2.9 Расчет времени операции конвертирования

Время операции конвертирования определяется по формуле:

где τ — время операции конвертирования, ч;

m_шт — масса штейна на одну операцию, т;

V_уд — удельный расход дутья на 1 т штейна, м³/т;

V_ф — пропускная способность фурм конвертера, м³/мин;

К — коэффициент использования конвертера под дутьем.

Емкость конвертера составляет 80 т, следовательно, за одну операцию должно быть получено 80 т черновой меди. Тогда масса штейна, необходимая для 80 т черновой меди составит:

Балансовое время операции (на 100 кг штейна) будет равно:

3 Расчет и выбор оборудования

3.1 Расчет конвертера

Пропускная способность конвертера по воздуху находится по формуле [5]:

где V_конв — пропускная способность конвертера по воздуху, м³/мин;

А — суточная производительность конвертера по штейну, т/сут;

1440 — количество минут в сутках.

Удельная нагрузка фурм конвертера по воздуху находится по формуле:

где q — удельная нагрузка фурм конвертера по воздуху, м³/(см²×мин);

p₁ — давление дутья на воздухоподводящем коллекторе, кг/см²;

Н_гидр — среднее гидростатическое противодавление штейновой ванны, кг/см²;

С — коэффициент, характеризующий гидравлическое сопротивление участка воздухораспределительной арматуры конвертера от закольцованного коллектора до конца фурменной трубки и степень зарастания рабочего конца фурменной трубки, С = 6.

Площадь сечения всех работающих фурм конвертера определяется по формуле:

где F_ф — площадь сечения всех работающих фурм, см².

Число работающих фурм определяется по формуле:

где n_р — число работающих фурм;

d — диаметр фурменных трубок, мм.

Число установленных фурм:

где n_уст — число установленных фурм;

1,2 — коэффициент запаса.

3.2 Выбор конвертера

Исходя из найденных значений площади сечения фурм, диаметра фурм и числа фурм, выбираем стандартный горизонтальный конвертер (приложение Б) с размерами по кожуху 3,96×9,15 м, размерами горловины 1,9×2 м и емкостью по черновой меди 80 т.

В конвертерном цехе устанавливается четыре конвертера, три из которых заняты в технологическом процессе, а один находится на плановом ремонте. График вывода конвертеров из процесса составляется заранее и обеспечивает последовательный ремонт оборудования без остановок в производстве.

4 Мероприятия по охране труда

Охрана труда — система законодательных актов, социально-экономических, организационных, технических, гигиенических и лечебно-профилактических мероприятий и средств, обеспечивающих безопасность труда, сохранение здоровья и работоспособности человека в процессе труда.

Задачей охраны труда является сведение к минимуму вероятности поражения или заболевания рабочих, с одновременным обеспечением комфорта и максимальной производительности труда.

Характеристика условий труда [6].

Работы в конвертерном отделении связаны с воздействием опасных и вредных производственных факторов.

Физические ОВПФ:

• движущиеся части технологического оборудования (ленточные и скребковые транспортеры, автотранспорт);

• движущиеся грузы, которые перемещаются грузоподъемными механизмами;

• повышенная температура поверхностей оборудования;

• пониженная температура воздуха рабочей зоны в холодный период года;

• плохая освещенность по искусственному освещению на площадках обслуживания и по естественному освещению в мастерской, на площадках обслуживания;

• повышенная запыленность и загазованность соединениями тяжелых металлов и по диоксиду серы соответственно;

• общая вибрация 2 категории;

• по уровню шума класс условий труда 3.1.

Химические ОВПФ.

Основным химическим опасным и вредным производственным фактором конвертерного отделения является наличие веществ, канцерогенных для человека. Канцерогенностью обладают кадмий и его соединения, мышьяк и его соединения и другие вещества.

Мероприятиями, направленными на предотвращение или снижение уровня воздействия канцерогенных факторов, являются:

• контроль над содержанием в воздухе рабочей зоны канцерогенных веществ;

• герметизация оборудования и автоматизация процесса очистки печных газов;

• организация проточно-вытяжной вентиляции;

• предварительные (при поступлении на работу) и периодические медицинские осмотры лиц, участвующих в технологическом процессе;

• исключение труда женщин и лиц, не достигших 18-летнего возраста;

• обеспечение работающих средствами индивидуальной защиты органов дыхания;

• ознакомление каждого работника, а также лиц, вновь поступающих на работу, о степени опасности воздействия канцерогенных факторов и мерах профилактики (путем проведения инструктажей и ознакомления с картами аттестации рабочего места).

Кроме того, конвертерное отделение характеризуется наличием высокоопасных по воздействию на организм человека веществ — арсин, неорганические соединения мышьяка, неорганические соединения свинца.

Свинец относится к ядам с широким спектром действия на организм, вызывает острые и хронические отравления. Наиболее чувствительны к токсическому действию свинца нервная, кроветворная система и сосуды. Необратимые изменения при воздействии свинца характерны для клеток печени, почек и костного мозга. Ингаляционное воздействие малорастворимых соединений свинца проводит к нарушению клеточных механизмов самоочищения от пыли. Важной особенностью воздействия свинца на организм является стойкое отложение его в костной ткани, в результате чего поддерживается повышенный уровень металла в крови.

Соединения 3-х валентного мышьяка относятся к ядам с широким спектром действия на организм, вызывают острые и хронические отравления. Атрофия и ломкость ногтей, выпадение волос, слезотечение, светобоязнь, отек век, конъюнктивит, помутнение роговицы. Боль в желудке, энтероколиты. В тяжелых случаях – цирроз. Канцерогенное действие — рак кожи, рак дыхательных путей.

Пыль относится к веществам 1 класса опасности (по соединениям свинца), поэтому технологическому персоналу необходимо строго соблюдать личную гигиену: не курить и не принимать пищу на рабочих местах, после работы принять душ, рабочую одежду хранить отдельно от чистой.

Требования, предъявляемые к рабочему месту.

Освещение искусственное — 50-200 лк, коэффициент естественной освещенности — 0,6%.

Предельно-допустимые уровни показателей микроклимата:

• температура воздуха — -29 Сº в холодный период года, 15-26 Сº в теплый период года;

• относительная влажность воздуха — 15-75 %;

• скорость движения воздуха — >0,4 в холодный период года, >0,5 в теплый период года.

Работники конвертерного отделения должны быть обеспечены средствами индивидуальной защиты. В холодный период года работники должны быть обеспечены теплоизолирующими СИЗ: утепленным нательным бельём, утепленным подшлемником, морозостойкими перчатками с защитным покрытием, утепленной обувью.

Меры, обеспечивающие безопасные условия труда:

• выдерживание параметров технологического процесса в заданных пределах;

• приточно-вытяжная вентиляция по ГОСТ 12.4.021-75;

• устройство ограждений движущихся и вращающихся частей оборудования и площадок обслуживания конвейеров и другого оборудования и поддержание их в исправном состоянии;

• термоизоляция оборудования;

• устройство защиты от воздействия тока, соблюдение правил эксплуатации и ремонта электрооборудования и знание персоналом правил в соответствии с «Правилами безопасности при эксплуатации электроустановок» (РД 153-34.0-03.150-00);

• устройство общего и аварийного освещения;

• система обучения всех работающих правилам охраны труда, правильной эксплуатации оборудования, последовательности действий при ликвидации аварий;

• ежегодная проверка работающих на знание всех перечисленных выше инструкций, разработанных для каждой профессии;