Проектирование цеха конвертерного передела (182858)

Посмотреть архив целиком








Курсовой проект

«Проектирование цеха конвертерного передела»



Содержание


Введение

1. Краткая характеристика технологии и организации производства

1.1 Физико-химическая сущность процесса конвертирования

1.2 Режим дутья при конвертировании

1.3 Пропускная способность фурм

1.4 Работа струи дутья в расплаве. Гидродинамика и теплообмен в конвертерной ванне

1.5 Пневматическая фурмовочная машина

2. Технико-экономическое обоснование предлагаемых нововведений

2.1 Расчет дополнительных капвложений

2.1.1 Обоснование потребности в количестве конверторов

2.1.2 Расчет капитальных затрат на внедрение пневмофурмовщиков

2.2 Оценка изменения себестоимости

2.2.1 Изменение себестоимости за счет изменения потребления штейна

2.2.2 Изменение себестоимости за счет изменения расхода электроэнергии

2.2.3 Изменение себестоимости за счет изменения расхода воздуха

2.2.4 Изменение себестоимости за счет изменения количества возвратов

2.2.5 Оценка изменения себестоимости за счет снижения численности рабочих

2.2.6 Изменение себестоимости за счет дополнительной амортизации пневмофурмовщиков и изменения расходов на содержание и эксплуатацию оборудования

2.3 Расчет дополнительной прибыли от внедрения мероприятия

2.4 Расчет показателей эффективности.

2.5 Выводы и расчет эффекта от внедрения мероприятия

3. Обоснование производственной программы

4. Расчет капитальных вложений в основные средства и амортизационных отчислений

4.1 Капитальные вложения в технологическое и подъемно-транспортное оборудование

4.2 Капитальные вложения в здания и сооружения

4.3 Расчет капитальных вложений в передаточные устройства

4.4 Расчет капитальных вложений в силовое оборудование

4.5 Расчет капитальных вложений в контрольно-измерительные приборы

4.6 Расчет капитальных вложений в транспортные средства

4.7 Расчет капитальных вложений в инструменты, инвентарь

4.8 Расчет амортизационных отчислений

5. Планирование численности и фонда оплаты труда работников

5.1 Расчет графика сменности

5.2 Условия оплаты

5.3 Количество рабочих и выходных дней в году

5.4 Расчет численности работников

5.5 Обоснование доплат

6. Расчет затрат на производство продукции

7. Расчет финансовых результатов проекта

8. Расчет показателей эффективности проекта

Заключение

Список литературы


Введение


На основании литературных и производственных данных в курсовом проекте предлагаются следующие мероприятия, которые позволят вести процесс конвертирования штейнов НМЗ с лучшими технико-экономическими показателями и позволит получать дополнительную прибыль.

В курсовой работе предлагается осуществлять прочистку фурм конвертера с использованием пневмофурмовочной машины. Это позволяет снизить время операции конвертирования и получать дополнительную черновую медь. При этом интенсификация процесса дутья позволяет повысить извлечение.

Готовой продукцией конвертерного передела является черновая медь, поступающая на огневое рафинирование в плавильный участок.


1. Краткая характеристика технологии и организации производства


1.1 Физико-химическая сущность процесса конвертирования


Конвертерный передел является высокомеханизированным и высокоавтоматизированным структурным подразделением НМЗ. Он предназначен для переработки никелевых штейнов печей взвешенной плавки, штейнов обеднительных электропечей, медного штейна ПВ, а также оборотных материалов.

Исходным сырьем конвертерного передела являются конечные продукты печей взвешенной плавки (ПВП) и ОЭП, печи Ванюкова (ПВ) - расплавленные штейны, состоящие из следующих основных элементов: медь (Cu), никель (Ni), кобальт (Co), железо (Fe) и сера (S).

Целью процесса конвертирования является удаление из штейна практически всего железа, присутствующего в штейне в форме сульфида (FeS), магнетита (Fe3O4) и в металлической форме (Fe). А также никеля и серы (Ni и S). В результате конвертирования получают продукты, в которые с максимально возможной полнотой должны быть извлечены никель, медь, кобальт, благородные и редкие металлы. Цель достигается окислительной продувкой расплавленного штейна, офлюсованием и удалением образующихся при этом окислов железа в виде шлака, который является оборотным материалом и направляется в расплавленном виде в электрические печи обеднения.

К продуктам конвертерного процесса относятся и конвертерные газы, содержащие сернистый ангидрид (SO2), уносящие из конвертера значительное количество тепла и пыли. Конвертерная пыль является оборотным продуктом, улавливается в газоходной системе и подается для переработки в ПВП. Сернистый ангидрид конвертерных газов при надлежащей организации системы газоудаления может использоваться для производства серной кислоты.

Расплавленный штейн, залитый в конвертер, подвергается воздействию кислорода воздушного дутья, подаваемого через фурмы, которые в рабочем положении конвертера погружены в слой штейна на глубину 300 - 600 мм. Кварцевый флюс – песчаник (SiO2) загружается через горловину конвертера на поверхность расплава.


1.2 Режим дутья при конвертировании


Дутье подается в конвертер через фурменные трубки, устанавливаемые в кладке. Снабжение конвертера воздухом представляет собой достаточно сложную гидродинамическую задачу, заключающуюся в том, чтобы за счет статического давления, создаваемого воздуходувными машинами, получить интенсивный струйный режим истечения воздуха из фурм в штейновый расплав.

Воздушная струя, поступающая в ванну конвертера, является одновременно носителем вещества (газообразного кислорода), обеспечивающего протекание реакций окисления, и кинетической энергии, способной обеспечить массообмен во всем объеме расплава, необходимый для осуществления всей полноты реакций обменного взаимодействия.


1.3 Пропускная способность фурм


Пропускную способность фурм по воздуху принято характеризовать величиной удельной нагрузки, приходящейся на 1см2 сечения фурменных трубок и имеющей размерность – м3/(см2 ·мин)

Задача о выборе параметров дутья должна решаться не как задача на поиск максимума, а как задача нахождения оптимального режима, соответствующего условию сохранения стабильности конвертерной ванны. Последняя зависит от условий взаимодействия дутьевой струи с расплавом, свойств расплава и конструкции конвертера.


1.4 Работа струи дутья в расплаве. Гидродинамика и теплообмен в конвертерной ванне


Процессы, возникающие при подаче дутья в штейновый расплав, пока недоступны для непосредственных наблюдений и изменений. Теория движения газового потока в тяжелой жидкой среде так же еще не разработана. Поэтому единственным средством качественной и количественной оценки условий взаимодействия дутья с расплавом явился метод физического моделирования.

Опыты, выполненные на прозрачных моделях с прозрачными жидкостями и с использованием фото- и киносъемки, позволили установить, что при скорости более 50 м/с газ поступает в слой жидкости в виде струи. По ходу этой струи возникает газожидкостный факел, в котором жидкость находится в виде мелкодисперсных частиц, имеющих большую реакционную поверхность. Факельная структура взаимодействия газообразного окислителя с сульфидным расплавом обуславливает своеобразный характер процессов окисления. Эти процессы в условиях факела, протекают при местном избытке кислорода, а не при его недостатке, как это предполагалось ранее (на том основании, что поступление воздуха в расплав представлялось в виде цепочки отдельных пузырьков). Следовательно, можно утверждать, что окисление железа и его сульфида в факеле должно происходить с образованием магнетита. Образовавшийся в факеле магнетит силами динамического напора струи и всплытия газового потока выбрасывается в зону реакций обменного взаимодействия. Поскольку восстановление магнетита сульфидом железа возможно лишь при наличии кремнекислоты, целесообразно создавать условия, при которых магнетит, как первичное образование факельного окисления, преимущественно будет выбрасываться в передние слои расплава, в зону восстановления и шлакообразования, где находится необходимый для его восстановления кварцевый флюс. С этой точки зрения целесообразно, во-первых, пространственное сближение зоны первичного окисления с зоной восстановления и шлакообразования за счет уменьшения глубины погружения фурм; во вторых, установка фурм с наклоном не вниз, а вверх относительно горизонта.

Однако противопоказанием этому могут служить возможность снижения степени усвоения кислорода и ухудшение массообмена в отдаленных от фурм зонах конвертера, а также увеличение выбросов массы из конвертера.

На медном и никелевом заводах установлен угол наклона фурм соответственно от 0 до +2 и от +6 до +8, что привело к увеличению пропускной способности фурм за счет уменьшения высоты расплава над фурмами и повышению производительности конвертера. При этом четко установлено, что производительность возросла в большей степени, чем увеличилась подача воздуха через фурмы. Это может быть объяснено лишь улучшением условий восстановления магнетита, т.е. увеличением доли сульфида железа, окисляющегося до FeO, что эквивалентно уменьшению потребного расхода воздуха на переработку штейна.

Таким образом, отчетливо выявляется взаимосвязь между динамикой дутьевой струи и условиями протекания физико-химических процессов. Это обстоятельство свидетельствует о необходимости дальнейших поисков в этом направлении. На Надеждинском металлургическом заводе угол наклона фурм составляет 0.

Условия механического, а, следовательно, и физико-химического, взаимодействия дутьевой струи с расплавом в решающей степени определяются формой и размерами ее траектории.

Увеличение подачи воздуха в конвертер может быть достигнуто при обеспечении оптимальных физических свойств расплава, позволяющих увеличить предельное количество дутья, принимаемого ванной, без возникновения чрезмерных выбросов. Установлено что главным физическим свойством расплава, обусловливающим уровень его предельного состояния по отношению к дутью, является вязкость. Снижение вязкости приводит к повышению стабильности ванны, уменьшает выбросы и заметно увеличивает предельное количество дутья. Способами снижения вязкости являются повышенная температура процесса и минимальное содержание кремнезема в шлаках (в тех пределах, которые не противоречат задаче восстановления магнетита, т.е. 18-20 % SiO2). Отметим, что работа на шлаках с минимальным содержанием кремнекислоты отвечает так же и лучшей сохранности футеровки и уменьшению выхода шлака.

В пределах того расхода, который приемлем по условиям нормальной работы ванны, увеличение подачи воздуха достигается повышением давления дутья, степени частоты фурм, подбором их оптимального диаметра, числа и параметров установки.

Количество рабочих суток конвертера в течение года определяется, главным образом, затратами времени на ремонты (текущие, капитальные). Все мероприятия, направленные на улучшение условий службы огнеупорной кладки – как за счет оптимизации технологического процесса, температурного режима, так и за счет улучшения гидроаэродинамических условий, в конечном счете, приводят к увеличению компании конвертера.


1.5 Пневматическая фурмовочная машина


В данном проекте прочистку фурм конвертеров предлагается производить при помощи пневматической фурмовочной машины системы Гаспе (рисунок 1).

Фурмовочная машина представляет собой смонтированную на колесах раму с электроприводом и с установленным на ней двухходовым (воздушным) пневмоцилиндром, приводящим в движение одновременно один-два ломика. Пульт управления смонтирован на самой машине и имеет три кнопки:

- две кнопки хода машины по направляющим вдоль конвертера (вперед и назад);

- одна кнопки управления пневмоцилиндром (прямо).


Рисунок 1. Общий вид пневмофурмовщика


При нажатии кнопки "прямо" ломики входят в фурмы до предела. Для того чтобы вывести ломики из фурм, достаточно отпустить кнопку. Если кнопку не отпускать, то ломики остаются в крайнем положении.

Машина передвигается вдоль конвертера по рельсам, положенным на фурмовочной площадке.

Характеристики машины:

необходимое рабочее давление - 686 кПа (7 кгс/см2)

ударная нагрузка - 2000 кг

приводной электродвигатель:

мощность - 1,5 кВт (2 л.с)

частота вращения - 1500 об/мин;

ломики изготовлены из мягкой стали диаметром 24 мм

диаметр головки путем ковки увеличен до 35 мм.

Электропитание:

- привод тележки 3-х фазный ток - 660 В/50 Гц

- цепь управления 1 фазный ток - 220 В/50 Гц.

Годовой материальный баланс процесса конвертирования НМЗ для цеха аналога представлен в таблице 1.


Таблица 1

Годовой материальный баланс процесса конвертирования НМЗ для цеха аналога

Статьи баланса

Всего,

тонн

Cu,

тонн

Статьи баланса

Всего,

тонн

Cu,

тонн

Поступило

Получено

1. Штейн ПВ

482697,9

290593,72

1. Конвертерный шлак

121010,31

12590,9

2. Обороты (бедные)

39513,63

14224,91

2. Никелевый шлак

111568,52

45266,89

3. Песчаник (сухой)

22366,22

 

3. Черновая медь

280000

275192,25

4. Богатые обороты

40118,11

11233,07

4. Пыль I-го периода

12836,01

7488,22

5. Скрап

32094,48

31885,87

5. Пыль II-го периода

11032,48

7399,31

6. Воздух в I-м периоде

128827,52

 

6. Отходящий газ I-го пер-да

139554,98

 

7. Воздух в II-м периоде

345217,34

 

7. Отходящий газ II-го пер-да

418121,54

 

8. Влага богатых оборотов и песчаника (вынос за100 %)

3288,64

 


 

 

ВСЕГО

1094123,84

347937,57

ВСЕГО

1094123,84

347937,57



2. Технико-экономическое обоснование дополнительных капвложений


Целью данного раздела является обоснование экономической целесообразности дополнительных капиталовложений. Оценка экономической целесообразности проводится по статическим (сроку окупаемости и коэффициенту эффективности дополнительных капиталовложений) и динамическим показателям эффективности (чистому дисконтированному доходу, индексу рентабельности и сроку окупаемости инвестиций).

Данные показатели рассчитываются по следующим формулам:

Срок окупаемости дополнительных капвложений (Ток):


,


де Кп – капиталовложение на внедрение пневмофурмовщиков; Пп – общая дополнительная прибыль.

Коэффициент сравнительной эффективности дополнительных капвложений (Еср):


.


Чистый дисконтированный доход (ЧДД) – разница между современной (чистой) стоимостью денежного потока предприятия и современной стоимостью капвложений:


,


где Пt – прибыль, получаемая на t-м шаге; Аt – амортизационные отчисления на том же шага; Кt – капитальные вложения на том же шаге; Е – норма дисконтирования, равная приемлемой норме дохода на капитал.

Предлагаемое мероприятие считается эффективным, если ЧДД  0.

Индекс рентабельности инвестиций – PI, представляет собой отношение чистой стоимости денежного потока к современной стоимости капвложений:


,


Если PI1 – новшество эффективно.

Срок окупаемости инвестиций (Тдок) – это продолжительность периода от начального момента (внедрения) до того наиболее раннего момента в расчетном периоде после которого текущий ЧДД становится положительным.


,


где к – период, в котором ЧДД стал положительным, n – год, в котором ЧДД становится положительным.

Расчет показателей эффективности проводится в п.п. 2.4. , в основе расчетов лежат сведения представленные в таблицах 1-3.

В таблице 2 представлен годовой материальный баланс процесса конвертирования. В таблице 3 приведены технологические показатели, улучшившиеся в результате внедрения пневмофурмовщиков.


Таблица 2

Годовой материальный баланс процесса конвертирования по проекту

Статьи баланса

Всего,

тонн

Cu,

тонн

Статьи баланса

Всего,

тонн

Cu,

тонн

Поступило

Получено

1. Штейн ПВ

473926,64

285303,84

1. Конвертерный шлак

112239,08

7301,01

2. Обороты (бедные)

39513,63

14224,91

2. Никелевый шлак

111568,52

45266,89

3. Песчаник (сухой)

22366,22


3. Черновая медь

280000

275192,25

4. Богатые обороты

40118,11

11233,07

4. Пыль I-го периода

12836,01

7488,22

5. Скрап

32094,48

31885,87

5. Пыль II-го периода

11032,48

7399,31

6. Воздух в I-м периоде

128827,52


6. Отходящий газ I-го пер-да

139554,98


7. Воздух в II-м периоде

345217,34


7. Отходящий газ II-го пер-да

418121,54


8. Влага богатых оборотов и песчаника (вынос за100 %)

3288,64





ВСЕГО

1085352,6

342647,69

ВСЕГО

1085352,6

342647,68


Таблица 3

Сравнение технологических показателей процесса конвертирования

Показатель

Аналог

Проект

1. Выпуск черновой меди, т

280000

280000

2. Извлечение, %

94,7

96,5

3. Количество перерабатываемого штейна, т/сут

1322,46

1298,43

4. Число конвертеров

4

3

5. Стоимость конвертера, тыс.руб

14711582

14711582

6. Стоимость пневмофурмовщика, тыс.руб


2664495

7. Расходные коэффициенты:

  • электроэнергия, кВт∙ч/т

  • штейна, т/т


4,048

1,724


3,346

1,692

8. Стоимость:

  • электроэнергии, руб/кВт∙ч

  • штейна, руб/т


0,3587

50000


0,3587

50000

8. Норма обслуживания, чел

3

2

9. Численность основных рабочих, чел

162

112


2.1 Расчет дополнительных капвложений


2.1.1 Обоснование потребности в количестве конверторов

Снижение количества конверторов произошло в результате внедрения пневмофурмовщиков, за счет чего снизилась продолжительность конвертирования. Балансовое время первого периода конвертирования составляет 0,00082 ч, а с пневмофурмовщиком – 0,00073 ч. Тогда продолжительность конвертирования составит:

С прочисткой фурм ломиком


0,00082 ч – 100 кг (0,1т)

τ ч – 1322,46 т/сут

τ а = 10,844 ч.


С пневмофурмовщиком


0,00073 ч – 100 кг (0,1т)

τ ч – 1298,43 т/сут

τ п = 9,479 ч.


За счет внедрения пневмофурмовщика и увеличения извлечения, время первого периода конвертирования снижается на 82 мин, за счет увеличения пропускной способности фурм конвертора, а, следовательно, увеличения средней интенсивности дутья и уменьшения количества перерабатываемого штейна на единицу продукции.

На основании сводного материального баланса находим практический удельный расход воздуха на 1 тонну штейна:


Vуд = 772,393 нм3/т,


где 1,295 кг/нм3 – плотность воздуха.

Практический расход воздуха


Vk = ПVуд/ τ,


где П – суточная производительность, т/сут; τ = 1440К, (1440 – количество минут в сутках; К – коэффициент использования конвертера под дутьём, равный 0,75).

Аналог:


Vk = 1322,4·772,393/(1440·0,75) = 945,75 м3/мин;


Норма расхода воздуха на тонну черновой меди:


Нр = Vk ∙ 1440 / ПCu = 945,75 ∙ 1440 / 767,12 = 1775,32 м3/т.


где П – суточная производительность по черновой меди, т/сут.

Проект:


Vk = 1298,43·772,393/(1440·0,75) = 928,61 м3/мин.


Норма расхода воздуха на тонну черновой меди:


Нр = 928,61 ∙ 1440 / 767,12 = 1743,14 м3/т.


Количество конвертеров находим по формуле:


N = Vk / (Vвη) +1,


где Vв – пропускная способность конвертера по воздуху, для конвертора не оснащенного пневмофурмовщиком равная 600 м3/мин; η – коэффициент времени работы конвертера, равный 0,7; 1 – учитывается технологически необходимый резервный конвертер.

Аналог:


N = 945,75 / (600·0,7) + 1 = 3,25, принимаем 4 конвертора.


Проект:


N = 928,61 / (687·0,7) + 1 = 2,93, принимаем 3 конвертора


Для конвертора оснащенного пневмофурмовщиком, пропускная способность рассчитывается как Vв= 600∙(τап) = 600∙(10,844/9,479) = 687 м3/мин


2.1.2 Расчет капитальных затрат на внедрение пневмофурмовщиков

К = Ц ∙N,


где Ц – цена пневмофурмовщика, руб; N – количество пневмофурмовщиков, ед.

Изменение капиталовложения произойдет за счет внедрения пневмофурмовщиков:


Кп.ф. = 3 ∙ 2664495 = 7993485 руб.


Изменение стоимости основных средств произойдет за счет выведения из технологического процесса одного конвертера и приобретения трех пневмофурмовщиков:


С*о.с. = – С*к + Кп = – 14711582 + 3∙2664495 = – 6718097 руб,


где С*к – стоимость конвертера, Кп – капиталовложение на пневмофурмовщик.


2.2 Оценка изменения себестоимости


Расчет отклонений ведем только по изменяющимся статьям.


2.2.1 Изменение себестоимости за счет изменения потребления штейна

ΔСш = (Нр.а. – Нр.п.)∙Цш,


где Нр.а и Нр.п. – нормы расхода штейна аналога и проекта, соответственно, т/т; Цш – цена штейна.


ΔСш = – (1,724 – 1,693) ∙ 50000 = – 1550 руб/т.


2.2.2 Изменение себестоимости за счет изменения расхода электроэнергии

Норма расхода электроэнергии:


,


где Р – мощность эл. оборудования, кВт; τ – число часов работы конвертера в сутки, ч; Т – календарный фонд рабочего времени, сут; Км – коэффициент использования мощности (для аналога, Км = 0,75; для проекта, Км = 0,965); В – годовой выпуск черновой меди.

Аналог:

Конверторов, 4,048 кВт∙ч/т.

Стоимость, С = 0,3587∙4,048 = 1,45 руб/т.

Проект:

Конверторов, 3,472 кВт∙ч/т.

Пневмофурмовщиков, 0,087 кВт∙ч/т.

WΣ = 3,472 + 0,087 = 3,559 кВт∙ч/т.

Стоимость, С = 0,3587∙3,559= 1,28 руб/т.

С = 1,28 – 1,45 = – 0,17 руб/т.


2.2.3 Изменение себестоимости за счет изменения расхода воздуха

ΔСд = (Нр.а.в. – Нр.п.в.)∙Цд,


где Нр.а.в. и Нр.п.в. – нормы расхода воздуха аналога и проекта, соответственно, м3/т; Цд – цена воздуха обогащенного кислородом.

Дутье подается обогащенное кислородом до 25 %. Атмосферный воздух содержит 21 % О2.

Для получения 100 м3 необходимо 5,1 м3 технического кислорода. Стоимость технического кислорода 9,6 руб/м3, тогда цена воздуха обогащенного кислородом составляет 0,49 руб/ м3. (Цд = 9,6∙5,1/100 = 0,49 руб/ м3).


ΔСв = – (1775,32 – 1743,14) ∙ 0,49 = – 15,77 руб/т.


2.2.4 Изменение себестоимости за счет изменения количества возвратов

ΔС к.ш. = (Нв.а.ш. – Нв.п.ш.)∙Цк.ш.,


где Нв.а.ш и Нв.а.ш. – нормы возврата конвертерного шлака аналога и проекта, соответственно, т/т; Цд – цена конвертерного шлака.


ΔС к.ш. = (0,432. – 0,401)∙20000. = 620 руб/т.


2.2.5 Оценка изменения себестоимости за счет снижения численности рабочих

Списочная численность:


чсп = НчоNр ∙ (с + п) ∙ Ксп,


где Нчо – норматив численности обслуживания; Nр – количество работающих конвертеров; с – число смен; п – количество подменных бригад; Ксп – коэффициент перехода от явочной численности к списочной.

В проекте изменится количество конверторов по сравнению с аналогом, за счет уменьшения количества конверторов и внедрения пневмофурмовщиков, что приведет к изменению численности конвертерщиков, стропальщиков и разлившиков.

Изменение численности основных рабочих составит, чсп = 50 чел.

Оценочное изменение себестоимости составит:


СЗП = чсп∙ЗП∙12∙1,262/В,


где ЗП* – средняя заработная плата к начислению, руб, В – годовой выпуск черновой меди, т., 1,262 – единый социальный налог (26,2 %).


СЗП = 50 ∙ 42432,55 ∙ 12 ∙ 1,262 / 280000 = 114,75 руб/т.


2.2.6 Изменение себестоимости за счет дополнительной амортизации пневмофурмовщиков и изменения расходов на содержание и эксплуатацию оборудования

Изменение себестоимости за счет дополнительной амортизации пневмофурмовщиков рассчитываем по формуле:


,


где К – капиталовложения на внедрение пневмофурмовщиков, На – норма амортизации пневмофурмовщика (6,3 % – по заводским данным).


ΔСа.п =1,80 руб/т.


Изменение себестоимости за счет изменения расходов на содержание и эксплуатацию оборудования рассчитываем по формуле:


,


где С*о.с. – изменение стоимости основных средств, Нэ – норма расхода на содержание и эксплуатация оборудования (3 – 8% от стоимости оборудования [1]).


Сэ.о. = 1,20 руб/т.


2.3 Расчет дополнительной прибыли от внедрения мероприятия


В таблице 4 приведены результаты расчета изменения себестоимости по изменяющимся расходным статьям.


Таблица 4

Результаты расчета изменения себестоимости по изменяющимся расходным статьям

Изменяющиеся расходные статьи, ед.изм

Норма расхода, ед.изм/т

Цена, руб/ед.изм

Изменение себ-ти,

руб/т

Аналог

Проект

1. Потребление штейна, т

1,724

1,693

50000

1550

2. Расхода электроэнергии, кВт∙ч

4,048

3,559

0,3587

0,17

3. Расхода воздуха, м3

1775,32

1,693

0,49

15,77

4. Количество возвратов, т

0,432

0,401

20000

620

5. Численность рабочих, чел

162

112

42432,55

114,75

6. Амортизиционные отчисления

1,80

7. Содержание и эксплуатация оборудования

1,20

Итого

1060,09


Общее изменение себестоимости составит:


ΔСΣ = – 1550 – 0,17 – 15,77 + 620 – 114,75 + 1,80 1,20 = – 1060,09 руб/т.


Условно-годовая экономия составит:


Эуг = ΔСΣ В = 1060,09  280000 = 296825200 руб. = 296825,2 тыс. руб.


Общая дополнительная прибыль, в нашем случае, образуется только за счет условно-годовой экономии и составит 296825,2 тыс. руб.


2.4 Расчет показателей эффективности дополнительных капвложений.


Срок окупаемости дополнительных капвложений составит:



где Кп – капиталовложение на внедрение пневмофурмовщиков, Пп – общая дополнительная прибыль.

Коэффициент сравнительной эффективности дополнительных капвложений составит:



Чистый дисконтированный доход за 16 лет равен 1950272,2 тыс. руб. В таблице 5 приведен расчет ЧДД. Текущий ЧДД определяется накопительным итогом как сумма дисконтированных операционных потоков по шагам расчетов. Количество расчетных периодов принимаем равным нормативному сроку службы пневмофурмовщика – 16 лет. Время внедрения пневмофурмовщиков составляет 3 месяца, считаем, что прибыль от внедрения начинаем получать уже в первом расчетном периоде (3 квартала от внедрения). Норму дисконта принимаем равной 0,15. Капитальные вложения производятся на первом шаге и равны капитальным затратам на прербретение и установку пневмофурмовщиков – 7993,5 тыс. руб. Общая прибыль, образуется только за счет условно-годовой экономии и составит 296825,2 тыс. руб. (На первом шаге 296825,2∙3/4 = 222618,9 тыс. руб.)

Индекс рентабельности инвестиций за 16 лет составляет:


PI = ΣПi / Кп = 1958265,7/7993,5 = 245.


Срок окупаемости инвестиций (Тдок)


Тдок = 0 + 7993,5/222618,9 = 0,036 год.


Таблица 5

Расчет ЧДД

Кол-во расчетных периодов

ti, лет

Коэффициент дисконтирования

Дисконтированная прибыль

Пi=296825,2∙кi,

тыс. руб.

Чистый дисконтированный доход

ЧДД = – 7993,5 +ΣПi,

тыс. руб.

1

1,00

222618,9

214625,4

2

0,87

258108,87

472734,27

3

0,76

224442,495

697176,765

4

0,66

195167,387

892344,152

5

0,57

169710,771

1062054,92

6

0,50

147574,584

1209629,51

7

0,43

128325,725

1337955,23

8

0,38

111587,587

1449542,82

9

0,33

97032,6844

1546575,5

10

0,28

84376,2473

1630951,75

11

0,25

73370,6498

1704322,4

12

0,21

63800,5651

1768122,97

13

0,19

55478,7522

1823601,72

14

0,16

48242,3932

1871844,11

15

0,14

41949,9072

1913794,02

16

0,12

36478,1801

1950272,2

Итого


1958265,7

1950272,2


2.5 Выводы и расчет эффекта от внедрения мероприятия


Срок окупаемости дополнительных капвложений составил 0,027 года, что ниже норматива (6,7 года); коэффициент сравнительной эффективности – 37,13 руб./руб., что выше норматива (0,15 руб./руб.), следовательно, мероприятие можно предлагать к внедрению.

Условно-годовая экономия и дополнительная прибыль рассчитаны выше и составляют соответственно 296825,2 тыс. руб.


3. Обоснование производственной программы


Цель раздела оценить обеспеченность планового выпуска производственными мощностями

Расчет коэффициента использования мощности:


Км = В / М,


где В – годовой выпуск черновой меди, т; М – мощность, т.


М = N · Тд · р,


где N – количество установленного ведущего оборудования; Тд – действительный фонд времени работы оборудования, ч; р – часовая производительность оборудования, т/ч (р = =28,07).

Проект:


М = 2 · 8760 · 28,017 = 490857,84 т;

Км = 473926,64 / 490857,84 = 0,965,


т.к. КМ  1, то плановый выпуск обеспечен производственными мощностями. В таблице 6 представлена производственная программа конвертерного передела.


Таблица 6

Производственная программа конвертерного передела

Показатели

Количество

1. Выпуск черновой меди,т

280 000

2. Количество установленных конвертеров, шт

в том числе работающих, шт

резервных, шт

3

2

1

3. Производительность конвертера по штейну, т/сут

672,41

4. Календарное (действительное) время, сут

365

5. Количество ППР

2

6. Длительность ремонта, сут

7

7. Норма расхода на 1т черновой меди:

Штейн, кг

Воздух, кг


1692

1693

8. Выход черновой меди, %

25,8

9. Норматив численности обслуживания, чел

2

10. Мощность по штейну, т

490857,84

11. Коэффициент использования мощности

0,965

12. Извлечение, %

96,5



4. Расчет капитальных вложений в основные средства и амортизационных отчислений


Различают общие капитальные вложения и удельные. Общие капитальные вложения – это затраты на строительство проектируемого объекта, включая стоимость зданий, сооружений, оборудования и т.д. Удельные – общие затраты поделенные на производственную мощность в натуральном или стоимостном выражении.


4.1 Капитальные вложения в технологическое и подъемно-транспортное оборудование


При определении сметной стоимости количество оборудования выбирается в соответствии со спецификацией.

Стоимость оборудования рассчитывается по формуле:


Соб = Ц ∙ N,


где Ц – цена единицы оборудования, руб.; N – количество единиц оборудования.

Цена единицы оборудования определяется по ценникам, в которых учитываются затраты на транспортировку и монтаж.

Смета затрат на технологическое и подъемно-транспортное оборудование приведена в таблице 7.


Таблица 7

Смета затрат на технологическое и подъемно-транспортное оборудование

Наименование

оборудования

Кол-во

Цена за единицу,

тыс.руб.

Общая стоимость,

тыс.руб.

Сметная стоимость,

тыс.руб.

1. Конвертер «Pierce-Smith», 80 т

3

14711,6

44134,7

44134,7

2. Пневмофурмовщик

3

2664,5

7993,5

7993,5

3.Турбовоздуходувка СМ-3500

3

912,2

2736,4

2736,4

4. Пылевая камера

3

821,3

2463,8

2463,8

5. Циклон ЦН-15

4

1854,2

7416,6

7416,6

6. Вентилятор ВГДС-20У

3

276,9

830,6

830,6

7. Электрофильтр «Flekt»

3

21567,4

64702,2

64702,2

8. Эксгаустеры Э-6Б

3

1526,7

4580,2

4580,2

9. Миксер МТ-52-8

2

1343,5

2687,0

2687,0

10. Тележечный литейный

конвейер

2

136,8

273,6

273,6

11. Кран мостовой электрический

3

500,0

1500,0

1500,0

Итого:




139318,8

  1. Мелкое и неучтенное оборудование (5% от стоимости основного оборудования [1])




6965,9

Всего:




146284,7


4.2 Капитальные вложения в здания и сооружения


К зданиям относятся производственные помещения цехов, склады, конторы, бытовые помещения. К сооружениям относятся бункерные эстакады, мосты, рудные дворы, водонапорные башни, путепроводы, дымовые трубы, градирни.

Сметная стоимость зданий конвертерного отделения составляет 26705541 руб., сооружений 3204665 руб. (По заводским данным).


4.3 Расчет капитальных вложений в передаточные устройства


Передаточные устройства – устройства для передачи механической, электрической и тепловой энергии, жидких и газообразных веществ вне здания – электросеть, теплосеть, трубопроводы.

Сметная стоимость передаточных устройств определяется в % к стоимости технологического оборудования. Стоимость передаточных устройств приведена в таблице 8.


Таблица 8

Расчетная стоимость передаточных устройств [1]

Наименование

Металлоконструкции

Кабельные сети

Конвертерное отделение медеплавильного цеха

%

Руб.

%

Руб.

10

14628472

7

10239930

Итого:

24868402


4.4 Расчет капитальных вложений в силовое оборудование


Силовое оборудование – это двигатели всех видов, трансформаторы, преобразователи и др.

Стоимость электродвигателей, поступающих в комплекте с технологическим оборудованием, учитывается в цене этого оборудования. Стоимость силового оборудования составляет 1,5 % (по заводским данным) от стоимости основного технологического оборудования и равна 2194271 руб.


4.5 Расчет капитальных вложений в контрольно-измерительные приборы


Сметная стоимость КИПиА принята равной 10% [1] от стоимости основного технологического оборудования и составляет 14628472 руб.


4.6 Расчет капитальных вложений в транспортные средства


Учитывается подвижной состав железнодорожного и автомобильного транспорта (2 % от стоимости основного технологического оборудования по заводским данным), 146284721 ∙ 0,02 =2925694 руб.


4.7 Расчет капитальных вложений в инструменты, инвентарь


Принимается в размере 3 % [1] от стоимости основного технологического оборудования и составляет, 146284721 0,03 = 4388542 руб.


4.8 Расчет амортизационных отчислений


Расчеты амортизационных отчислений по основному оборудованию, по зданиям и сооружениям, по передаточным устройствам, транспортным средствам и группам представлены в таблицах 9 – 11


Таблица 9

Расчет амортизационных отчислений по основному оборудованию

Наименование

оборудования

Общая сметная стоимость,

тыс.руб

Норма амортизации*, %

Сумма амортизации, тыс.руб

1. Конвертер «Pierce-Smith», 80 т

44134,7

6,3

2780,489

2. Пневмофурмовщик

7993,5

6,3

503,590

3.Турбовоздуходувка СМ-3500

2736,5

4

109,459

4. Пылевая камера

2463,8

16,1

396,675

5. Циклон ЦН-15

7416,6

33,3

2469,740

6. Вентилятор ВГДС-20У

830,6

10

83,057

7. Электрофильтр «Flekt»

64702,2

10

6470,218

8. Эксгаустеры Э-6Б

4580,2

10

458,023

9. Миксер МТ-52-8

2687,0

5

134,351

10. Тележечный литейный

конвейер

273,6

20

54,720

11. Кран мостовой электрический

1500,0

5

75,000

Итого:

139318,8


13535,322

  1. Мелкое и неучтенное оборудование (5% от стоимости основного оборудования)

6965,9

15

1044,891

Всего:

146284,7


14580,213

Норма амортизации* - по заводским данным.


На силовое оборудование амортизационные отчисления 4,9 % (по заводским данным) и они равны 2194271 ∙ 0,049 = 1075193 руб.

Отчисления на КИПиА составляют 8 % [1] от их сметной стоимости, т.е. они равны 14628472 ∙ 0,08 = 1170278 руб.

Отчисления на транспортные средства составляют 12,5 % (по заводским данным) от их сметной стоимости, т.е. они равны 2925694 ∙ 0,125 = 365712 руб.


Таблица 10

Расчет амортизационных отчислений по зданиям и сооружениям

Наименование

Общая сметная стоимость,

тыс.руб.

Норма амортизации*, %

Сумма амортизации, тыс.руб

  1. Здание главного корпуса конвертерный пролет

9770,7

1,7

166,102

  1. Здание дымососной конвертерных газов

1681,7

1,2

20,181

  1. Здание отделения розлива черновой меди

7419,0

1,2

89,028

  1. Здание тонкой очистки конвертерных газов

2334,4

1,2

28,013

  1. Здание электрофильтров

5499,7

1,7

93,495

Итого здания:

26705,5


396,819

  1. Сооружения

3204,7

2

64,093

Итого:

29910,2


460,912

Норма амортизации* - по заводским данным.


Таблица 11

Расчет амортизационных отчислений по передаточным устройствам

Наименование

Общая сметная стоимость, тыс.руб

Норма амортизации, %

Сумма амортизации, тыс.руб

1. Металлоконструкции

14628,472

2,8 [1]

409,597

2. Кабельные сети

10239,930

5*

511,997

Итого:

24868,402


921,594

Норма амортизации* - по заводским данным.


Сводная смета капитальных затрат и амортизационных отчислений представлена в таблице 12.


Таблица 12

Сводная смета капитальных затрат и амортизационных отчислений

Группа основных средств

Сметная стоимость

Амортизационные отчисления

тыс.руб

%

тыс.руб

%

  1. Здания

26705,541

11,86

396,819

1,49

  1. Сооружения

3204,665

1,42

64,093

2

  1. Передаточные устройства

24868,402

11,04

921,594

3,71

  1. Рабочее оборудование

146284,721

64,96

14580,213

9,97

  1. Силовое оборудование

2194,271

0,97

107,519

4,9

  1. КИПиА

14628,472

6,5

1170,278

8

  1. Транспорт

2925,694

1,3

365,712

12,5

  1. Прочие

4388,542

1,95

438,854

10

Итого:

225200,308

100

18045,082

-


5. Планирование численности и фонда оплаты труда работников


Определяем потребности производства в промышленно-производственном персонале, затраты на оплату труда и среднюю зарплату работников.


5.1 Расчет графика сменности


График сменности

  1. 36 часовая рабочая неделя

  2. Продолжительность работы (смены) – 8 часов

  3. Время приёма пищи 30 минут, оплачивается и включается в годовой фонд рабочего времени

  4. Режим работы: трехсменный (пятибригадный), выходные дни по скользящему графику

  5. Производство непрерывное


Таблица 13

Пятибригадный график сменности

Числа месяца

Бригады

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15


16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

А

В

1

1

1

В

В

2

2

2

В

В

3

3

3

В

Б

В

В

3

2

3

В

В

1

1

1

В

В

2

2

2

В

1

В

В

3

2

2

В

В

3

3

3

В

В

1

1

Г

2

2

2

В

В

3

3

3

В

В

1

1

1

В

В

Д

3

3

В

В

1

1

1

В

В

2

2

2

В

В

3


Смена 1 с 0.00 до 8.00

Смена 2 с 8.00 до 16.00

Смена 3 с 16.00 до 24.00


5.2 Условия оплаты


  1. Работа в праздничные дни подлежит оплате согласно ТК РФ ст. 153

  2. Рабочее время за дополнительные смены подлежит оплате в одинарном размере

  3. Оплата за смены и режим работы производится в следующем порядке:

  • за вечернюю смену – 20% за всю смену

  • ночная смена – 40% доплаты.

  • районный коэффициент – 80%

  • северный коэффициент – 80%

  • премиальные – 160 % (по заводским данным)


5.3 Количество рабочих и выходных дней в году


По приведенному графику количество рабочих дней составит:


tраб = Ткал∙tрц/tц,


где Ткал – календарное время, сутки; tц – длительность цикла, сутки; tрц – количество рабочих дней в цикле, сутки.


tраб = 365∙9/15 = 219 дней.


Количество выходных дней:


tвых = Tкал – tраб,

tвых = 365 – 219 = 146 дней.


Количество часов работы за неделю:


tнед = 7∙tр∙g/n,


где tр – число рабочих дней в цикле, дни; g – длительность смены, час; n – цикл графика, дни.


tнед = 9∙8∙7/15 = 33,6 часа.


Недоработка за неделю составит:


tнедораб(неделя) = 36 – 33,6 = 2,4 часа.


Недоработка за год:


tнедораб(год) = 2,4∙365/7 = 125,1 часа.

Количество дополнительных смен:


tдоп. смен = 125,1/8  16 смен.


Дополнительные смены вводятся вместо выходных дней.


tвых = 146 – 16 = 130 дней.


Количество рабочих дней:


tраб = 219 + 16 = 235 дней.


Номинальный фонд рабочего времени равен 235 дней.

Эффективный фонд рабочего времени равен: 235 – 28 – 10 – 24 – 5 – 2 = 166 дней, где 28 – основной отпуск по трудовому договору, 10 – дополнительный отпуск за вредные условия труда, 24 – дополнительный отпуск за работу в условиях крайнего севера, 5 – дополнительны отпуск для прохождения профилакторно-санаторного лечения, выделенный по соглашению с профсоюзом; 2 – отпуск по учёбе или декретный отпуск.

Тогда коэффициент списочного состава будет равен:


Ксп = Тномэфф,


где Тном. – номинальный фонд рабочего времени, в днях; Тэфф – эффективный фонд рабочего времени, в днях.


Ксп = 235/166 = 1,42


Таблица 14

Плановый баланс рабочего времени

Показатели

Длительность, дни

1. Календарный фонд времени

365

2. Выходные по графику

130

3. Номинальный фонд времени

235

4. Невыходы по уважительным причинам:

а) отпуск основной

б) дополнительный отпуск за вредные условия труда

в) дополнительный отпуск за работу в условиях крайнего севера

г) дополнительны отпуск для прохождения профилакторно-санаторного лечения

д) отпуск по учебе

69

28

10

24

5


2

5. Эффективный фонд времени

Дни

166

Часы

1328

6. Коэффициент списочного состава

1,42



5.4 Расчет численности работников


Явочная численность конвертерщиков:


Чясм = N·Нчо,


где N – количество работающего оборудования, шт.; Нчо – норматив численности обслуживания, равен 2 (учитывая бригадира).


Чясм = 2·2 = 4 человека.


Суточная численность составит:


Чя = Чясм · с,


где с – количество смен в сутках, с = 3.


Чя = 4 · 3 = 12 человек.


Штатная численность конвертерщиков:


Чшт = Чясм · (с + п),


где п – число подменных бригад.


Чшт = 4 · (3 + 2) = 20 человек.


Списочная численность конвертерщиков:


Чсп = Чшт · Ксп = 20 · 1,42 = 28 человека


Списочная численность стропальщиков:


Чсп = Чясм · (с+п.) · Ксп = 2 · 5 · 1,42 = 14 человек


Списочная численность машинистов крана:


Чсп = Чясм · (с+п.) · Ксп = 2 · 5 · 1,42 = 14 человек


Списочная численность разливщиков:


Чсп = Чясм · (с+п.) · Ксп = 2 · 5 · 1,42 = 14 человек


Списочная численность машинистов электровоза:


Чсп = Чясм · (с+п.) · Ксп = 1 · 5 · 1,42 = 7 человек.


Дежурный персонал работает по тому же графику, что и основные рабочие. Ремонтный персонал работает 5 дней в неделю, с выходными в субботу и воскресенье, и праздничные дни.

Дежурный слесарь ремонтник:


Чсп = Чясм · (с+п.) · Ксп = 1 · 5 · 1,42 = 7 человек.


Дежурный электросварщик:


Чсп = Чясм · (с+п.) · Ксп = 1 · 5 · 1,42 = 7 человек.


Дежурный электромонтер:


Чсп = Чясм · (с+п.) · Ксп = 1 · 5 · 1,42 = 7 человек.


В таблице 15 представлены результаты расчета численности рабочих трудящихся посменно.


Таблица 15

Профессия

Явочная численность

Суточная численность

Штатная численность

Списочная численность

Конвертерщик

4

12

20

28

Стропальщик

2

6

10

14

Машинист крана

2

6

10

14

Разливщик

2

6

10

14

Машинист электровоза

1

3

5

7

Дежурный слесарь ремонтник

1

3

5

7

Дежурный электросварщик

1

3

5

7

Дежурный электромонтер

1

3

5

7


Численность РСС принимаю, аналогично заводу – аналогу.


Таблица 16

Списочная численность основных и вспомогательных рабочих

Профессия

Разряд

Штат, чел.

Основные рабочие

1. Конвертерщик

6

10

5

18

2. Стропальщик

5

8

4

6

3. Машинист крана

5

14

4. Разливщик

4

10

3

4

5. Машинист электровоза

4

7

Вспомогательные рабочие (дежурные)

6. Дежурный слесарь ремонтник

5

7

7. Дежурный электросварщик

4

7

8. Дежурный электромонтер

5

7

Вспомогательные рабочие (ремонтные)

9. Электромантер

6

1

5

2

10. Слесарь-ремонтник

6

1

5

2

11. Электросварщик

5

1

4

2

12. Вспомогательный персонал

5

Всего


112


Таблица 17

Списочная численность РСС

Должность

Численность, чел

1. Начальник участка

1

2. Старший мастер

1

3. Мастер

5

4. Главный механик

1

5. Главный электрик

1

6. Главный энергетик

1

Всего:

10


5.5 Обоснование доплат


Доплаты за ночное, вечернее и праздничное время:

Оплата за работу в ночную смену – 40 % часовой тарифной ставки за каждый час работы, за работу в вечернюю смену – 20 %. Оплата выходных и праздничных – двойной тариф за отработанные часы.


Ночное время, Кд = (8 / 24) · 40 = 13,33 %.

Вечернее время, Кд = (8 / 24) · 20 = 6,66 %.

Праздничные дни, Кд = 12 / 365 · 100 = 3,3 %.


Доплаты за отпуск и прочие статьи:

Доплаты за основной и дополнительный отпуск, Кд = 67 / 166 · 100 = 40,36 %.

Доплаты за прочие статьи, Кд = 2 / 166 · 100 = 1,20 %.

Премиальный фонд составляет 160% (рабочим) и 120 % (РСС) от тарифного фонда.

Районный и северный коэффициенты в сумме составляют 160 %.

Результаты расчета заработной платы сведены в таблицу 18. Фонд заработной платы РСС приведен в таблице 19.


Таблица 18

Расчет планового фонда заработной платы рабочих

Профессия

Тарифный разряд

Тарифная ставка

Списочная численность

Эффект. фонд час/год

Отработанно часов

Тарифный фонд, тыс. руб.

Доплата

Итого основной фонд

Всего с районным и северным коэф. (1,6)

Фонд допол. зарплаты

(отпускные 41,6%)

Годовой фонд заработной платы, тыс. руб.

Премия

(160%)

Праздничные

(2,74 %)

Ночное, вечернее (20%)

Конвертерщик

6

48,4

10

1328

13280

642,75

1028,40

17,61

128,55

1817,31

4725,01

1965,60

6690,61

5

39,6

18

1328

23904

946,6

1514,56

25,94

189,32

2676,42

6958,69

2894,82

9853,51

Стропальщик

5

39,6

8

1328

10624

420,71

673,14

11,53

84,14

1189,52

3092,74

1286,58

4379,32

4

34,5

6

1328

7968

274,9

439,84

7,53

54,98

777,25

2020,85

840,67

2861,52

Машинист крана

5

39,6

14

1328

18592

736,24

1177,98

20,17

147,25

2081,64

5412,27

2251,51

7663,78

Разливщик

4

34,5

10

1328

13280

458,16

733,06

12,55

91,63

1295,40

3368,03

1401,10

4769,13

3

24,4

4

1328

5312

129,61

207,38

3,55

25,92

366,46

952,79

396,36

1349,14

Машинист электровоза

4

34,5

7