«Электролиз цинка» - Дипломная работа

Содержание

Введение 7

1 Литературный обзор 8

1.1 Электролиз 8

1.2 Конструкция ванн и электродов 8

1.3 Основы электроосаждения цинка 10

1.4 Катодный процесс 10

1.5 Анодный процесс 12

2 Металлургическая часть 13

2.1 Расчет выхода и состава медно-кадмиевого кека 13

2.2 Расчет объема оборотных растворов кадминевого производства и

количества цинка в них 15

2.3 Количество и состав готового нейтрального электролита 18

2.4 Очистка от кобальта 20

2.4.1 Очистка цинка от меди, кадмия и кобальта 21

2.5 Технологический расчет электролиза цинка 23

2.6 Часовой материальный баланс электролизной ванны 24

2.6.1 Статьи прихода 24

2.6.2 Статьи расхода 25

2.7 Объем отработанного электролита 30

2.8 Материальные потоки по электролитному цеху 32

2.9 Выбор и расчет оборудования 34

2.9.1 Расчет товарных ванн 34

2.9.2 Расчет шин 35

2.9.3 Расчет количества материалов на приготовление электродов и ванн 37

2.10 Конструктивный расчет ванн 40

2.10.1 Число электродов в ванне 40

2.10.2 Количество анодов 41

2.10.3 Конструкционный расчет оборудования 42

2.11 Электрический баланс электролиза цинка 44

3 Автоматизация 51

3.1 Общие сведения по автоматике 51

3.2 Описание технологической схемы процесса 52

3.3 Особенности автоматизации процесса 52

3.4 Контролируемые параметры 52

4 Строительная часть 54

4.1 Общие сведения о месте расположения предприятия 54

4.2 Характеристика конструктивных элементов 55

4.3 Расчет площади бытовых помещений 55

5 БЖД 66

5.1 Безопасность проекта 66

5.1.1 Общие сведения о предприятии 66

5.1.2 Общие требования к безопасности проекта 67

5.1.3 Электробезопасность 68

5.1.4 Пожарная безопасность 69

5.1.5 Защита от шума и вибрации 69

5.1.6 Защита от механического травмирования людей 70

5.1.7 Расчет вентиляции 71

5.1.8 Расчет освещения 72

5.2 Экологичность проекта 73

5.3 Анализ возможных Ч.С. 74

5.3.1 Анализ сценариев развития Ч.С. 75

5.3.2 Управление объектов в Ч.С. 75

5.4 Выводы 77

6 Экономическая часть 78

6.1 Расчет технико-экономических показателей 78

6.1.1 Капитальные вложения. Амортизация 78

6.1.2 Расчет расхода электроэнергии 80

6.1.3 Расчет численности персонала и годового фонда заработной платы 80

6.1.4 Расчет себестоимости продукции 85

6.1.5 Калькуляция С.П. 86

6.2 Финансово-эргономическая оценка проекта 89

6.2.1 Общие инвестиции 89

6.2.2 Источники и условия финансирования 89

6.2.3 Чистые доходы и денежные потоки 90

6.3 Оценка экономической эффективности инвестиций 94

Заключение 96

Библиографическое описание источников литературы 97

Приложение А Спецификация сборочного чертежа железобетонной ванны

для электролиза цинка 99

Приложение Б Спецификация схемы автоматизации 100

Приложение В Спецификация схемы перемещения и сдирки катодов 101

---

Введение

Цветная металлургия занимает одно из ведущих мест в народном хозяйстве. Значение ее весьма велико, она определяет развитие многих других отраслей промышленности: энергетики, машиностроения, химии, авиационной, космической и атомной техники. Технический прогресс в народном хозяйстве во многом обеспечивает цветная металлургия - объемы и номенклатура продукции велики и многообразны. Это металлы, сплавы, металлические порошки, химические соединения. В отрасли перерабатывают самое разнообразное сырье, используют многочисленные технологии, большое число металлургических агрегатов, предназначенных для решения задач отдельных металлургических переделов.

В настоящее время для ведения и оптимизации технологических процессов применяются системы автоматики на основе самых современных аппаратных и программных средств. Таким образом, это позволяет увеличивать объемы продукции; выпускать продукцию высшего качества; улучшать санитарные условия на рабочих местах; уменьшать вредное воздействие производства на окружающую природную среду за счет сокращения выбросов вредных веществ.

Проблема охраны окружающей среды и рационального использования природных ресурсов является одной из сложнейших: разрешение ее требует усилий в самых различных направлениях. Это вопросы, связанные с традиционными неэкологичными технологиями, эффективностью и комплексностью использования сырья, внедрения природоохранных технологий по охране воздушного и водного бассейнов, рационального использования и рекультивации земель, контроля за загрязнением окружающей среды, управления ее качеством и многое другое.

Экологическая проблема не может быть решена без развитой экономики, как не может развиваться экономика без решения экологических вопросов. Поэтому необходимо развитие единой социально-эколого-экономической системы

---

Заключение

Электролиз является наиболее дорогим переделом в цинковом производстве. Отделение электролиза оснащено самым лучшим в мировой цинковой промышленности технологическим оборудованием, применены системы автоматики на основе современных аппаратных и программных средств. Все операции по извлечению катодов из ванн, их транспортировке, сдирке цинка и возврату катодов в ванны выполняются автоматически с помощью кранов - операторов и сдирочных комплексов.

Полное освоение этого проекта позволяет увеличить выпуск и ассортимент продукции, значительно повысить производительность труда, сократить удельные затраты ликвидировать участки и переделы с тяжелыми условиями труда и ручными операциями, уменьшить вредное воздействие производства на окружающую среду.

Применение систем автоматики требует повышения квалификации инженеров и рабочих.

На основании анализа полученных результатов по данному проекту можно сделать вывод о практической возможности и экономической целесообразности его реализации

---

Список литературы

1. Салин А.А. Электролиз сернокислого цинка / А.А. Салин, М.Е. Сыроешкин. М: Металлургиздат, 1959. 183 с.

2. Снурников А.П. Гидрометаллургия цинка: учеб, пособие для вузов / А.П.

Снурников. М.: Металлургия, 1981. 384 с.

3. Лоскутов Ф.М. Металлургия свинца и цинка: учеб, пособие для вузов /Ф.М. Лоскутов. М.: Металлургиздат, 1956. 480 с.

4. Металлургия свинца и цинка: учеб, пособие для вузов / В.Я. Зайцев, Е.В.

Маргулис. М.: Металлургия, 1985. 263 с.

5. Электролиз в гидрометаллургии: учеб, пособие для вузов / Ю.В. Баймаков, А.И. Журин. М.: Металлургиздат, 1963. 616с.

6. Расчеты гидрометаллургических процессов: учеб, пособие для вузов / С.С. Набойченко А.А. Юнь. М.: МИСИС, 1995. 428 с.

7. Карлов В.И. Электролиз цинка (Технологический расчет) – Владикавказ. Изд-во СКГТУ, 2001. – 88 с.

8. Карлов В.И. Технологические расчеты по металлургии цинка. – Владикавказ. Изд-во СКГТУ, 2002. – 300 с.

9. Елисеев Е.И. Математическая модель электролиза водных растворов сульфата цинка / Е.И. Елисеев, Е.В. Блинкова, К.Н. Шабаров // Известия вузов. Цветная металлургия. 2005. № 1. С.68-73.

10. Суханов Е.Л. Автоматизация технологических процессов и агрегатов: учеб, пособие / Е.Л. Суханов. Екатеринбург: изд-во УГТУ, 1999. 106 с.

11. Шершевский И.А. Конструирование промышленных зданий и сооружений / И.А. Шершевский . Ленинград: Стройиздат, 1979. 167 с.

12. СНиП 31-03-2001 Производственные здания. Госстрой России. М.: ГУП ЦПП,2001. 12с.

13. Лапшин В.Я. Конструкции промышленных зданий / В.Я. Лапшин. Екатеринбург: изд-во УГТУ, 1999. 32 с.

14. СНиП 2.09.04-87 Административные и бытовые здания. Минстрой России. М.:ГПЦПП, 1995. 18с.

15. Безопасность труда в промышленности / К.Н. Ткачук [и др.]. К.: Техника, 1982.231 с.

16. Фетисов И.Н. Безопасность и экологичность проекта / И.Н. Фетисов, Г.В.Тягунов, Э.Л. Боксер. Екатеринбург: изд-во УГТУ, 1998. 40 с.

17. ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ. Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования. Введ. 01.01.90. М.: изд-во стандартов, 1991. 75 с.

18. Лебедева К.В. Техника безопасности в металлургии свинца и цинка / К.В. Лебедева. М.: Металлургиздат, 1963. 300 с.

19. Правила устройства электроустановок. Главгосэнергонадзор России. М.: ЗАО "Энергосервис", 1998. 607 с.

20. СНиП 2.01.02-85 Противопожарные нормы. Минстрой России. М.: ГП ЦПП, 1996. 12с.

21. ГОСТ 12.1.004-91 ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования. Введ. 01.01.93. М.: изд-во стандартов, 1994. 68 с.

22. ГОСТ 12.4.011-87 ССБТ. Средства защиты работающих. Классификация. Введ. 01.01.89. М.: изд-во стандартов, 1991. 85 с.

23. ГОСТ 12.2.065-81 ССБТ. Организация управления производственным оборудованием. Общие требования безопасности. Введ. 01.01.83. М.: изд-во стандартов, 1991. 65 с.

24. Безопасность технологических процессов и производств. Охрана труда / П.П. Кукин [и др.]. М.: Высшая школа, 1999. 320 с.

25. СНиП 23-05-95 Естественное и искусственное освещение. Минстрой России. М.: ГП ЦГШ, 1995. 34 с.

26. ГОСТ 12.4.012-75 ССБТ. Работа вентиляционных систем. Введ. 01.01.77. М.: изд-во стандартов, 1991. 87 с.

27. СНиП 2.05.05-91 Отопление, вентиляция и кондиционирование. Минстрой России. М.: ГП ЦПП, 1996. 66 с.

28. Зубарев Ю.В. Охрана труда в цветной металлургии / Ю.В. Зубарев, В.А. Пискунов. М.: Металлургия, 1990. 134 с.

29. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов и их отбору для финансирования. Утв. Госстроем России, Министерством экономики РФ, Минфином РФ и Госкомпромом России 31.03.94 г. М.: Информэлектро, 1994. 80 с.

30. Логинова И.В. Оформления дипломных и курсовых проектов: методичекие указания / сост. И.В. Логинова, Н.П. Пенюгалова. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2004. 50 с

---