Проект участка получения чернового галлия в условиях АО «Алюминий Казахстана»

 

 

7.5  Расчет искусственного освещения

 

Освещение рабочего места  важнейший фактор создания нормальных условий труда. Естественное освещение характерно для светлого времени суток и при работе в помещениях, в которых имеются проемы в стенах и крыше здания. Для искусственного освещения применяются соответствующие осветительные установки искусственного света. Искусственное освещение необходимо как важнейший фактор для приближения ночных условий труда к дневным. Значение освещения в производственной деятельности огромно. Исследованиями установлено, что неудовлетворительные условия освещения вредят производству, ведут к глазным заболеваниям, к прямому травматизму. Анализ показывает общее снижение травматизма в более светлые месяцы при прочих равных условиях. Утомление зрения и глазные заболевания возникают на предприятиях, где при эксплуатации осветительных установок допущены серьезные нарушения требований норм. Хорошее освещение действует тонизирующие, создаёт хорошее настроение, улучшает протекание основных процессов нервной высшей деятельности.

Расчет искусственного освещения производственного помещения  ведется в следующей последовательности.

1) Выбор типа источников света. В зависимости от конкретных условий в производственном помещении (температура воздуха, особенности технологического процесса и его требований к освещению), а также светотехнических, электрических и других характеристик источников, выбирается нужный тип источников света.

2)Выбор системы освещения. При однородных рабочих местах, равномерном размещении оборудования в помещении принимается общее освещение. Если оборудование громоздкое, рабочие места с разными требованиями к освещению расположены неравномерно, то используется локализованная система освещения. При высокой точности выполняемых работ, наличии требования к направленности освещения применяется комбинированная система (сочетание общего и местного освещения).

3) Выбор типа светильника. С учетом потребного распределения силы света, загрязненности воздуха, пожаровзрывоопасности воздуха в помещении подбирается арматура.

4) Размещение светильников в помещении. Светильники с лампами накаливания можно располагать на потолочном перекрытии в шахматном порядке, по вершинам квадратных полей, рядами. Светильники с люминесцентными лампами располагают рядами.

5) Определение потребной освещенности рабочих мест.

6) Расчет характеристик источника света. Для расчета общего равномерного освещения применяется метод коэффициента использования светового потока, а расчет освещенности общего локализованного и местного освещения производится с помощью точечного метода.

Выполним расчет искусственного освещения методом светового  потока на узле цементации чернового галлия..

Исходные данные:

1) рабочая поверхность находится на расстоянии – 1,15м;

2) размер объектов различия – 0,l мм;

3) подразряд работ – 6;

4) площадь помещения = 16704 ;

5) высота помещения Н = 10,0м;

Нормируемая освещенность 300 лк. Коэффициент запаса 1,3. Высота свеса светильников 0,5 м, рабочая  поверхность находится на высоте 1 м над полом.

Расположение светильников общего освещения в определяется значениями, где Н – высотой помещения;

                    – высотой подвеса поверхностью;

                    – расстояние между светильниками при расположении.

Определяем расчетную величину подвеса светильника

 

где – высота рабочей поверхности над полом;

       – расстояние светового центра светильника от потолка;

       Н – высота помещения.

 

= 10,0 –1,15 – 0,5 = 8,35 м.

 

Определяем оптимальное  расстояние между светильниками  при многорядном расположении

 

 

= 1,5 ·8,35 = 12,525 м.

 

Так как светильник имеет в поперечной плоскости кривую света распределения типа Д для которого А = 1,4 , размещаем светильники в четыре ряда.

Находим индекс площади  помещения 

 

 

м.

 

Определяем потребный  поток ламп уже не в светильнике (число светильников пока неизвестно), а в каждом из рядов

 

 

где = 300 (лк) – определяется по размеру к подразряду работ;

                        – коэффициент запаса; ( = 1,3);

                        – коэффициент использования светового потока; ( = 0,44);

                        – коэффициент неравномерного освещения. ( = 1,1).

 

 

Если в светильнике  установить по 1 лампе 700 Вт с потоком 86000 лм, то потребное число светильников

 

При длине одного светильника 1,24 м, их общая длина составит

 

 

Таким образом, светильники необходимо расположить равномерно по центру помещения в ряд, это будет наиболее благоприятным.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8 Экономическая часть

 

 

8.1 Описание производственного процесса подразделения

 

Участок получения чернового галлия включает следующие основные переделы:

- I^–я стадия упаривания раствора,

- сгущение упаренной пульпы и центрифугирование хлорсодержащего осадка;

- II^–ая стадия упаривания растворов;

- кристаллизация гидроалюмината натрия;

- центрифугирование ГАН и приготовление алюминатного раствора;

- кристаллизация галлиевого концентрата;

- центрифугирование галлиевого концентрата и приготовление “богатого” раствора;

- цементация галлия.

Первая стадия упаривания оборотного  раствора. Оборотный раствор с участка выпарки гидрометаллургического цеха поступает в приемные мешалки.  Из мешалок раствор подается на выпарной аппарат, где производится упаривание раствора до заданной концентрации. При достижении заданной концентрации раствор подают на сгустители  № 1 и/или № 2.

Сгущение упаренной пульпы 1^–ой стадии и центрифугирование хлорсодержащего осадка.

Упаренный на первой стадии раствор  подается для отделения твердой  фазы (осадка с повышенным содержанием  хлора) в сгустители № 1 и (или) № 2. Сгущенная пульпа отбирается из конуса сгустителя в мешалки через клапан, исполнительный механизм которого управляется автоматической системой выдерживания плотности разгрузки.

Из мешалок сгущенная пульпа на центрифугу для отделения твердой  фазы от раствора. Отфугованный осадок разгружается через течку на конвейер. В мешалках кек репульпируется. Часть кека репульпируется раствором, (исходным для кристаллизации галлиевого концентрата), и используется в качестве затравки при кристаллизации. Оставшийся от приготовления затравки кек центрифуг репульпируется горячей водой из бака горячей воды  или водой от промывки и регенерации центрифуг. Полученный содовый раствор откачивается насосами на участок выпарки ГМЦ на репульпацию оборотной соды. Промывку и регенерацию центрифуг ведут горячей водой поступающей  из бака горячей воды.

Полученный при центрифугировании  фугат откачивается в мешалки, где  объединяется со сливом сгустителей  и насосами  откачивается в мешалку  исходного раствора для второй стадии выпарки.

Вторая стадия упаривания раствора. Слив сгустителей осветления раствора первой стадии упаривания объединенный с фугатом центрифуг поступает на вторую стадию упаривания. При достижении заданной плотности раствор перекачивается в мешалки-кристаллизаторы.

Фильтрация упаренного раствора и  кристаллизация гидроалюмината натрия. Раствор второй стадии упаривания перекачивается в мешалки–кристаллизаторы. Кристаллизаторы снабжены перемешивающими устройствами и регистрами для  поддержания заданной температуры. Из кристаллизаторов насосами  раствор подается на фильтры ЛВАЖ–125 № 1¸4. Смытый осадок через донный клапан поступает на насосы и откачивается в мешалку и далее на участок № 4 ГМЦ для репульпации оборотной соды.

Кристаллизация гидроалюмината натрия. Отфильтрованный раствор из мешалок  фильтрата насосами подается в шесть кристаллизаторов гидроалюмината натрия. Кристаллизаторы работают в периодическом режиме, каждый из которых поочередно является приемным и расходным. Время выкручивания составляет 13¸15 часов. По окончании процесса кристаллизации пульпа подается на отделение кристаллов гидроалюмината натрия от маточного раствора на центрифуги.

Центрифугирование ГАН и приготовление  алюминатного раствора. Полученная пульпа из кристаллизаторов ГАН насосами по трубопроводу подается в распределительный коллектор питания центрифуг ФГН–2001К установленных в количестве 4 штук. Кратность промывки устанавливается в зависимости от качества раствора (содержания твердого в фугате центрифуг ГАН), поступающего на фильтрацию и может колебаться от 2 до 5. Часть раствора насосами откачивается в мешалки на приготовление затравочной пульпы для кристаллизации и в мешалки для корректировки отношения Сl/Al₂O₃ в затравочной пульпе.

Кристаллизация галлиевого концентрата. На кристаллизацию галлиевого концентрата  поступает отфильтрованный раствор после выделения и отделения от него гидроалюмината натрия. Одним из важных условий проведения кристаллизации галлиевого концентрата является отношение Сl/Al₂O₃, которое должно выдерживаться в пределах от 0,7 до 0,9. Корректировка отношения Сl/Al₂O₃ в исходном растворе может производиться введением в раствор хлорида натрия (NaCl) в виде насыщенного раствора поваренной соли. Температура раствора начальная 75 ⁰С, конечная 37÷40 ⁰С.

Центрифугирование галлиевого концентрата  и приготовление раствора для цементации. Пульпа галлиевого концентрата из кристаллизаторов насосом подается в коллектор питания центрифуг ФГН–2001К. При накоплении  раствора в мешалке включается в работу фильтр ЛВАЖ–125, для отделения не растворившегося остатка. Кристаллизаторы оборудованы перемешивающими устройствами и змеевиками–регистрами для охлаждения раствора. Кристаллизация ванадиевых солей основана на уменьшении растворимости при снижении температуры. Откристаллизованная ванадийсодержащая пульпа насосами подается для отделения твердой фазы от раствора на фильтр ЛВАЖ–125.

Цементация галлия из растворов. Из мешалки № 14 раствор насосами подается на подогреватели раствора где нагревается до температуры 70¸74 ⁰С. Цементация галлия ведется в периодически-непрерывном режиме: свежий раствор непрерывно поступает в головной  цементатор нитки и пройдя последовательно все три аппарата, сливается из последнего в зумпф-мешалку, откуда откачивается насосами в мешалку возврата крепких щелочных растворов и далее на участок выпарки ГМЦ, в виде отработанного раствора.

 

 

8.2 Расчет капитальных затрат на планируемый период

 

8.2.1 Расчет капитальных затрат на строительство зданий и сооружений. В разделе необходимо определить сумму капитальных затрат на планируемый период по объекту [15].

Расчет стоимости зданий и сооружений выполняется по укрупненным показателям сметной стоимости с учетом накладных расходов на строительство и плановых накоплений на участке получения чернового галлия.

Стоимость здания цеха

 

                                      К_зд = V_стр · Ц_1м³_зд.                                           (8.1)

 

где Ц_1м³_зд. – остаточная стоимость 1 м³ здания, тенге;

          V_стр – строительный объем, м³.

 

К_зд = 327527 · 16000 = 5240432000 тенге

                  

         8.2.2 Расчет капитальных затрат на оборудование. Стоимость основных фондов участка получения галлия и годовые суммы амортизационных отчислений рассчитываются на основе данных таблицы 8.1.

 

Таблица 8.1 – Стоимость основных фондов участка получения галлия и годовые суммы амортизационных отчислений                    

 

Наименование оборудования	Марка модели	Количество шт.	Цена за единицу тыс. тнг	Сумма тыс. тнг		Амортизацион ные отчисления, в год
						%		тыс. тнг
1	2	3	4	5		6		7
Выпарной аппарат	F = 400м2	3	38	114		12		13,68
Центрифуга	ФГН–2001К	7	125	875		12		105
Продолжение таблицы 8.1
Наименование оборудования	Марка модели	Количество шт.	Цена за единицу тыс. тнг		Сумма тыс. тнг		Амортизацион ные отчисления, в год
							%	тыс. тнг
Кран мостовой	30/10	3	1,658		4,974		12,5	0,62175
Кристаллизаторы	V = 95м3	6	75		450		12	54
	V = 60м3	6	60		360		12	43,2
Сгуститель	12×1–20	2	200		400		2,4	9,6
Фильтр	ЛВАЖ–125	9	32,5		295,2		9,6	28,08
Цементатор	V = 5м3	45	80		3600		2,4	86,4
Вспомогатель- ное оборудование насосы:	–	105	50		5250		12	630
транспортеры, мешалки:	–	52	70		3640		12	436,8
Всего	–	239	730502		5837415		–	303385
Транспортные расходы	–	–	51135		408618		–	21231
Монтаж  технологического оборудования	–	–	73050,2		583741		–	30339
Общие капитало- вложения на оборудование	–	–	124185,2		992359		–	51570