Анализ технологии производства и совершенствование технологической схемы производства кальция..

ВВЕДЕНИЕ Получение кальция из его окиси алюмотермическим способом, впервые разработано в Алюминиево-Магниевом Институте в 1936-1939 г. Возросший спрос на металлический кальций в 1940-1945 гг. вызвал за рубежом и, в особенности в США, значительный рост его производства. Воспользовавшись трудами, опубликованными ВАМИ, развитие кальциевой промышленности, в основном и в широких масштабах, было осуществлено алюмотермическим способом. Быстрое распространение алюмотермического способа было вызвано его значительными преимуществами перед электролизом, а именно: 1. Отпадает необходимость в отделениях химии и электролиза. 2. Исключаются затраты по улавливанию и утилизации хлор газа. 3. Отпадает необходимость расходования электролитной меди и графитовых электродов. 4. Предоставляется возможность получать металлический кальций высокой степени чистоты за одну металлургическую операцию. 5. Отпадают технологические трудности, связанные с электролизом хлорида кальция. 6. Достигается значительная экономия в стоимости рабочей силы. Как известно, природный известняк, добываемый открытыми горными работами, представляет собой очень дешевое сырье по сравнению с хлористым кальцием. Ресурсы высококачественных известняков в России практически неисчерпаемы. Расход же алюминия для целей восстановления в сравнении с количеством, добываемом его в России и расходуемого для других целей, является ничтожным. Начиная с 1949 года, сначала лабораторного типа, а затем полузаводского типа начали работать установки по получению кальция алюмотермическим способом. Сегодня производство металлического кальци я осуществляется, в основном, по электролизно-дистилляционной схеме из порошка хлористого кальция СаСl2 после комплексной переработки сырья химическим путем по безотходной технологии. Данный производственный цикл позволяет получить металлический кальций высокой чистоты без дополнительной очистки. Цель работы – анализ технологии производства и совершенствование технологической схемы производства кальция. 2. Аналитическая часть 2.1. Актуальность и характеристика выбранной проблемы. Актуальность выбранной проблемы обусловлена тем, что металлический кальций сегодня является широко востребованным. Он применяется как: - восстановитель из окислов или других химических соединений различных цветных, редких и тугоплавких металлов; - легирующий элемент при производстве сплавов цветных металлов; - раскислитель, связывающий одновременно углерод, серу, фосфор, азот при производстве высококачественных сталей и сплавов цветных металлов; - разделитель аргона и азота при производстве этих газов; - очиститель нефти и газа в нефтегазовой промышленности; - в качестве наполнителя для порошковой проволоки. Исследуемый нами машиностроительный завод (далее – МСЗ) выпускает кальций нескольких видов: - дистиллированный в виде слитков дендритной структуры; - монолитный в виде слитков с литой структурой; - дистиллированный кальций в виде кусков, стружки, крупки и гранул; - сплавы на основе кальция; - фольга. Применяемая на заводе технологическая схема получения кальция методом электролиза достаточно объемная по содержанию в ней технологических ступеней. Данная технология получения кальция имеет недостатки такие как: сложная технологическая схема, высокая трудоемкость изготовления 1т кальция, использование дорогостоящих машин и оборудования. Проблема дальнейшего усовершенствования технологии получения металлического кальция в настоящее время является особо актуальной. Для удовлетворения возрастающих потребностей в других странах мира широко развит метод алюмотермического восстановления. Производство металлического кальция в 2004 году было на заводе убыточным. Рентабельность производства составила – 16%, т.е. 1 % затрат на производство не окупалась. В 2006 году издержки были не только покрыты, производство стало высоко рентабельным ( +33 %). Это объясняется не только внешними причинами, как например, повышение спроса на рынке на продукцию МСЗ и ростом оптовой цены, хотя это немаловажно. Но и внутренними причинами, такими как изменение структуры производимой продукции в пользу наиболее рентабельной (кальций дистиллированный и гранулы). Тем не менее на заводе существует множество резервов, использование которых позволит увеличить производство в разы. В частности, по нашему соображению, технико-экономических показатели цеха по производству кальция после введения предлагаемого нами проекта будут значительно выше.

. Введение....3
2. Аналитическая часть....4
2.1. Актуальность и характеристика выбранной проблемы.4
2.2. Роль и место технологий в деятельности организации (предприятия)5
3. Задания на разработку проекта9
4. Выбор, обоснование и описание аппаратурно-технологической схемы произ-водства. Расчет материального и энергетического балансов11
4.1. Выбор, обоснование и описание аппаратно-технологической схемы производ-ства.11
4.2. Расчет материального и энергетического баланса выбранной технологии.....16
5. Проектные, управленческие и организационные решения по выбранной
технологии..35
6. Заключение.40
7. Литература..41

7. Литература.

1. Грузинов В. П., Грибов В. Д. Экономика предприятия. - М., 2002.
2. Левицкий П. А. и др. Экономика машиностроительной промышленности. - М., 2001.
3. Организация и планирование предприятий черной металлургии. Метс А. Ф., Штец К. А., Бельгольский Б. П., Щепилов Ф. И. - М., 2003.
4. Организация, планирование, управление машиностроительным производ-ством. / Б. Н. Родионов, Н. А. Соломатин, Л. Г. Осадчая и др.; под общей ред. Б. Н. Родионова. - М., 2000.
5. Организация и управление машиностроительного производства. Учебник для машиностроительных специальностей вузов / М. И. Ипатов, М. К. Захарова, К. А. Грачева и др.; под ред. М. И. Ипатова, В. И. Постникова и М. К. Захаровой. -М., 2001.
6. Отчет научно-исследовательской лаборатории МСЗ Получение кальция путем термического восстановления алюминием в вакууме, 1991г.
7. Экономика машиностроения. / Е. М. Карлик, К. М. Великанов, В. С. Вла-сов, А. П. Градов и др.; под общей ред.В. М. Карлика. - СПб, 2004.
8. Отчет научно-исследовательской лаборатории ОАО МСЗ Получение кальция путем термического восстановления алюминием в вакууме, 1999.
9. Экономика металлического кальция. - М., 2001.