107

Мастер по ремонту оборудования

4

108

Огнеупорщик

6

20

109

Огнеупорщик

5

49

Участок "Ремонт и содержание механооборудования"

Подучасток: "Печной участок, разливочный пролет и шлакоуборка"

110

Мастер по ремонту оборудования

1

111

Слесарь-ремонтник

6

4

112

Слесарь-ремонтник

5

9

113

Электрогазосварщик

6

5

Подучасток: "Крановое оборудование"

114

Старший мастер по ремонту оборудования

1

115

Мастер по ремонту оборудования

1

116

Слесарь-ремонтник

6

4

117

Слесарь-ремонтник

5

8

Подучасток: "Непрерывное литье заготовок"

118

Мастер по ремонту оборудования

1

119

Слесарь-ремонтник

6

4

120

Слесарь-ремонтник

5

8

121

Электрогазосварщик

5

4

Подучасток: "Подготовка ферросплавов, сыпучих материалов и шихты обжигового участка, загрузочного и печного пролетов"

122

Мастер по ремонту оборудования

1

123

Слесарь-ремонтник

5

9

Участок "Ремонт и содержание электрооборудования"

124

Мастер по ремонту оборудования

1

125

Ведущий инженер

1

Подучасток: "Высоковольтное оборудование"

126

Электромонтер по ремонту и обслуживанию электрооборудования

5

5

Подучасток: "Крановое оборудование"

127

Мастер по ремонту оборудования

1

128

Электромонтер по ремонту и обслуживанию электрооборудования

6

4

129

Электромонтер по ремонту и обслуживанию электрооборудования

5

9

Подучасток: "Подготовка ферросплавов, сыпучих материалов и шихты обжигового участка, загрузочного и печного пролетов"

130

Электромонтер по ремонту и обслуживанию электрооборудования

5

8

Подучасток: "Печной участок и вненечная обработка стали"

131

Мастер по ремонту оборудования

1

132

Электромонтер по ремонту и обслуживанию электрооборудования

6

4

Подучасток: "Непрерывное литье заготовок"

133

Мастер по ремонту оборудования

1

134

Электромонтер по ремонту и обслуживанию электрооборудования

6

8

135

Электромонтер по ремонту и обслуживанию электрооборудования

5

8

Участок "Ремонт и содержание энергооборудования"

136

Мастер по ремонту оборудования

1

137

Машинист компрессорных установок

5

5

Подучасток: "Пылегазоулавливающее оборудование электропечей №1,2"

138

Мастер по ремонту оборудования

1

139

Оператор по обслуживанию пылегазоулавливающих установок

4

14

140

Слесарь-ремонтник

6

5

141

Слесарь-ремонтник

5

2

142

Электрогазосварщик

6

1

Подучасток: "Энергооборудование газового хозяйства"

143

Газовщик

5

18

Подучасток: "Водное хозяйство печного участка и внепечной обработки стали"

144

Мастер по ремонту оборудования

1

145

Машинист насосных установок

4

5

146

Слесарь-ремонтник

6

4

147

Слесарь-ремонтник

6

1

148

Слесарь-ремонтник

5

6

149

Слесарь-ремонтник

5

2

150

Электрогазосварщик

6

1

151

Электрогазосварщик

5

1

Подучасток: "Водное хозяйство участка непрерывного литья заготовок"

152

Мастер по ремонту оборудования

1

153

Машинист насосных установок

4

9

154

Слесарь-ремонтник

6

4

155

Слесарь-ремонтник

6

1

156

Слесарь-ремонтник

5

5

157

Слесарь-ремонтник

5

3

158

Электрогазосварщик

6

1

Участок "Обжиговый"

159

Старший мастер

1

160

Мастер

1

161

Дробильщик

3

4

162

Машинист крана (крановщик)

4

9

163

Обжигальщик извести

4

8

164

Обжигальщик извести

3

9

Участок "Ремонт и содержание гидравлического оборудования"

165

Начальник участка

1

166

Мастер по ремонту оборудования

1

Подучасток: "Печной участок и внепечная обработка стали"

167

Слесарь-ремонтник

6

4

168

Слесарь-ремонтник

5

5

Подучасток: "Непрерывное литье заготовок"

169

Слесарь-ремонтник

6

4

170

Слесарь-ремонтник

5

4

4.3 Расчет производительности цеха

В электросталеплавильном цехе (ЭСПЦ) ОАО "Уральская Сталь" производят сталь широкого марочного сортамента в двух дуговых электропечах ДCП-120, каждая из которых имеет проектную производительностью 1 200,0 тыс. т стали в год.

Номинальное время работы печи определяется вычитанием из календарного времени простоев на холодные и горячие ремонты. Работа МНЛЗ синхронизируется с работой обеих ДСП.

ТН = ТК - ТХ.Р.,

гдеТн - номинальное время, ч;

Тк - календарное время года, дни;

Х. Р - суммарное время капитальных и текущих ремонтов, дни.

ТК = 365 • 24 = 8760 ч - календарное время.

Длительность холодного ремонта ТХ.Р. = 328 ч.

Холодные ремонты проводят на печи раз в два года.

Тогда среднегодовые простои на ремонтах составляют 0,5328 = 164 ч.

Следовательно, номинальное время работы равно:

ТН баз = 8760 - 164 = 8596 ч.

Горячие простои в электросталеплавильных печах составляют 6-8% от номинального времени работы. Тогда фактическое время работы составит:

ТФ = ТН - (1 - 0,08),

где

ТФ - фактическое время работы, ч.

Тф = 8596• (1-0,08) = 7908,32 ч.

При этом в базовом периоде Нрасх. баз. =1,123т/т. прок.

Известно, что всего отходов 0,2 т/т. прок.

Процент отбраковки по УЗК при внедрении установки вакуумирования стали (УВС) понизился с 0,8% до 0,15%.

Общий процент отбраковки по УЗК составлял в базовом периоде 0,8%, т.е.

0,080,2=0,016 т/т. прок.

Тогда в проектном периоде:

т/т. прок.

Соответственно, т/т. прок.

Выход годного определяется по формуле:

,

Тогда в базовом периоде он будет равен:

%

За счет снижения увеличится выход годного (K1).

%

Индекс увеличения коэффициента выхода годного рассчитаем по следующей формуле:

г = К1/К2,

Соответственно, имеем:

.

Удельная производительность определяется по формуле:

,

где Q - масса садки (завалка), т;

T - принятая единица времени, час;

tпл - длительность плавки, час;

К1 - коэффициент выхода годного.

Объём разлитой стали на МНЛЗ - 2 в базовой период составляет 999,6 тыс. т за год. За счет совершенствования системы охлаждения брак НЛЗ снизился с 0,8% до 0,15%. При этом объем производства годной заготовки увеличился до 1005,6 тыс. т.

Годовая производительность цеха в базовый период:

т/год.

Годовая производительность цеха в проектный период:

т/год.

Коэффициент роста объема производства:

,

где - коэффициент роста объема производства;

Рпргод - плановый объем производства, т;

Рбазгод. - базовый объем производства, т.

= / 999600 = 1,01.

Как видно из расчетов производительность цеха возрастет в 1,01 раза.

4.3.1 Расчет показателей по труду

В дипломной работе списочная численность рабочих в ЭСПЦ остается неизменной и составляет 999 человек.

Предусматривается изменение плановых показателей по труду:

средняя заработная плата производственных рабочих увеличивается на 20%;

доля заработной платы производственных рабочих цеха в общем фонде оплаты труда составляет 60%.

Фонд оплаты труда в базовом периоде рассчитывается по следующей формуле:

ФОТ (баз) = Сот • Рб;

где

ФОТ - фонд оплаты труда, руб;

Сот - статья затрат на оплату труда промышленного производственного персонала, руб.;

Рб - объем производимой продукции в базовом периоде, условные тонны.

ФОТ (б) = 81,71 · 999600= 81677316 руб.

Определим фонд оплаты труда на одного рабочего по формуле:

ФОТраб = ФОТ (б) / Чс (б); ФОТраб (б) =81677316/ 999 = 81759,075 руб. /чел.

ЗПср = 81759,075 /12= 6813,25 руб.

4.3.2 Расчет изменения фонда оплаты труда и начислений

Если средняя заработная плата 6813,25 руб. в месяц, а доля основных производственных рабочих в цехе 60%, то промышленно - производственный персонал (ППП) и их средняя заработная плата в плановом периоде увеличивается на 20%, то плановый фонд оплаты труда составит:

ФОТпр = (ФОТ (б) ·0,6) ·1,2 + ФОТ (б) ·0,4

ФОТпр = (81677316 ·0,6) ·1,2 + 81677316 •0,4 = 91478593,9 руб.

На одну условную тонну оплата труда с начислениями в плановом периоде будет равна:

Сфот (пр) = ФОТ (пр) / Рпр

Сфот (пр) = 91478593,9/1005600 = 90,97 руб/т

Эта сумма отражается в плановой калькуляции себестоимости продукции.

4.3.3 Расчет изменения производительности труда

Определяется производительность труда на одного рабочего базового и планового периодов.

Производительность труда базового периода:

ПТ (б) = Р (б) (с),

где ПТ - производительность труда, т/чел;

Чс - списочная численность, чел.

ПТ (б) = 999600/999 = 1000,6 т/чел.

Производительность труда проектного периода:

ПТ (пр) = Р (пр) с (пр),

ПТ (пр) = 1005600/999 = 1006,6 т/чел.

Рост производительности труда в проектном варианте по отношению к базовому составит:

ДПТ = (ПТ (пр) - ПТ (б)) ·100/ПТ (б).

где ?ПТ - изменение производительности труда, %.

ДПТ = (1006,6 - 1000,6) ·100/1000,6= 0,6%.

4.4 Расчеты плановой калькуляции себестоимости продукции

В таблице 8 представлена базовая калькуляция себестоимости стали выпускаемой в электросталеплавильном цехе.

Расчеты издержек производства выполняются по статьям с учетом факторов, влияющих на их изменение.

Расчет расходов по переделу (РПП).

Расходы по переделу для основного вида продукции определяются на основе базовой калькуляции себестоимости. При этом учитываются:

дополнительные капитальные затраты, изменение амортизационных отчислений;

изменение энергоемкости продукции;

изменение норматива образования ремонтного фонда;

рост годового объема производства.

В проектной калькуляции себестоимости продукции статьи с условно-постоянными расходами определяется по формуле:

Сi = CiБ•dус-пер + СiБ•dус-пост / .

Часть затрат определяется с учетом технологических параметров работы МНЛЗ.

Таблица 8 - Базовая калькуляция себестоимости стали выплавляемой в ЭСПЦ

Статьи затрат

ЭСПЦ

Базовый вариант

Проектный вариант

Цена, руб

Количество, т/т

Сумма, руб

Количество, т/т

Сумма, руб

1. Сырье и основные материалы, т

Чугун передельный жидкий

11886,380

0,399

4742,666

0,386

4588,14

Чугун чушковый

12021,360

0,001

12,021

0,001

12,021

Итого чугуна

11886,720

0,400

4754,688

0,387

4600,16

Лом и обрезь ряд. марок для ЭСПЦ

10340,720

0,695

7190,420

0,695

7190,420

Ферросплавы:

0,00

Алюминий вторич. гранул. АВ-87 ГОСТ 295

56662,040

0,001

45,330

0,001

45,330

Карбид кальция

36484,490

0,000

14,594

0,000

14,594

Катанка алюм. АКЛПАВ ТУ 1712-193-05785247

73636,870

0,000

33,137

0,000

33,137

Никель Н1-Н3 ГОСТ 849

546763,000

0,001

710,792

0,001

710,792

Проволока порош. с силикокальц. наполнителем

81651,770

0,002

163,304

0,002

163,304

пров порош с СК25РЗМ15 ТУ 1479-01

119272,890

0,000

Феррованадий ФВд40-80 ГОСТ 27130

296990,490

0,002

475,185

0,002

475,185

Феррониобий ФНб50-60 ГОСТ 16773

711442,240

0,001

355,721

0,001

355,721

Ферросиликомарганец МнС12-18 ГОСТ 4756

41155,410

0,006

259,279

0,006

259,279

Ферросилиций ФС45-75 ГОСТ 1415

43087,020

0,004

150,805

0,004

150,805

Феррохром ФХ010-200 ГОСТ 4757

88396,740

0,011

954,680

0,011

954,680

Итого ферросплавов

0,028

3162,825

0,028

3162,825

Итого сырья и основных материалов

1,123

15107,933

1,11

14953,405

2. Отходы (-), т

Обрезь технологическая

8449,400

0,007

59,146

0,007

59,146

Скрап

3065,530

0,013

39,852

0,013

39,852

Угар

0,000

0,051

0,000

0,051

0,000

Окалина

844,940

0,018

15, 209

0,018

15, 209

Брак

6472,730

0,034

220,073

0,021

132,927

Итого отходов и брака

0,123

334,279

0,11

247,134

Итого задано за вычетом отходов и брака

1,000

14773,654

1,000

14706,271

3 Расходы по переделу

3.1 Топливо

Газ природный, т/м3

2734,300

0,012

32,812

0,012

32,812

Электроды ф610 (печи), т

148395,300

0,001

148,395

0,001

148,395

Электроды ф350, 450 (АКОС)

94634,400

0,001

94,634

0,001

94,634

3.2 Энергозатраты

0,00

0,00

Электроэнергия, т. кВт. ч

1347,900

0,247

332,931

0,247

332,931

Пар, Гкал

410,800

0,020

8,216

0,0198

8,216

Вода техническая, тыс. м3

1 102,37

0,014

15,433

0,014

15,433

Вода хим очищенная, тыс. м3

13207,86

0,001

13,21

0,0014

18,49

Вода оборотная, тыс. м3

806,100

0,128

103,181

0,128

103,181

Сжатый воздух, тыс. м3

188,900

0,059

11,145

0,059

11,145

Аргон, тыс. м3

41466,300

0,001

41,466

0,001

41,466

Кислород, тыс. м3

2387,500

0,024

57,300

0,024

57,300

Итого энергозатрат

592,122

588,162

3.3 Фонд оплаты труда

81,71

90,97

3.4 Отчисления в общественные фонды

33,128

36,388

3.5 Содержание основных фондов

418,460

414,32

3.6 Сменное оборудование

7,000

7,000

3.7 Ремонтный фонд

287,410

284,56

3.8 Амортизация

447,670

443,23

3.9 Внутрезаводские передвижения

35,700

35,346

3.10 Прочие расходы

47,710

47,24

Итого расходы по переделу

2226,75

2223,056

4 Общезаводские расходы

572,270

572,270

Итого затрат

17906,953

17748,731

Производственная себестоимость

17906,953

17748,731

Амортизационные отчисления в проектном периоде рассчитаем по следующей формуле:

Апроект= Абаз /+ Ке• НАпр•100%,

где Апроект - амортизационные отчисления в проектном периоде, руб/т;

Абаз - амортизационные отчисления в базовом периоде, руб/т;

Ке - единовременные капитальные вложения 0 тыс. руб.

НА - норма амортизации, равна 12%.

Тогда

4.5 Расчет прибыли от реализации продукции

Прибыль от реализации продукции рассчитывается по следующей формуле:

П = У (Цi - Сi) •Pi,

где П - прибыль от реализации продукции, млн. руб;

Цi - оптовая цена продукции, руб;

Сi - себестоимость продукции, руб. /т;

Рi - производительность, т.

При рентабельности производства 15%, цена стали составит:

ЦБ = СБ • R;

ЦБ = 17906,953 • 1,15 = 20592,99 руб. /т;

ПБ = (20592,99 - 17906,953) · = 2684962585 руб. /год;

ППр = (20592,99 - 17748,731) • = 2860186850 руб. /год;

RПр = (ЦБ - СПр) • 100/СПр;

RПр = (20592,99 - 17748,731) ·100/17748,731 = 16,025 %.

Чистая прибыль (ПЧ) представляет собой прибыль от реализации продукции (ПР) за вычетом налогов (Нобщ):

ПЧ = П - Нобщ.

где ПЧ - чистая прибыль, руб.

В проекте учитывается два налога:

налог на прибыль - 20%;

налог на имущество - 2,2%.

Налог на имущество

База налогообложения - стоимость имущества (производственные фонды - ПФ). Стоимость основных фондов рассчитывается следующим образом:

ОФ = САплан · 100 · Рплан / НАплан,

где ОФ - стоимость основных фондов, млн. руб;

САплан - затраты на амортизацию;

НАплан - средняя норма амортизации, % (НАплан = 12%);

Рплан - годовой объём производства, усл. т,

руб.

ОФплан = ОФбаз + Кз, ОФплан = 3729091100 руб.

Стоимость оборотных средств принимается в размере 20% от стоимости основных фондов. Таким образом, производственные фонды составят:

ПФбаз = ОФбаз • 1,2 = 4474909320 руб.

ПФплан = ОФплан · (20+100) /100 = 4474909320 руб.

Налог на имущество:

НИбаз = ПФ • 0,022 = 98448005,04 руб.

НИплан = ПФплан · 2,2/100 = 98448005,04 руб.

Налог на прибыль

Объект налогообложения - прибыль. Основная ставка 20%. База же налогообложения не вся прибыль, а только её часть, называемая налогооблагаемой прибылью (НП).

Налогооблагаемая прибыль определяется вычитанием прибыли от реализации налогов на имущество, резервного фонда (РФ) и льгот (Л):

НП = ПР - НИ - РФ - Л.

где

НП - налооблагаемая прибыль, руб;

НИ - налог на имущество, руб;

РФ - резервный фонд, млн. руб;

Л - льготы, руб.

В резервный фонд направляется в размере 35% от прибыли за вычетом налогов на имущество:

РФбаз = (ПР - НИ) • 0,35 = 906330103 руб;

РФплан = (ПРплан - НИплан) · 35/100 = 966608595,7 руб.

Размер льгот устанавливается в размере 50% от контрольной суммы:

Л = КС • 0,5 = (ПР - НИ - РФ) • 0,5.

Лбаз= (2684962585-984488005,04-906330103) •0,5=840092238,5 руб.;

Лплан= (2860186850-984488005,04-966608595,7) ·0,5=897565124,6руб.

Таким образом, налог на прибыль составляет:

Нбаз=0,2• (2684962585-984488005,04-906330103-840092238,5) =

16818447,7 руб.;

Нплан=0,2· (2860186850-984488005,04-966608595,7-897565124,6) = 179513024,9 руб.

Чистая прибыль, таким образом, составит:

ПЧбаз = 2684962585 - 984488005,04 - 16818447,7 = 2418496132 руб.;

ПЧплан =2860186850-984488005,04 - 179513024,9 = 2582225820 руб.

4.6 Экономическая эффективность проектных решений

В качестве критерия эффективности используем коэффициент экономической эффективности (Е), который определяется по формуле:

Е = ДП - Ен • Кс = (Сбаз - Сплан) • Рплан - Ен • Кс,

где Е - коэффициент экономической эффективности, год;

Ке - единовременные капитальные вложения на разработку и внедрение мероприятий, млн. руб;

ДП - прирост годовой прибыли, млн. руб;

Ен - нормативный коэффициент эффективности (Ен = 0,12).

Е = (17906,953 - 17748,731) • 1005600 = 159108043,2 руб.

4.7 Расчет предела безубыточности

Предел безубыточности характеризует неопределенность и риск в процессе реализации проектных решений. Он представляет собой количество продаж или производство продукции, при котором объем реализации (выручки) равен издержкам производства. Прибыль в этой точке равна нулю.

Предел безубыточности определяется по формуле:

Рб = Зпост / (Ц - Спер),

где Рб - точка безубыточности, т;

Спос - общие постоянные расходы, руб;

Ц - продажная цена единицы продукции, руб/т;

Спер. уд - удельные переменные затраты, руб/т.

Условно-постоянные затраты определяются на основе калькуляции себестоимости и доли условно-постоянных затрат. Величина этих затрат равна численно расходам по переделу. Из плановой калькуляции Спос. удел = 2223,056 руб/т. Общая величина Спос зависит от производительности агрегата и равна:

Спос = Спос. уд · Рпл;

Спост = 2223,056 · =2235505114 руб.

Находим

Спер. уд = Спл. уд - Спос. уд,

Спер = 17748,731 - 2223,056= 15525,675 руб/т.

Предел безубыточности равен:

т/год.

Выручка от реализации товарной продукции:

В = Ц · Рпл;

где В - плановая выручка, млн. руб.

В = 20592,99•= 20708310744 руб.

В работе определяются сравнительные технико-экономические показатели базового и планового периодов, которые представлены в таблице 9.

Таблица 9 - Технико-экономические показатели

Наименование показателей

Базовый вариант

Проектный вариант

Годовой объем производства, т

999600

1005600

Численность работающих, чел

999

999

Рентабельность, %:

15

16,025

Себестоимость продукции, руб/т

17906,953

17748,731

Прибыль от реализации, млн. руб.

2,68

2,8

Предел безубыточности производства, т/год

-

441161,66

Рисунок 25 - График безубыточного объёма производства

Заключение

В выпускной квалификационной работе проведен детальный анализ производственных и литературных данных о влиянии плотности орошения форсунками в зоне вторичного охлаждения на качество непрерывно-литой слябовой заготовки.

Анализ результатов исследований процесса непрерывной разливки показывает, что существенную роль в формировании качественных характеристик получаемого металла играют параметры системы охлаждения машин непрерывного литья заготовок (МНЛЗ). Основными элементами этих систем являются разбрызгивающие устройства, размещаемые в зоне вторичного охлаждения (ЗВО) для обеспечения регулируемого теплоотвода от слитка. Качество непрерывнолитой заготовки во многом определяется процессами охлаждения слитка в зоне вторичного охлаждения (ЗВО).

В рамках выпускной квалификационной работы были рассмотрены результаты эксперимента по исследованию температурного поля заготовки на выходе из ЗВО, на основании которых можно сделать вывод о неравномерности охлаждения по ее сечению. Были изучены результаты исследования плотности орошения поверхности заготовки в секциях №1-16 с применением форсунок типа У90 фирмы "Корад". Анализ данных свидетельствует том, что существует локальные участки подачи охладителя в избыточном количестве, что подтверждается соответствующими исследованиями температуры поверхности. В частности, переохлаждению подвергают центральную и торцевые части поверхности заготовки. В качестве мер для выравнивания температуры поверхности по сечению заготовки было предложено отключение подачи воды на форсунки ЗВО в секции № 12 - 16, что приведет к улучшению качества непрерывно-литой заготовки за счет более равномерного распределения температур по сечению сляба.

Анализ качества листового проката после повторной корректировки расходов воды на вторичное охлаждение показал:

исправимый брак листового проката по сталеплавильным дефектам снизился на 0,28 % и составил 2,04 % против 2,32 % за предыдущий период;

исправимый брак листового проката, полученного из слябов толщиной 190 мм, снизился на 0,21 % и составил 1,31 %;

исправимый брак листового проката, полученного из слябов толщиной 270 мм, снизился на 2,98 % и составил 4,12 %.

После внедрения предлагаемых мероприятий экономический эффект будет получен за счёт сокращения количества брака а также снижение расходов на использование химически очищенной воды.

Список использованных источников

1. Паршин, В.М. Анализ влияния работы системы вторичного охлаждения МНЛЗ на качество слябов трубной и судовой сталей [Текст] / В.М. Паршин, В.В. Тиняков, С.В. Кидяев, И.В. Бондаренко, Ю.М. Айзин, Г.В. Сгибиев // Сталь. - 2006. - № 11. - С.33-36.

2. Кидяев, С.В. Анализ причин образования дефектов слябов и толстых листов [Текст] / С.В. Кидяев, А.В. Куклев, В.В. Тиняков, В.В. Соснин, А.М. Лонгинов, Д.С. Тарвид // Сталь. - 2006. - № 9. - С. 19-21.

3. Дождиков В.И. Проектирование систем вторичного охлаждения с форсунками объемного распыливания [Текст] / В.И. Дождиков, А.Ю. Васютин, А.И. Шарапов, С.В. Шабанов // Сталь. - 2007. - № 12. - С.22-25

4. Мартынова, О.В. Непрерывная разливка стали [Текст]. - М.: Издательство "Металлургия", 1970.

5. Бочек А.П. Оптимизация эксплуатационных характеристик МНЛЗ [Текст] / А.П. Бочек, И.Н. Фентисов, Б.В. Небога, А.Н. Токий, И.Г. Губко // Сталь. - 2007. - № 1. - С.22-24.

6. Фрик Ю. Новые системы и технологии вторичного охлаждения в слябовых МНЛЗ [Текст] / Ю. Фрик, Р. Бойль // Сталь. - 2008. - № 11. - С.42-46.

7. Скворцов, А.А. Теплопередача и затвердевание стали в установках непрерывной разливки [Текст] / А.А. Скворцов, А.Д. Акименко. - М.: Металлургиздат, 1966, - 464 с.

8. Григорян, В.А. Физико-химические расчеты электросталеплавильных процессов [Текст]: учеб. пособие для вузов / В.А. Григорян, А.Я. Стомахин, А.Г. Пономаренко. - М.: Металлургия, 1989. - 288 с.

9. Григорьев, В.П. Конструкции и проектирование агрегатов сталеплавильного производства: учебник для вузов [Текст] / В.П. Григорьев, Ю.М. Нечкин, А.В. Егоров. - М.: МИСИС, 1995. - 512 с.

10. Дюдкин, Д.А. Современная технология производства стали [Текст] / Д.А. Дюдкин, В.В. Кисиленко. - М.: "Теплотехник", 2007. - 528 с.

11. Дюдкин, Д.А. Производство стали: В 3 т. Т.1. Процессы выплавки, внепечной обработки и непрерывной разливки стали [Текст] / Д.А. Дюдкин, В.В. Кисиленко. - М.: "Теплотехник". 2008. - 400 с.

12. ТИ 101-СТ - 10 - 2003. Разливка стали на машинах непрерывного литья заготовок (МНЛЗ). Новотроицк, 2003.

13. Кидяев, С.В. Анализ причин образования дефектов слябов и толстых листов [Текст] / А.В. Куклев, В.В. Тиняков, В.В. Соснин, А.М. Лонигнов, Д.С. Тарвид // Сталь. - 2006. - № 9. С.32-36

14. Куклев, А.В. Совершенствование охлаждения непрерывнолитой заготовки [Текст] / В.В. Тиняков, Ю.М. Айзин, В.М. Паршин // Сталь. - 1998. - № 8. - с.44-50

15. Бочков, Д.А. Управление производством [Текст]: учебное пособие / Д.А. Бочков. - М.: МИСиС, 2001. - 55 с.

16. Плекингер, Е. Проблемы современной металлургии [Текст] / Е. Плекингер, М. Вольстер - М.: Иностранная литература, 1960. № 6.

17. Явойский, В.И. Теория процессов производства стали [Текст] / В.И. Явойский. - М.: "Металлургия", 1967.

18. Поволоцкий, Д.Я. Современные проблемы электрометаллургии стали [Текст] / Д.Я. Поволоцкий, В.Е. Рощин // Сталь. - 2007. - №12.

19. Методическое пособие № 777 [Текст] / "Управление производством". - М., 2001.

20. Кудрин, В.А. Теория и технология производства стали: учебник для вузов [Текст] / Ю.В. Кряковский, А.Г. Шалимов. - М.: "Мир", ООО "Издательство АСТ", 2003. - 528 с.

21. Воскобойников, В.Г. Общая металлургия: учебник для вузов [Текст] / В.Г. Кудрин, А.М. Якушев. - М.: ИКЦ "Академкнига", 2002. - 768 с.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Изменение конструкции кристаллизатора и секций зоны вторичного охлаждения для уменьшения количества некоторых видов дефектов МНЛЗ. Технологический процесс разливки стали, предусматривающий мероприятия, способствующие повышению качества литой заготовки.

    дипломная работа [7,8 M], добавлен 17.06.2016

  • Особенности разработки и сварки системы аварийного охлаждения зоны, которая состоит из пассивного и активного узла. Выбор методов получения заготовки, способа сборки. Технико-экономическое обоснование и последовательность сборочно-сварочных операций.

    курсовая работа [141,1 K], добавлен 10.02.2010

  • Оценка влияния режима точения проходным резцом на температуру контактирующих поверхностей инструмента и заготовки с использованием аналитических моделей и экспериментальным методом. Расчет плотности тепловых потоков и величины источников тепловыделения.

    лабораторная работа [190,4 K], добавлен 23.08.2015

  • Использование стали в качестве материала заготовки для детали типа "вал". Выбор заготовки и расчет размеров. Методы и технологическая последовательность получения заготовки. Технологическое оборудование, приспособления, режущий и измерительный инструмент.

    курсовая работа [1,2 M], добавлен 03.10.2014

  • Категория осевой заготовки и традиционно используемые марки стали. Конструкции прокатных станов применяемых для производства осевой заготовки, способ выплавки и розливки. Технологический процесс получения стали, внепечной продувки инертным газом.

    курсовая работа [959,0 K], добавлен 15.05.2015

  • Проектирование двух методов получения заготовки для последующего изготовления из нее детали. Получение заготовки литьем в песчаные формы отверждаемые в контакте с оснасткой. Получение заготовки штамповкой на кривошипных горячештамповочных прессах.

    курсовая работа [36,6 K], добавлен 19.07.2009

  • Общая характеристика технологии изготовления детали "Шпиндель"на гидравлическом прессе с усилием 8 МН, а также методика определения размеров, формы и массы ее заготовки. Особенности выбора термического режима нагрева, подогрева и охлаждения поковки.

    курсовая работа [96,5 K], добавлен 16.11.2010

  • Применение метода конечных элементов для процесса вытяжки заготовки "стакан". Изучение процессов вытяжки с зазором большим и меньшим толщины заготовки. Исследование распределения интенсивности напряжения и деформации по сечению заготовки при нагружении.

    научная работа [2,2 M], добавлен 14.10.2009

  • Описание способов получения заготовок класса "вал". Сравнительный анализ конструкции заготовок из сортового проката. Способы получения заготовки методом штамповки. Конструктивные характеристики штампованной заготовки. Припуски на механическую обработку.

    курсовая работа [569,4 K], добавлен 08.02.2016

  • Создание математической конечно-элементной модели осадки кольцевой заготовки, описывающей механизм осаживания заготовки между плоскими шероховатыми плитами. Теоретические исследования метода напряженного и деформационного состояния заготовки при осадке.

    магистерская работа [3,4 M], добавлен 14.10.2009

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.