Организация производства цемента по мокрому способу

Режим работы непрерывный, 3-х сменный с длительностью  смены 8 часов.

Т_номин=8760 часов.

Т_{эф. 1}=8760*0,92=8059,2 часа;  Т_{эф. 2}=8760*0,91=7971,6 часа;

Т_{эф. 3}=8760*0,93=8146,8 часа;  Т_{эф. 4}=8760*0,89=7796,4 часа;

Т_{эф. 5}=8760*0,9=7884 часа;

3. Цех помола.

Режим работы прерывный, 3-х сменный с длительностью  смены 8 часов.

Т_номин=(365-52-10)*3*8=7272 часа.

Т_{эф. 1}= 7272*0,91=6617,52 часа;  Т_{эф. 2}= 7272*0,9=6544,8 часа;

Т_{эф. 3}= 7272*0,97=7053,84 часа;  Т_{эф. 4}= 7272*0,89=6472,08 часа;

Т_{эф. 5}= 7272*0,92=6690,24 часа;  Т_{эф. 6}= 7272*0,93=6762,96 часа.

Обоснованием выбранного времени работы служит максимальное время его использования. Это  приводит к уменьшению потребности  в оборудовании, капитальных затрат на оборудование и строительства и положительно сказывается на себестоимости продукции.

 

2.5. Расчёт производственной  программы по цехам.

Величина объёма производства 1,9 млн. тонн ; процент добавок – 13%; расход шлама на 1 тонну клинкера – 1,59 тонн; потери при приготовлении сырьевой смеси – 3%; потери при обжиге клинкера – 2%; отходы цеха помола – 2%.

Таблица 2.5.

Определение производственной программы по цехам

Наименование передела, стадии	Кол-во продукции, поступающей  на данный передел	Нормы расхода сырья	Потери на данном переделе	Кол-во продукции после  данного передела, тыс.тонн
Цех помола (цем)	1686,73	0,87	0,02	1900
Цех обжига (кл)	2736,64	1,59	0,02	1686,73
Цех сырья (шлам)	2821,28	1	0,03	2736,64

Мкл=Мц(100-Д)/100=0,87*Мц

Помол (цемент) В₃₁=(В₃*Н₃)/(1-Р₃)=1 686, 73 тыс. тонн

Обжиг (клинкер) В₂₁=(В₂*Н₂)/(1-Р₂)=2 736, 64  тыс. тонн

Сырьевой цех (шлам) В₁₁=(В₁*Н₁)/(1-Р₁)=2 821, 28 тыс. тонн

Производственная программа в  смену, в сутки 

Сырьевой цех:

В_смены= 4515,9 тонн шлама в смену;  В_суток= 9031,8 тонн шлама в сутки.

Цех обжига:

В_смены= 1540,4 тонн клинкера в смену;  В_суток= 4621,2 тонн клинкера в сутки.

Помольный цех:

В_смены= 2090,2 тонн цемента в смену;  В_суток= 6270,6 тонн цемента в сутки.

2.6. Определение  потребности в оборудовании.

На основании выбранного технологического метода  производства выберем виды основного оборудования по всем стадиям технологического процесса.

Оборудование для  дробления.

По принципу работы дробильное оборудование делится на щёковые  дробилки с неподвижной и качающейся гладкими и рифлёными щёками, конусные дробилки, валковые дробилки с гладкими, рифлёными и зубчатыми волками, ударные дробилки. Для выбора вида дробилки руководствуются размерами загружаемого материала. Учитывается удельный и насыпной вес материала, влажность, прочность, сопротивление дроблению и т.д.

Оборудование для  помола сырья.

Помол производится по открытому  циклу. Тип мельницы зависит от размера  материала, размолоспособности сырья, оптимальной влажности шлама. Норма  обслуживания 1 мельницы в смену 1 рабочий. Коэффициент использования мощности 0,9.

Потребность в оборудовании для выполнения производственной программы:

n_ij=B_j^год/Q_ij*T_i*K_исп; где B_j^год – заданный годовой объём производства; Q_ij – часовая норма производительности оборудования; T_i – номинальный фонд рабочего времени оборудования; K_исп – коэффициент использования производственной мощности.

n₁=31 шт.; n₂=25шт.; n₃=18шт.; n₄=16шт.; n₅=14шт.; n₆=10шт.; n₇=10шт.

Затраты на такое оборудование составят: к₁=52700 тыс.руб.; к₂=47250 тыс.руб.; к₃=38160 тыс. руб.; к₄=36480 тыс.руб.; к₅=33600 тыс.руб.; к₆=26100 тыс.руб.; к₇=27000 тыс. руб.

Выполнение всей производственной программы возможно 10 мельницами 6-го типа, при этом затраты составят 26100 тыс. руб. Однако, путем целевого перебора возможных сочетаний различных  типов сырьевых мельниц было найдено следующее оптимальное сочетание:

9 мельниц 6-го типа  и  1 мельница 4-го типа. В этом  случае суммарные затраты на  сырьевые мельницы составляют 25770 тыс. руб. – это на 330 тыс.  руб меньше, чем при использовании  мельниц одного типа.

Подбор вращающихся печей.

Норма обслуживания на 1 печь – 2 человека.

Путем аналогичных расчетов было получено следующее оптимальное  сочетание вращающихся печей:  1 печь – 1-го типа, 1 печь – 3-го типа и 2 печи 5-го типа. Суммарные затраты  на вращающиеся печи составляют 57000 тыс. руб.

Оборудование для  помола клинкера.

Для помола цемента используют установки с шаровыми трубными мельницами с классификацией измельчаемого  материала в центральных сепараторах. Коэффициент использования мощности 0,8.

Здесь было получено следующее оптимальное сочетание мельниц для помола клинкера:  1 мельница – 1-го типа, 2 мельницы – 5-го типа и 5 мельниц 6-го типа. Суммарные затраты на мельницы для помола клинкера составляют 18600 тыс. руб.

 

2.7. Расчёт производственной  мощности по цехам и построение профиля.

Расчёт производственной программы на начало года и составление  профилей мощности.

М_цеха=Q_ij*T_i^эф*n_i, где Q_ij – часовая производительность единицы оборудования; T_i^эф – годовой эффективный фонд работы оборудования в часах или сменах при максимальной сменности; n_i – количество единиц оборудования, принятое по проекту к установке.

 

Сырьевой цех: М_с.ц.= 45*4460,16*1+70*4508,64*9= 2737,035 тыс. тонн.

Цех обжига: М_ц.о.=  1719,5 тыс. тонн.

Цех помола: М_ц..п.=1908,056 тыс. тонн.

 

Полученные мощности пересчитаем в единицы измерения готовой продукции

Сырьевой цех: М’_с.ц.=(2737,035/1,59)*0,98*0,98/0,87=1882786,8 тонн цемента.

Цех обжига: М’_ц.о.=1679292/0,88=1908286,3 тонн цемента.

Помольный цех: М’_ц.п.=1906136,6 тонн цемента.

Производственная мощность в целом определяется по цеху обжига – на графике – красная жирная линия. 

Диаграмма 2.7.

 

2.8. Анализ профиля  мощности предприятия.

Выясним пропорциональность производственной мощности по цехам:

  П_п,п+1=1-М’_п/М’_п+1

Пропорциональность между сырьевым цехом и цехом обжига:

 П_с.ц.,ц.о= 1- 1900,274/1936,908=0,018914 (1,89%).

Пропорциональность между  цехом обжига и цехом помола:

П_{ц.о.,п.ц.}= (1 – 1936,908/ 1908,056 = - 0,01512 ( - 1,51%).

Коэффициент сопряжённости.

К_с=М’_п/ М’_п-1

Коэффициент между сырьевым цехом и цехом обжига: К_{с.ц.,ц.о.}= 1936,908/1900,274=1,0193

Коэффициент между цехом  обжига и цехом помола:  К_{ц.о.,ц.п.}= 1908,056/1936,908=0,985.

Коэффициенты сопряжённости  между цехом обжига и сырьевым цехом и цехом помола показывают о наличии «узких мест» между этими цехами. Однако, на практике производство будет осуществляться в соответствии с реальной производственной программой, а не по максимально возможной мощности каждого цеха. Поэтому проблемы "узких мест" перед предприятием не стоит.

Расчёт коэффициента использования  производственной мощности каждого  цеха с учётом производственной программы  по цехам.

Сырьевой цех: Кисп=	0,9811
Цех обжига: Кисп=	1,0
Цех помола: Кисп=	0,9851

Эти коэффициенты показывают, что по цехам происходит незначительное недоиспользование мощностей.

 

2.9. План расстановки  оборудования по цехам.

Дробильное оборудование устанавливается на бетонном фундаменте. Для уменьшения сотрясения, шума и  погашения вибрации между станиной дробилки и бетонным фундаментом рекомендуется произвести укладку прокладок из твёрдого дерева, прорезиненного ремня, войлока, пробки и других материалов не менее 10-15 см. Фундаменты дробилок должны отделяться амортизирующей прокладкой от стен, колонн и балок зданий и фундаментов других машин. Необходимо предусмотреть размещение 10-ти мельниц с учетом особенностей их эксплуатации и ремонта.

Отделение помола клинкера находится в блоке с силосным отделением, складом клинкера, гипса  и добавок. Расстояние между соседними  мельницами принимается 12,18,24 или 30 метров в зависимости от размеров мельниц и общего компоновочного решения.

Для подъёма корпуса  барабана мельницы при ремонте необходимо в конструкции фундаментов предусмотреть  место для установки гидравлических домкратов.

 

2.10. Определение новой проектной производственной программы и планирование мероприятий по ее достижению.

Происходит увеличение выпуска на 34% и новая производственная программа составит 2,546 млн. тонн.

Таблица 2.10.

Расчёт проектной производственной мощности (потери на каждом переделе снизятся на 1%).

Наименование передела, стадии	Кол-во продукции, поступающей  на данный передел	Нормы расхода сырья	Потери на данном переделе	Кол-во продукции после  данного передела, тыс.тонн
Цех помола (цем)	2237,39	0,87	0,01	2546,00
Цех обжига (кл)	3593,39	1,59	0,01	2237,39
Цех сырья (шлам)	3666,72	1	0,02	3593,39

 

Помол (цемент): В₃^пр=2546 тыс. тонн.

Обжиг (клинкер): В₂^пр=2237,39 тыс. тонн.

Сырьевой цех (шлам): В₁^пр=3593,39 тыс. тонн.

Прирост производственной мощности по сырьевому цеху – В₁^пр-В₁=856,75 тыс. тонн.; по цеху обжига – В₂^пр-В₂=550,66 тыс. тонн.; по цеху помола – В₃^пр-В₃=646 тыс. тонн.

1. Сырьевой цех.

Для обеспечения возможности  выполнения производственной программы, а также для улучшения экономических  показателей работы цеха разработаем  мероприятия по увеличению производственной мощности цехов за счёт покупки нового оборудования, введения трехсменного режима и сокращения рабочей недели до 5 дней, в соответствии с трудовым законодательством РФ.

В соответствии с трудовым законодательством РФ рабочая неделя должна составлять не более 40 часов, т.е. 5 дней в неделю по 8 часов (по одной смене). Выходные тоже сразу следует исключить из эффективного фонда рабочего времени, т.е. 365-10=355 дней. Итого в год рабочие смогут работать 355 дней за минусом воскресенья и субботы: 355-52-52=251 день.

Это составит 251*8=2008 часов  в год. Тогда в три смены  эффективный фонд рабочего времени  на одном рабочем месте составит: 2008*3=6024 часов.

Поскольку для выхода на плановую производственную мощность необходимо 4848*1,34 = 6497 часов в год на одном рабочем месте, то покупка нового оборудования необходима.

Путем целевого перебора соотношений типов печей было найдено оптимальное решение, в  соответствии с новым фондом рабочего времени и расчетным коэффициентом  использования мощности 0,9, о покупке 1 мельницы сырьевого помола 3-го типа, стоимостью 2120 тыс. руб. При одновременном изменении режима сменности до 3-х.

Вследствие этих мероприятий  необходимо нанять дополнительно 10+1*3 =13 человек по сырьевому цеху, и  учесть дополнительный выходной при начислении зарплаты.

2. Цех обжига.

Усовершенствованием процесса обжига за счёт внедрения разработок в области увеличения контактной поверхности клинкера с печным газом, интенсификации процесса обжига (в  частности, за счет установки цепных навесок) и теплосбережения можно добиться увеличения расчетной мощности печных агрегатов на 10% и уменьшения расхода условного топлива и воздуха на 9%.

М_ц.о.= 1719,5*1,1*0,99 /0,87=2152,34 тыс. тонн цемента.

Ввиду нежелательности  использования оборудования на пределе проектной мощности введем коэффициент 0,9 – позволяющий при необходимости увеличить объем выпуска клинкера по ведущему участку. Этот коэффициент учитывается в расчетах по всему технологическому процессу.