Проектирование отделения магнийтермического восстановления тетрахлорида титана

Определим потери тепла через боковую поверхность печи:

(47)

Определим потери тепла через под печи.

В связи с увеличением размеров аппарата восстановления по длине, с целью предотвращения потерь магния из-за плохого разделения магния и хлорида магния, замораживания хлорида магния температура низа печи в течение всего процесса постоянно поддерживается на уровне 900 С.

Исходные данные:

d1 - толщина слоя шамота пода печи - 0,14 м;

а1 - коэффициент теплопроводности шамота - 0,6 = 2,5 ;

d2 - толщина пенодиатомитового слоя - 0,28 м;

а2 - коэффициент теплопроводности пенодиатомитового слоя -0,15 = 0,63 ;

d3 - толщина металлического кожуха - 0,02 м;

а3 - 44,3 = 185,2 .

Определим средние площади поверхностей слоев:

(48)

Для определения температуры поверхности нижней части печи задаемся рядом температур, 60С; 70С; 80С.

Определим коэффициент конвективных потерь для заданных температур:



Полученные значения коэффициентов конвективных потерь соответствуют для вертикальных стенок, для стенок, расположенных горизонтально они должны быть уменьшены на 30 %.

Определим потери тепла через под печи при заданных температурах.

Потери тепла конвекцией и излучением:

(49)

Потери тепла теплопроводностью:

(50)

Построим график с координатами Q - tC и определим истинную температуру пода печи в соответствии с рисунком 2.

Рисунок 6- График для определения истинной температуры пода печи

По графику определили, что температура наружной поверхности пода печи равна 68C.

Определим коэффициент лучеиспускания:

Коэффициент конвективных потерь:

Суммарный коэффициент потерь тепла через под печи:

Потери тепла через под печи:

(51)

Результаты расчетов сводим в таблицу 13.

Таблица 13 - Тепловой баланс печи восстановления

Приход	Расход
1	2	3	4
Статьи	кДж/час	Статьи	кДж/час
1 Тепло, полученное за счет нагрева электроэнергией	2056502	1 На нагрев Mg	541573
		2 На нагрев MgCl2	83302
		3 На нагрев реактора	282677
		4 На нагрев шамота	272549
		5На нагрев пенодиатомита	597101
		6 Потери через крышку аппарата	218022
		7 Потери через боковую стенку	53094
		8 Потери через под печи	8184
Итого:	2056502		2056502

Расчет печи восстановления в режиме нагрева аппарата с оборотным конденсатором.

В результате процесса вакуумной сепарации идет разделение реакционной массы, полученной в аппарате восстановления. Магний и хлорид магния, имеющие высокое давление паров, испаряются и конденсируются в конденсаторе, который затем используется при монтаже аппарата восстановления и становится реактором.

Состав конденсата в реакторе:

- Mg - 3388,55 кг;

- MgCl2 - 597 кг.

Реактор нагревают до 800С.

Определим количество тепла, необходимое на нагрев и плавление магния:

, (52)

где G - вес магния;

С - теплоемкость магния.

QMg=3388,55?[0,27?(651-20)+86,5+0,334?(800-651)]=4335288,1 кДж

Количество тепла, необходимое на нагрев и плавление хлорида магния:

QMgCl2=597?[0,2?(718-20)+108,2+0,232?(800-717)]=666416,3 кДж

Количество тепла, необходимое на нагрев реторты.

Поверхность реторты:

(53)

Объем стали реторты:

, (54)

где d - толщина стенки реторты.

Вес реторты:

1

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

(55)

где g - удельный вес стали Х18Н1ОТ - 8,65.

Qp=Q ? Cp ? (tкон - tнач) = 5100 ? 0,136 ? (800 - 20) = 541008 ккал=2261413,44 кДж

где Ср - удельная теплоемкость стали - 0,136 = 0,568

Определяем расход тепла на нагрев футеровки печи от 20С до 800С.

Расход тепла на нагрев кладки шамота:

Qш = G ? С (t2 - t1) (56)

где G - вес шамота - 2675 кг;

С - удельная теплоемкость шамота - 0,25 = 1,05 .

Qш = 2675 ? 0,25 ? (800 - 20) = 521625 ккал = 2180392,5 кДж

Расход тепла на нагрев кладки пенодиатомитового кирпича:

Qп = G ? C (t2 - t1), (57)

где G - вес пенодиатомита;

С - удельная теплоемкость пенодиатомита - 0,23 = 0,96 .

Qп = 6370 ? 0,23 ? (800 - 20) = 1142778ккал = 4776812,04 кДж

Общее количество тепла, необходимое на разогрев аппарата до температуры 800С:

Qобщ. = QMg + QMgCl2 + Qр + Qш + Qп = 1037150 + 159429 + 541008 + +521625 + 1142778 = 3401990 ккал = 14220318,2 кДж

Время разогрева аппарата и печи согласно техническим условиям составляет 8 часов:

1

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Количество тепла, необходимое на разогрев аппарата до начала процесса восстановления:

Qх = Qобщ. + х Qпот.

Qх = 283499,2 + 66731 = 350230

Результаты расчетов сводим в таблицу 14.

Таблица 14 - Общий тепловой баланс процесса восстановления

Приход	Расход
Статьи	кДж/час	статьи	кДж/час
Тепло, полученное за счет химической реакции процесса	821856	Потери через крышку	218022
Тепло, полученное за счет нагрева электроэнергией	2056502	Потери при сливе MgCl2	320205
		Отвод тепла воздухом	283628
		На нагрев Mg	541911
		На нагрев MgCl2	83302
		На нагрев реактора	282677
		На нагрев шамота	272549
		На нагрев пенодиатомита	597101
		Потери тепла через крышку аппарата	218022
		Потери через боковую стенку	53094
		Потери через под печи	8184
Итого:	2878358	Итого:	2878358

3.3.5 Расчет требуемой мощности печи

Определим мощность печи восстановления по формуле:

, (58)

где k - коэффициент запаса мощности, который учитывает возможное ухудшение теплоизоляции, возможность временной перегрузки, различные случайные потери тепла. Для непрерывно действующих печей: k = 1,2 ? 1,3;

Qx - общий расход тепла печи.

кВт.

3.3.6 Электрический расчет печи восстановления

Учитывая опыт эксплуатации печей повышенной цикловой производительности на АО УК ТМК, принимаем следующее распределение мощностей по зонам.

1 зона - 96 кВт;

2 зона - 96 кВт;

3 зона - 130 кВт;

4 зона - 130 кВт.

Напряжение на печи 380 В.

Нагреватели питаются от силовой сети переменного тока через трансформатор. В качестве материала для нагревателей применяют ленточный нихром марки Х20Н80 ГОСТ 2615-58, который в условиях поточного производства обеспечивает необходимую надежность в работе. Определяющим параметром при расчете является температура нагревателей, по которой можно судить о сроках службы используемого материала. Выбираем нихром в виде ленты сечением 3,2 36 мм с удельным электросопротивлением в горячем состоянии при 1000С - 1,15 .

Предельно допустимая температура нихрома марки Х20Р80 - 1150 С.

Расчет нагревателей 1 и 2 зоны [16].

Мощность Р = 96 кВт.

Напряжение U = 380 В.

Определим силу тока:

(59)

1

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Определим сопротивление:

1

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

(60)

Сечение ленты:

(61)

Длина ленты:

(62)

Поверхность ленты:

(63)

Ваттная нагрузка:

1

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

(64)

По графику определяем максимальную температуру нагревателей:

t = 2090С

Конструктивное размещение нагревателей.

Определяем средний диаметр намотки спирали:

dср. = d - (2 ? 40) = 2000 - 80 = 1920 мм =1,92 м. (65)

Длина окружности намотки:

Пср. = П ? dср. = 3,14 ? 1920 = 6029 мм = 6,029 м. (66)

Количество петель спирали:

(67)

где r - шаг петли - 50 мм.

Высота петли: длина зоны:

l= 2 ? 2 ? h ? n, (68)

отсюда

Расчет нагревателей 3 - 4 зоны.

Мощность Р = 130 кВт.

Напряжение U = 380 В.

Определим силу тока:

Определим сопротивление:

1

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Сечение ленты:

S = 3,2 ? 36 = 115м

Длина ленты:

Поверхность ленты

Ваттная нагрузка:

1

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Конструктивное размещение нагревателей.

Средний диаметр намотки:

dср. = d - (2 40) = 2000 - 80 = 1920 мм

Длина окружности намотки:

Количество петель:

Высота петли:

3.4 Выбор и расчет основного и вспомогательного оборудования

3.4.1 Выбор и расчет основного оборудования

1) Расчет количества печей восстановления.

На основании опытных данных согласно утвержденным техническим условиям на АО УКТМК продолжительность печного цикла на переделе восстановления принимаем следующее:

- Разогрев аппарата - 8 ч

- Процесс восстановления - 62 ч

- Выдержка после окончания процесса - 1 ч

- Охлаждение в печи - 2 ч

Итого: 73 ч.

В связи с тем, что количество операций по обслуживанию аппарата восстановления производительностью 5 т/цикл практически не изменяется, то согласно утвержденного положения о производственно-профилактических ремонтах основного оборудования на УК ТМК. Определяем календарное количество дней работы печи в году.

Количество календарных дней в году - 366 дней, из них:

- Печь на капитальном ремонте - 10 дней;

- Печь на профилактическом ремонте - 5 дней.

Итого: 351 день.

Определяем производительность печи восстановления в год:

Определяем количество печей восстановления, обеспечивающих заданную годовую (15000 т/год) производительность:

15000/576=26 штук

Коэффициент использования печей восстановления составит:

1

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Определяем количество печей восстановления, обеспечивающих заданную производительность, с учетом коэффициента использования печей.

26/0.96=27 штук

Согласно данным АО УКТМК резерв производительной мощности предусматривается 5%.

Находим резерв печей восстановления:

27 · 0,05 = 1,35 штук принимаем 2 печи.

Общее количество печей восстановления составит:

27 + 2 = 29 штук

Кроме того, необходима еще одна печь для сушки аргона:

29 + 1 = 30 штук

2) Расчет количества печей сепарации.

На основании опытных данных на АО УКТМК продолжительность печного цикла на переделе сепарации принимаем следующие:

- Разогрев до температуры выдержки - 16 ч

- Время высокотемпературной выдержки - 72 ч

- Охлаждение аппарата в печи - 2 ч

Итого: 90 ч

На основании положении о производственно-профилактических работах основного оборудования на УК ТМК для аппаратов 4,1 т/цикл календарное количество дней работы печи в году.

Количество операций по обслуживанию при этом также не изменяется.

Календарное количество дней в году - 366 дней:

- Печь на капитальном ремонте - 12 дней;

- Печь на профилактическом ремонте - 5 дней.

Итого: 349 дней.

Производительность печи сепарации в год составит:

Определяем количество печей сепарации, обеспечивающих заданную годовую производительность:

15000/365=32 штуки

Коэффициент использования печей сепарации составит:

1

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Количество печей сепарации с учетом коэффициента использования:

32/0.95=34 штуки

Определяем резерв печей сепарации:

34 · 0,05 = 1,7штук принимаем 2 штуки

Общее количество печей сепарации составит:

34 + 2 = 36 штук

3) Расчет количества холодильников.

В связи с тем, что диаметр аппарата производительностью 5 т/цикл практически не изменяется, то на основании утвержденных технических условий на АО УКТМК цикл охлаждения аппарата сепарации в холодильнике принимаем следующим:

- Охлаждение воздухом - 3 ч

- Охлаждение водой -50 ч

Итого: 53 ч

На основании положения о производственно-профилактических ремонтах основного оборудования АО УКТМК, определяем календарное количество дней работы холодильника в год.

Количество календарных дней работы холодильника в год - 366 дней, из них

На капитальном ремонте - 3 дня;

На профилактическом ремонте - 2 дня.

Итого: 361 дней.

Определяем производительность холодильника в год:

Определяем необходимое количество холодильников, обеспечивающих заданную производительность:

15000/817= 18,4 штук принимаем 19 штук

Коэффициент использования холодильников принимаем:

1

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Необходимое количество холодильников с учетом коэффициента использования составит:

19/0.98 = 19,4 штуки принимаем 20 штук.

Определяем резерв холодильников:

19 · 0,05 = 0,95 штука принимаем 1 штука

Общее количество холодильников составит:

20 + 1 = 21 штук

4) Расчет количества реторт.

Определим суточную производительность цеха:

15000/365=41т/сут

Определяем количество реторт, поступающих в течение суток на монтаж аппаратов восстановления и сепарации при производительности аппаратов 5 тонн титановой губки за цикл.

41/5 = 8 штук

Цех работает в три смены. Определяем количество реторт, поступающих на монтаж аппаратов восстановления в смену.

8/3 = 3 штуки

Количество реторт, поступающих на монтаж аппаратов сепарации в смену:

3 · 2 = 6 штук

Определяем общее количество реторт, необходимых для обеспечения заданной производительности цеха.

Считаем, что все печи и холодильники заняты соответствующими аппаратами. Кроме того, часть их находится на монтаже и демонтаже.

- Восстановление - 29;

- Вакуумная сепарация - 36 · 2 = 72;

- Холодильники - 21 · 2 = 42;

- Монтаж - 2;

- Демонтаж - 4 · 2 = 8;

- На выдавливание блока - 2.

Итого: 155 реторт.

Находим резерв реторт:

155 · 0,05 = 7,75 штук принимаем 8 штук

Общее количество реторт составляет:

155 + 8 = 163 штуки

3.4.2 Выбор и расчет вспомогательного оборудования

1) Расчет количества вакуумных насосов.

Количество вакуумных насосов ВН6-г. Расчет ведём на основании практического размещения вакуумного оборудования, которое обеспечит заданную производительность цеха.

Их количество равно количеству печей в отделении сепарации, плюс четыре насоса контр вакуумной линии отделения сепарации, плюс четыре насоса отделения восстановления, плюс четыре насоса на монтажном участке для откачки аппаратов восстановления и четыре насоса для откачки оборотных реторт.

Всего ВН6-г: 36 + 4 + 4 + 4 + 4 = 56 штук.

Количество вакуумных насосов БН2000 равно количеству печей сепарации, плюс четыре насоса на монтажном участке для откачки оборотных реторт.

Всего БН-2000: 36+ 4 = 40 штук.

2) Расчет количества вентиляторов.

Расчет количества вентиляторов ведём по максимальной загруженности цеха. Принимаем в работе 29 печей. Определим расход воздуха при работе 29 печей одновременно по формуле:

Vобщ=V n , (70)

гдеV- расход воздуха на боковое охлаждение одного реактора [п 3.8.2];

n- количество печей восстановления.

Vобщ=6129 129=177741 м3/ч

Принимаем к установке вентилятор типа ВР-6-28 (из практических данных АО УКТМК)

Определим необходимое количество вентиляторов по формуле:

n= , (71)

гдеVобщ - максимальный расход воздуха на охлаждение, м3/ч;

- производительность одного вентилятора, м3/ч.

N= принимаем 12 штук

4. Контроль и автоматизация технологических процессов

4.1 Характеристика процесса как объекта управления

Решения задачи управления магнийтермического получения губчатого титана заключается в нахождении оптимальных условий проведения процесса на переделах восстановления, сепарации, переработки и построения системы управления.

Воздействия по характеру и влиянию их на процесс магниетермического восстановления титана разделяются на три группы:

а) группа воздействий X (X1, X2, …,Xn) - значения этих воздействий устанавливаются перед началом процесса восстановления и в течение процесса не изменяются:

1) количество TiCl4;

2) количество Mg;

3) качество Mg;

4) качество Ar;

б) группа управляющих воздействий Z (Z1, Z2, …, Zn), целенаправленным изменением которых можно влиять на течение процесса:

1) режим подачи TiCl4;

2) температурный режим восстановления;

3) режим слива;

4) температурный режим сепарации;

в) группа неконтролируемых воздействий W (W1, W2, …, Wn), к этой группе отнесены воздействия, неизвестные по своей природе, месту приложения и величине. Они носят случайный характер и определяют вероятностный характер рассматриваемых процессов.

К таким воздействиям относятся:

1) присутствие случайных примесей в исходном сырье: магнии, тетрахлориде титана, аргоне;

2) суточные, сезонные изменения окружающей среды;

3) старение оборудования и аппаратуры;

4) влияние неконтролируемых переменных процесса;

г) группа выходных параметров E (E1, E2, …,En), характеризуют полученное качество губчатого титана (содержание примесей Cl, Fe, O, N и др.)и производительность процесса.

Группа процессов Е (качество губчатого титана) в ходе процесса не контролируется и не управляется с помощью воздействий Z. Решения по применению воздействий Z могут приниматься технологом для последующих процессов по статистическим оценкам выходных величин Е, предыдущих законченных процессов. Обеспечить оптимальное значение выходных величин Е в каждом отдельном процессе невозможно.

4.2 Постановка задач управления процессом восстановления

Технологический режим восстановления губчатого титана определяется параметрами: скоростью подачи TiCl4, температурой зон, давлением в аппарате, графиком слива хлорида магния из аппарата.

а) Задача управления скоростью подачи TiCl4.

В процессе восстановления губчатого титана осуществляется автоматическое программное управление скоростью подачи TiCl4.

Режим расхода TiCl4 оказывает решающее влияние на развитие процесса, структуру и формирование блока реакционной массы и во многом определяет все технико-экономические показатели процессов восстановления и сепарации. Увеличение скорости подачи TiCl4 вызывает повышение плотности реакционной массы и содержание остаточного хлора после сепарации.

б) Задача управления температурным режимом процесса восстановления.

Температурный режим реактора определяется исходя из температурных условий протекания реакций процесса восстановления с учетом динамики тепловых полей.

На процессе восстановления осуществляется автоматическое программное управление температурным режимом.

Температурный режим изменяется в зависимости от стадии процесса:

- разогрев до 550 0С по всем четырем зонам печи. При достижении температуры аппарата до 550 0С производится выдержка 1 час. После откачки аппарата, подачи аргона, монтажа сливного устройства наступает следующая стадия процесса;

- разогрев до 800 0С, заливка магния в аппарат;

- подача TiCl4 в аппарат.

Температура зон печи:

1) 1-2 зоны - нагрев 770 0С;

- обдув 800 0С;

2) 3 зона - нагрев 880 0С;

3) 4 зона - нагрев 850 0С.

За два часа до окончания процесса подачи TiCl4 устанавливается режим:

- 1 и 2 зон 870 0С;

- 3 и 4 зон 960 0С.

Процесс восстановления заканчивается при пропуске 19841 кг TiCl4.

в) Задача управления режимом давления в аппарате.

Давление в реакторе аппарата восстановления рассматривается как сумма парциальных давлений аргона, паров TiCl4т и магния. Аргонт подается в реактор перед началом процесса и при аварийных остановках. Давление в реакторе постепенно повышается к началу слива MgCl2 и резко падает после слива. Давление в аппарате поддерживается в пределах 0,05-0,25 кгс/см2.

г) Контроль режима слива из аппарата восстановления.

Режим сливов MgCl2 - это периодичность сливов и количество выводимого MgCl2 из аппарата.

По стехиометрическому соотношению основной реакции процесса восстановления на одну весовую часть TiCl4 расходуется 0,256 весовых единиц Mg с образованием 0,252 и 1 весовых единиц титана и хлорида магния соответственно.

4.3 Описание функциональной схемы

Магниетермическое восстановление губчатого титана ведется в аппаратах, помещенных в электропечи шахтного типа с 4 зонами нихромовых нагревателей.

В процессе восстановления контроль, управление, регистрация, сигнализация параметров осуществляется автоматизированной системой управления (АСУ ТП).

АСУ ТП процесса восстановления представляет собой иерархическую 2-х уровневую распределенную систему управления отдельными аппаратами восстановления, включающей в себя микропроцессорные контроллеры Ремиконт Р-130 и автоматизированное рабочее место оператора-технолога (АРМ).

На нижнем уровне АСУ ТП отделения восстановления решаются задачи:

- автоматическое программное управление скоростью подачи TiCl4 на процесс;

- автоматическое программное управление температурным режимом процесса;

- автоматическое программное управление режимом давления в аппарате;

- автоматический контроль сливов MgCl2 из аппарата.

На нижнем уровне для каждой печи восстановления установлены контроллеры Ремиконт Р-130, которые по локальной сети «Транзит» соединены с автоматизированным рабочим местом оператора-технолога (верхний уровень). Для автоматического программного управления скоростью подачи TiCl4 смонтированы:

- дозаторы ДЖЗ (1а);

- система автоматизированного группового дозирования АГД-1А для управления дозаторами;

- микропроцессорный контроллер Ремиконт Р-130 (А1).

Дозатор ДЖЗ представляет собой поршневой дозатор, класс точности 1%, величина дозы TiCl4 1 кг при t=30 0С. Система АГД-1А управляет работой дозатора и имеет 4 скорости подачи: 100, 200, 300, 400 кг.

Контроллер Ремиконт Р-130 осуществляет управление скоростью подачи TiCl4.

Для автоматического программного управления температурой на процессе смонтированы:

- датчики температуры - термощупы ХА 1, 2, 3, 4 зон печи (3а-3г);

- нормирующие преобразователи (3д, 3е, 3и, 3к) для преобразования сигнала термопар в унифицированный сигнал;

- микропроцессорный контроллер Ремиконт Р-130 (А1) для выработки управляющих воздействий;

- усилители мощности (3з, 3ж) для включения электрических контакторов, подающих нагрузку на нихромовые нагреватели печи или заслонки на воздуховодах для охлаждения аппарата.

Для автоматического управления режимом давления смонтированы:

- датчик давления «Сапфир» (7а);

- микропроцессорный контроллер Ремиконт Р-130 (1А) для выработки управляющих воздействий;

- исполнительный механизм на линии аргона (7г).

Для осуществления автоматического контроля графика сливов MgCl2 смонтированы:

- датчик слива хлорида магния (2д);

- микропроцессорный контроллер Ремиконт Р-130 (1А) для обработки сигнала датчика и передачи его на верхний уровень;

- персональный компьютер IBM PC.

Контроль количества сливаемого MgCl2 в транспортировочный ковш осуществляется мерной линейкой с точностью до 40 кг.

Контроль количества Mg, заливаемого в аппарат восстановления, осуществляется рычажными весами с точностью до 50 кг.

На верхнем уровне АСУ ТП восстановления решаются задачи:

- отображаемые мнемосхемы отдельных аппаратов и группы аппаратов;

- динамизация элементов мнемосхемы для отображения отклонений и нормализации технологических параметров температуры зон, давления в реакционном объеме;

- отображение на мнемосхеме текущих параметров температуры и давления, количества пропущенного TiCl4, количество проведенных сливов;

- отображение на мнемосхеме текущей стадии процесса и соответствующие установки температуры;

- регистрация и документирование на магнитный носитель температуры, давления, траектории подачи TiCl4, сливов, номера печи, процесса.

Технические средства АСУ ТП верхнего уровня содержат промышленный компьютер (А3), включающий монитор, принтер, блок бесперебойного питания, клавиатуру.

Для построения АРМ оператора-технолога на верхнем уровне используется пакет SCADA системы VNS. С помощью графического редактора VNS построены мнемосхемы аппаратов и группы аппаратов восстановления. Элементы мнемосхем, отображающие критические значения температуры и давления, динамизированы. Изменяется цвет цифр параметров, вышедших из нормы.

На тренде АРМ выведены важнейшие параметры: температура, давление, траектория подачи TiCl4, график сливов MgCl2.ежедневно тренды копируются на магнитные носители для сохранения в архиве.

В АСУ ТП реализовано 3 типа текстовых сообщений: аварийные, технологические и системные. Технологические сообщения отражают в хронологическом порядке все технологические операции: установка аппаратов в печь, начало подачи TiCl4, переключение скоростей по программе, окончание подачи TiCl4. аварийные сообщения отражают отклонения температуры и давления и время их нормализации. Системные сообщения документируют сбои системы.

АСУ ТП процессом восстановления работает следующим образом:

а) Программное управление температурным режимом

Температура стенки реторты-реактора измеряется термощупами (3а-3г), сигналы с которых заведены на контроллеры Ремиконт Р-130 (А1). В А1 сигналы сравниваются с записанными в память контроллера установками нагрева и обдува по зонам печи. Если температура аппарата ниже установки, то А1 включает нихромовые нагреватели зон и отключает при достижении установки.

В ходе восстановления губчатого титана выделяется значительное количество тепла, если температура зоны реакции превышает установку на обдув, то А1 включает привод заслонки на воздуховоде и аппарат охлаждается сжатым воздухом.

В ходе процесса восстановления установки температуры в А1 автоматически изменяются по программе, записанной в запоминающем устройстве А1.

б) Программное управление скоростью подачи.

Дозирование TiCl4 в аппарат восстановления осуществляется дозатором (1а) по команде системы группового дозирования АГД. Возможна подача TiCl4 со скоростями 100, 200, 300, 400 кг/час, путем нажатия клавиши на блоке АГД или автоматически по программе, записанной в А1 АГД соединена с А1 системой кабелей.

При управлении по программе сигнал с А1 поступает в АГД для изменения скорости.

в) Автоматическое управление режимом давления.

Давление в аппарате восстановления измеряется датчиком (7а), сигнал, с которого заводится в А1. В А1 происходит сравнение сигнала с установкой и границами допустимого значения для сигнализации отклонений. При снижении давления ниже установки А1 подает сигнал о включении исполнительного механизма на линии аргона (7г). При нормализации давления 7г отключается.

г) Контроль графика сливов MgCl2 из аппарата.

При выполнении слива MgCl2 из аппарата датчик слива (2д) выдает сигнал в А1 и верхний уровень в промышленный компьютер для фиксации времени и номера слива.

5. Безопасность и экологичность проекта

5.1 Анализ вредных и опасных производственных факторов

Технологические процессы в проектируемом отделении связаны с применением и получением вредных химических веществ в различных агрегатных состояниях. Эти вещества при нарушении технологии и несоблюдении профилактических мер могут попасть в атмосферу производственных помещений, землю, сточные воды и представить опасность для самих рабочих и для населения, живущего вблизи предприятия.

5.1.1 Классификация производственных факторов, опасных для жизни человека.

В отделении производства титановой губки имеют место производственные факторы, которые могут влиять на жизнь человека:

- движущиеся части машин и механизмов;

- электрический ток;

- промышленные яды и агрессивные жидкости;

- промышленная пыль и производственный шум.

Движущиеся части машин и механизмов являются опасными, когда они доступны для случайного прикосновения к ним человека во время работы. Все вращающиеся механизмы имеют защитные кожухи, окрашенные в ярко-красный цвет. Соединительные муфты имеют защитные ограждения.

Все рабочие площадки, проемы, проходы, лестницы, находящиеся на высоте более 0,5 метра, выполняются с ограждениями 1200 мм. Уклон лестниц 45-59 градусов.

Пол на отметке 0,000 выполнен из рифленых чугунных плит. Уборку полов производят мокрыми опилками.

Ремонт и чистку печей производят при обязательном присутствии наблюдающего. Нахождение людей под хвостовиками работающих аппаратов восстановления запрещается.

Тепловые факторы, вызывающие ожоги, возникают при соприкосновении человека с нагретыми частями производственного оборудования, в результате действия расплавленного металла, горячей жидкости, пара или газа. При заливке жидкого Mg в реактор, при сливе хлорида магния в ковш из аппарата, для предупреждения возможного выброса металла и расплава соли, все оборудование, и инструменты должны предварительно быть просушены и прогреты.

Действие электрического тока на организм человека проявляется в сложной и многообразной форме. Поражение электрическим током можно разделить на две группы:

- поражение внутреннего характера;

- внешнее поражение (ожоги).

Наибольшую опасность представляют электрические удары, появляющиеся вследствие прохождения электрического тока через тело человека. Принято считать безопасным для человека ток до 0,01 А. Среднее сопротивление тела человека составляет 1000 Ом.

В проектируемом цехе предусмотрено дистанционное включение и отключение оборудования при помощи магнитных пускателей, световая и звуковая сигнализации. Во избежание повреждения электрическим током необходимо прокладку кабелей вести в трубах. Для того чтобы при ремонте избежать случайных поражений током, необходимо предусмотреть электроблокировку. Все электрооборудование должно иметь заземление.

Распределительные щитовые находятся в отдельных помещениях, вход в которые разрешен только лицам, имеющим допуск.

Работы, связанные с включением электрического оборудования, производятся в соответствии с требованиями "Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей и правил техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей".

5.1.2 Характеристикавредныхвеществ,специфичныхдляданного производства

Тетрахлорид титана при обычных условиях, с температурой кипения 136,9 градусов, попадает в атмосферу производственных помещений в виде жидкости или пара при разгерметизации оборудования. Т1С14 дымообразующее вещество, при воздействии с влагой воздуха образует белую пыль оксихлорида титана и токсичный хлорид водорода, который отсорбируется на частицах пыли оксихлорида титана, способен проникать в легкие. Предельно допустимая концентрация (ПДК) для НС1 в атмосфере производственных помещений составляет 1мг/дм3. Пары НС1 поражают слизистую оболочку верхних дыхательных путей и вызывают токсические бронхиты. Попадание ТiС14 на кожу дает труднозаживающие ожоги II и I I I степеней.

Хлорид водорода (НС1) - бесцветный удушливый газ, растворяясь в воде образует соляную кислоту. Токсичность проявляется в виде сильного раздражения верхних дыхательных путей. В проектируемом цехе ядовитыми веществами являются: хлор, пары соляной кислоты, хлоридной окиси титана, титановой пыли. Допустимые концентрации в атмосфере рабочего помещения следующие: хлор - 1,001 мг/дм3; НС1 -0,005 мг/дм3; Ti - 0,1 мг/ дм3.

5.2 Организационные мероприятия

Производство губчатого титана на всех переделах связано с применением и получением вредных химических веществ в различных агрессивных состояниях. Эти вещества при нарушении профилактических мер могут попасть в атмосферу производственных помещений, землю, сточные воды и представить опасность, как для самих рабочих, так и для населения, живущего вблизи предприятия. В процессе производства рабочие управляют различными механизмами с электрическими приводами, обслуживают грузозахватные механизмы.

В этих условиях отклонения от правил технической эксплуатации, техники безопасности может вызвать аварию и несчастный случай. Рабочие, впервые принятые на производство и не имеющие удостоверения по специальности, проходят вводный инструктаж по технике безопасности в отделе охраны труда предприятия, который знакомит с общими правила поведения людей на территории завода и его цехов, с правилами пожарной безопасности.

Отдел охраны труда предприятия выдает рабочему на руки "Личную карточку инструктажа" и с этим документом его направляют непосредственно в цех. Администрация цеха обеспечивает вновь принятого рабочего спецодеждой, спецобувью, специальными средствами защиты, выделяет ему место в бытовой комнате, выдает на руки и направляет к мастеру, который отвечает за соблюдение требований охраны труда этим рабочим.

Рабочего допускают к самостоятельной работе только после прохождения им инструктажа на рабочем месте, сдачи экзамена по технике безопасности для конкретной специальности.

В процессе самостоятельной работы с рабочим не менее двух раз в году проводят повторный инструктаж по безопасности и плану ликвидации аварии. Важное значение для безопасных условий труда имеет соблюдение трудовой дисциплины. Игнорирование правил ношения защитной одежды, специальной обуви, средств защиты органов дыхания, выполнение чужих функций работы на неисправном оборудовании - основные причины аварии и несчастных случаев на производстве.

Для профилактики производственного травматизма, профзаболеваний, исключения аварии при производстве губчатого титана внедрена система управления охраной труда.

Администрация предприятия цеха обязана разрабатывать ежегодные планы по охране труда и технике безопасности, проводить анализ производственного травматизма.

5.3 Средства индивидуальной защиты

Весь работающий персонал обеспечивается бесплатно защитной спецодеждой, обувью, индивидуальными средствами защиты. На примере профессий печевого и слесаря-электрика в таблице 16 представлены индивидуальные средства защиты, полагающиеся им по нормам.

Таблица 16 - Нормы индивидуальных средств защиты

Специальность	Наименование средств защиты	Срок службы (месяцы)
Печевой	Костюм суконный с кислотостойкой пропиткой	9
	Шляпа суконная	12
	Ботинки с прорезиненными подошвами	12
	Очки защитные	24
	Рукавицы кислотостойкие	1
	Руковицы суконные	1
	Противогаз	6
	Респиратор пылевой	1 смена
Слесарь-электрик	Костюм х/б со спец. пропиткой	12
	Каска головная	24
	Ботинки юфтевые	12
	Перчатки резиновые диэлектрические	1
	Очки защитные	24
	Руковицы х/б	1
	Противогаз	6
	Респиратор пылевой	1 смена

5.4 Обеспечение спецпитанием

Работники проектируемого цеха получают специальное питание, состоящее из талонов на молочные продукты - 0,5 литра ежедневно, кроме субботы и воскресенья.

В цехе предусмотрена чайная-буфет для принятия в течение смены горячего чая. Столовая расположена на территории предприятия в 30 метрах от цеха.

5.5 Санитарно-гигиенические мероприятия

Перед началом смены рабочий должен прийти на рабочее место в исправной и чистой спецодежде.

Принимать пищу и курить запрещается на всей территории цеха. Разрешается только в специально отведенных для этих целей помещениях. Запрещается употреблять воду из промышленного водопровода. Пить воду можно только из специально оборудованных фонтанчиков, которые расположены на каждом технологическом участке. При получении микротравмы, рану необходимо промыть и обработать медикаментами ив аптечки, находящейся в специальном месте.

После рабочей смены, по требованию инструкции по технике безопасности, каждому работнику необходимо принимать гигиенический душ. Моющие средства - 200 г. мыла выдаются каждому работнику ежемесячно. Стирка и ремонт спецодежды производится централизованно в хозяйственном цехе предприятия.

5.6 Организация воздухообмена

В цехе естественная вентиляция осуществляется при помощи аэрации организованного регулируемого естественного воздухообмена, поддерживающего в помещении заданные параметры воздушной среды. В цехе аэрация является основным видом общей вентиляции, так как позволяет осуществлять воздухообмен в больших помещениях. В проектируемом цехе аэрация осуществляется через окна, двери и аэрационные фонари, устроенные по всей длине проектируемого здания Искусственная вентиляция обеспечивается посредством приточно-вентиляционной системы.

При помощи организованного воздухообмена в помещении поддерживаются нужные метеорологические параметры производственной среды. Относительная влажность воздуха составляет 40-60 %, температура воздуха в зимний период + 15°С, в летний + 30°С.

Для обеспечения ПДК вредных веществ в атмосфере воздуха:

- в отделении восстановления тетрахлорида титана магнием, предусмотрена приточно-вытяжная вентиляция, для чего в верхних частях здания существуют специальные проемы;

- установлены колориферы, работающие зимой на теплый, а летом на холодный воздух;

- для отсоса вредных веществ, выделяющихся при сливах хлорида магния, которые осуществляют в ходе процесса восстановления, установлена система местных вытяжек вентиляцией.

В связи с тем, что приточно-вытяжная вентиляция не справляется в отделении восстановления, имеют место превышения ПДК по вредным веществам.(СН и ПРК 4.02-01-2001 Отопление, вентиляция и кондиционирование).

Ниже приведен расчет вентиляции.

Расчет местной вентиляции принимаем условно, что в технологии отделения используется 97 аппаратов, на каждые 12 аппаратов составим одну систему вентиляции. В месте отсоса устанавливаем вытяжные зонты. Необходимое количество воздуха, требуемое для отсоса загрязненного воздуха, рассчитываем по формуле.

у =180t0,42d1,63h0,7 (69)

Принимая отверстие вытяжного зонта квадратным,

где t - температура воздуха в месте отсоса;

d - сторона среза вытяжного зонта;

h - расстояние от среза зонта до ковша, предназначенного для слива хлористого магния.

у = 180 ? 4000,42 ?0,81,63 ?0,30,7 = 746 м3.

Перемещение воздуха в сети сопровождается потерями давления от трения воздуха о стенки воздуховода и местных сопротивлений, возникающих при поворотах, изменении сечений, слиянии струй, в ходе и выходе воздуха из сети.

В системе вентиляции наблюдается потери давления при внезапном сужении на входе в зонд и в воздуховод, повороте на 30 градусов, слиянии струй.

Общая потеря давления определяется по формуле:

, (70)

где k = 0,02 - коэффициент сопротивления трения;

l - длина воздуховода, м;

V - скорость воздуха, м/с;

j = 1,2 кг/м3 - плотность воздуха.

Скорость на участке трубопровода определяем из соотношения:

(71)

(72)

где d - диаметр воздуховода.

Приведем систему вентиляции, считая процент заполнения системы равным 70%.

Находим потери давления от мощных сопротивлений.

Сужение на срезе зонта Е1= 0,05;

V1 = 0,5 м/с; d = 0,25 м.

кг/м2

Внезапное сужение, Е2 = 0, 1

м/с

кг/м2

Поворот на 90°, Е3 = 0,7

кг/м2

Поворот на 90° в начале общей магистрали, Е4 = 0,8 (1 участок).

кг/м2

II участок, Е2 = 0,8.

уII = 2I = 1492м3

м/с

кг/м2

III участок:

уIII = 3I = 2138 м3

м/с

кг/м2

IV участок:

уIV = 4I = 2984 м3

принимаем d = 0,5 м

м/с

кг/м2

V участок:

yv = 5I = 3730 м3

м/с

кг/м2

VI участок:

yVI=6I= 4476 м3

м/с

кг/м2

Вентилятор E5 = 1,2

уVII=7I=5222 м3

м/с

кг/м2

Внезапность расширения на выходе, Е6 = 0,1

кг/м2

Общая потеря давлений:

DP = Dpi + DP - (DP1+ DP2 + DP3) ? 7 + DPI+ DPII+ DPIII+ DPIV+ DPV + DPVI + DPB + DPвых = (0,001 + 0,15 + 0,93) ? 7 + 1,2 + 8,44 + 4,4 + 9 + 1 + 1,55 + 2,2 + 5,35 + 29 = 70 кг/м2

5.7 Расчет защитного заземления

Цеховое оборудование питается от подстанции с двумя трансформаторами мощностью S=1500 кВ. Ток однофазного замыкания в сети 10 кВ равен 15А.

Требуется определить сопротивление заземляющего устройства в сети 0,23 кВ с глухо-заземленной нейтралью.

Грунт на месте устройства подстанции - глина с удельным сопротивлением Р, равным 0,6?103 Ом ? см.

Принимаем заземление из полосовых электродов сечением 4x40 мм и стержневых из угловой стали сечением 50 ? 50 мм длиной 2,5 м. Заземлитель углублен в землю на 0,8 м.

Контур по периметру здания выполнен из полос, заглубленных на 0,8 м и вертикальных стрежневых электродов.

Рассчитаем сопротивление одного стержневого электрода Rc и сопротивление полосы контура Rn.

Сопротивление стержневого электрода:

(73)

где гс = ггр ? ус;

ус - коэффициент сезонности;

ус- выбираем равным 2,0;

l - длина стержневого электрода, см;

t - длина заглубления, см;

а - длина электрода.

Ом

Сопротивление полосы контура рассчитываем по формуле:



Ом

Наиболее допустимое значение сопротивления R3, установленное нормами ПУЭ для сетей до 1000 В равно 4 Ом.

<4 Ом (74)

где N - число уголков, равное 10;

hП = 0,42;

hc = 0,68;

Ом

1,1 < 4 Ом - условие выполнено.

Проведем проверку заземления на термоустойчивость по формуле:

S>0,12?I3?Vrгр?t, (75)

где S - поверхность сопротивления заземлителя с грунтом, см;

L - расчетный ток замыкания на землю, А;

rгр - удельное сопротивление грунта, Ом х см;

t - длительность замыкания на землю.

104000 > 0,12 ? 15 ? V0,6 ? 104 ? 3600

104000> 8366

Данный заземлитель удовлетворяет правилам устройств электроустановок, обладает достаточной поверхностью и термоустойчивостью.

5.8 Освещение

Для нормальной работы людей, обслуживающих круглосуточно технологическое оборудование, большое значение имеет рациональное освещение.

Естественное освещение создается рассеянным светом, проходимым через боковые оконные проемы цеха, выложенные стеклоблоками и аэрационные фонари, устроенные по всей длине здания в верхней его части.

Искусственное освещение обеспечивается светильниками типа УПД. Расположение светильников должно быть равномерным. Предусмотрено и аварийное освещение с независимым источником электроэнергии.

Для производства работ во влажных помещениях, в замкнутых пространствах, печах, колодцах и т.д. используется освещение от переносных светильников с рабочим напряжением 36 и 12В.

Проектируемый цех работает круглосуточно. Для предотвращения несчастных случаев и повышения производительности труда требуется хорошее освещение. Для каждого вида зрительных работ может быть определен наиболее благоприятный световой режим. Расположение светильников в отделении должно быть равномерным.

Корпус цеха представляет собой здание павильонного типа с занимаемой площадью:

S=27?210 = 5670м2

Нормированная освещенность в цехе:

Еср - 10 лк (по "Нормам искусственного освещения основных цехов предприятий цветной металлургии" часть II).

Для освещения принимаем светильники типа УПД. Высота подсвета светильников h = 20 м. Определим необходимое количество светильников для отделения восстановления и вакуумной сепарации.

, (76)

где W - удельная мощность освещения - 14,7 вт/м;

P - единичная мощность лампы - 500 Вт.

14,7 ? 5670/500= 168 штук.

Располагаем светильники в три ряда по 56 штук.

(СН и ПРК 2.04-05-2002. Естественное и искусственное освещение (Электронный ресурс). -Астана, 2003.-59с.)

5.9 Противопожарные мероприятия

В проектируемом отделении пожары представляют большую опасность для рабочих и причиняют большой ущерб. Пожары могут возникнуть по следующим причинам:

- возгорание мелкодисперсного магния и титана во время демонтажа аппарата восстановления и обработки блока титановой губки;

- возгорание низших хлоридов;

- при прогаре аппарата во время процесса восстановления или выхода из строя сливного устройства;

- в случае короткого замыкания.

При разливе расплава магния и хлорида магния на пол цеха возможно возгорание кабелей, расположенных на отметке +3,00 м.

Для предотвращения пожара предусматривается обязательное наличие аварийных емкостей с максимальной вместимостью количества расплава. Данный пожар тушится обезвоженным карналлитом, который находится в передвижных емкостях в специально отведенных местах.

При обработке и раздавливании титанового блока на прессе может произойти возгорание. Для предотвращения пожара имеется яма с крышкой, в которую помещают загоревшийся блок, куда подают аргон.

При демонтаже аппарата дистилляции могут загореться низшие хлориды титана. Аппараты вскрывают на специальном стенде с вытяжной вентиляцией рядом имеются емкости с обезвоженным карналлитом.

Учитывая все перечисленные факторы, проектируемый цех в пожарном отношении относятся к категории "Г". Элементы здания выполнены из сборного железобетона, кирпича и металлических конструкций.

Для предотвращения возникновения пожаров в цехе предусматривается проводить следующие мероприятия:

- необходимо четко соблюдать график уборки пыли и разлива масел в отделениях;

- не хранить горючие материалы на складе губчатого титана;

- следить за укомплектованностью средств на складе губчатого титана и в других отделениях;

- содержать в, чистоте и не допускать захламленность рабочих мест;

- все технологическое оборудование размещено с учетом1 быстрой эвакуации;

- -цех оборудован противопожарной сигнализацией.

Пожарная часть, обслуживающая комбинат, расположена в 1000 м от цеха. Подъезд к цеху для транспорта возможен со всех сторон.( СНРК 2.02.08. Противопожарные требования. (Электронный ресурс).- Астана, 2003.-20с.)

5.10 Виды аварий и мероприятия по ликвидации аварий

В проектируемом отделении возможны следующие аварии: розлив большого количества четыреххлористого титана, выброс в атмосферу большого количества хлора на промплощадке; возгорание магния при аварийном сливе из аппарата восстановления; течь Т1С14 из танков склада, разрушение трубопровода TiCl4.

Розлив TiCl4 сопровождается сильной загазованностью. К лицам, ответственным за выполнение мероприятий по спасению и ликвидации аварии относятся начальник цеха, мастера смен, участков, рабочие, энергетики.

В случаи этого вида аварии необходимы следующие действия:

- предупредить людей на всех участках цеха при помощи ПГС (производственная громкоговорящая связь) и другими средствами связи о газовой опасности;

- все лица, находящиеся в цехе, должны немедленно использовать противогазы и покинуть загазованную зону (кроме лиц, устраняющих последствия аварии);

- оказать при необходимости первую медицинскую помощь пострадавшим;

- отключить приточную вентиляцию;

- произвести отключение работающего оборудования;

- после ликвидации аварии и загазованности производится тщательный осмотр всех участков цеха, состояния оборудования и запуск технологических процессов в нормальный режим, устраняют последствия аварийной остановки.

В случае возгорания магния при аварийном сливе из аппарата восстановления возможен пожар, загазованность. Мастера смен, рабочие должны предупредить людей в отделении при помощи ПГС, сообщить диспетчеру комбината. Все лица должны использовать противогазы. В случае необходимости мастер смен и прибывшие по вызову члены ДГСД должны оказать первую медицинскую помощь.

Необходимо отключить печь, на которой произошел вылив расплава, перекрыть подачу TiCl4 в аппарат. Аппарат вакуумировать.

Порядок ликвидации аварии:

- предотвратить вылив расплава на электроказ и на пол (перекрыть сливное отверстие, слить расплав в аварийные короба);

- засыпать отработанным электролитом проливы расплава, ограничить разлив расплава по полу;

- исключить возможность попадания воды и влажных предметов на расплав (удаляют воду метлами, сжатым воздухом, древесными опилками);

- при возгорании магния включить аварийную вентиляцию;

- при пожаре вентиляцию не включать.

После ликвидации аварии производится тщательный осмотр зоны аварии. После устранения повреждений включить печи в работу. Установить режим работы вентиляции.

Кроме перечисленных, возможна течь Т1С14 из танков склада Т1С14, емкостей установки дегазации, разрешение трубопроводов Т1С14. В этом случае предупреждают людей в отделении при помощи ПГС, сообщают об аварии диспетчеру комбината. Необходимо использовать противогазы и покинуть отделение (кроме лиц, не участвующих в ликвидации аварии), пострадавшим оказать первую медицинскую помощь. Порядок ликвидации аварии:

- принять меры для слива из аварийного танка в резервный. При течи Т1С14 из баков перекрыть подачу в дегазаторы Т1С14, слить жидкость;

- при разрушении участка трубопровода с TiCl4 перекрыть подачу продукта в аппарат восстановления, перейти на резервную линию, произвести ремонт аварийного участка;

- убрать жидкий Т1С14 (место пролива засыпать древесными опилками и убрать);

- включить аварийную вентиляцию и выключить приточную систему утилизации тепла.

После ликвидации аварии следует произвести осмотр, установить режим работы вентиляции.

5.11 Экологичность проекта

5.11.1 Охрана воздушного бассейна от загрязнения вредными веществами

В настоящее время для производства титана магниетермическим способом используются герметичные аппараты. Источником загрязнения воздуха (хлоридом водорода) являются места слива из аппаратов восстановления. Хлорид водорода и пыль, содержащиеся на рабочих площадках демонтажа аппаратов восстановления и сортировки титановой губки выбрасываются в атмосферу через аэрофонари. По данным АО УК ТМК выбросы в атмосферу хлорида водорода составляют 34,66 т в год и титановой пыли 0,442 т в год.

В качестве схемы для утилизации соляной кислоты может служить ее реакция с известью:

2НС1 + СаСОзСаС12 + Н2СО3 (77)

Н2О + СО2

Исходя из величин выбросов получается, что для утилизации соляной кислоты необходимо 38,5 т в год извести.

5.11.2 Охрана водоемов и почв от загрязнения вредными веществами

По охране земель и водоемов построены две траншеи с полиэтиленовым противофильтрационным экраном, позволило уменьшить загрязнение подземных вод. Была проведена реконструкция и капитальный ремонт водооборотной станции, очистки и сброса промышленной воды. По охране водного бассейна выполнен капремонт коллектора в реку Иртыш.

5.11.3 Проектные решения по утилизации отходов

На АО УК ТМК общий объем осадков в трех шлаконакопителях составляет более чем 1,5 млн. тонн.

Под отходами производства понимаются материалы и энергоресурсы, неиспользуемые для получения основной продукции и образующиеся в процессе производства вредных веществ, загрязняющих окружающую среду. Под формулировкой «Безотходная технология» -- понимают метод производства продукции, при котором все сырье и энергия используется наиболее рационально и комплексно.

Технология переработки промышленных продуктов и отходов титанового производства включает следующие переделы, которые были предложены и разработаны на АО УК ТМК:

- переработка чугуна от плавки концентрата на титановый

шлак;

- получение пятиокиси ванадия из алюмованадиевых пульп;

- извлечение скандия из отработанного расплава титаного хлоратора;

-переработка конденсата аппарата вакуумной сепарации титановой губки.

- переработка отходов шламонакопителей с целью производства из них покрытия для дорог и строительных материалов

Заключение

В данной работе разработан проект цеха по получению губчатого титана по совмещенной технологии из очищенного четыреххлористого титана.

Производительность цеха 15000т титановой губки в год. Дано обоснование технологической схемы процессов восстановления, сепарации и очистки, составлен материальный баланс процесса восстановления и сепарации.

Произведены тепловые расчеты аппаратов восстановления и сепарации, а также совмещенной печи.

Разработаны мероприятия по охране труда, предусмотрена автоматизация процесса восстановления.

В строительной части произведено обоснование, место строительства цеха, описано расположение оборудования.

В экономической части произведен расчет стоимости оборудования, капитальных затрат на строительство цеха, численности и годового фонда заработной платы рабочих и ИТР цеха, составлена калькуляция себестоимости титановой губки, рассчитана прибыль и рентабельность.

Список используемой литературы

1. Гармата В.А., Гуляницкий Б.С. Металлургия титана. - М.: Металлургия, 1983. - 364 с.

2. Инструкция по дипломному проектированию по специальности 2402. - КазНТУ, 1998. - 112 с.

3. Родякин В.В., Гегер В.Э., Скрипнюк В.М.. Магниетермическое производство губчатого титана. - М.: Металлургия, 1971. - 289 с.

4. Худайбергенов Т.Е. Титано-магниевое производство. Технологияпереработки промпродуктов и отходов. - Алматы, 1996. - 314 с.

5. Т. Икэсима. Доклад на шестой международной конференции по титану. Мюнхен, 1988. - 76 с.

6. Танаха. Доклад на шестой международной конференции по титану. Канны, 1988. - 83 с.

7. Оценка роли факторов магниетермического восстановления титана в изминении качества губчатого титана. / Яценко и др. Институт титана, 1981. - 187 с.

8. Анализ эффективности работы аппаратов для получения губчатого титана и перспективы их усовершенствования / В.М. Мальшин и др./ Металургия и химия титана - Запорожье: Институт титана .1979.

9. Кривандин В.А., Молчанов Н.Г. Металлургические печи. - М.: Металлур гия, - 239 с.