Проект отделения производства стали в дуговых электропечах производительностью 40 тыс. т/год

2.3 Утилизация шлаков

Наиболее распространенным способом утилизации продуктов очистки газов сталеплавильного производства является добавление их в шихту агломерационных установок. При наличии соответствующего оборудования пыль и шлам (после их сушки) могут быть использованы также в качестве шихты для получения окатышей и брикетов с последующим использованием как составляющей шихты сталеплавильных агрегатов. Утилизация технологических выбросов осуществляется использованием их главным образом в агломерационном производстве.

Основные пути утилизации шлаков сталеплавильного производства следующие: 1) извлечение металла; 2) получение железо флюса для вагранок и аглодоменного производства; 3) получение щебня для дорожного и промышленного строительства; 4) использование основных шлаков в качестве известковых удобрений (шлаковой муки) для сельского хозяйства; 5) использование фосфорсодержащих шлаков для получения удобрений для сельского хозяйства; 6) вторичное использование конечных сталеплавильных шлаков.

2.4 Характеристика водного объекта

На участке выплавки стали вода используется для очистки газов, для охлаждения оборудования, грануляции шлаков, гидрогенерации песка, транспортировки отработанных смесей, красителей. При этом происходит загрязнение сточных вод различными химическими соединениями, маслами, смолообразными продуктами, а также взвешенными частицами.

2.4.1 Краткое описание водоснабжения цеха

Водопотребление цеха осуществляется на технологические и противопожарные нужды (для технического водоснабжения), а также на хозяйственно-питьевые нужды (из городского водооборота).

Для отвода загрязненной технической воды используется водооборот, состоящий из двух циклов - чистого и грязного.

Чистый цикл не имеет глубокой очистки, так как вода в этом цикле не вступает в контакт с продукцией. Она служит для охлаждения оборудования.

В состав водооборотной системы чистого цикла входят: пятисекционная вентиляторная градирня пленочного типа, механические открытые фильтры, насосы охлажденной воды, насос промывной воды.

Вода грязного цикла загрязнена нефтепродуктами и взвесями металлов. В состав грязного цикла входят: приемная емкость, насосы, напорные фильтры ступени, трехсекционная вентиляторная градирня, приемный резервуар промывной воды, отстойник промывной воды, резервуар для сбора осветленной воды.

Осветление сточных вод электросталеплавильных цехов осуществляется в горизонтальных и радиальных отстойниках. Для улучшения осветления коагуляция сточных вод производится с помощью полиакриламида. Доочистка стоков осуществляется на песчаных фильтрах. После осветления сточные воды используются в системах оборотного водоснабжения.

Для очистки сточных вод сталеплавильного производства достаточно эффективным оборудованием является магнитодисковый аппарат, так как выносимые из сталеплавильных агрегатов и загрязняющие сточные воды взвеси являются производными металлов. Поэтому присутствие в процессах осветления сточных вод магнитного поля значительно влияет на очистку этих вод.

2.5 Характеристика твердых отходов предприятия

Отходы, полученные в результате обработки сплавов (обрези, брак) идут на переплавку, часть отходов вывозят в соответствии с СЭН (санитарноэпидемеологический надзор) на отсыпку дорог, канав, обрезь и брак - на удаление и переработку.

Для коренного улучшения обстановки металлургическое производство должно быть основано на:

1. комплексном использовании сырья;

2. улавливании и очистке пылевыбросов;

3. утилизации пылевыбросов;

4. использовании оборотного водоснабжения;

5. использовании методов глубокой очистки сточных вод до норм ПДК перед сбросом в водные бассейны;

6. утилизации шлаков в качестве стройматериалов, вяжущих веществ для твердеющей закладки горных выработок.

3. Контроль и автоматизация

3.1 Цели автоматизированной системы управления технологическим процессом

Дуговая электросталеплавильная печь является мощным трехфазным агрегатом с соответствующим силовым электрическим оборудованием. Высокотемпературные дуги обеспечивают расплавление шихты и нагрев ванны до нужной температуры. Каждая плавка может быть подразделена на три основных периода:

1. расплавление загруженной в печь твердой шихты;

2. окисление (кипение) жидкой ванны;

3. раскисление ванны (восстановительный период).

Периоды плавки обуславливаются особенностями протекания физико-химических процессов и определяют различия задач системы автоматического контроля.

Существует два вида контроля состава: до разлива (добавление присадок), и после разлива. Отбор проб производится специальной ложкой - изложницей от струи металла при каждом полном повороте разливочной машины. Отбор проб шлака производится при его отгрузке. Температура футеровки подины печи замеряется термопарами, установленными в футеровке печи, температура не должна превышать 450С. Температура металла должна находиться в пределах 1450-1550С (определяется термопарами).

Управляющими воздействиями на процесс плавки в дуговой печи являются:

- электрическая мощность;

- напряжение питающего тока (длина дуги);

- состав шихты, количество и состав присадок;

- расход кислорода на продувку металла;

- электромагнитное перемешивание ванны.

Возмущающие воздействия, прежде всего можно подразделить на две группы: а) возмущения электрического режима и б) возмущения технологического и теплотехнического режима.

Возмущения электрического режима возникают из-за обвалов шихты в период плавления, кипения металла в периоды с жидкой ванной, обгорания электродов, подъема уровня металла по мере плавления, колебаний сопротивления дугового промежутка, вызванных изменениями температурных условий в зоне дугового разряда. Возмущения технологического и теплотехнического характера связаны с нестабильностью состава шихты, нестационарностью протекания физико-химических реакций в ванне, введением присадок, износом кладки, выбиваниями и подсосом газов в печь.

К основным задачам автоматизированного управления процессом плавки в ДСП можно отнести следующие:

1. Централизованный контроль за ходом технологического процесса с сигнализацией и регистрацией отклонений от заданных параметров.

2. Управление металлургическим процессом:

- расчет оптимального состава шихты, исходя из планируемых заданий и наличия исходных сырьевых материалов;

- управление загрузкой печи в соответствии с рассчитанным составом шихты;

- расчет кислорода, легирующих и шлакообразующих, обеспечивающих получение металла заданного состава и качества и экономию материалов;

- прогнозирование момента окончания технологических периодов с обеспечением заданных значений температуры и химического состава металла.

3. Управление энергетическим режимом, обеспечивающее:

- введение электроэнергии с учетом теплового состояния печи и тепловой энергии, вводимой в печь другими источниками;

- максимальное использование мощности печи;

- минимальные удельные расходы энергоносителей;

- нормальную эксплуатацию электрического и другого печного оборудования.

4. Управление вспомогательными операциями (отбором проб, замером температуры металла и др.).

5. Сбор и обработку информации с выдачей необходимой документации, в том числе учет и регистрацию расходов шихтовых материалов, электроэнергии, кислорода и других энергоносителей, распечатка протоколов плавки.

6. Контроль за работой оборудования с сигнализацией и регистрацией неисправностей и непредвиденных остановок.

3.2 Формулировка задач АСУ ТП

Источником тепла в ДСП является электроэнергия, которая преобразуется в тепловую в трех электрических дугах. ДСП относятся к печам, работающим с зависимой дугой (прямого нагрева). Дуги горят в рабочем пространстве печи между электродами и шихтой или расплавленным металлом.

Площадь поперечного сечения дуг очень мала по сравнению с площадью ванны, поэтому их можно рассматривать как точечные источники тепла. В начале периода расплавления дуги работают очень нестабильно и неустойчиво. Случайное расположение холодных кусков шихтовых материалов приводит к частому перебрасыванию дуг с одного куска на другой, обрывам дуг при быстром расплавлении маленьких кусков и коротким замыканием при обвалах. Длина дуги не превышает нескольких миллиметров, а средняя напряженность электрического поля равна 10-12 В/мм. В печах низкой и средней мощности после включения электроды сначала проплавляют в шихте три колодца, а затем за счет повышения температуры металла, скопившегося на подине, происходит расплавление остальной шихты. В печах высокой и сверхвысокой мощности электроды сразу проплавляют один большой колодец, за счет чего резко сокращается период плавления и уменьшается число обвалов шихты и коротких замыканий. В обоих случаях дуги горят внутри шихты, которая хорошо экранирует стены печи от воздействия теплового излучения мощных дуг, и в печь можно вводить максимальную мощность без опасений перегрева футеровки.

При каждом коротком замыкании полезная мощность, идущая на нагрев материалов, практически равна нулю, при максимальном значении мощности электрических потерь, число коротких замыканий за период расплавления достигает 100 и более. Поэтому подъем электрода и ликвидацию короткого замыкания необходимо производить как можно быстрее. Когда расплавленного металла на подине становится больше и дуги горят между электродами и образовавшейся жидкой ванной, электрический режим стабилизируется, длина дуги увеличивается, а напряженность электрического поля уменьшается до 3,5--4,0 В/мм. Шихтовые материалы, отдаленные от дуг, начинают контактировать с жидким металлом, нагреваются и оплавляются, опускаясь все ниже и ниже и открывая стены тепловому воздействию дуг. В этот момент возникает реальная опасность перегрева стен. Чтобы уменьшить тепловой поток в конце периода плавления, уменьшают длину дуг, производя постепенное снижение ступеней напряжения трансформатора.

На основании вышеизложенного можно сформулировать основные задачи автоматического управления электрическим режимом плавки в ДСП:

- обеспечение ввода максимально возможной величины полезной мощности в любой период плавки за счет изменения ступени напряжения печного трансформатора или изменения тока на постоянной ступени;

- минимизация электрических потерь при работе печи за счет стабилизации параметров электрического режима и уменьшения времени ликвидации коротких замыканий;

- увеличение стойкости футеровки печи за счет поддержания рационального электрического режима;

- улучшение технико-экономических показателей плавки за счет сокращения продолжительности технологического процесса и уменьшения расхода электроэнергии.

3.3 Структура АСУ ТП

Все промышленные ДСП оборудуют автоматическими регуляторами. Наиболее перспективными являются регуляторы мощности на тиристорах. Они удовлетворяют практически всем предъявляемым требованиям, несколько уступая лишь по быстродействию гидравлическим регуляторам. Регулятор выполнен на базе комплектных тиристорных преобразователей с раздельным управлением. Схема регулятора представлена на рис. 3.1.

Рис. 3.1 Схема тиристорного регулятора мощности ДСП

Сигналы, пропорциональные току и напряжению дуги, поступают соответственно с трансформатора тока и трансформаторов напряжения Т1, Т2 на выпрямители UZ1, UZ2. Разбаланс между входными сигналами поступает в узел зоны нечувствительности УЗН. С выхода УЗН сигнал, соответствующий величине рассогласования, поступает на вход блока полупроводникового усилителя А. Одновременно на вход А подаются сигналы обратной связи по току и скорости двигателя. С выхода А сигнал поступает на системы импульсно-фазового управления СИФУ. С помощью аппаратуры СИФУ изменяются углы регулирования тиристоров, а, следовательно, выходное напряжение тиристорного преобразователя UZ и скорость электродвигателя перемещения электрода М.

Питание системы управления осуществляется от блока питания БП.

Если электрический режим печи соответствует заданному, то выходной сигнал А отсутствует, двигатель М неподвижен. При отклонении электрического режима от заданного на выходе УЗН появится сигнал, полярность которого зависит от характера этого отклонения (увеличение IД, например короткое замыкание, или увеличение uД, например обрыв дуги). Если величина сигнала рассогласования на входе УЗН не превысит зоны нечувствительности регулятора, электрод останется неподвижным. Когда же сигнал на входе УЗН превысит зону нечувствительности, соответствующий блок тиристоров UZ откроется и двигатель начнет перемещать электрод. Если чрезмерно возросло напряжение дуги, полярность на якоре двигателя будет такой, что двигатель начнет опускать электрод. Закон регулирования при опускании электрода - пропорциональный во всем диапазоне входного сигнала вплоть до обрыва дуги.

Если чрезмерно возрос ток дуги, двигатель начнет поднимать электрод. При подъеме электрода характеристика регулятора - релейно-пропорциональная с насыщением и зоной чувствительности. При сравнительно небольших изменениях тока дуги скорость перемещения электрода пропорциональна приращению тока дуги. При дальнейшем увеличении тока скорость электрода скачком возрастает до максимальной.

При разработке регулятора необходимо, прежде всего, правильно выбрать параметр регулирования, под которым понимают величину, достаточно полно характеризующую отклонение режима электрической печи от заданного, и сведение которой к нулю является основной задачей регулятора. Качество выплавляемого металла зависит от подводимой мощности и распределения теплового потока в ванне печи. Мощность теплового потока, а, следовательно, и температура в ванне определяются активной электрической мощностью печи и её КПД. Таким образом, регулирование температуры в ванне можно осуществить изменением величины подводимой активной мощности.

Регулирование активной электрической мощности может быть осуществлено изменением напряжения печного трансформатора. При перемещении электрода изменяются длина дуги и, как следствие, напряжение дуги, сила тока и активная мощность.

В подводящей сети есть как активное, так и индуктивное сопротивление, поэтому уравнение цепи будет иметь вид:

, (3.1)

где Um - амплитудное значение напряжения питающей цепи, uд, iд - напряжение и сила тока дуги, r - активное сопротивление цепи.

Как известно, напряжение не зависит от силы тока дуги, но весьма зависит от длины дуги, в статическом режиме это можно выразить следующей формулой:

, (3.2)

где б - падение напряжения в анодном и катодном пространствах, В; в - падение напряжения на 1 мм длины дуги, В/мм; lД - длина дуги, мм.

Если выразить напряжение дуги через напряжение сети:

,

,

то получим зависимость длины дуги от напряжения сети:

.

3.3.1 Системы сбора и отображения информации

Рис. 3.2 Стркутура системы сбора и отображения информации

где ДИ - датчик информации;

МН - модуль нормализации;

У - усилитель;

БК - блок коммутации;

МПФ - модуль противоподменной фильтрации;

АЦП - аналогово-цифровой преобразователь;

П - процессор (контроллер);

УВИ - устройства ввода информации;

СОИ - средства отображения информации.

Контролируемый параметр в виде сигнала измерительной информации поступает с выхда ДИ на вход блока коммутации через модуль нормализации и усилитель, при этом сигнал приводится к стандартному (в случае необходимости производится преобразование токового сигнала в сигнал напряжения или наоборот, усиление уровня сигнала до требуемого уровня).

Модуль противоподменной фильтрации является обязательным элементом при наличии в цепи аналогово-цифрового преобразователя, так как использование АЦП всегда сопровождается эффектом подмены частот (три этом наиболее опасными являются частоты, равные, или кратные, половине частоты дискретизации).

Устройства ввода информации служат для ввода диапазона измерения контролируемых параметров, величин аварийной и предупредительной сигнализации и т.д.

3.3.2 Контрольно-измерительные приборы и автоматика

Таблица 3.1.

Автоматизация и КиП печи ДСП

Позиц. обознач. по объекту	Наимен. Параметра или механизма	Функция устройства	Пределы измер., перепад датчика	Среда и место отбора датчика	Тип датчика, основная аппаратура и место установки	Вид сигнала	Контроллеры	Кол-во	Управление
					По месту		Ввод	вывод
1а 1б	Температура пода	измерение регистрирует	0-600°С	Под печи	ТХА	мВ	1ADAM-5018		6 3	Управление с помощью ЭВМ (SCADA-система Advantech FX)
2а	Температура на сливе шлака	измерение	0-180°С	Элементы печи, шлак	ТСМ-50М	мВ	5ADAM-5018		3
3а 3б	Температура металла на сливе	Измерение регистрирует	0-180°С	Элементы печи, расплав	ТСМ-50М	мВ	5ADAM-5018		3 3
5а 5б	Температура на сливе металла	измерение регистрирует	0-180°С	Элементы газохода, отходящие газы	ТСМ-50М	мВ	5ADAM-5018		3 3
7а 7б	Температура в газоходе	измерение регистрирует	0-900°С	Газоход, отходящие газы	ТХА	мВ	1ADAM-5017H		3 3
13а 13б	Температура УОВ-30	измерение регистрирует	0-180°С	УОВ-30, компрессорный воздух	ТСМ-50М	мВ	1ADAM-5017H		3 3
14а 14б	Температура УОВ-30	измерение регистрирует	0-300°С	УОВ-30, компрессорный воздух	ТХК	мВ	1ADAM-5017H		3 3
12а 12б	Температура УОВ-30	измерение регистрирует	0-180°С	УОВ-30, компрессорный воздух	ТСМ-50М	мВ	1ADAM-5017H		3 3
4а 4б 4в	Давление на кран Вес анодов	измерение регистрирует измерение	1,6-2500кПа 0-500 кгс	Консольный кран Консольный кран	ДМ-23573 МТС-711		1ADAM-5017H		3 3 3
16а	Давление питающей воды	измерение	0-6 кгс/см2	Трубопровод, вода	ЭКМ-1У	0-5 мА	1ADAM-5017H		3
6а 6б	Давление оборотной воды	измерение регистрирует	0-6 кгс/см2	Трубопровод, вода	МТ-1	0-5 мА	1ADAM-5017H		3 3	Управление с помощью ЭВМ (SCADA-система Advantech FX)
8а,8б 8в 8г	Разряжение в газоходе	измерение регистрирует преобразо-вывает	0-160 кгс/см2	Газоход	ДМ-160-21	0-5мА	1ADAM-5017H		6 3 3
9а 9б,9в	Управление разряжением	Управление сигнализация		Газоход	МЭО-1600	0;24В	1ADAM-5017H		3 6
10а 10б	Разряжение в газоходе Клапан закрыт Клапан открыт/закрыт	сигнализация управление		Газоход	ВК-200	0;24В	1ADAM-5017H		3 3
11а 11б	Управление нагревателем	Управление Сигнализация		Нагреватель	ДД	0;24В	1ADAM-5018		3 3
15а	Управление ПУРФ пароотсоса	Управление		Трубопровод	ДД	0;24В	1ADAM-5017H		3
17а 17б	Погружение электродов	измерение регистрирует	-2-20 мм	Внутреннее пространство печи	ДПБ FMC	5-20 мА	5ADAM-5018		3 3
18а 18б	Сила тока	измерение регистрирует	5-20 кА	Электрод	Э377 ИПЕ 810	5-20 мА	5ADAM-5018		3 3
19а 19б	Погружение электродов	измерение регистрирует		Внутреннее пространство печи	ДПБ FMC	5-20 мА	5ADAM-5018		3 3
20а 20б	Сила тока	измерение регистрирует	5-20 кА	Электрод	Э377 ИПЕ 810	5-20 мА	5ADAM-5018		3 3
21а 21б	Погружение электродов	измерение регистрирует		Внутреннее пространство печи	ДПБ FMC	5-20 мА	5ADAM-5018		3 3
22а 22б	Сила тока	измерение регистрирует	5-20 кА	Электрод	Э377 ИПЕ 810	5-20 мА	5ADAM-5018		3 3	Управление с помощью ЭВМ (SCADA-система Advantech FX)
23а 23б	Напряжение	измерение регистрирует	0-300 В	Трансформатор	ЦЧ 202	0-5 мА	5ADAM-5018		3 3
25а	Погружение электродов	измерение	0-10 кгс/см2	Электрод	ОКМ-1У	0-5 мА	5ADAM-5017H		3
26а	Погружение электродов	измерение	0-10 кгс/см2	Электрод	ОКМ-1У	0-5 мА	5ADAM-5017H		3
27а	Погружение электродов	измерение	0-10 кгс/см2	Электрод	ОКМ-1У	0-5 мА	5ADAM-5017H		3
24а 24б	Напряжение	измерение преобразует	0-12,5 кВт	Трансформатор	Э378	0-5 мА	5ADAM-5018		3 3
53а 53б 53в	Температура УОВ-10	измерение регистрирует преобразует	0-300°С	УОВ-10, компрессорный воздух	ТХК	0-5 мА	1ADAM-5018		3 3 3
50а 50б 50в	Температура УОВ-10	измерение регистрирует преобразует	0-300°С	УОВ-10, компрессорный воздух	ТХК	0-5 мА	1ADAM-5018		3 3 3
49а 49б 49в	Температура УОВ-10	измерение регистрирует преобразует	0-300°С	УОВ-10, компрессорный воздух	ТХК	0-5 мА	1ADAM-5018		3 3 3
55а	Разряжение компрессорного воздуха	измерение	0-10кгс/см2	Газоход, компрессорный воздух	ОКМ-1У		1ADAM-5017H		3
54а, 54б	Управление разряжением	управление			БПДУ-А		1ADAM-5017H		6
48а 48б	Управление нагревателем	управление сигнализация		нагреватель	ДД	0;24В	1ADAM-5018		3 3
30а 30б 30в	Температура на входе в котел - утилизатор	измерение регистрация преобразует	0-300°С	Газоход, отходящие газы	ТХК	0-5 мА	1ADAM-5018		3 3 3	Управление с помощью ЭВМ (SCADA-система Advantech FX)
31а 31б 31в	Температура на выходе из котла - утилизатора	измерение регистрация преобразует	0-300°С	Газоход, очищенный газ	ТХК	0-5 мА	1ADAM-5018		3 3 3
34а 34б 34в	Температура на входе в трубы Вентури	измерение регистрация преобразует	0-130°С	Аспирационный газоход, газы	ТСМ	0-5 мА	1ADAM-5018		3 3 3
36а, 36б 36в 36г	Разряжение на входе в котел - утилизатор	измерение показывает преобразует	0-630 кгс/ м2	Газоход, отходящие газы	ДМ-3583	0-5 мА	1ADAM-5017H		6 3 3
37а, 37б 37в 37г	Разряжение на выходе из котла - утилизатора	измерение показывает преобразует	0-630 кгс/ м2	Газоход, очищенный газ	ДМ-3583	0-5 мА	1ADAM-5017H		6 3 3
38а 38б, 38в	Управление дросселем	управление сигнализация		Газоход	МЭО-1600	0;24В	1ADAM-5018		3 6
39а 39б	Дроссель клапан закрыт Клапан открыт/ закрыт	сигнализация управление		Газоход	ВК-200	0;24В 0;24В	1ADAM-5018	1ALI-ROC	3 3
40а 40б 40в	Расход газа	измерение показывает регистрирует	0-120000 нм3/ч	Газоход, отходящие газы	ДК6-500-I-а/б-1 ДСП-780	0-5 мА	1ADAM-5017H		3 3 3
32а 32б, 32в	Управление дросселем	управление Сигнализация		Газоход	МЭО-1600	0;24В	1ADAM-5018		3 6
33а 33б	Дроссель клапан закрыт Клапан открыт/ закрыт	сигнализация управление		Газоход	ВК-200	0;24В	1ADAM-5018		3 3	Управление с помощью ЭВМ (SCADA-система Advantech FX)
35а,35б 35в 35г	Разряжение на входе в трубы Вентури	измерение показывает Преобразует	0-630 кгс/ м2	Газоход, газы	ДМ-3583	0-5 мА	1ADAM-5017H		6 3 3
43а 43б 43в	Расход газа	измерение показывает регистрирует	0-120000 нм3/ч	Обводной газоход, газы	ДК6-500-I-а/б-1 ДСП-780	0-5 мА	1ADAM-5017H		3 3 3
44а, 44б 44в 44г	Разряжение на выходе из труб Вентури	измерение показывает преобразует	0-630 кгс/ м2	Газоход, отходящие газы	ДМ-3583	0-5 мА	1ADAM-5017H		6 3 3
41а 41б 41в	Расход воздуха	измерение показывает регистрирует	0-220000 нм3/ч	Воздуховод	ДК6-500-I-а/б-1 ДСП-780	0-5 мА	1ADAM-5017H		3 3 3
46а 46б,46в	Управление дросселем	управление Сигнализация		Аспирационный газоход, газы	МЭО-1600	0-24В	1ADAM-5018		3 6
47а 47б	Дроссель клапан закрыт Клапан открыт/ закрыт	Сигнализация управление		Аспирационный газоход, газы	ВК-200	0-24В	1ADAM-5018	1ALI-ROC	3 3
45а	Управление ПУРФ труб Вентури	управление		Рукавный фильтр	ДД	0-24В	1ADAM-5018		3

3.3.3 Описание ПЛК

Описание контроллера серии ADAM-5000/485 и SCADA-системы Advantech FX

I. ADAM-5000/485

Устройство распределенного сбора данных и управления на базе стандарта RS-485.

Технические данные

1. Тип процессора: 16-разрядный.

2. Объем ОЗУ: 32 кбайт.

3. Объем флэш-ПЗУ: 128 кбайт.

4. Количество обслуживаемых модулей ввода-вывода: до 4.

5. Сторожевой таймер: встроен.

6. Мощность потребляемая блоком процессора: 1,0 Вт.

7. Дополнительный порт последовательной связи: RS-232.

Гальваническая изоляция

1. Напряжение изоляции интерфейса RS-485: 2500 В постоянного тока.

2. Напряжение изоляции цепей питания: 3000 В постоянного тока.

3. Напряжение изоляции модулей ввода/вывода: 3000 В постоянного тока.

Средства проверки работоспособности

1. Светодиодная индикация состояния подсистем питания, коммуникационной и процессора.

2. Автоматическая самопроверка при включении питания.

3. Удаленная программная диагностика.

Подсистема последовательной связи

1. Физическая среда: двухпроводная симметричная линия, RS-485.

2. Скорость обмена: 1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 38400, 57600, 115200 бит/с.

3. Максимальная протяженность линии связи: 1200 м.

4. Сетевой протокол: полудуплексный, символьный ASCII.

5. Проверка наличия ошибок: с использованием контрольной суммы.

6. Формат асинхронной передачи данных: 1 старт-бит; 8 бит данных, 1 стоп-бит, без контроля четности.

7. Максимальное количество устройств ADAM-5000/485, подключаемых к одному последовательному порту: до 256.

8. Защита портов последовательной связи: подавление импульсных помех в линии связи.

Требования по питанию

1. Напряжение питания: от 10 до 30 В постоянного тока, нестабилизированное.

2. Защита от изменения полярности напряжения питания.

Механические характеристики

1. Материал корпуса: пластик ABS.

2. Извлекаемые клеммные колодки с винтовой фиксацией: сечение жил проводников от 0,5 до 2,5 мм².

Условия эксплуатации

1. Диапазон рабочих температур: от -10 до +70С.

2. Диапазон температур хранения: от -25 до +85С.

3. Относительная влажность воздуха: от 5 до 95% без конденсации влаги.

II. Advantech FX

Программный пакет для разработки распределенных SCADA-систем.

Advantech FXэто продукт, в который уже включены драйверы устройств серий ADAM-4000 и ADAM-5000. Advantech FX поддерживает возможность создания гибких сетевых архитектур. Таким образом, фирма Advantech становится единым поставщиком аппаратных и программных средств, необходимых для построения недорогих законченных решений задач сбора данных и управления, а также человеко-машинного интерфейса.

Распределенная архитектура клиент-сервер

Все продукты серии Advantech FX предусматривают возможность, как автономной работы, так и в составе распределенных сетевых систем. Для превращения автономной рабочей станции в сетевой узел распределенной системы не требуется никаких усилий и изменения уже созданных проектов. С помощью распределенной архитектуры клиент-сервер можно осуществлять распределенную обработку данных в сети, что позволяет получать системы, обладающие большей производительностью, открытостью и структурированностью.

Объектно-ориентированная графика

Для создания экранных форм любой сложности используется интуитивно понятный объектно-ориентированный интерфейс (GUI). Для разработки экранных форм можно использовать как встроенную библиотеку динамических компонентов (Dynamos), так и компоненты, созданные самостоятельно при помощи имеющихся графических средств. Все динамические объекты могут масштабироваться, заполняться цветом, вращаться и перемещаться по экрану в соответствии с физическими или расчетными значениями параметров системы управления. Экранная форма в любой момент может быть распечатана на принтере, или все отображаемые переменные могут быть сохранены и выведены на печать в форме отчета. В экранную форму можно вставить множество заранее определенных специализированных графических объектов, таких, например, как окна просмотра трендов, журнал аварий или окна гистограмм.

Графическое отображение архивных данных и данных реального времени

Можно иметь всю информацию о процессе. Подсистема архивирования данных позволяет не только отображать данные в реальном масштабе времени, но и сохранять их. С помощью специального окна просмотра архивных данных возможно представление их в виде графиков с масштабированием и "прокруткой" по оси времени.

Подсистема обработки событий и тревог

Система Advantech, осуществляя постоянный мониторинг процесса, позволяет генерировать сообщения о тревоге для оповещения персонала о возможных проблемах в системе. Гибкая подсистема конфигурирования позволяет настраивать в широком диапазоне условия возникновения того или другого тревожного сообщения. Все сообщения о тревогах могут быть выведены как на дисплей или принтер, так и в файл, содержащий журнал тревог.

Высокопроизводительный файл ввода-вывода

Драйверы ввода-вывода для Advantech FX обладают возможностями работы с резервированными каналами передачи данных, позволяют диагностировать потерю и осуществлять восстановление связи, имеют встроенные мониторы просмотра каналов и содержат еще множество других полезных функций.

4. Экономика

4.1 Организация производства

4.1.1 Общая характеристика сталеплавильного цеха производства стали

Сталеплавильный участок выплавляет сталь для фасонного литья. Он специализируется на изготовлении отливок судовой арматуры, рулевых машин, роульсы (свободно вращающийся на оси ролик, применяемый на судах для уменьшения трения выбираемого троса) из легированных, углеродистых сталей. Средства механизации практически отсутствуют. Оборудование цеха: краны, сварочное оборудование, плавильное (печь ДСП) и прочее.

Цех оборудован дуговой сталеплавильной печью емкостью 27 т. Годовая производительность цеха по готовым отливкам 40 тыс.т. В качестве шихтовых материалов для производства стали используют: стальной лом, чугун, ферросплавы, железную руду, шлакообразующие, науглероживатели.

Численность предприятия составляет 100 человек.

Выплавка стали в печи основана на использовании электрической энергии для нагрева металла. Тепло выделяется в результате преобразования электрической энергии в тепловую при горении электрической дуги. В результате плавки получают сталь и шлак. Сталь разливают в формы для получения отливок. Шлак охлаждают, разбивают и направляют в отвал. Газы подвергаются газоочистке и выбрасываются в атмосферу через дымовую трубу.

На предприятии применяется повременно-премиальная система. Все рабочие цеха имеют разряды от 1 до 6 (номер тарифной сетки - 4).

4.1.2 Организация труда

Режим работы сталеплавильного цеха непрерывный, т.е. в течение года процесс производства стали, не останавливается ни на один день. Организация работы при этом осуществляется в 3 смены. Продолжительность одной рабочей смены составляет 8 часов. Чередование смен обратное I - III - II - I.

При таком чередовании смен в непрерывном производстве для цеха производства стали, установлена следующая продолжительность каждой из смен:

I смена с 0 до 8 часов

II смена с 8 до 16 часов

III смена с 16 до 24 часов

В соответствии с установленными параметрами работы цеха, полный цикл сменности четырех бригад в непрерывном производстве составляет 12 дней (таблица 4.1).

Таблица 4.1.

График работы четырех бригад в непрерывном производстве при обратном чередовании смен

Дни/Смена

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

I

А

А

А

Б

Б

Б

В

В

В

Г

Г

Г

II

Б

Б

В

В

В

Г

Г

Г

А

А

А

Б

III

В

Г

Г

Г

А

А

А

Б

Б

Б

В

В

Отдых

Г

В

Б

А

Г

В

Б

А

Г

В

Б

А

По графику, представленному в таблице 4.1 видно, что при 8-часовой смене в непрерывном производстве междусменный отдых при переходе из I смены в III составляет 56 часов, а при переходе из III смены во II и из II смены в I - 32 часа.

В соответствии с режимом работы цеха устанавливается годовой баланс рабочего времени одного рабочего и рассчитывается коэффициент перехода от явочного количества рабочих к списочному по данным таблицы 4.2.

Режим работы для руководителей, специалистов, служащих, вспомогательных рабочих (ремонтный персонал и рабочие хозяйственной службы) установлен в размере пятидневной рабочей недели с двумя выходными (суббота и воскресенье). Продолжительность рабочего времени пятидневной недели составляет сорок часов.

Таблица 4.2.

Годовой баланс рабочего времени одного рабочего

Показатели	Прерывное производство, пятидневная рабочая неделя с продолжительностью раб смены 8 часов	Непрерывное производство, четырех бригадный график, 40 часовая рабочая неделя
Календарный фонд времени в году, дней	365	365
Выходные и праздничные дни	52+12=64	52
Выходные дни за счет переработки	52	52
Номинальный фонд рабочего времени, дней	365-(64+52)=249	365-(52+52)=261
Невыходы на работу по причинам: -очередные и дополнительные отпуска -по беременности и родам - по болезни - выполнение государственных и общественных обязанностей -льготные дни, отпуска учащимся Итого невыходов на работу	28 2 2 1 1 34	28 - 2 1 1 32
Используемый фонд времени	249-34=215	261-32=229
Коэффициент перехода от явочной численности к списочной	249/215=1,16	365/229=1,60

4.1.3 Организация заработной платы и управления производством цеха выплавки стали

Во главе сталеплавильного цеха стоит начальник цеха, которому непосредственно подчиняется заместитель начальника цеха, механик цеха и электрик цеха. Главное внимание начальник цеха сосредотачивает на руководстве цехом, с целью обеспечения выполнения количественных и качественных показателей плана. Оперативным руководителем производства в каждой смене по отдельным участкам цеха является сменный мастер, подчиненный непосредственно заместителю начальника цеха или начальнику цеха.

Сменный мастер является непосредственным руководителем первичных трудовых коллективов (бригад), организатором труда и производства, воспитателем рабочих на возглавляемом им участке цеха. Основными его задачами являются выполнение плановых заданий и социалистических обязательств с наименьшими затратами ресурсов производства, увязка работы бригад, обеспечение техники безопасности и проведение мероприятий по охране труда.

Рис. 4.1 Схема управления цеха выплавки стали

Заработная плата начисляется следующим образом: к основному окладу прибавляются премия (если начислена), доплаты за работу в праздничные и выходные дни, а также за работу в ночное время.

Так как местоположение завода предполагается не в северной части России, а в ее центральной части, то надбавки за районный коэффициент и полярной надбавки не предусматриваются.

4.1.4 Организационно-технические мероприятия

В данном проекте предлагается модернизация трансформатора ЭТЦН-32000/35 мощностью 20000 кВА. Данное мероприятие позволит существенно снизить потребление электрической энергии при дуговой плавке, что приведет к экономии энергетических затрат и, в конечном счете, к снижению себестоимости выпускаемой продукции. Данное мероприятие позволит снизить энергозатраты с 650 до 520 .

4.2 Расчет технико-экономических показателей цеха выплавки стали

4.2.1 Расчет численности трудящихся, занятых в цехе выплавки стали

Явочная численность основных рабочих, дежурного и ремонтного персонала в смену принимается на основе материалов, собранных во время прохождения практики. После этого определяется явочная численность трудящихся в сутки и среднесписочная численность рабочих по формуле (4.1)

(4.1)

Где

ЧЯВ - явочная численность рабочих в сутки

КСП - коэффициент перехода от явочного количества рабочих к списочному, принимаемый по данным таблицы 4.2

Последовательность расчета списочной численности рабочих приведена в таблице 4.3.

Таблица 4.3.

Расчет списочной численности рабочих

Наименование бригад и профессии рабочих	Явочная численность в смену	Количество смен в сутки	Явочная численность в сутки	Коэффициент списочного состава	Списочная численность
Основные рабочие
Техн. бригада
Сталевар	2	3	6	1,60	10
Машинист крана	2	3	6	1,60	10
Оператор печи, подачи сыпучих, воздуха, отходящих газов	2	3	6	1,60	10
Маш. газоочистительного обор.	2	3	6	1,60	10
Смазчик	1	3	3	1,60	5
Транспортеровщик	2	3	6	1,60	10
Итого основных рабочих:	11		33		55
Дежурные персонал
Слесарь-ремонтник	2	3	6	1,60	10
Эл. монтер по обс. эл. обор.	3	3	9	1,60	15
Итого деж. персонала:	5		15		25
Ремонтные персонал
Слесарь-ремонтник	2	1	2	1,16	3
Эл. газосварщик	2	1	2	1,16	3
Футеровщик-каменщик	2	1	2	1,16	3
Электромонтер	2	1	2	1,16	3
Уборщик произ. помещений	2	1	2	1,16	15
Итого рем. персонала:	10		10		10
Всего по цеху:	26		58		95

Численность специалистов и руководителей определяется на основании штатного расписания, принятого заводе, и представлена в виде таблицы 4.4.

Таблица 4.4.

Схема штатных должностей и месячных окладов ИТР цеха обжига

	Наименование должности	Категория	Кол-во шт. ед.	Месячный оклад
1.	Начальник цеха	Рук.	1	30500
2.	Зам. начальника цеха	Рук.	1	24900
3.	Механик цеха	Спец.	1	20260
4.	Электрик цеха	Спец.	1	20300
5.	Мастер смены	Рук.	4	20150

4.2.2 Расчет фонда заработной платы

Фонд заработной платы для основных производственных рабочих, ремонтного, дежурного персонала и ИТР рассчитывается отдельно.

По данным таблицы 4.5 рассчитывается годовой фонд заработной платы основных рабочих, дежурного и ремонтного персонала. Заполнение таблицы 4.5 происходит следующим образом.

Графы 2-7- на основании таблицы 4.3;

Графа 8 - число рабочих смен на одного рабочего в течение года по таблице 4.2;

Графа 9 - определение числа смен, подлежащих отработке всеми рабочим, для чего число дней работы цеха в году умножается на явочное число рабочих в сутки;

Графы 10-13 - по материалам предприятия;

Графа 14 - годовой тарифный фонд зарплаты, перемножение данных граф 13 и 9;

Графа 15- процент премий (по данным предприятия);

Графа16- годовая сумма премий, определяется путем перемножения граф 14 и 15;

Графа17- доплата за работу в ночное время (для непрерывного производства 6,6%);

Графа 18- доплата за работу в праздничные дни, перемножение граф 13 и 5 на число праздничных дней;

Графа 19- определяется суммированием граф 14,16,17 и 18;

Графа 20- районный коэффициент (по данным предприятия);

Графа 21- полярные надбавки (по данным предприятия);

Графа22- основной фонд заработной платы, суммирование граф 19,20 и 21;

Графа 23- данные определяют перемножение количества дней отпуска одного рабочего на среднесписочное число рабочих;

Графа 24- сумма оплаты очередных отпусков, перемножение граф 13 и 23;

Графа 25- исполнение государственных обязанностей;

Графа 26- дополнительный фонд заработной платы, суммирование граф 24 и 25;

Графа 27- суммирование основного и дополнительного фондов заработной платы

Таблица 4.5.

Расчет годового фонда заработной платы рабочих по цеху

№	П/П	Основные рабочие	Дежурные рабочие	Ремонтные рабочие
1.	Число рабочих в смену	11	5	10
2.	Число смен в сутки	3	3	1
3.	Явочное число рабочих, в сутки	33	15	10
4.	Коэф. перехода от явочного числа рабочих к списочному	1,60	1,60	1,16
5.	Списочное число рабочих	55	25	15
6.	Число рабочих смен на 1 рабочего в течении года	229	229	215
7.	Число смен, подлежащих отработке всеми рабочими	33*365=12045	15*365=5475	10*249=2490
8.	Разряд	-	-	-
9.	Тарифная ставка в смену, руб.	900	600	700
10.	Годовой фонд з/п, тыс. руб.	12045*900=10840,50	5475*600=3285,00	2490*700=1743,00
Основная з/п
11.	%, премия	50%	50%	50%
12.	Сумма	5420,25	1642,50	871,50
13.	За работу в ночное вр., 20% от тарифа	6,6%	6,6%	-
14.	Сумма	715,47	216,81	115,04
15.	Праздничные дни, тыс. руб.	356,40	108,00	84,00
16.	Итого фонд з/п, тыс. руб.	17332,62	5252,31	2813,54
17.	Итого основной фонд з/п, тыс. руб.	17332,62	5252,31	2813,54
Очередной отпуск
18.	Продолжительность, человек-дни	1925,00	875,00	300,00
19.	Сумма, тыс. руб.	2770,05	839,41	338,98
№	П/П	Основные рабочие	Дежурные рабочие	Ремонтные рабочие
20.	Исполнение гос. обязанностей (сумма тыс. руб.)	79,14	23,98	11,30
21.	Итого доп. фонд з/п, тыс. руб.	2849,20	863,39	350,28
22.	Всего осн. и доп. фонд з/п	20181,82	6115,70	3163,82
ИТОГО: 29461,34 тыс. руб.

Фонд заработной платы специалистов и руководителей считается на основании данных о штатном расписании и должностных окладах, действующий на предприятии и приведенных в таблице 4.5.

Таблица 4.6 заполняется следующим образом:

Графы 1-3 - на основании данных таблицы 4.4;

Графа 4 - произведение данных граф 2 и 3 на количество месяцев в году;

Таблица 4.6.

Расчет годового фонда заработной платы специалистов

Штатные должности	Кол-во штатных единиц	Месячные оклады, руб.	Годовая сумма штатных окладов, руб.	Итого фонд заработной платы, руб.
Начальник цеха	1	30500	366000	366000
Зам. начальника цеха	1	24900	298800	298800
Механик цеха	1	20260	243120	243120
Электрик цеха	1	20300	243600	243600
Мастера смен	4	20150	241800	241800
Всего:	8			1393320

4.2.3 Расчет стоимости основных фондов и амортизационных отчислений

Стоимость оборудования на "ОМЗ Спецсталь" в цехе выплавки стали определяется как капитальные затраты на оборудование, которые рассчитываются только по объектам производственного назначения. Затраты на технологическое оборудование, представленные в таблице 4.7, принимаются по данным, собранным во время прохождения производственной практики.

Таблица 4.7.

Расчет стоимости технологического оборудования цеха выплавки стали

№	Наименование и краткая характеристика оборудования	Кол-во единиц	Цена за ед. оборудования по прейскуранту, млн. руб.	Общая стоимость всего оборудования, млн. руб.	Годовая амортизация
					Норма амортизации, %	Сумма амортизации, тыс. руб.
1	Печь ДСП	1	4,56	4,56	6,0	273,6
2	Рукавный фильтр	1	0,82	0,82	10,0	82,0
3	Весовой дозатор	1	0,67	0,67	10,0	67,0
4	Батарейный циклон	1	0,80	0,80	10,0	80,0
5	АСУ ТП	1	0,81	0,81	8,0	64,8
6	Дутьевой вентилятор	2	0,26	0,52	7,0	36,4
7	Пластинчатый питатель	2	0,50	1,00	12,0	120,0
8	Мелкое и неучтенное оборудование			1,01	12,0	121,2
9	Итого:			10,19		845,0

Стоимость основных производственных фондов определяется, исходя из расчета стоимости оборудования и структуры основных производственных фондов цеха на "ОМЗ - Спецсталь", и представлена в виде таблицы 4.8.

Таблица 4.8.

Структура основных производственных фондов

№	Основные фонды	Стоимость основных фондов
		Тыс. руб.	% к итогу
1	Здания	8734,29	30,0
2	Сооружения	4367,14	15,0
3	Передаточные сооружения	1455,71	5,0
4	Силовые машины	2911,43	10,0
5	Рабочие машины и оборудование	10190,00	35,0
6	Приборы и лабораторное оборудование	-	-
7	Транспортные средства	1164,57	4,0
8	Прочее	291,14	1,0
9	Итого:	29114	100,00

Амортизационные отчисления.

Расчет годовой суммы амортизации (таблица 4.9) производится на основании дифференцированных норм амортизации и основных производственных фондов по отдельным элементам.

Стоимость основных производственных фондов по всем элементам принимается по данным таблицы 4.8; норма амортизации - по данным, собранным во время прохождения производственной практики на предприятии; сумма амортизационных отчислений равна произведению стоимости основных фондов по каждому элементу на их норму амортизации.

Таблица 4.9.

Расчет годовой суммы амортизации

№	Основные фонды	Стоимость основных фондов, тыс. руб.	Норма амортизации, %	Сумма амортизации, тыс. руб.
1	Здания	8734,29	2,70	235,83
2	Сооружения	4367,14	2,50	109,18
3	Передаточные сооружения	1455,71	6,00	87,34
4	Силовые машины	2911,43	8,00	232,91
5	Рабочие машины и оборудование	10190,00	11,00	845,77
6	Приборы и лаб. оборудование	-	-	-
7	Транспортные средства	1164,57	15,00	174,69
8	Прочее	291,14	6,00	17,47
9	Итого:	29114,29		1703,19

4.2.4 Расчет затрат по цеху выплавки стали

Сырьевые и топливно-энергетические затраты. При расчете представленных затрат следует учитывать следующие статьи: сырье, основные материалы и полуфабрикаты; вспомогательные материалы на технологические цели; топливо технологическое; электроэнергия на технологические нужды.

Нормы расхода и цены на сырье, основные материалы и полуфабрикаты на единицу продукции, а также количество получаемых используемых отходов принимают по данным, рассчитанным в материальном балансе печи обжига и собранным во время прохождения производственной практики.

Расчет затрат на сырье, топливо и энергию осуществляется по приведенной в таблице 4.10.

Таблица 4.10.

Расчет сырьевых и топливно-энергетических затрат

Наименование статей затрат и материалов	Ед. изм.	Цена за ед., руб.	Расход на 1 т стали	Годовой расход
			Кол-во	Сумма, руб.	Кол-во	Сумма, тыс. руб.
I. Сырье и основные материалы:
Лом	т	450	1,5	675	10950	4927,5
Итого сырья и основных материалов:		675		4927,5
II. Технологическое топливо
Природный газ	тыс. м3	3000	0,3	900	2190	6570
Итого технологического топлива:		900		6570
III. Энергетические затраты
Электроэнергия	кВт•ч	1,21	45	54,45	1800000	2178
Вода	м3	5,59	10,0	55,9	73000	408,07
Сжатый воздух	тыс. м3	25	3,0	75,0	21900	547,50
Итого энергетических затрат:		185,35		3133,57
Итого:				1760,35		14631,07

4.2.5 Энергозатраты

Энергозатраты: фактические 65 квт час/т, по проекту 54,45 квт час/т.

Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования.

Затраты на содержание и эксплуатацию оборудования, представленные в таблице 4.11 включают: амортизацию оборудования и транспортных средств, затраты на их эксплуатацию (смазочные, обтирочные и другие вспомогательные материалы для ухода за оборудованием, заработную плату с отчислениями на социальное страхование, энергию всех видов, необходимую для приведения в движение оборудования и пр.), затраты на текущий ремонт оборудования и транспортных средств, затраты на внутризаводское перемещение грузов, на износ малоценных и быстроизнашивающихся инструментов и приспособлений.

Таблица 4.11.

Затраты на содержание и эксплуатацию оборудования

Статьи затрат	Годовой расход, тыс. руб.	Расход на 1 т, руб.
	По проекту	Факт. на предприятии	По проекту	Факт. на предприятии
Расходы на содержание оборудования, в том числе:
Осн. и доп. з/п дежурного персонала	6115,70	6115,70	8,38	8,38
Взносы на обязат. соц. страхование	1590,08	1590,08	2,18	2,18
Материалы	611,57	611,57	0,84	0,84
Вспомогательные материалы	305,78	305,78	0,42	0,42
Расходы на текущий ремонт оборудования, в том числе:
Осн. и доп. з/п ремонтного персонала	3163,82	3163,82	4,33	4,33
Взносы на обязат. соц. страхование	822,59	822,59	1,13	1,13
Материалы	135,82	135,82	0,19	0,19
Амортизация машин и оборудования	1358,16	1358,16	1,86	1,86
Износ малоценных и быстроизнашивающихся инструментов и приспособлений	320,26	320,26	0,44	0,44
Прочие затраты	1442,38	1442,38	1,98	1,98
Итого:	15866,19	15866,19	21,73	21,73

Цеховые расходы представленные в таблице 4.12 включают расходы на содержание аппарата управления цеха и цехового персонала, амортизацию зданий и сооружений, расходы на содержание и текущий ремонт зданий, сооружений (в том числе на отопление, освещение, канализацию, водоснабжение), расходы на испытания, опыты и исследования, затраты на мероприятия по охране труда и технике безопасности.

В фактических затратах могут также участвовать непроизводительные расходы (потери от порчи материальных ценностей при хранении в цехах и недостача этих ценностей) и прочее.

Таблица 4.12.

Цеховые расходы

Статьи затрат	Годовой расход, тыс. руб.	Расход на 1 т. стали, руб.
	По проекту	Факт. на предприятии	По проекту	Факт. на предприятии
Содержание аппарата управления, в том числе:
Заработная плата специалистов	1393,32	1393,32	1,91	1,91
Взносы на обязат. соц. страхование	362,26	362,26	0,50	0,50
Содержание зданий и сооружений:	34,50	34,50	0,05	0,05
Амортизация зданий и сооружений	345,00	345,00	0,47	0,47
Текущий ремонт зданий сооружений	34,50	34,50	0,05	0,05
Охрана труда	1473,07	1473,07	2,02	2,02
Прочие расходы	364,37	364,37	0,50	0,50
Непроизводственные затраты	364,37	364,37	0,50	0,50
Итого:	4371,19	4371,19	5,99	5,99

4.2.6 Калькуляция себестоимости продукции

Себестоимость выпускаемой продукции определяется на основании приведенных сырьевых и топливно-энергетических затрат, расходов на содержание и эксплуатацию оборудования и цеховых расходов.

Таблица 4.13.

Калькуляция себестоимости на 1 т.стали

Статьи расходов	Ед. изм.	Цена за ед., руб.	По проекту	Фактический
			Кол-во	Сумма, руб.	Кол-во	Сумма, руб.
Сырье и основные материалы:
Сталь	т	450	1,5	675	1,5	675
Итого:				675		675
Топливо
Природный газ	тыс. м3	3000	0,3	900	0,3	900
Итого:				900		900
Энергетические затраты
Электроэнергия	кВт•ч	1,21	45	54,45	65,0	78,65
Вода	м3	5,59	10,0	55,9	10,0	55,9
Сжатый воздух	тыс. м3	25	3,0	75,0	3,0	75,0
Итого:				1760,35		1784,55
Основная зарплата производственных рабочих	руб.			20,18		27,65
Дополнительная зарплата производственных рабочих	руб.			20,18		27,65
Взносы на обязат. соц. страхование	руб.			6,86		9,40
Содержание оборудования	руб.			21,73		21,73
Цеховые расходы	руб.			5,99		5,99
Себестоимость стали:				1835,29		1876,97

4.3 Расчет экономической эффективности

Экономический эффект при проектировании цеха обжига завода "ОМЗ-Спецсталь" достигается за счет внедрения новых организационно-технических мероприятий. В данном случае это происходит путем высвобождения рабочих без увеличения выпуска продукции (экономический эффект будет получен за счёт снижения затрат по з/п).

Рассчитанные в предыдущих разделах технико-экономические показатели сводятся в таблицу 4.14

1. Экономия или перерасход затрат

где - факт. Себестоимость;

- проект. Себестоимость;

- производительность (объем производства).

2. Экономический эффект

где 0,2 - это налог на прибыль равный 20%.

Таблица 4.14.

Сводные технико-экономические показатели проекта

Наименование	Единица измерения	Значение показателей
Годовой выпуск продукции в натуральном выражении	тыс. т	40
Численность трудящихся:
по проекту	Чел.	103
фактически	Чел.	100
В том числе: рабочих
по проекту	Чел.	95
фактически	Чел.	92
Природный газ	Тыс. м3/т	0,3
Сжатый воздух	Тыс. м3/т	3,0
Себестоимость продукции:
по проекту	Руб./т.
фактически	Руб./т.
Наименование	Единица измерения	Значение показателей
Экономический эффект от внедрения оргтехмероприятий	Руб.

5. Электротехника

5.1 Электроснабжение электропечного отделения

Электроснабжение дуговых печей осуществляют на напряжении 10 КВ, при этом подвод тока к первичным обмоткам осуществляется по токопроводам или воздушными линиями, а от вторичной обмотки к печи по "короткой сети".

Для питания электроприемников используются следующие напряжения:

~U=6000, 380 В - питание силового оборудования;

~U=220 В -приборы и освещение;

~U=24 В - аварийное освещение.

Подвод электрической энергии осуществляется через защитную и пусковую аппаратуру. В качестве такой аппаратуры используются: автоматические выключатели, рубильники, магнитные пускатели, контакторы.

Таблица 5.1.

Характеристика электроприемников (установленные мощности Рн, их напряжения Uн и расстояния от питающих подстанций L)

№	Наименование электроприемника	Кол-во	РН, кВт	UН, кВ	L, м	Тип двигателя
1	Дуговая сталеплавильная печь	2	26000	35	700	-
2	Насос	1	100	0,4	0 - 100	АД
3	Вентилятор	5	12	0,4	0 - 100	АД
4	Дымосос	1	2500	0,4	0 - 120	АД
5	Мостовой кран	1	25	0,4	200	АД
6	Освещение	-	-	0,4	0 - 150	АД

На печи установлен трансформатор ЭТЦН-52000/35 номинальной мощностью 32 МВт. Первичное напряжение составляет 35 кВ, пределы вторичного напряжения 465-159 В, номинальный ток электрода 39,7 кА. По согласованию с энергетической службой завода принимается максимальная активная мощность 26 МВт. Питание каждой установки осуществляется по токопроводу, выполненному круглыми трубчатыми шинами из алюминия диаметром (внутренний/наружный) 40/45 мм.

Расчетный ток нагрузки принимаем равным номинальному первичному току трансформатора:

; (5.1)

Ограничение токов короткого замыкания достигается реакторами РТМДТ - 35 - 1600 - 10, включенными с печными трансформаторами последовательно. Оперативное управление печной установкой осуществляется масляными выключателями ВМПЭ-10/1600.

Определяем электронагрузки, создаваемые вспомогательными электроприемниками:

; (5.2)

; (5.3)

где n - количество электроприемников, - коэффициент мощности.

Насос:

Вентилятор:



Дымосос:

Мостовой кран:

Мощность, потребляемая для освещения:

(5.4)

где Руд - удельная мощность, Вт/м²,

Fц - суммарная площадь всех производственных этажей цеха, м²;

Потери в сети низкого напряжения:

(5.5)

(5.6)

5. Расчет мощности трансформаторов:

(5.7)

Таблица 5.2.

Расчет нагрузки

№	Электроприемник	Кол-во	РН, кВт		KC	Расчетные
						Рр, кВт	Qр, квар	S,
1	Насос	1	100		0,7	70	70
2	Вентилятор	5	12		0,8	48	48
3	Дымосос	1	2500		0,8	2000	1500
4	Мостовой кран	1	25		0,4	10	7,3
5	Освещение	-	14,5		1	14,5	0
Всего нагрузки на напряжение 380 В	2142,5	1625,3	2678
Неучтенные нагрузки, 3 %	64	49
Расчетная нагрузка на низком напряжении	2206,8	1674,1	2758
Расчетная нагрузка на низком напряжении с учетом потерь в сети	2250,9	1724,3	2814

6. Номинальная мощность трансформаторов:

(5.8)

где Кн - коэффициент допустимой послеаварийной перегрузки трансформаторов (Кн = 1,3 - 1,5 ), n - число трансформаторов на подстанции ( n = 2, т.к. электроприемники цеха принадлежат ко 2 и 1 категориям по бесперебойности электроснабжения)

.

Принимаем комплектную подстанцию КТП - М -2500/6 с двумя трансформаторами

.

7. Коэффициент мощности на высоком напряжении:

8. Расчетный ток линии:

1) для одиночного приемника:

(5.9)

2) для групп приемников:

(5.10)

Насос:

Питание технологических приемников осуществляется по радиальным кабельным линиям, освещение - по магистральным линиям. Тип кабелей, их сечения указаны в таблице.

9. Потери напряжения в распределительной сети.

1) при нормальном режиме:

(5.11)

Насос:

2) при пусковом режиме:

(5.12)

где L - длина линии, м, - удельная проводимость (для алюминия )

Насос:

В качестве коммутационной аппаратуры низкого напряжения применяются комплектные ящики типа ЯУ-5000 для приемников мощностью до 75 кВт и панели с контакторами КГ-6000 для приемников мощностью до 300 кВт.

Для управления высоковольтными приемниками применяются высоковольтные ящики типа КВП-6-01-603, представляющие собой комплектный ящик с масляным и электромеханическим приводом.