Организация производства на предприятии отрасли (Кислородный цех ОАО «НЛМК»)

Следовательно, описанный способ получения кислорода основан на сжижении воздуха путем охлаждения его до очень низкой температуры и последующего разделения на кислород и азот методом ректификации. Поэтому данный способ получения кислорода называется глубоким охлаждением.

В настоящее время получение кислорода из воздуха глубоким охлаждением наиболее экономично, вследствие чего этот метод получил широкое промышленное распространение. Глубоким охлаждением и ректификацией воздуха можно получать практически любые количества кислорода и азота сравнительно низкой стоимости. Расход электроэнергии на получение 1м3 кислорода составляет 0,4 - 1,6 Квт*ч (1,44*106—5,76*106 Дж) в зависимости от производительности и технологической схемы установки.

Технологический процесс разделения воздуха состоит из следующих основных стадий:

1. очистки    воздуха   от   пыли    и   механических     примесей;
2. сжатия   воздуха   в   компрессорах;
3. очистки  сжатого  воздуха  от  углекислого  газа;
4. осушки сжатого воздуха и очистки его от углеводородов;
5. сжижения и ректификации воздуха для разделения на кислород, азот, извлечения редких газов - аргона и криптоно-ксенона;
6. накопления полученного газообразного кислорода в газгольдере или жидкого кислорода в цистерне - хранилище;
7. наполнения газообразным сжатым кислородом баллонов, подачи сжатого кислорода потребителю по газопроводу или наполнения транспортных танков и цистерн жидким кислородом из стационарных танков и цистерн;
8. очистки редких газов от кислорода и азота, с доведением их состава до требований ГОСТ, и наполнения редкими газами баллонов (Приложение 1).

Технологические схемы и конструкции воздухоразделительных установок определяются требованиями по производительности, концентрации продуктов разделения, условиями эксплуатации.

По своим технологическим схемам   установки   отличаются:

• способом получения холода (холодильным циклом);
• способами очистки воздуха от углекислоты и влаги;
• схемой   ректификации.

   

  

 

Рисунок 1 - Схема технологического процесса разделения воздуха

Очистка воздуха от механических примесей, необходимая для удаления пыли и случайных твердых частиц (механических примесей), осуществляется с помощью устройств для первичной обработки воздуха - воздухозаборов и фильтров.

Для работы воздухоразделительных установок требуется сжатый воздух, который является не только производственным сырьем, но и источником получения холода, необходимого для ожижения газов и компенсации холодопотерь установки. Холодильный эффект сжатого воздуха проявляется в процессе его дросселирования (лубокого охлаждения и сжижения газов). Для сжатия воздуха применяют турбокомпрессоры. Основными   требованиями,   которые   предъявляются   к   компрессорам, подающим воздух в установки разделения воздуха, являются их надежность и  высокий  коэффициент  полезного действия. Известно, что центробежные компрессоры большой производительности обладают более высоким КПД по сравнению с машинами малой производительности, а стоимость 1 м3 кислорода зависит от экономичности работы воздушного компрессора. Исходя из этого, установки разделения воздуха выгоднее комплектовать как можно более мощными машинами.

Удаление из воздуха водяных паров - обязательный процесс обработки воздуха перед поступлением его в разделительный аппарат. В кислородных установках применяют следующие методы осушки воздуха: химический (влага поглощается твердым едким натром); адсорбционный (влага из воздуха поглощается адсорбентами - алюмогелем, силикагелем или цеолитом); вымораживание влаги путем охлаждения воздуха до 30 - 40 0 С в переключающихся теплообменниках, где водяные пары выпадают в виде воды или льда на рабочей поверхности аппаратов; вымораживание влаги совместно с двуокисью углерода при охлаждении воздуха в регенераторах.

Очистка воздуха от углекислого газа (СО2). Углекислый газ и водяные пары, попадающие в разделительный аппарат, выпадают и замерзают при низких температурах. Забивка ректификационной колонны твердой двуокисью углерода нарушает работу установки, вследствие чего разделительный аппарат периодически останавливают для отогрева.

В производстве кислорода применяют химический и Физический методы очистки воздуха от двуокиси углерода. В настоящее время воздухоразделительные установки комплектуются блоками комплексной очистки воздуха высокоэффективными адсорбентами — цеолитами. Физическую очистку (в регенераторах) проводят путем охлаждения воздуха примерно до - 170 0С. При такой температуре двуокись углерода почти полностью переходит в твердое состояние и задерживается в насадке регенераторов.

Основной метод получения кислорода, азота, аргона и других продуктов разделения воздуха — метод глубокого охлаждения воздуха с последующей ректификацией (разделением) в аппаратах колонного типа. Для глубокого охлаждения используется свойство сжатых газов понижать температуру при расширении.

Уменьшение давления сжатого воздуха на каждую атмосферу при резком расширении (дросселировании) будет сопровождаться падением температуры. Еще более эффективно понижается температура газа, когда он, расширяясь, производит работу. Машина, основанная на таком принципе, называется детандер. Если направить сжатый газ в цилиндр, то при расширении газа поршень перемещается и совершается работа, а сам газ резко охлаждается. Газ может охлаждаться и в турбодетандере, где сжатый газ вращает рабочее колесо. Современные воздухоразделительные установки создаются с использованием как эффекта дросселирования, так и расширения воздуха в турбодетандерах (Приложение 2).

Аргон является наиболее дешевым редким газом, так как содержится в воздухе в значительно большем количестве, чем остальные редкие газы. Поэтому получение аргона на воздухо-разделительных аппаратах непрерывно увеличивается. Получение чистого аргона включает три стадии. Вначале в воздухоразделительном аппарате, попутно с кислородом или азотом, получают азото-аргоно-кислородную смесь, так называемый сырой аргон, с содержанием от 65 до 95% аргона. Затем эту смесь подвергают каталитической очистке от кислорода при связывании последнего водородом, с получением смеси азот - аргон. Третья стадия процесса заключается в разделении смеси азот—аргон на чистый аргон, извлекаемый как конечный продукт, и азот, выбрасываемый в атмосферу. Технологический процесс получения криптона и ксенона включает три стадии.

1. Получение первичного (бедного) криптоно-ксенонового-концентрата с содержанием 0,1—0,2% криптона и ксенона в  сумме.
2. Обогащение первичного концентрата и получение из него технического криптона с содержанием до 99% криптона и ксенона (в сумме) или криптоно-ксеноновой смеси с содержанием до 95% криптона и не менее 5% ксенона.
3. После ВРУ азот и кислород подается на кислородные и азотные компрессора. Кислород сжимается до давления Р = 30 кгс/см2 и подается на кислородно-распределительные пункты, а затем в сеть комбината: в конвертерные цехи ККЦ-1 и ККЦ-2, листопрокатное производство, доменное производство, электросталеплавильный цех, фасоносталелитейный цех, ремонтные цеха механического оборудования, на очистные сооружения, производство сложной бытовой техники, коксохимпроизводство.

Основными потребителями азота являются: листопрокатное производство (агрегат непрерывного отжига АНО, агрегат горячего цинкования АГЦ, колпаковые печи, методические печи), конвертерное производство (отделение десульфурации), коксохимическое производство (на установки сухого тушения кокса), карбидо - сажевый цех, производство сложной бытовой техники, доменное производство (засыпной аппарат).

   Основными потребителями аргона являются  конверторные цехи (комбинированная продувка стали), производство динамной стали, производство сложной бытовой техники, ремонтно-механический цех, фасоно-литейный цех.

 

2. Организация производственного процесса в производственном подразделении: Энергетическое производство ОАО «НЛМК». Структура управления кислородного цеха

 

Энергетическое производство (ЭП) является структурным подразделением ОАО «НЛМК» и находится в непосредственном подчинении у первого вице-президента - генерального директора. Энергетическое производство возглавляет начальник Энергетического производства.

В состав Энергетического производства входят следующие структурные подразделения ОАО «НЛМК»: Теплоэлектроцентраль (ТЭЦ), Кислородный цех, Центр электроснабжения (ЦЭлС), Газовый цех, Теплосиловой цех (ТСЦ), Цех водоснабжения (ЦВС), Цех технологической диспетчеризации (ЦТД), Энергоремонтный цех (ЭнРЦ), Электроремонтный цех (ЭлРЦ).

Структуру управления Энергетического производства разрабатывает начальник Энергетического производства, подписывает начальник Управления организации труда и персонала (УОТиП), согласовывает директор по персоналу и утверждает первый вице - президент - генеральный директор.

Штатное расписание Энергетического производства разрабатывает начальник Энергетического производства, подписывает начальник УОТиП, утверждает директор по персоналу и общим вопросам.

В своей деятельности Энергетическое производство руководствуется следующими документами:

• законодательными и нормативными актами Российской Федерации;
• Трудовым кодексом Российской Федерации;
• Правилами внутреннего трудового распорядка работников ОАО «НЛМК»;
• Коллективным договором ОАО «НЛМК»;
• Уставом ОАО «НЛМК»;
• решениями Общего собрания акционеров, Совета директоров, Правления ОАО «НЛМК»;
• приказами, распоряжениями и указаниями руководства ОАО «НЛМК»;
• распоряжениями и указаниями руководства Энергетического производства;
• нормативными       документами       Системы       менеджмента       качества ОАО«НЛМК»;
• нормативными  документами  Системы  управления  окружающей  средой ОАО «НЛМК»;
• нормативными документами, определяющими требования устройства и эксплуатации электроустановок;
• Положением о Системе управления охраной труда и промышленной безопасностью в ОАО «НЛМК»;
• Положением о порядке расследования и учета несчастных случаев на производстве в ОАО «НЛМК»;
• другими документами, регламентирующими деятельность персонала Энергетического производства.

В состав Энергетического производства структуры управления Кислородного цеха  входит начальник цеха, которому непосредственно подчинены:

• начальник службы подготовки ремонтов;
• начальник кислородной станции №1;
• заместитель начальника цеха (по технологии);
• начальник кислородной станции №2;
• начальник службы по эксплуатации эл. оборудования;
• главный специалист (по тех. перевооружению) (Приложение 3).

 В  обязанности начальника службы  подготовки ремонтов входят:

• организация и осуществление контроля за эксплуатацией оборудования цеха;
• планирование, организация и контроль ремонтов и мероприятий по техническому перевооружению оборудования;
• контроль материально-технического обеспечения ремонтов. Документальное сопровождение процесса;
• разработка мероприятий по ликвидации повреждений и устранению аварийного состояния оборудования;
• разработка, оформление, согласование ведомостей планируемых работ и технических заданий по ремонту и техническому обслуживанию оборудования.

В подчинении начальника службы подготовки ремонтов находятся: мастер участка по подготовке производства, который руководит работой слесарей – ремонтников, электрогазосварщиков, машинистов кранов, трактористами и кладовщиками,  и инженер по комплектации оборудования.

В обязанности начальника кислородной станции №1 входит: руководство и непосредственное участие в процессе производства продуктов разделения воздуха и организация складирования и выдачи продуктов воздухоразделения. В его подчинении находятся: начальник участка (редких газов), который руководит работой аппаратчиков ВРУ, а также специалисты ВРУ и инженеры по техническому надзору и инженер – технолог.

В обязанности начальника цеха (по технологии) входит: осуществление     руководства производственно - хозяйственной и технологической деятельностью цеха (участка); внедрение  передового  отечественного   и   зарубежного опыта конструирования и технологии производства аналогичной продукции; координация работы мастеров и цеховых служб; учет, представление установленной отчетности; подбор  кадров   рабочих   и   служащих,   их   расстановка   и целесообразное использование; повышение квалификации рабочих и служащих цеха; контроль  за соблюдением работниками правил и норм охраны труда и техники безопасности, а также за соблюдением технологии производства. В его  подчинении состоят: главные специалисты, старшие мастера, начальник службы компрессорных станций.