автоматизация дробильного участка отделения подготовки сырья и шихты медеплавильного цеха ОАО «СУМЗ»

Предприятие ОАО «СУМЗ» является градообразующим, это металлургическое предприятие относящееся к УГМК, расположено в городском округе Ревда Свердловской области в 45 км к западу от города Екатеринбурга. Основным конечным продуктом предприятия является черновая медь.
Медеплавильное производство, включающее отражательный, конвертерный передел и пылеугольную фабрику, было введено в эксплуатацию в 1940 году. Пуском цеха и завода считается выдача первой плавки черновой меди 25 июня 1940 года.
1954 г. - пущена в эксплуатацию вторая отражательная печь.
1963 г. - смонтирован третий конвертер и котел-утилизатор за отражательной печью № 1.
В 1964 году в цехе внедрена следующая технология производства черновой меди: шихтоподготовка, обжиг в кипящем слое негранулированной шихты, отражательная плавка огарка, конвертирование штейна, серосодержащие газы обжиговых печей и конвертеров используются для производства серной кислоты контактным способом.
1966 г. - перевод отражательных печей на газо-мазутное топливо.
1967 г. - переход на розлив черновой меди в крупногабаритные слитки.
1970 г. - запуск кислородно-комперссорного цеха, освоение дутья обогащенного кислородом при сжигании топлива на отражательных печах и в печах «КС» обжигового отделения.
1971 г. - пуск в работу миксера черновой меди.
1972 г. - пуск в работу механизированного участка розлива черновой меди.
1974 г. - пуск котла-утилизатора за отражательной печью № 2.
1975 г. - ввода в эксплуатацию конвертера № 4 и пылеулавливающей системы за конвертерами с установкой пылевых камер, циклонов и сухих электрофильтров.
Генеральным проектировщиком в советские времена являлся институт «Унипромедь»
1976 г. - запуск гидрометаллургического отделения (ГМО). Проектировщиком являлся Ленинградский филиал института «Гипрогазоочистка». Технологическая схема была разработана работниками ЦЗЛ СУМЗа в 1975-76 годах.
1976 г. - запуска двух дополнительных электрофильтров ОГП-4-16 для очистки обжиговых газов.
1980 г. - освоение в работе четвертой обжиговой печи.
1983 г. - начало строительства опытно-промышленного комплекса ПЖВ.
11 декабря 1994 года запуск опытно-промышленного комплекса ПЖВ.
Проект опытно-промышленного комплекса плавки сульфидного медного цинксодержащего сырья в печи плавки в жидкой ванне (ПЖВ с 1987 года названного процесс Ванюкова - ПВ) выполнен на основании распоряжения Совета Министров СССР от 7 августа 1980 года N 1579Р, приказа Минцветмета СССР от 25 августа 1980 года №1351 и заданием на проектирование, утвержденным Министерством цветной металлургии СССР 10 декабря 1980 года.
Технические решения и технико-экономические показатели опытно-промышленного комплекса ПВ-1500 приняты на основании промышленных данных, полученных на опытно-промышленных и промышленных печах ПВ Норильского и Балхашского ГМК, а также на основании исходных данных для проектирования, разработанных с учетом особенностей перерабатываемого предприятием сырья, институтами МИСиС, "Гинцветмет", "Унипромедь" Минцветмета СССР.

ЗАДАНИЕ 2
РЕФЕРАТ 7
ВВЕДЕНИЕ 8
ПЕРЕЧЕНЬ ЛИСТОВ ГРАФИЧЕСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ 12
1 ОБЩАЯ ЧАСТЬ 13
1.1 Организация технологического процесса 14
1.1.1 Описание технологического процесса дробильного участка ОПСиШ 15
1.1.2 Характеристика сырья дробильного участка ОПСиШ 17
1.1.3 Требования безопасности 20
1.1.4 Контроль производства, управлением процесса 25
2 СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 26
2.1 Электромеханическое оборудование, электроснабжение и энергосбережение 27
2.1.1 Внешнее электроснабжение 28
2.1.1.1 Общие сведения и технические данные при выборе схемы внешнего электроснабжения медеплавильного производства 29
2.1.1.2 Расчёт электрических нагрузок 32
2.1.1.3 Выбор силовых трансформаторов 35
2.1.1.4 Расчёт воздушных и кабельных линий напряжением выше 1000 В 36
2.1.1.5 Расчёт токов короткого замыкания 45
2.1.1.5.1 Сопротивление схемы замещения 48
2.1.1.5.2 Расчёт токов короткого замыкания в точке К1 и К2 51
2.1.1.6 Выбор основного оборудования ГПП 54
2.1.1.7 Конструктивное исполнение ГПП 58
2.1.1.8 Расчёт релейной защиты и автоматика 60
2.1.1.9 Расчёт заземляющего устройства ГПП 66
2.1.2 Электромеханическое оборудование и электроснабжение дробильного участка ОПСиШ МПЦ ОАО «СУМЗ» 69
2.1.2.1 Общие сведения об электромеханическом оборудовании дробильного участка ОПСиШ 70











2.1.2.2 Канализация электрической энергии дробильного участка 72
2.1.2.3 Расчёт освещения дробильного участка 72
2.1.2.4 Расчёт электрических нагрузок в сетях напряжением до 1000 В 75
2.1.2.5 Компенсация реактивной мощности 82
2.1.2.6 Выбор числа, мощности и типа силовых трансформаторов 84
2.1.2.7 Расчёт кабелей и их проверка 85
2.1.2.8 Расчёт токов короткого замыкания 88
2.1.2.9 Выбор аппаратуры защиты и управления 94
2.1.2.10 Расчёт заземления 97
2.1.2.11 Определение платы за электроэнергию 98
2.1.3 Энергосбережение 100
2.1.3.1 Актуальность проблемы энергосбережения 101
2.1.3.2 Потенциал энергосбережения 102
2.1.3.3 Рекомендации по энергосбережению дробильного участка 103
2.1.3.3.1 Применение частотных преобразователей и устройств плавного пуска 103
2.1.3.3.2 Компенсация реактивной мощности 104
2.1.3.4 Мероприятия по энергосбережению 105
2.1.3.5 Мероприятия по регулированию нагрузки в часы максимума 106
2.1.3.6 Расчёт мероприятия по экономии промышленной воды 107
2.2 Электропривод сгустителя с центральным приводом 109
2.2.1 Общие сведения о сгустителях с центральным приводом 110
2.2.2 Условия работы и требования, предъявляемые к проектируемому электроприводу 113
2.2.3 Обзор и анализ систем проектируемого электропривода и структур систем управления 114
2.2.4 Расчёт мощности и выбор электродвигателя управляемого преобразователя 115
2.2.4.1 Выбор электродвигателя 115
2.2.4.2 Расчёт параметров электродвигателя 116
2.2.4.3 Выбор управляемого преобразователя 119
2.2.5 Расчёт структурной схемы электропривода и синтез регуляторов системы управления электроприводом 122


2.2.5.1 Расчёт звеньев структурной схемы электропривода в абсолютных единицах 122
2.2.5.2 Синтез регулятора скорости 127

2.2.5.3

Пересчёт звеньев структурной схемы электропривода в относительные единицы

128
2.2.6 Построение модели привода и анализ статических и динамических свойств электропривода 129
2.2.7 Описание принципиальной схемы электропривода 132
2.3 Автоматизация технологического комплекса 133
2.3.1 Общие требования к конвейерам 135
2.3.2 Основные технические данные конвейера №3 136
2.3.3 Система автоматического управления конвейером 136
2.3.3.1 Назначение 136
2.3.3.2 Технические данные контроллера 137
2.3.3.3 Описание и работа САУ-К 140
2.3.3.4 Описание и работа контроллера 141
2.3.4 Приборы безопасности применяемые на конвейере №3 145
2.3.4.1 Датчик контроля скорости 145
2.3.4.2 Выключатель конечный 147
2.3.4.3 Звонок переменного тока с лампой 148
2.3.5 Порядок подготовки и работа схемы конвейера №3 148
3 ОХРАНА ТРУДА И ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ 155
3.1 Общие положения 156
3.2 Защитное заземление сетей 110÷750 кВ 158
3.3 Электроустановки напряжением выше 1000 В в сети с изолированной нейтралью 159
3.4 Электроустановки напряжением до 1000 В в сети с заземлённой нейтралью 159
3.5 Контроль устройств защитного заземления, зануления 160
3.6 Выравнивание потенциалов 161
3.7 Применение пониженных и малых напряжений 162

3.8 Защитное отключение 163
3.9 Компенсация токов замыкания на землю 164
3.10 Организационные и технические мероприятия обеспечивающие безопасность работ в электроустановках 164
4 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ. Технико-экономические показатели проектных решений 166

В данном проекте ВКРИ решены следующие вопросы: описание технологического процесса и представлена технологическая схема дробления горной породы и мокрого измельчения.
Описано механическое оборудование (пластинчатые питатели, дробилка щековая, ленточные конвейеры, дисковые питатели, стержневая мельница), произведен расчет основного оборудования.
В специальной части подробно описано электроснабжение предприятия и дробильного участка. Произведен расчет и выбор силовых трансформаторов, сечение питающих проводов, кабелей и воздушных линий электропередач. Выбрано оборудование ГПП и КТП. В разделе энергосбережения предложено использовать грунтовые воды для экономии промышленной воды, перечислены мероприятия, позволяющие экономично использовать электроэнергию. Изображены графики в программе Маtlab механических и динамических характеристик электропривод сгуститель.
В разделе «Автоматизация конвейерной установки» описано управление конвейера с использованием программируемого логического контроллера Mitsubihi AL2 14MR-A.
Завершают проект описание мероприятий по технике безопасности и охране труда. В разделе «Экономика» произведены расчеты технико-экономических показателей.

170 страниц + 8 чертежей А1

1. Ахлюстин В.К. Электрификация обогатительных фабрик. М., «Недра». 1973. – 424 с.
2. Справочник по электроснабжению и электрооборудованию: Т.1. А.А.Федоров и др. – М.:Энергоатомиздат, 1986. – 568 с.
3. Справочник по электроснабжению и электрооборудованию: Т.2. А.А.Федоров и др. – М.:Энергоатомиздат, 1987. – 592 с.
4. Справочник по проектированию рудных обогатительных фабрик: В 2 кн. Кн. 2 /Г.И. Адамов и др., 1988. – 341 с.
5. Справочник по проектированию рудных обогатительных фабрик: В 2 кн. Кн. 1 /Г.И. Адамов и др., 1988. – 374 с.
6. Кудрин Б.И. Электроснабжение промышленных предприятий. – М.: Интермет Инжиниринг, 2005. – 627с.
7. Липкин Б.Ю. Электроснабжение промышленных предприятий и установок.- М.: Высшая школа, 1990. – 366 с.
8. Справочник по проектированию электроснабжения/ Под ред. Ю.Г.Барыбина и др. - М.: Энергоатомиздат, 1990. - 576 с.
9. Коновалова Л.Л., Рожкова Л.Д. Электроснабжение промышленных предприятий и установок: Учеб. пособие для техникумов.- М.: Энергоатомиздат, 1989.- 448 с.: ил.
10. Плащанский Л.А. Основы электроснабжения горных предприятий: Учебник для вузов. – 2-е изд., исправ. - М.: Изд. МГГУ, 2006. – 499 с.: ил.
11. Справочник асинхронные двигатели серии 4А: А.Э. Кравчик и др. – М.: Энергоиздат, 1982. – 504 с.
12. Донченко А.С., Донченко В.А. Справочник механика рудообогатительной фабрики., М., «Недра», 1975. – 559 с.
13. Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок ПОТ РМ – 016. –СПБ.: Издательство ДЕАН, 2001. – 208с.
14. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей. Утверждены Приказом Минэнерго РФ от 13.01. 2003 №6. – 304с.
15. Руководство по эксплуатации частотного преобразователя «Сбережок» SB – 17.
16. Правила устройства электроустановок. Все действующие разделы шестого и седьмого изданий с изменениями и дополнениями по состоянию на 1 февраля 2008 г. – М.: КНОРУС, 2008. – 488с.
17. Единые правила безопасности при дроблении, сортировке, обогащении полезных ископаемых и окусковании руд и концентратов ПБ 03-571-03.
18. Онищенко Г.Б. Автоматизированный электропривод промышленных установок., - М.: РАСХН. – 2001. 520с.
19. Электрический привод: учебник для студ. высш. учеб. заведений / Г.Б. Онищенко.2-е изд., стер. – М.: Издательский дом «Академия», 2008.
20. Системы автоматизированного управления электроприводами: учеб. пособие / Г.И. Гульков, Ю.Н.Петренко, Е.П. Раткевич, О.Л. Симомненкова; под общ. ред. Ю.Н.Петренко. 2-е изд., испр. и доп. – Минск: Новое издание, 2007.
21. Преобразователи частоты Altivar 31. Telemecanicue (Schneider Electric). Каталог, 2006.
22. Соколовский Г.Г. электропривод переменного тока с частотным регулированием. – М.: Издательский центр «Академия», 2006. – 272с.
23. Терехов В.М. Осипов О.И. Системы управления электроприводов. – М.: Издательский центр «Академия», 2005. – 304с.
24. Эпштейн И.И. Автоматизированный электропривод переменного тока. – М.: Энергоиздат, 1982. – 192с.
25. Справочник по электрическим машинам: В 2Т. / Под общ. ред. И.П. Копылова и Б.К. Клокова. Т.1. – М.: Энергоатомиздат, 1988.
26. Старков В.В Методические указания по выполнению раздела ВКРИ «Внешнее электроснабжение». Екатеринбург. Изд. УГГГА 2001г.
27. Грорячих Ю.А. «Электромеханическое оборудование и электроснабжение технологического комплекса и установок горно-обогатительного комбината». Учебное пособие для курсового и дипломного проэктирования. Екатеринбург, 2004г.
28. Елисеев В.В. «Электропривод машин и установок технологического комплекса». Методические указания по выполнению раздела ВКРИ. Екатеринбург. Изд. УГГГА 2002г.
29. Юнусов Х.Б. «Автоматизация технологического комплекса». Методические указания по выполнению раздела ВКРИ. Екатеринбург. Изд. УГГГА 2002г.
30. Клемперт А.Н. «Энергосбережения». Методические указания по выполнению раздела ВКРИ. Екатеринбург. Изд. УГГГА 2002г.
31. Стариков В.С. Горячих Ю.А. «Охрана труда и техника безопасности при эксплуатации электромеханического оборудования». Методические указания по выполнению раздела ВКРИ. Екатеринбург. Изд. УГГУ, 2005. – 11с.
32. Карякин А.Л. Стариков В.С. Старков В.В. «Инструкция и методические указания по выполнению ВКРИ». Екатеринбург. Изд. УГГУ, 2007. – 28с.
33. Электротехнический справочник в 4т. Под общей редакцией профессоров МЭИ. В.Г. Герасимов и др. – М.: Изд. МЭИ.
34. Плащанский Л.А. Основы электроснабжения. Раздел «Релейная защита электроустановок»:Учебное пособие. – М.: Изд. МГГУ, 2003. – 141с.