Организация производства цемента по мокрому способу

 Министерство общего  и профессионального образования

Российской Федерации

Белгородская государственная  технологическая академия

строительных материалов

 

 

Кафедра экономики и организации  предпринимательства

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

 

 

по дисциплине:

"Организация производства на предприятиях ПСМ"

на тему:

"Организация производства  цемента по мокрому способу"

 

 

 

 

Выполнил:     студент гр. ЭК-31 ФЭМ Пашнев В.А.

 

  Руководитель:     к.э.н., доцент  Выборнова В.В.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-  Белгород 1999 г.  -

 Министерство общего и профессионального образования

Российской Федерации

Белгородская государственная  технологическая академия

строительных материалов

 

 

Кафедра экономики и организации  предпринимательства

 

 

 

 

 

 

 

ЗАДАНИЕ

 

К КУРСОВОМУ  ПРОЕКТИРОВАНИЮ

 

 

 

 

 

 

Студент группы:   ЭК-31

 

Специальность   06.08.

 

Пашнев Владислав Александрович 

 

Задание:

 

Срок выполнения:

 

Руководитель: Выборнова  В.В.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ОГЛАВЛЕНИЕ.

 

    1. Реферат на тему «Предпринимательство в РФ, проблемы, перспективы».
    2. Организация производства цемента.
    1. Характеристика продукции и технологических способов её производства.
    1. Производственная и организационная структура предприятия.
    2. Построение циклограммы и расчет длительности производственного цикла.
    3. Выбор и обоснование режима работы.
    4. Расчет производственной программы по цехам.
    5. Определение потребности в оборудовании по основным участкам.
    6. Расчет производственной мощности по цехам и построение профиля.
    7. Анализ профиля мощности и проектирование мероприятий по достижению проектной производственной программы.
    8. План расстановки оборудования по цехам.

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

    1. Оценка экономической эффективности проекта.
    1. Определение инвестиций в проектируемое предприятие.
    1. Расчет изменения численности и изменения ФОТ.
    2. Расчет изменения себестоимости продукции в связи с проектируемым мероприятием.
    3. План доходов, денежные потоки и финансовый профиль проекта.
    4. Определение точки безубыточности проекта.

Заключение.

Список литературы.

 

 

 

 

 

 

 

Задание к курсовому  проекту.

 

В состав производства цемента  входит три отделения:

 

    1. Сырьевой цех.
    2. Цех обжига.
    3. Цех помола.

 

Режим работы отделений:

- непрерывный, трехсменный  для цеха обжига.

 

Годовая производственная программа:

Параметр

Значение

Величина объема производства, млн. т.

1,90

Увеличение объема производства, %

34

Процент добавок, %

13

Расход шлама на 1 т. клинкера, т.

1,59


 

 

 

 

 

 

 

 

2.1. Характеристика продукции  и технологический метод её  производства.

Цемент – один из важнейших строительных материалов, предназначенных для бетонов и строительных растворов, скрепление отдельных элементов (деталей) строительных конструкций, гидроизоляций и др. Цемент представляет собой гидравлический вяжущий материал, который после смешения с водой и предварительного затвердевания на воздухе продолжает сохранять и наращивать прочность в воде.

Производство цемента  обусловлено необходимостью его  производства для применения в главным  образом в строительстве. Строительство  жилья на основе цемента позволяет  получить объекты с низкой теплопроводностью и высокой морозостойкостью.

Технология цементное  производство позволяет использовать в нём отходы добывающей, металлургической отраслей, а также побочные продукты этих производств. Некоторые отходы даже улучшают свойства цемента. Гибкая технология позволяет осуществлять комбинирование производства цемента с производством металлов, химических продуктов и энергии.

Существует много как  бы подвидов цемента. Они отличаются друг от друга конечными свойствами, условиями производства и наличием в них различных видов добавок.

Портландцементом (далее п.ц.) называется гидравлическое вяжущее вещество, твердеющее в воде и на воздухе, получаемое путём совместного размола портландцементного клинкера и гипса для регулирования сроков схватывания. Марку п.ц. определяют при испытании на сжатие стандартной цементной палочки размерами 4*4*16 мм.

Существуют следующие  марки п.ц., выпускаемые промышленностью  строительных материалов:

  1. ПЦ 400 ДО и ПЦ 400 Д20.  Применяется для производства асбестоцементных изделий, строительства жилья, промышленных зданий и сооружений. 
  2. ПЦ 500 ДО.  Применяется для строительства мостов, путепроводов, железобетонных труб, пролетных строений и блоков.
  3. ПЦ 600 ДО.  Применяется для строительства мостов, туннелей, высокопрочных сооружений на объектах Министерства Обороны.

 

Сырьем при производстве цеманта по мокрому способу являются следующие компоненты: карбонатный  компонент—мел, силикатный компонент—глина, железосодержащие добавки—пиритные огарки, конверторный шлам, железистый продукт.

Типовая технологическая  схема

Мел и глина добываются в карьерах экскаваторами.  Влажность  глины—до 20%, мела—до 29%. 

 Глина грузится  в автосамосвалы и подается  к глиноболтушкам, где производится  приготовление глиняного шлама.  Глиняный шлам из приемника перекачивается насосом в вертикальные бассейны. 

Мел грузится экскаватором в думпкары.  Думпкары имеют двусторонние толкатели для сталкивания мела в бункер.  Из бункера мел с  огарками по транспортеру поступает  в мельницу самоизмельчения (гидрофол).  Одновременно в гидрофол подаются глиняный шлам (насосом или самотеком из вертикальных бассейнов), а также вода и ЛСТ.  Приготовленный шлам подается в вертикальный бассейн.  Отсюда шлам подается в сырьевую мельницу, в которой и происходит его помол.  Готовый шлам перекачивают в вертикальные шламобассейны, где происходит его корректировка.  Откорректированная сырьевая смесь насосами перекачивается в горизонтальные бассейны, а оттуда—в следующие горизонтальные бассейны.   Через шламовый питатель сырьевая смесь из бассейна подается в печи для обжига.

Количество подаваемого  в печи сырья регулируется контрольным  баком.  Скорость наполнения зависит  от числа оборотов печи и от текучести  шлама.  Контроль за качеством шлама  ведет лаборатория.  Обеспыливание отходящих газов обычно происходит с помощью электрофильтров, которые работают в режиме автоматического регулирования.  Охлаждение клинкера из печей производится в колосниковых холодильниках или в рекуператорных. 

Колосниковые холодильники имеют производительность около 70 т/ч. Температура клинкера на выходе из колосникового холодильника составляет не более 90 градусов.  Клинкер из печей с температурой 1250 градусов поступает в шахту холодильника, где установлены неподвижные колосники и резко охлаждается воздухом, подаваемым вентилятором высокого давления.  Далее клинкер поступает на решетку, которая состоит из подвижных и неподвижных колосников.  Крутая передняя и пологая задняя полость колосников обеспечивают продвижение клинкера вперед и его интенсивное перемешивание.  В разгрузочном конусе холодильника установлена встроенная дробилка для измельчения крупных кусков клинкера.

Рекуператорный холодильник  имеет производительность 35 тонн в  час.  Температура клинкера на выходе—не  более 400 градусов.  В холодильнике имеется несколько барабанов, закрепленных по окружности корпуса, которые вращаются вместе с печью.

Со склада клинкер  поступает с помощью мостового  грейферного крана в бункера  цементных мельниц.  Туда же подается гипс, откуда вся эта басня дозируется в цементные мельницы.  Для интенсификации процесса помола при производстве бездобавочных цементов на тарельчатый питатель подается лигносульфанат технический (ЛСТ) в количестве 0,01%.

Транспортировка готового цемента в цементные силоса производится пневмонасосами.  Силос представляет собой железобетонную емкость диаметром около 10 м и высотой примерно 25-30 м.  Силосный склад цемента насчитывает обычно более десятка силосов.  Отгрузка цемента из цементных силосов производится в бункер для погрузки в автотранспорт или отгружается в железнодорожные вагоны.  Упаковка цемента в бумажные мешки (50 кг) производится упаковочными машинами.  Определение количества отгрузки цемента производится взвешиванием на железнодорожных весах.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.2.  Производственная и организационная структура предприятия

 

 

 

 

 

 


Пояснения к организационной структуре  предприятия

 

 

  1. Финансовый отдел
  2. Бухгалтерия
  3. Отдел труда и заработной платы
  4. Плановый отдел
  5. ЖКО
  6. Столовая
  7. Детский сад - ясли
  8. Подсобное хозяйство
  9. Магазин
  10. Детский сад
  11. Отдел сбыта
  12. Отдел материально-технического снабжения
  13. Цех тарирования и отгрузки
  14. Автотранспортный цех
  15. Главный энергетик
  16. Отдел охраны труда и техники безопасности
  17. ОТК и лаборатория
  18. Производственно-технический отдел
  19. Паро газо водо компрессорный цех
  20. Отдел главного механика
  21. Главный технолог
  22. Отдел главного механика
  23. Цех КПП, автоматики и связи
  24. Горный цех
  25. Технологический отдел
  26. Ремонтно-механический цех
  27. Энергоцех
  28. Цех помола цемента
  29. Цех обжига клинкера
  30. Технадзор за строительством
  31. Строительство объектов хозяйственным способом
  32. Начальник отдела по труду и кадрам
  33. Отдел маркетинга
  34. Отдел кадров
  35. Машинописное бюро
  36. Начальник штаба гражданской обороны
  37. Юрист-консультант 

 

 

 

2.3. Построение циклограммы и расчёт длительности производственного цикла.

 

На основании схемы  технологического процесса имеется  перечень и продолжительность операций в производстве цемента.

Таблица 2.1.

Расчет длительности производственного  цикла

Длительность производственного  цикла равна 188,85 часа. Циклограмма - приложение 1.

Тпппосл-åti, где Тпосл – длительность производственного цикла при последовательном сочетании операций; -ti – величина совмещения , часов;

Тпосл=åtк, где tк – норма времени на операцию.

Тпп=190,8-1,95=188,85 часа.

Продолжительность основных технологических операций:

Tосн=t(1,3,6,8,9,11,17)= 0,2+0,2+0,5+0,1+1+4+0,5=5,5 часа.

Твспомогат=t(2.4.5.7.10.12.13.15.16.18)= 0,1+0,1+2,5+0,2+0,2+0,2+0,3+0,4+6+0,3=10,3 часа

Тперерывов=t(14,19)=30+144=174 часа.

Коэффициент рабочего периода: Крп=(Тфперерыв)/Тф,=0,0786 или 7,9% где Тф – фактическая продолжительность производственного цикла.

Из анализа продолжительностей производственных операций можно сделать  вывод о том, что более 92%-тов  времени производственного цикла  затрачивается на охлаждение клинкера и цемента. Поэтому сокращение времени основных операций не имеет практического значения и следует обратить внимание на время перерывов – т.е. охлаждение. Т.о. необходимо совершенствовать технологию охлаждения клинкера и готового цемента и внедрять более прогрессивные методы, например метод принудительного охлаждения, если эти мероприятия не повлекут за собой ухудшения качества продукции.

 

 

 

 

 

 

 

 

2.4. Выбор и обоснование  режима работы цехов и основного  технологического оборудования.

Режим работы выбирается в зависимости от характера применяемого технологических процессов и условий эксплуатации оборудования.

 

1. Сырьевой цех. 

Режим работы прерывный, 2-х сменный, при длительности смены 8 часов.

Тномин=(365-52-10)*2*8=4848 часов

Эффективный фонд рабочего времени для сырьевых мельниц различного типа:

Тэф. 1=4848*0,91=4411,68 часа;  Тэф. 2=4848*0,9=4363,2 часа;

Тэф. 3=4848*0,91=4411,68 часа;  Тэф. 4=4848*0,92=4460,16 часа;

Тэф. 5=4848*0,92=4460,16 часа;  Тэф. 6=4848*0,93=4508,64 часа;

Тэф. 7=4848*0,89=4314,72 часа;

2. Цех обжига.

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

Тномин=8760 часов.

Тэф. 1=8760*0,92=8059,2 часа;  Тэф. 2=8760*0,91=7971,6 часа;

Тэф. 3=8760*0,93=8146,8 часа;  Тэф. 4=8760*0,89=7796,4 часа;

Тэф. 5=8760*0,9=7884 часа;

3. Цех помола.

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

Тномин=(365-52-10)*3*8=7272 часа.

Тэф. 1= 7272*0,91=6617,52 часа;  Тэф. 2= 7272*0,9=6544,8 часа;

Тэф. 3= 7272*0,97=7053,84 часа;  Тэф. 4= 7272*0,89=6472,08 часа;

Тэф. 5= 7272*0,92=6690,24 часа;  Тэф. 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=(В33)/(1-Р3)=1 686, 73 тыс. тонн

Обжиг (клинкер) В21=(В22)/(1-Р2)=2 736, 64  тыс. тонн

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

Производственная программа в  смену, в сутки 

Сырьевой цех:

Всмены= 4515,9 тонн шлама в смену;  Всуток= 9031,8 тонн шлама в сутки.

Цех обжига:

Всмены= 1540,4 тонн клинкера в смену;  Всуток= 4621,2 тонн клинкера в сутки.

Помольный цех:

Всмены= 2090,2 тонн цемента в смену;  Всуток= 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:

nij=Bjгод/Qij*Ti*Kисп; где Bjгод – заданный годовой объём производства; Qij – часовая норма производительности оборудования; Ti – номинальный фонд рабочего времени оборудования; Kисп – 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.

Мцеха=Qij*Tiэф*ni, где Qij – часовая производительность единицы оборудования; Tiэф – годовой эффективный фонд работы оборудования в часах или сменах при максимальной сменности; ni – количество единиц оборудования, принятое по проекту к установке.

 

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

Цех обжига: Мц.о.=  1719,5 тыс. тонн.

Цех помола: Мц..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:

  Пп,п+1=1-М’п/М’п+1

Пропорциональность между сырьевым цехом и цехом обжига:

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

Пропорциональность между  цехом обжига и цехом помола:

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

Коэффициент сопряжённости.

Кс=М’п/ М’п-1

Коэффициент между сырьевым цехом и цехом обжига: Кс.ц.,ц.о.= 1936,908/1900,274=1,0193

Коэффициент между цехом  обжига и цехом помола:  Кц.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): В3пр=2546 тыс. тонн.

Обжиг (клинкер): В2пр=2237,39 тыс. тонн.

Сырьевой цех (шлам): В1пр=3593,39 тыс. тонн.

Прирост производственной мощности по сырьевому цеху – В1пр1=856,75 тыс. тонн.; по цеху обжига – В2пр2=550,66 тыс. тонн.; по цеху помола – В3пр3=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%.

Мц.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.

Организация производства цемента по мокрому способу