Технология обжига цинковых концентратов в печи кипящего слоя

F с ее значением на предыдущем шаге - Fц0.

Так как метод ищет минимум, а нам нужно максимальное значение Fц0=GZnкр, шаг считается удачным и продолжается поиск вдоль прежнего направления градиента, производится переприсвоение нового значения функции цели переменной - Fц0, если новое значение целевой функции больше предыдущего. В случае неудачи, производится поиск нового направления градиента.

Программа реализации алгоритма метода наискорейшего спуска:

function f=mns (x1,.,xk,k,dx,e,h,n=1)

n=1; x (1) =x1. x (k) =xk;

Fц0= GZnкр; flag1=1;

while flag1==1

for i=1: 2

x (i) =x (i) +dx;

Fц1= GZnкр;

n=n+1; x (i) =x (i) - dx; dF (i) =F1-F0;

end

flag2=1;

while flag2==1

for i=1: 2

x (i) =x (i) - h* (dF (i) /dx);

end

Fц=GZnкр; n=n+1;

E=abs (dF (1) +dF (2));

if E>e

if Fц>Fц0

F=F0; flag2=1;

else

flag2=0; flag1=1;

end

flag1=0;

end end

Otvx1=x (1)

Otvxk=x (k)

OtvF= Fц

end

Рис.15. Блок-схема алгоритма поиска методом наискорейшего спуска

Алгоритм расчета параметров настройки регулятора

Алгоритм включает следующие предписания (рис.16):

вводятся значения Коб, τоб, Тоб,m,w=0;

вычисляются значения вещественного и мнимого составляющего числителя и знаменателя передаточной функций объекта регулирования BR, BQ, AR, AQ;

вычисляются значения вещественной и мнимой части АФХ объекта Rоб, Qоб;

вычисляются значения настроечных параметров регулятора Кр, S и выводятся результаты;

дается приращение значению частоты w=w+0.005;

вычисления производятся для каждого нового значения частоты пока оно не равно 0,05;

выводятся результаты вычислений Кр, S, w.

По значениям Кр и S для каждого w [0: 0.05,0.005] строятся линии равные степени затухания m=0, m=0.366 (см раздел по разработке системы стабилизации рисунок 8) и выбирается точка, соответствующая оптимальным значениям и , которая лежит несколько правее максимума линии равного затухания.

Программа реализации данной блок-схемы на Matlab:

function S_K (k,t,m,T,w)

n=1;

while w<0.05

Br=k*exp (t*m*w) *cos (t*w);

Bq=-k*exp (t*m*w) *sin (t*w);

Ar=1-T*m*w;

Aq=T*w;

R= (Br*Ar+Bq*Aq) / (Ar^2+Aq^2);

Q= (Bq*Ar-Br*Aq) / (Ar^2+Aq^2);

K=- (m*Q+R) / (R^2+Q^2);

S=-w* (m^2+1) *Q/ (R^2+Q^2);

masK=K;

masS=S;

w=w+0.005;

n=n+1;

hold on

plot (masK,masS)

end

Kp=K

Sp=S

end

Рис.16. Блок схема алгоритма нахождения значений настроек регулятора

Алгоритм расчета переходного процесса

Алгоритм включает следующие предписания (рис.17):

вводятся значения Коб,τоб, Тоб, Кр,Sр, Т, хвых, хзад, С=0,n=0;

вычисляется значение отклонения регулируемой величины Δхвых;

значение управляющего воздействия μ за время запаздывания τ объекта;

вычисляются значения управляющего воздействия μ и выходной переменной объекта хвых на каждом моменте времени до времени Т, пока установится процесс, т.е. значение выходной переменной не станет приблизительно равной значению хзад.

По результатам вычислений строится переходная характеристика процесса (см раздел по разработке системы стабилизации рис.9).

Программа реализации данного алгоритма на Matlab:

function per_pro (y,yz,T,dt,r)

a= [1: p];

k=2.5; K=0.68; S=0.016; T=60; t=26; C=0; i=1;

while i<=t

n=0; dy=y-yz;

while n<r

C=C+S*dy*dt; n=n+1;

end

m (i) =- (C+K*dy);

y1 (i) =y i=i+1;

end

for i=t+1: p

n=0; dy=y-yz;

while n<r

C=C+S*dy*dt; n=n+1;

end

m (i) =- (C+K*dy); n=0;

while n<r

Dy=1/T* (k*m (i-t) - y) *dt;

y=y+Dy; n=n+1;

end

y1 (i) =y i=i+1;

m; y1;

end

plot (a,y1)

end

Рис.17. Блок-схема алгоритма расчета переходного процесса

2.7.4 Техническое обеспечение АСУТП

Техническое обеспечение должно полностью удовлетворять требованиям, обеспечивающим достижения тех целей управления, которые были сформулированы в п. п.2.4, 2.5 и 2.6, а также общепринятым в цветной металлургии требованиям, которые были сформулированы в п. п.2.7.1, 2.7.2 и 2.7.3.

В связи с тем, что структура системы управления (рис.4) предусматривает решение задач верхнего (задачи оптимизации и интеллектуальная подсистема) уровня, а также включает задачи нижнего уровня (стабилизация температуры в слое, расходов материалов, давлений и т.д.) в составе технического обеспечения АСУТП используется два управляющих компьютера. Для обеспечения решения задач планирования работы цеха, программ организационной подсистемы, а также подсистем оптимального управления и интеллектуальной подсистемы применяется управляющая вычислительная машина - УВМ. Для решения задач оперативного управления нижнего уровня нами предполагается использование управляющего контроллера.

В автоматизированной системе управления нижнего уровня в качестве технической базы управляющей части системы автоматизации выбран программируемый логический контроллер Simatic S7-300 с центральным процессором CPU 315-2DP. Контроллер полностью отвечает требованиям концепции “Totally Integrated Automation”.

Модульный программируемый контроллер Simatic S7-300 предназначен для решения задач автоматического управления низкой и средней степени сложности.

Simatic S7-300 выбран по следующим причинам:

Широкий спектр модулей для максимальной адаптации к решению любой задачи.

Возможность использования распределенных структур ввода-вывода и простое включение в различные типы промышленных сетей.

Удобная для обслуживания конструкция и работа с естественным охлаждением.

Свободное наращивание возможностей при модернизации системы.

Высокая мощность, благодаря большому количеству встроенных функций.

Конфигурирование и программирование средствами STEP 7.

Возможность включения в сети MPI и SIMATIC NET.

Каждый центральный процессор S7-300 оснащен встроенным блоком питания с входным напряжением =24В.

Кроме того, в составе S7-300 могут использоваться модули систем взвешивания и дозирования семейства SIWAREX.

Эффективному применению контроллеров способствует возможность использования нескольких типов центральных процессоров различной производительности, наличие широкой гаммы модулей ввода-вывода дискретных и аналоговых сигналов, функциональных модулей и коммуникационных процессоров. В 2002 году началась смена поколений центральных процессоров программируемых контроллеров SIMATIC S7-300. CPU 315-2DP компактный центральный процессор нового поколения с встроенным интерфейсом ведущего/ведомого устройства PROFIBUS-DP.

Основные характеристики SIMATIC S7-300 CPU 313C-2DP:

Объем рабочей памяти (RAM) 128 Кбайт

Объем загружаемой памяти (микрокарта памяти) 64 Кбайт …8 Мбайт

Время выполнения:

логических операций 0.1 мкс

операций со словами 0.2 мкс

арифметических операций с фиксированной точкой 2.0 мкс

арифметических операций с плавающей точкой 6.0 мкс

Количество флагов 2048 байт

Количество счетчиков 256

Количество таймеров 256

Встроенные интерфейсы: MPI, PROFIBUS-DP

Максимальное количество каналов ввода-вывода системы:

дискретных 16384

аналоговых 1024

Габариты 40 х 120 х 130 мм.

На нижнем уровне этой системы используются датчики, преобразователи, обеспечивающие сбор информации и ее преобразование в доступный для контроллера вид, а также различные вторичные приборы, служащие для отображения и регистрации информации о состоянии объекта управления в вид доступный для восприятия человеком-оператором.

Описание функциональной схемы автоматизации технологического процесса, предусматривающей выбор локальных технических средств.

Контроль наличия исходного цинкового концентрата в бункерах осуществляется радарными уровнемерами Rosemount 5401 (поз.1а,2а) c выходными унифицированными сигналами 4-20мА, которые поступают на модуль ввода аналоговых сигналов AI контроллера Simatic S7-300.

Автоматическое дозирование сульфидного цинкового концентрата осуществляется ленточным питателем с встроенным тензорезисторным датчиком ДСТБ-016 (поз.3а). Выходной сигнал с тензорезисторного датчика преобразовывается с помощью показывающего и регистрирующего прибора ДИСК 250-ТН (поз.3б) в непрерывный токовый сигнал, который далее поступает на AI контроллера Simatic S7-300.

Из датчиков для измерения температуры выбраны термопреобразователи ПК "Тесей" термоэлектрические преобразователи КТХА, медные термопреобразователи сопротивления ТСМТ, так как они в качестве ни чем не уступают приборам концерна "Метран", Siemens, но в цене намного дешевле чем приборы других производителей.

Контроль температуры осуществляется следующим образом. Для контроля температуры в форкамере и в печи кипящего слоя в семи точках кипящего слоя (одна в форкамере и шесть в печи) установлены термоэлектрические преобразователи КТХА 01.16 (поз.4а-поз.10а) преобразующие температуру в унифицированный сигнал, который поступает в AI контроллера Simatic S7-300.

Регулирование температуры в печи осуществляется изменением расхода сульфидного концентрата, подаваемого в печь, за счет частоты вращения двигателя, которая регулируется пропорционально изменению напряжения в обмотке возбуждения. Для этого управляющий сигнал с дискретного выхода DO контроллера поступает на блок управления БУ-21 (поз.4б) и далее на реверсивный бесконтактный пускатель ПБР-2М1 (поз.4в) с него на двигатель постоянного тока служащего приводом ленточного питателя.

Температура под сводом печи, в аэрохолодильнике, перед циклонами СИОТ, НИОГАЗ, после циклона НИОГАЗ контролируется термоэлектрическими преобразователи КТХА 01.18 (поз 11а-21а), питательной воды в первой и второй нитке перед барабаном-сепаратором котла-утилизатора медными термопреобразователями сопротивления ТСМТ 101 (поз.22а,23а) и температура пара после барабана, со свода печи, после циклонов и потребителю контролируется термоэлектрическими преобразователями КТХА 01.07 (поз 24а-28а) аналогичным образом.

Из датчиков давления хорошо зарекомендовали себя интеллектуальные датчики давления Метран-100, Метран-49 с применением микропроцессорной электроники в конструкции.

Контроль давления осуществляется следующим образом. Упругость воздушно-кислородного дутья на форкамеру печи, на подину и на аэрохолодильник контролируется с помощью преобразователей давления Cerabar M (поз.29а-31а) преобразующих давление в токовый сигнал 4-20мА, который поступает на модуль ввода аналоговых сигналов AI контроллера.

Для измерения разрежения под сводом печи, перед циклонами и после циклонов используются интеллектуальные датчики давления Метран-100-ДИВ (поз.32а-35а) измеряющие и непрерывно преобразующие разрежение в аналоговый токовый сигнал, который заводится на аналоговый вход контроллера.

Давление питательной воды в первой и второй нитке барабана-сепаратора, давление пара после циклонов СИОТ, после свода печи, давление пара потребителю и в барабане котла измеряется и преобразуется датчиками давления Метран-100-ДИ (поз.36а-42а) сигнал с которых заводится на аналоговый вход контроллера.

Для контроля количества выбраны сужающие устройства ДБС, в комплекте с датчиками разности давлений, измеряющие расход методом переменного перепада давлений. Вихревые расходомеры PROWIRL производства "Endress+Hauser" очень устойчивые к вибрациям за счет специальной конструкций сенсора с широким диапазоном измерения. Также электромагнитные расходомеры с высокой точностью измерений.

Контроль расхода осуществляется следующим образом. Для измерения расхода воздуха подаваемой на форкамеру, на подину печи и на аэрохолодильник, в воздуховодах установлены диафрагмы типа ДБС 0,6-800 (поз.43а-45а), которые обеспечивают перепад давления, перепад давления преобразовывается в электрический токовый сигнал 0ч5мА преобразователями типа Метран-49-ДД (поз.43б-45б), сигнал с которых заводится на аналоговый вход контроллера.

Для регулирования количества воздуха по этим каналам используется сигналы с дискретного выхода контроллера, которые идут на универсальные переключатели типа УП (поз 43в-45в), далее на пускатели ПБР-2М1 (поз.43г-45г), на выход которых подключены исполнительные механизмы типа МЭО (поз.43д-45д) регулирующих клапанов.

Количество расхода воды к кессонам аэрохолодильника, к кессонам слоя печи, пара и воды к блокам термосифонов, воды на непрерывную продувку и расхода пара из барабана, на свод печи и потребителю измеряется датчиками расхода - вихревыми расходомерами PROWIRL (поз.46а-54а), и преобразуется в аналоговый сигнал 4ч20мА преобразователями PROWIRL (поз.46б-54б) входящими в комплект с датчиками, сигнал с которых идет на аналоговый вход контроллера.

Для регулирования количества воды на непрерывную продувку сигнал с дискретного выхода контроллера идет на блок управления БУ-21 (поз 51в), далее на пускатель ПБР-2М1 (поз.51г), на выход которого подключен исполнительный механизм типа МЭО (поз.51д) регулирующего клапана со встроенным датчиком положения исполнительного механизма (поз.51е), унифицированный сигнал с которого поступает на модуль ввода AI.

Измерение количества питательной воды в первой и второй нитке барабана-сепаратора осуществляется датчиком электромагнитного расходомера MAG 3100 (поз.55а,56а), далее сигнал с комплекта электромагнитного расходомера преобразователя сигналов MAG 3100 (поз.55б,56б) заводится на аналоговый вход контроллера.

Для регулирования количества воды в первой и второй нитке барабана-сепаратора используются сигналы с дискретного выхода контроллера, которые идут на универсальные переключатели типа УП (поз 55в,56в), далее на пускатели ПБР-2М1 (поз.55г,56г), на выход которых подключены исполнительные механизмы типа МЭО (поз.55д,56д) регулирующих клапанов.

Для измерения количества кислорода в дутье установлена диафрагма типа ДБС 0,6-600 (поз.57а), которое обеспечивает перепад давления, перепад давления преобразовывается в электрический токовый сигнал 0ч5мА преобразователем типа Метран-49-ДД (поз.57б), сигнал с которого заводится на аналоговый вход контроллера.

Для регулирования количества кислорода в дутье используется сигнал с дискретного выхода контроллера, который идет на универсальный переключатель типа УП (поз 57в), далее на пускатель ПБР-2М1 (поз.57г), на выход которого подключен исполнительный механизм типа МЭО (поз.57д) регулирующего клапана.

Для измерения содержания кислорода в дутье и преобразования его в аналоговый сигнал используется анализатор кислорода DRAGER POLYTRON 7000 Module (поз.58а,58б), сигнал далее заводится на модуль ввода AI.

Для регулирования разряжения на всасе и на выхлопе дымососа3 и дымососа4 сигналы с дискретного выхода контроллера идут на блоки управления БУ-21 (поз 59а-62а), далее на реверсивные пускатели ПБР-2М1 (поз.59б-62б), на выход которых подключены исполнительные механизмы типа МЭО (поз.59в-62в) регулирующих клапанов со встроенными датчиками положения исполнительных механизмов (поз.59г-62г), унифицированный сигнал с которых поступает на модуль ввода AI.

Для управления скоростями дымососа3 и дымососа4 сигналы с дискретного выхода DI контроллера поступают на блок управления БУ-21 (поз.63а,64а) и далее на реверсивный бесконтактный пускатель ПБР-2М1 (поз.63б,64б) с него на двигатель.

Контроль за работой двигателей ведется по состоянию ключей магнитного пускателя (поз.65а), для чего с последних заведена электрическая проводка к дискретному модулю контроллера.

Сигналы о положении переключателей (поз.4в,51в,59а-64а) в различных режимах поступают на модуль ввода DI контроллера.

3. Экономическая часть

3.1 Обоснование экономической эффективности от внедрения АСУТП обжига в печи КС

3.1.1 Определение прироста прибыли

Экономический эффект от применения автоматизированной системы управления обуславливается прежде всего повышением эффективности автоматизируемого производства, определяемым повышением качества и надежности управления, снижением потерь, повышением производительности и т.п.

Внедрение автоматизированной системы управления процессом обжига в печи КС позволяет вести процесс в оптимальном температурном режиме, обеспечивающем высокое качество получаемого продукта - огарка. В результате оптимального ведения процесса обжига уменьшается погрешность температурного режима с 10% до 2%, в следствии чего производительность увеличивается на 3%. При производительности 86450т/год, дополнительный выход огарка составит 1464,3т/год. При стоимости одной тонны огарка 16000 тенге, дополнительная прибыль в год составит:

Пдоп=1464,3*16000=23428800тг

3.2 Определение текущих затрат на разработку, внедрение, эксплуатацию и обновление АСУТП и расчет фонда заработной платы обслуживающего персонала

3.2.1 Расчет затрат на разработку и внедрение системы автоматического управления

Затраты на приобретение комплектующих АСУТП (затраты на приборы и средства автоматизации, вычислительный комплекс) Касутп= 4973,6 тыс. тг.

Капитальные затраты на неучтенное оборудование рассчитываем, исходя из 5% от общей стоимости:

Кпр. об=Касутп·0,05

Кпр. об=4973600·0,05=248680тг

Всего стоимость капитальных затрат:

Коб=Кпр. об+Касутп

Коб=248680+4973600=5222280тг

Затраты на научные исследовательские работы и на разработку составляют 20% от стоимости капитальных затрат:

Кразр= Коб·0,2

Кразр= 5222280·0,2=1044456тг

Затраты на монтаж оборудования составляют 25% от стоимости капитальных затрат:

Кмонт= Коб·0,25

Кмонт= 5222280·0,25=1305507тг

Итого капитальные затраты на создание системы управления составляют:

Ксу= Коб+Кразр+Кмонт

Ксу=5222280+1044456+1305507= 7572306тг

3.2.2 Определение затрат на эксплуатацию системы управления

Амортизационные отчисления составляют 15% от величины капитальных затрат:

А= Коб·0,15

А= 5222280·0,15=783342тг

Затраты на текущий ремонт средств автоматизации и вычислительной техники составляют 2,5% от величины капитальных затрат на создание системы управления.

Зт. р=Ксу·0,025

Зт. р=7572306·0,025=189307,65тг

Величина затрат на содержание оборудования системы управления составляет 2,3% от капитальных затрат на создание системы управления.

Зс. о=Ксу·0,023

Зс. о=7572306·0,023=174163тг

Затраты на электроэнергию составляют:

Рэл=∑W·t·k

где ∑W-суммарная мощность, потребляемая средствами автоматизации и вычислительной техники. Определяется по паспортным данным и равна 30кВт. ч.

t-количество часов работы в сутки, 24 часа;

k-коэффициент использования мощности - 0,9.

Рэл=30·24·0,9=684кВт. ч/сут

Рэл. г=365· Рэл

Рэл. г=365· 684=236520кВт. ч

Для установки 1кВт. ч стоит 5,8 тенге, тогда затраты на электроэнергию за год составят:

Зэл. эн= Рэл. г· 5,8

Зэл. эн= 236520· 5,8=1371816тг

3.2.3 Затраты на заработную плату

Расчет планового баланса времени на одного рабочего приведен в таблице 5.

Таблица 5. Годовой баланс рабочего времени

Статья баланса	Непрерывное производство
1. Календарное время, Тк	365
2. Количество нерабочих дней, в т. ч. праздничные выходные	112 8 104
3. Номинальный фонд рабочего времени, Тн	253
4. Невыходы на работу, в т. ч. в очередной и дополнительный отпуск болезни гос. обязанности отпуск ученикам	24 15 7 1 1
5. Эффективный фонд рабочего времени, Тэф	229
6. Использование номинального времени (Тэф/Тн) ·100
7. Продолжительность рабочего дня, час	8
8. Фонд рабочего времени Тк/Тф	1593

Расчет годового фонда основной заработной платы для обслуживающего персонала

Таблица 6. Профессия, количество человек и оклад работников, обслуживающих систему управления

№	Должность	Количество	Мес. оклад, тг	На специальность в месяц
1	Начальник КИП и А	1	60000	60000
2	Инженер КИП и А	2	55000	110000
3	Инженер-электронщик	2	45000	90000
4	Дежурный оператор	4	35000	140000
Итого		9	195000	400000

Годовой фонд основной заработной платы на обслуживающий персонал составит:

ГФЗПосн=12·Фм. обсл. п

где Фм. обсл. п - месячный фонд заработной платы обслуживающего персонала, тенге

ГФЗПосн=12·400000=4800000тг

Помимо основной заработной платы существует дополнительная, которая выплачивается за работу в ночное время. Дополнительная заработная плата за ночное время составляет 20% от величины заработной платы:

ГФЗПдоп= ГФЗПосн·0,2

ГФЗПдоп= 4800000·0,2=960000тг

Итого фонд заработной платы обслуживающего персонала за год составит:

ГФЗП=ГФЗПосн+ГФЗПдоп

ГФЗП=4800000+960000=5760000тг

Предусматриваем премиальные, которые составляют 10% от заработной платы.

Годовой размер премиальных составит:

ГРП=ГФЗП·0,1

ГРП=5760000·0,1=576000тг

Годовой фонд заработной платы с учетом районного коэффициента составит:

ГФЗПрк= ГФЗП·1,2

ГФЗПрк= 5760000·1,2=6912000тг

Общий фонд заработной платы составит:

ОФЗП=ГРП+ГФЗПрк=576000+6912000=7488000тг

Общий фонд заработной платы с отчислениями составит:

Ззп= (ОФЗП- (Нп/100%·ОФЗП)) ·Не/100%+ОФЗП=

(7488000- (0,1·7488000)) ·0,21) +7488000=8903232тг

3.2.4 Расчет итоговых затрат

Всего затраты составляют:

З=Ксу+А+Зт. р+Зс. о+Зэл. эн+Ззп

З=7572306+783342+189308+174163+1371816+8903232=18994167тг

Налог на добавочную стоимость (НДС) начисляется в размере 14% от затрат и составит:

Зндс=З·0,14

Зндс=18994167·0,14=2659183тг

Итого затраты с учетом НДС составляют:

Зитг=З+Зндс

Зитг=18994167+2659183=21653350тг

3.3 Расчет экономической эффективности

Рассчитываем балансовую прибыль, которая определяется как разница между дополнительной прибылью и затратами.

Пб=Пдоп-Зитг Пб=23428800-21653350=1775450тг

Налог на прибыль начисляется в размере 30% и составит:

Нп=Пб·0,3

Нп=1775450·0,3=532635тг

Остаточная прибыль, которая есть разница между балансовой прибылью и налогом составит:

Пост=Пб-Нп

Пост=1775450-532635=1242815тг

Срок окупаемости рассчитываем по формуле:

Токуп=Коб/Пост

Токуп=5222280/1242815=4,2 г

Отсюда следует, что внедрение автоматизированной системы управления технологическим процессом обжига цинковых концентратов в печи кипящего слоя окупается за 4 года 2,5 месяцев эксплуатации, что позволяет сделать вывод об эффективности и рациональности системы.

4. Охрана труда

4.1 Организационные вопросы охраны труда на производстве

Законодательство Республики Казахстан о безопасности и охране труда основывается на Конституции РК и состоит из закона РК "О безопасности и охране труда" и иных нормативных правовых актов РК.

Конституция РК [17] определяет основные права и свободы граждан в политической и социально-экономической жизни общества, служит основой для разработки законодательных и нормативных актов. В Конституции РК в статье 24 записано:

1. Каждый имеет право на свободу труда, свободный выбор рода деятельности и профессии. Принудительный труд допускается только по приговору суда либо в условиях чрезвычайного или военного положения.

2. Каждый имеет право на условия труда, отвечающие требованиям безопасности и гигиены, на вознаграждение за труд без какой-либо дискриминации, а также на социальную защиту от безработицы.

3. Признаётся право на индивидуальные и коллективные трудовые споры с использованием установленных законом способов их разрешения, включая право на забастовку.

4. Каждый имеет право на отдых. Работающим по трудовому договору гарантируются установленные законом продолжительность рабочего времени, выходные и праздничные дни, оплачиваемый ежегодный отпуск.

Также в пункте 1 статьи 28 сказано, что гражданину РК гарантируется минимальный размер заработной платы и пенсии, социальное обеспечение по возрасту, в случае болезни, инвалидности, потери кормильца и по иным законным основаниям.

Закона РК "О безопасности и охране труда" был принят 28 февраля 2004 года №528-II. Он регулирует общественные отношения в области охраны труда в РК и направлен на обеспечение безопасности, сохранение жизни и здоровья работников в процессе трудовой деятельности, а также устанавливает основные принципы государственной политики в области безопасности и охраны труда [18].

Ответственность за общую постановку работы по технике безопасности, своевременный инструктаж рабочих по обучению безопасным методам и приемам работы, за исправность ограждений и предохранительных устройств, за сохранность зданий и сооружений, за своевременное выполнение планово-предупредительных работ несут инженерно-технические работники цеха. Все рабочие, вновь принятые на работу или переведенные из одного цеха в другой, допускаются к выполнению работ после прохождения следующих видов инструктажей по технике безопасности:

вводного, при поступлении на работу;

инструктажа на рабочем месте;

повторного, не реже чем через шесть месяцев.

При необходимости, руководители цеха могут произвести специальный инструктаж для проведения какой-либо специальной работы с оформлением соответствующего документа.

4.2 Производственная санитария и гигиена

Правила личной гигиены и промсанитарии обязательны для всех рабочих, инженеров и техников, работающих в цехах.

Надо помнить, что к опасным вредностям относятся свинец, цинк и их соединения.

Опытным путем установлено, содержание цинка и его соединений на рабочих местах, которое не вызывает отравления организма.

Предупреждение профзаболевания на производстве цинка обеспечивается ритмичной работой цехов, правильно действующей приточно-вытяжной вентиляцией и соблюдением мер личной гигиены работающих.

В цехе обжига цинковых концентратов превышение пыли в воздухе рабочей зоны наблюдаются при ведении технологического процесса на негерметизированном оборудовании, во время транспортировки и пересыпки концентратов, пылей, огарка.

Для индивидуальной защиты органов дыхания работающих необходимо постоянное использование средств защиты. Органы дыхания хорошо защищаются респираторами ШБ-1 "Лепесток". Их фильтрующая ткань, изготовленная из очень тонких волокон перхлорвинила, задерживает 99,9% мелкодисперсной пыли. Ношение респиратора в течение всего рабочего времени обязательно. Для всех работающих, соприкасающихся с цинком, предусмотрено ежедневное лечебно-профилактическое питание, спецодежда и спецобувь.

Во время работы спецодежда на рабочем должна быть аккуратно застегнута на все пуговицы.

Для защиты глаз рабочие должны пользоваться предохранительными очками или щитками, удобными в носке.

4.3 Техника безопасности при обслуживании оборудования цеха обжига цинковых концентратов

Все опасные работы, а также работы проводимые в отделении обжига посторонними организациями, должны производиться по наряду-допуску. За нарушение инструкций по охране труда при производстве работ, рабочие и ИТР несут административную ответственность. Перед началом работы обслуживающему персоналу необходимо осмотреть и проверить средства индивидуальной защиты, быть одетыми согласно правил ношения спецодежды. Проверить наличие и исправность подручного инструмента и приспособления.

Перед началом работы проверить наличие и исправность предохранительных приспособлений, осмотреть и опробовать работу пусковой сигнализации и блокировку оборудования. Проверить работу тросика аварийной остановки. Рабочее место должно быть освещено согласно нормам освещенности. После чего доложить бригадиру или мастеру о состоянии оборудования и его готовность к работе. Все работы проводить в строгом соответствии с инструкциями по охране труда и картами безопасности проведения работ повышенной опасности. Ремонт и чистку оборудования необходимо проводить при полной остановке оборудования. Произвести его остановку, вывесить предупредительный плакат "Не включать - работают люди!", оградить рабочую зону. Выполнять только ту работу, которая поручена мастером смены или бригадиром, руководствуясь соответствующими картами безопасности и инструкциями по охране труда. Инженерные технические работники должны выполнять требования СУОТ строго.

При транспортировке огарка и пыли нельзя допускать их пыления, т.к. окислы цинка вредно влияют на органы дыхания. При транспортировке пылящих материалов работу производить в индивидуальных средствах защиты (респираторы - ШБ-1 типа "Лепесток", РПГ-67, РУ-60М, противогаз БКФ).

При обжиге сульфидных цинковых концентратов и сжигании элементарной серы выделяется сернистый ангидрид. Сернистый ангидрид обладает резким запахом и раздражающе действует на слизистую оболочку глаз и верхних дыхательных путей. Длительное его воздействие на дыхательные органы вызывает отравление и хронические катары. При необходимости следует пользоваться противогазом марки БКФ.

Все пересыпные устройства должны иметь вытяжную вентиляцию, образующиеся пыли направляются на пылеулавливание в рукавные фильтры. Мерами, предупреждающими загазованность в отделении, являются полная герметичность оборудования, оснащение отделения исправной вытяжной вентиляцией.

Процесс обжига концентратов происходит с выделением большого количества тепла, транспортируемый огарок и пыль также имеют высокую температуру. При обслуживании и чистке оборудования необходимо соблюдать правила техники безопасности:

открывать люка "на себя", чтобы не допустить выброса горячего огарка, пыли или газа;

применять исправные средства индивидуальной защиты, спецодежду, спецобувь;

работать только исправным инструментом.

ПДК рабочей зоны:

сернистый ангидрид 10 мг/нм3

пыль 0,4 мг/нм3

свинец0,01 мг/нм3

оксид цинка 0,5 мг/нм3

Во время загрузки печи необходимо следить за тем, чтобы под питателем не скапливался материал. Открывать дверцу печи нужно, только находясь сбоку дверки под ее перекрытием. Перед шуровкой подины надо застегнуть куртку на все пуговицы, рукава куртки завязать у кистей рук. Одеть противогаз, подшлемник и рукавицы - вачеги. Во время шуровки подины необходимо остерегаться выбросов горячих газов и огарка. Это может привести к тяжелым ожогам. Для шуровки подины следует пользоваться трубой длиной 5-7 м для того, чтобы при шуровке находиться не ближе чем в двух метрах от смотрового окна. Во время шуровки и при выполнении других работ необходимо становиться не по центру смотрового окна, а сбоку, чтобы в случае выброса огарка или газа не попасть под струю. Нельзя смотреть не сливной порог незащищенными глазами, необходимо одевать очки или противогаз.

Регулярно выпускать пыль из циклонов, стояков и бункеров пылевых камер, так как при выпуске переполненных камер, а также при зависании материала возможны выбросы и разбрызгивание горячего материала на большое расстояние, что может вызвать ожоги.

При чистке нижних частей стояков и отверстий для выхода газа из печи необходимо одевать противогаз, так как возможны выбросы горячих газов. Если забилась пылевая или огарочная течка, ни в коем случае нельзя шуровать снизу, а надо простукивать или прошуровывать их сверху через специальные дверки. Перед уборкой рабочего места во избежание пылеобразования надо смачивать пол водой. При отключении эксгаустеров следует немедленно включить их. В случае, если они не включаются, открыть люки на стояках для выброса газа в атмосферу.

4.4 Пожарная и электробезопасность

4.4.1 Пожаробезопасность

В целях предупреждения и недопущения пожара в помещениях отделения обслуживающий персонал должен знать инструкцию "О мерах пожарной безопасности" отделения обжига цинковых концентратов. Следить за тем, чтобы силовая и световая электропроводка была исправна. Всякие неисправности могут вызвать искрения, короткое замыкание, нагревание проводов и т.п. их нужно немедленно устранить. В воздуходувном участке не допускать утечки кислорода, розлива и течи масла, при появлении утечек и течей немедленно их устранить. Запрещается курение в помещении отделения, кроме специально отведенных для этой цели мест. В помещениях отделения запрещается хранить легковоспламеняющиеся и горючие жидкости, кроме потребного количества для работы на одну смену. Не допускать открытый огонь, электросварочные работы, паяльные лампы, факелы и др. Без письменного разрешения начальника отделения и санкции пожарной охраны на огнеопасных участках. Обтирочный материал чистый и использованный должен храниться раздельно в металлических ящиках с крышками. По окончании работы ящики с использованными материалами должны очищаться. Запрещается загромождать проходы, выходы и подступы к электрооборудованию, а также к средствам пожаротушения.

Помещения отделения должны постоянно содержаться в чистоте и порядке, мусор и др. Отходы производства должны своевременно удаляться из помещения отделения. Следить за тем, чтобы средства пожаротушения (огнетушители), внутренние пожарные гидранты, рукава, стволы, ящики с песком и др. Были постоянно исправными и готовыми к действию. Не допускать, чтобы эти средства использовались не по назначению, т.е. на хозяйственные нужды. Не допускать перелива мазута в отделении и мазутохранилища, при проливах немедленно убрать. Не допускать утечек мазута на насосах перекачки и форсунках печах.

Ежесменно принимать и сдавать средства пожаротушения на пожароопасных участках (станция перекачки мазута, воздуходувный участок). В случае возникновения пожара в отделении немедленно сообщить в пожарную охрану, приступить к тушению пожара, при необходимости принять меры к эвакуации оборудования и имущества. При загорании в помещении перекачки мазута открыть вентиль паротушения и сообщить в пожарную охрану.

В случае термических поражений (ожогов), при оказании первой помощи в первую очередь нужно принять меры для быстрейшего прекращения воздействия высокой температуры или другого поражающего фактора. Горящую одежду нужно попытаться снять. Ни в коем случае нельзя бежать в воспламенившейся одежде, сбивать пламя не защищенными руками. Затем на ожоговую поверхность нужно наложить стерильную, лучше ватно-марлевую повязку с помощью перевязочного пакета или стерильных салфеток и бинта. Материал накладываемый на поверхность, можно смочить разведенным спиртом или водкой. Спирт, помимо обезболивания дезинфицирует место ожога. При оказании первой помощи абсолютно противопоказано производить какие-либо манипуляции на ожоговой поверхности. Вредно накладывать повязки с какими-либо мазями, жирами и красящими веществами.

Производственные помещения отделения разделяются на категории по взрывопожароопасности. Печной участок и участок электрофильтров относятся к III категории опасности. Участок воздуходувных машин и станция перекачки мазута относятся к I категории взрывоопасных и пожароопасных помещений. Производство огневых работ в помещении воздуходувных машин и станции перекачки мазута должно проводиться при наличии разрешения, согласно типовой инструкции, утвержденной Госгортехнадзором от 07.05.94 г. Огневые работы могут производиться при наличии разрешения, подписанного главным инженером предприятия или его заместителем. Разрешение согласовывается с пожарной охраной предприятия в соответствии с Правилами пожарной безопасности.

4.4.2 Электробезопасность

Поражение электрическим током происходит при соприкосновении человека с токоведущими частями. Опасность поражения электрическим током зависит от силы тока, напряжения и электросопротивления человека. Опасным напряжением для человека является 40 вольт и выше в зависимости от окружающей среды. Электрический ток силой 0,05 ампер считается опасным для жизни человека.

Для местного освещения применять переносные светильники с напряжением не более 36 вольт. Выполнять работу в соответствии с квалификационной группой по электробезопасности. При ремонте оборудования необходимо отключить электродвигатели от системы энергоснабжения. Отключение производится электротехническим персоналом (дежурный электромонтер) имеющим соответствующею квалификационную группу по электробезопасности. Вывесить предупредительные плакаты.

При поражении электрическим током:

освободить пострадавшего от действия электрического тока, соблюдая при этом правила личной безопасности;

сообщить в здравпункт и оказывать первую помощь согласно инструкции "Для лиц I-ой квалификационной группы по электробезопасности".

Заключение

В данном дипломном проекте разработана автоматизированная система управления технологическим процессом обжига цинковых концентратов в печи кипящего слоя…

Список используемой литературы

Клушин Д.Н., Серебренникова Э.Я., Бессер А.Д. и др. Кипящий слой в металлургии. - М.: Металлургия, 1978.

Кучин Г.М. Обжиг цинковых концентратов в кипящем слое. - М.: Металлургия, 1966.

Серебренникова Э.Я. Обжиг сульфидных материалов в кипящем слое. - М.: Металлургия, 1982.

Кобахидзе В.В. тепловая работа и конструкции печей цветной металлургии. - М.: МИСиС, 1994.

Данилин Л.А. и др. Математическая модель процесса окисления сульфидного цинкового концентрата в кипящем слое. Известия вузов. // Цветная металлургия, 1982, №2.

Данилин Л.А. и др. Математическое описание процесса окисления сульфидного цинкового концентрата в кипящем слое. Известия