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GCr9物料平衡计算

GCr9物料平衡计算
GCr9物料平衡计算

一、物料平衡计算 (1)

1、计算所需原始数据 (1)

2、物料平衡基本项目 (2)

3、计算步骤 (2)

二、热平衡计算 (9)

1、计算热收入Q s (9)

2、计算热支出Q z (11)

三、电弧炉炉型及主要参数 (12)

参考文献 (15)

一、物料平衡计算

1、计算所需原始数据

基本原始数据:冶炼钢种及成分(见表1);原材料成分(见2);炉料中元素烧损率(见表3);其他数据(见表4)

表1 冶炼钢种及其成分

钢种

成分(%)

备注C Si Mn P S Cr Fe

GCr9 1.00~

1.10/1.05

0.15~

0.35/0.25

0.20~0.40 ≤0.027 ≤0.020 0.90~

1.20

余量氧化法

注:分母系计算时的设定值,取其成分中限。

表2 原材料成分(%)

名称C Si Mn P S Cr Al Fe H2O灰分挥发分碳素废钢0.18 0.25 0.55 0.030 0.030 余量

炼钢生铁 4.20 0.80 0.60 0.200 0.035 余量

焦炭81.50 0.58 12.40 5.52 电极99.00 1.00

名称CaO SiO2MgO Al2O3CaF2Fe2O3CO2H2O P2O5S

石灰88.00 2.50 2.60 1.50 0.50 4.64 0.10 0.10 0.06

铁矿石 1.30 5.75 0.30 1.45 89.77 1.20 0.15 0.08

火砖块0.55 60.80 0.60 36.80 1.25

高铝砖 1.25 6.40 0.12 91.35 0.88

镁砂 4.10 3.65 89.50 0.85 1.90

焦炭灰分 4.40 49.70 0.95 26.25 18.55 0.15

电极灰分8.90 57.80 0.10 33.10

表3 炉料中元素烧损率

成分C Si Mn P S

烧损率(%)熔化期25~40,取30 70~95,取 85

60~70,取

65

40~50,取

45

可以忽略

氧化期0.06①全部烧损20 0.015②25~30,取27

①按末期含量比规格下限低0.03%~0.10%(取0.06%)确定(一般不低于0.03%的脱碳量);

②按末期含量0.015%来确定

表4 其他数据

名称参数

配碳量比钢种规格中限高0.70%,即达1.75%

熔化期脱碳量30%,即1.75×30%=0.51kg

电极消耗量熔化期3Kg/t;氧化期1 Kg/t

炉顶高铝砖消耗量熔化期占0.75 Kg/t,氧化期0.525 Kg/t

炉衬镁砖消耗量熔化期2 Kg/t;氧化期1.5 Kg/t

熔化期和氧化期所需要氧量50%来自氧气,其余50%来自矿石和空气

氧气纯度和利用率99%,余者为N2,氧利用率90%

焦炭中碳的回收率75%(系指配料用焦炭)

碳氧化产物均按70%生成CO,30%生成CO2考虑

2、物料平衡基本项目

收入项有:废钢、生铁、焦炭、石灰、电极、炉衬镁砖、炉顶高铝砖、火砖块、氧气和空气。

支出项有:钢水、炉渣、炉气、挥发的铁、焦炭中挥发分。

3、计算步骤

以100kg金属炉料(废钢+生铁)为基础,按工艺阶段分为熔化期和氧化期分别进行计算,然后汇总成物料平衡表。

第一步:熔化期计算。

(1)确定物料消耗量:

1)金属炉料配入量。废钢和生铁按75kg和25kg搭配,不足碳量用焦炭来配。其结果列于表5。

表5 炉料配入量

名称用量

(kg)

配料成分(kg)

C Si Mn P S Fe

废钢75.000 0.135 0.188 0.413 0.023 0.023 74.218 生铁25.000 1.050 0.200 0.150 0.050 0.009 23.541 焦炭0.924 0.565①

合计100.924 1.750 0.388 0.563 0.073 0.032 97.759 ①碳烧损率25%。

2)其他原材料消耗量。为了提前造渣脱磷,先加入一部分石灰(20kg/t(金属料))和矿石(10kg/t(金属料))。炉顶、炉衬和电极消耗量见表4。

(2)确定氧气和空气消耗量:耗氧项包括炉料中元素的氧化,焦炭和电极中碳的氧化;而矿石则带来部分氧,石灰中CaO被自身S还原出部分氧。详见表6。

表6 净耗氧量的计算

项目名称元素反应产物元素氧化量

(kg)耗氧量

(kg)

供氧量

(kg)

耗氧项炉料中元

素的氧化

C

Si

Mn

P

Fe

〔C〕→{CO}

〔C〕→{CO2}

〔Si〕→(SiO2)

〔Mn〕→(MnO)

〔P〕→(P2O5)

〔Fe〕→(FeO)*

〔Fe〕→(Fe2O3)*

1.750×30%×70%=0.368

1.750×30%×30%=0.158

0.388×85%=0.330

0.563×65%=0.366

0.073×45%=0.033

97.759×2%×15%=0.293

97.759×2%×85%=1.662

0.491

0.421

0.443

0.106

0.043

0.084

0.712

合计 3.210 2.300 焦炭中碳

的氧化

电极中碳

的氧化

C

C

(C)→{CO}

(C)→{CO2}

(C)→{CO}

(C)→{CO2}

0.924×81.5%×25%×70%=0.132

0.924×81.5%×25%×30%=0.057

0.4×75%×99%×70%=0.208

0.4×75%×99%×30%=0.089

0.176

0.152

0.277

0.237

合计 3.142

供氧项

矿石

石灰

Fe2O3

S

Fe2O3 =2Fe+3/2O2

CaO+S=CaS+O

0.269

0.0006

合计0.270 净耗氧量 2.872 *令铁烧损率为2%,其中80%生成Fe2O3挥发掉成为烟尘的一部分;20%成渣。在这20%中,按3:1的比例

分别生成(FeO)和(Fe2O3)。

如表4中所述,应由氧气供给的氧为50%,即3.142×50%=1.571,空气应供

氧1.571-0.270=1.301kg,由此可求出氧气与空气的实际消耗量如表7

表7 氧气与空气实际消耗量

氧气(kg)空气(kg)

带入O2带入N2带入O2带入N2

1.571/90%=1.746 1.746/99%×1%=0.018 1.301 1.301×(77/23)=4.356

∑=1.746+0.018=1.764 ∑=1.301+4.356=5.657 上述1)+2)便是熔化期的物料收入量。

(3)确定炉渣量:炉渣源于炉料中Si、Mn、P、Fe等元素的氧化产物,炉顶和炉衬的蚀损,焦炭和电极中的灰分,以及加入的各种熔剂。结果见表8。

表8熔化期炉渣量的确定

名称消耗量

(kg)

成渣组分(kg)

CaO SiO2MgO Al2O3MnO FeO Fe2O3P2O5CaS合计

炉料Si

M

n

P

Fe

0.330

0.366

0.033

0.391

0.707

0.472

0.377 0.140

0.076

0.707

0.472

0.076

0.517

炉顶炉衬焦炭电极石灰矿石0.075

0.200

0.924

0.300

2.000

1.000

0.001

0.008

0.005

1.758

0.013

0.004

0.007

0.057

0.002

0.050

0.058

0.179

0.001

0.052

0.003

0.069

0.002

0.030

0.001

0.030

0.015

0.001

0.004

0.021

0.010

余量

0.002 0.002

0.075

0.200

0.114

0.003

1.904

合计 1.785 0.885 0.235 0.147 0.472 0.377 0.176 0.080 0.004 4.161 百分比42.90 21.27 5.65 3.53 11.34 9.06 4.23 1.92 0.10 100.00

①Fe的消耗量,按表6中注释97.759×25%×20%=0.391

②石灰中氧化钙的计算,石灰中自身S还原消耗0.002kgCa

③矿石中的Fe2O3假设全部还原,还原得到的铁为1.000×0.8977×112/160=0.628kg

(4)确定金属量:金属量Q i=金属炉料重+矿石带入的铁量-炉料中C、

Si、Mn、P和Fe的烧损量+焦炭配入的碳量=100+0.628-3.210+0.565

=97.983kg。

(5)确定炉气量:炉气来源于炉料以及焦炭和电极中碳的氧化物CO和CO

2

氧气带入的N

2,物料中的H

2

O及其反应产物,游离O

2

及其反应产物,石灰的烧

减(CO

2

),焦炭的挥发分。计算结果列于表9。

表9 炉气量计算

项目气态产物(kg)

CO CO2N2H2O H2挥发物合计

炉料中C的氧化焦炭带入

电极带入

石灰带入

矿石带入

氧气带入

空气带入

游离O2参与反应CO+1/2O2=CO2 H2O参与反应H2O+CO=H2+CO20.859

0.308

0.485

-0.301

-0.120

0.579

0.209

0.326

0.093

0.480

0.189

0.018

4.356

0.005

0.002

0.012

0.058*

-0.077 0.009

0.051

1.438

0.573

0.811

0.095

0.012

0.018

4.414

0.179

合计1.231 1.876 4.374 0 0.009 0.051 7.540 质量分数/% 16.33 24.88 58.01 0 0.12 0.68 100.00

*计算条件:常温(20℃)、常压(0.1MPa)下空气相对湿度为70%,20℃的饱和蒸汽压为0.0023MPa。先求湿空气体积 4.396×(273+20)/273×0.1/(0.1-0.0023)=4.829 m3再算空气含水量 4.725×0.0119=0.058kg

(6)确定铁的挥发量:有表6中设定,铁的挥发量为:97.949×2%×80%=1.564kg。上述(3)+(4)+(5)+(6)便是熔化期的物料支出量。由此可列出熔化期物料平衡表10。

表10 熔化期物料平衡表

收入支出

项目质量(kg) % 项目质量(kg) %

废钢75.000 67.01 金属97.983 88.08

生铁25.000 22.34 炉渣 4.161 3.74

焦炭0.924 0.83 炉气7.540 6.78

电极0.300 0.27 铁的挥发 1.564 1.41

矿石 1.000 0.89

石灰 2.000 1.79

炉顶0.075 0.07

炉衬0.200 0.18

氧气 1.764 1.58

空气 5.657 5.05

合计111.920 100.00 合计111.248 100.00

注:计算误差=(111.920-111.248)/111.920×100%=0.60%。

第二步:氧化期计算。

引起氧化期物料波动的因素有:扒除熔化渣,造新渣;金属中元素的进一步氧化炉顶、炉衬的蚀损和电极的烧损。

(1)确定渣量:

1)留渣量。为了有利去磷,要进行换渣,即通常除去70%左右熔化渣,而进入氧化期只留下30%的渣。其组成见表11。

2)金属中元素的氧化产物。根据表3给出的值可以计算产物量,详见表11。

3)炉顶、炉衬的蚀损和电极的烧损量。根据表4的假定进行计算,其结果一并列入表11。

4)造新渣时加入石灰、矿石和火砖块带入的渣量。见表11。

表11 氧化期渣量的确定

名称消耗

量/kg

成渣成分(kg)

CaO SiO2MgO Al2O3MnO FeO Fe2O3P2O5CaS合计

留渣30% 1.248 0.535 0.266 0.071 0.044 0.142 0.113 0.053 0.024 0.001 1.248

金属中元素氧化或烧

Si

Mn

P

Fe

S

0.058

0.039

0.025

0.220

0.023 -0.040

0.124

0.050

0.235 0.053

0.057

0.052

0.124

0.050

0.057

0.288

0.012

炉顶蚀损量炉衬蚀损量电极烧损量石灰带入

矿石

火砖块带入0.053

0.150

0.100

2.707

1.000

0.500

0.001

0.006

2.379①

0.013

0.003

0.003

0.005

0.001

0.068

0.058

0.304

0.134

0.070

0.003

0.003

0.048

0.001

0.041

0.015

0.184

0.003

0.014

余量

0.006

0.003

0.002

0.004

0.002

0.052

0.149

0.001

2.579

0.093

0.500

合计 2.897 0.829 0.281 0.333 0.192 0.348 0.129 0.086 0.059 5.154 % 56.21 16.08 5.45 6.46 3.73 6.75 2.50 1.67 1.14 100 注:石灰中CaO被自身S还原,消耗0.003kgCaO。

渣量计算的几点说明:

关于石灰消耗量:由表11可知,除石灰带入的以外,渣中已含SiO2=0.266+0.124+0.003+0.005+0.001+0.058+0.304=0.761kg.CaO=0.535-0.0

40+0.001+0.006+0.013+0.003=0.518kg。取碱度 3.5,故石灰加入量为:[R∑

(SiO

2)-∑(CaO)]/[%CaO

石灰

-R%SiO

2石灰

]=(3.5×0.761-0.518)/(88.00%-3.5

×2.50%)=2.707kg

关于磷的氧化量:根据表6,可近似求得[(0.073-0.033)/97.983-0.015%]×

97.983=0.025kg。

关于铁的烧损量:一般可以设定,当氧化末期金属中含C约0.90%时,渣中∑F e约达7%;且其中75%为(FeO),25%为(Fe2O3)。因此,渣中含

(FeO)为7%×75%×72/56=6.75%,含(Fe

2O

3

)为7%×25%×160/112=2.50%,由

表11知,除FeO和Fe

2O

3

以外的渣量为2.897+0.829+0.281+0.333+0.192+0.08

6+0.059=4.677kg,故总渣量=4.677/(100-6.75-2.50)%=5.154kg。于是可得(F eO)=0.348kg,(Fe2O3)=0.129kg。其中,由Fe氧化生成的(FeO)和(Fe2O3)分别为0.234kg和0.054kg。

(2)确定金属量:根据熔化期的金属量以及表11中元素烧损量和矿石还原出来的铁量,即可得氧化末期的金属量为

97.983-(0.058+0.039+0.025+0.220+0.023+0.353*)+0.628=97.893kg

(*为碳的烧损量近似值,即1.75(1-30%)-0.89%×97.983=0.353kg)

(3)确定炉气量:计算方法如同熔化期。先求净耗氧量(见表12),再确定氧气消耗量(见表13),最后将各种物料或化学反应带入的气态产物归类,从而得其结果(见表14)。

表12 净耗氧量的计算

名称元素烧损量/kg反应产物耗氧量供氧量

(kg)

备注

金属中元素的

氧化

C0.353

[C]→{CO} 0.329 70%[C]生成CO

[C]→{CO2} 0.282 30%[C]生成CO2 Si0.058 [Si]→(SiO2) 0.066

Mn0.039 [Mn]→(MnO) 0.011

P0.025 [P]→(P2O5) 0.032

Fe0.220

[Fe]→(FeO) 0.052 见表11

[Fe]→(Fe2O3) 0.016 见表11

电极中碳的氧

化C

0.100×

99%=0.099

[C]→{CO} 0.092 70%[C]生成CO

[C]→{CO2} 0.079 30%[C]生成CO2

合计0.959

矿石供氧Fe2O30.898 Fe2O3=Fe+3/2O20.269 还原出铁0.628kg 石灰中S还原

CaO

S0.002 CaO+S=CaS+O0.001

金属中S还原

CaO供氧

S0.009 CaO+S=CaS+O0.005 合计0.275 净耗氧量0.684

如表4中所述,应由氧气供给的氧为50%,即0.959×50%=0.480,空气应供氧0.480-0.275=0.205kg,由此可求出氧气与空气的实际消耗量如表13

表13 氧气和空气实际消耗量

氧气(kg)空气(kg)带入O2带入N2带入O2带入N2

0.480/90%=0.533 0.533/99%×1%=0.005 0.205 0.205×(77/23)=0.686

∑=0.533+0.005=0.538 ∑=0.205+0.686=0.891

表14 炉气量

项目气态产物(kg) 备注

CO CO2N2H2O H2合计

金属中C的氧化电极带入

矿石带入

石灰带入

氧气带入

空气带入

游离O2参与反应CO+1/2O2=CO2 H2O参与反应H2O+CO=H2+CO20.577

0.162

-0.093

-0.037

0.388

0.109

0.126

0.146

0.059

0.005

0.686

0.012

0.003

0.009*

-0.024 0.003

0.965

0.271

0.012

0.129

0.005

0.695

0.053

C烧损量0.353kg

C烧损量0.099kg

*计算方法同表9

游离氧

H2O全部消耗

合计0.609 0.828 0.691 0 0.003 2.131 质量分数/% 28.58 38.85 32.43 0 0.14 100.00

表 15 熔化期和氧化期综合物料平衡表

收入支出

项目质量/kg% 项目质量/kg%

废钢75.000 63.64 金属97.893 83.53 生铁25.000 21.21 炉渣 4.161+3.906=8.067 6.88 焦炭0.924 0.78 炉气7.540+2.131=9.671 8.25 电极0.300+0.100=0.400 0.34 铁的挥发 1.564 1.33 矿石 1.000+1.000=2.000 1.70

石灰 2.000+2.707=4.707 3.99

火砖块0.500 0.42

炉顶0.075+0.053=0.128 0.11

炉衬0.200+0.150=0.350 0.30

氧气 1.764+0.538=2.302 1.95

空气 5.657+0.891=6.548 5.56

合计117.859 100.00 合计117.195 100.00 注:计算误差=(117.859-117.195)/117.859×100%=0.56%。

表16氧化末期各金属成分

元素含量(%)备注

C0.891 (1.750-0.525-0.353)/97.893=0.891%

Si0

Mn0.161 (0.563-0.366-0.039)/97.893=0.161%

P0.015 (0.073-0.033-0.025)/97.893=0.015%

S0.023 (0.032-0.009)/97.893=0.023%

二、热平衡计算

1、计算热收入Q s

以100kg金属料(废钢+生铁)为基础。

(1)物料的物理热。计算结果列于表17。

(2)元素氧化热及成渣热。计算结果列于表18。

(3)消耗的电能。根据消耗的热量确定,为154853.65kJ。详见下面的计算。

表17 物料带入的物理热

名称热容(kJ/kg·K) 温度(℃) 消耗量(kg) 物理热(kJ) 废钢0.699 298 75.000 1310.625 生铁0.745 298 25.000 465.625 石灰0.728 298 4.707 85.667 火砖块0.858 298 0.500 10.725 矿石 1.047 298 2.000 52.350 焦炭0.858 298 0.924 19.820 炉顶高铝砖0.879 873 0.128 67.507 炉衬镁砖0.996 873 0.350 209.160 氧气 1.318 298 2.302 75.851 空气0.963 298 6.548 157.643 电极 1.507 723 0.400 271.260 合计2726.233

表18 元素氧化热及成渣热

名称氧化量/kg化学反应

H

(kJ/kg)

放热量

(kJ)

电极中的C0.208+0.069=0.277

0.089+0.030=0.119 C+1/2{O2}={CO}

C+{O2}={CO2}

-11639

-34834

3224

4145

焦炭中的C0.132

0.057 C+1/2{O2}={CO}

C+{O2}={CO2}

-11639

-34834

1536

1986

金属中Si 金属中Mn 金属中的P 0.330+0.058=0.388

0.366+0.039=0.405

0.033+0.025=0.058

[Si]+2(FeO)=(SiO2)+2﹝Fe﹞

[Mn]+(FeO)=(MnO)+﹝Fe﹞

2﹝P﹞+5(FeO)=(P2O5)+5﹝Fe﹞

-11329

-2176

-2419

4396

881

140

Fe* 4.687

1.662

﹝Fe﹞+1/2{O2}=(FeO)

2﹝Fe﹞+3/2{O2}=(Fe2O3)

-4250

-6460

19920

10737

SiO2成渣P2O5成渣0.885×70%+0.829=1.449

0.080×70%+0.086=0.142

2(CaO)+(SiO2)=(2CaO·SiO2)

4(CaO)+(P2O5)=(4CaO·P2O5)

-1620

-4880

2347

693

合计50005 *因熔化期和氧化期所需要的O2量50%由氧气提供,由表3和13可知,该气态O2总用量为2.051kg。其中,氧化成Fe2O3的量为1.662(见表6) 所需氧量为1.662×48/112=0.712kg。其余O2均设定为将铁氧化成FeO,即该部分Fe的氧化量为(2.051-0.712)×56/16=4.687kg.这些铁为金属中C、Si、Mn、P提供部分氧源。

2、计算热支出Q z

(1)钢水物理热Q g。该钢熔点为1536-(0.89×65+0.16×5+0.015×30+0.023×25)-6=1470℃;出钢温度控制在中下限,本计算中取1580℃。则:

Q g=97.893×[0.699×(1470-25)+272+0.837×(1580-1470)]=134640.89kJ (2)炉渣物理热Q r。计算结果见表19。

表19 炉渣物理热

名称熔化期炉渣氧化期炉渣合计

温度/℃1500 1650

热容/kJ·(kg·K)-1 1.172 1.216

物理热/kJ

2.913×[1.172×

(1500-25)+209]=5644.52

5.154×[1.216×

(1650-25)+209]=11261.49

16906.01

(3)吸热反应消耗的物理热Q s。详见表20。

表20 吸热量

名称氧化量(kg)化学反应

H

(kJ/kg)

吸热量

(kJ)

金属脱碳金属脱硫石灰烧减0.878

0.009

0.218

[C]+(FeO)={CO}+[Fe]

[FeS]+(CaO)=(CaS)+(FeO)

CaCO3=CaO+CO2

6244

2143

4177

5482.23

19.29

910.59

水分挥发(由25℃

升至1200℃)石灰带入

矿石带入

焦炭带入

空气带入

小计

4.707×0.10%=0.005

2.000×1.20%=0.024

0.924×0.58%=0.005

0.058+0.009=0.067

0.101 H2O→{H2O}1200℃1227 123.93

金属增C0.326 C→[C] 1779 579.95 合计7116.00

(4)炉气物理热Q x。令炉气温度为1200℃,热容为1.137 kJ/kg·K,由炉气量可得:Q x=9.671×[1.137×(1200-25)]=12920.21kJ

(5)烟尘物理热Q y。将铁的挥发物计入烟尘中,烟尘热容为0.996kJ/(kg·K);则得:Q y=(1.564+0.790)×[0.996×(1200-25)]=2754.89kJ

(6)冷却水吸热Q l。如炉子公称容量为60t,冷却水消耗量为30m3/h,冷却水进出口温差为20℃,冶炼时间平均为1h,则得:

Q l=(30×1000×1×4.185×20)/600=4185.00kJ/100kg(金属料)

(7)其他热损失Q q。包括炉体表面散热热损失、开启炉门热损失、电极热损失等。其损失量与设备的大小、冶炼时间、开启炉门和炉盖的总时间以及炉内的工作温度有关。时间表明,该项热损失占总热收入的6%-9%,本设计中取8%。(8)变压器及断网系统的热损失。一般,该热损失为总热收入的5~7%。本计算取6%。

令炉子总收入等于Q s,则:

Q s=134640.89+16906.01+7116.00+12920.21+2754.89+4185.00+Q s×(8%+6%) 即 0.86Q s=178523.00

Q s=207584.88kJ

故应供应电能为:207584.88-2726.23-50005=154853.65kJ;Q q=207584.88×8%=16606.79kJ;Q b=207584.88×6%=12455.09kJ。

总热平衡计算结果列于表21。

表21 热平衡表

收入支出

项目热量(kJ)% 项目热量(kJ)% 物料物理热2726.23 1.31 钢水物理热134640.89 64.86

氧化热和成渣热其中C氧化

Si氧化

Mn氧化

P氧化

Fe氧化

SiO2成渣

P2O5成渣50005.00

10891.00

4396.00

881.00

140.00

30657.00

2347.00

693.00

24.09

5.25

2.12

0.42

0.07

14.77

1.13

0.33

炉渣物理热

吸热反应消耗热

炉气物理热

烟尘物理热

冷却水吸热

其他热损失

变压器系统热损失

16906.01

7116.00

12920.21

2754.89

4185

16606.79

12455.09

8.14

3.43

6.22

1.33

2.02

8.00

6.00

电能154853.65 74.60

合计207584.88 100 合计207584.88 100.00

三、电弧炉炉型及主要参数

1、熔池的形状

锥球形熔池,上部为倒置的截锥,下部为球冠,截锥形炉坡倾角为45°。2、熔池尺寸计算

对于额定容量G吨钢液,体积V=G/ρg,式中ρg

——钢液密度,t/m 3。对于所选钢

种,密度ρg=7.0 t/m3

钢液面直径:D=2.0CV1/3m,式中C=0.875+0.042D/H。取D/H=4,计算得D=4270mm,H=1067mm。

熔池上缘直径D

=D+0.1~0.2(取0.15)=4420mm

球缺高度h

1

=H/5=213mm

截锥部分高度h

2=H- h

1

=854mm

球缺弦长d=D-2(H-h1)=2562mm 3、熔化室尺寸

(1)熔化室高度H

1

根据经验:>40t电弧炉。H

1/D

=0.40~0.44

取H

1/D

=0.42 则H

1

=1856mm。

(2)熔化室上缘直径

一般将熔化室设计成上大下小,即D

1>D

,倾角β≈6°所以,D

1

= D

+2H

1

tanβ=4810mm。

4、炉门尺寸

可按照经验值确定:

炉门宽度:l=(0.20~0.30)D,可取l=0.25D=1067mm 炉门高度:b=(0.75~0.85)l, 可取b=0.80l=854mm 5、炉衬及厚度

炉壁底部厚度:可取δ

=500mm

炉底厚度:δ

=H=1067mm

拱顶高h

3:h

3

/D

1

=0.11~0.13,取h

3

=0.12D

1

=577mm

拱顶砖厚度δ:>40t的电炉,δ=350mm 6、炉壳直径与炉壳厚度

炉壳直径:D

壳=D

+2δ

=5420m

炉壳厚度:δz= D

/200=27mm,取为25mm

7、出钢口尺寸

(1)出钢口偏心距E的确定

偏心距, 即出钢口中心到炉体中心的距离, 用E表示。

η= E/ ( 12 Dk)η为偏心率,本设计中η取1.2,则E=1.20×(1/2×5420)= 3252mm

(2) 出钢箱切角

出钢箱切角 , 即出钢箱与炉体中心的夹角。出钢箱与炉体(壳) 的连接要满足耐火材料能平滑过渡, 故要求相切, 其切角随着炉壳直径的增大而减小, 在90°~120°直接。本设计中为60t,则取105°。

(3) 出钢口水平面高度

出钢口水平面的高度也就是出钢箱底部的位置,它的高低应能保证出完钢炉子摇正后, 炉中留下的炉渣(约95 %) 与钢水(约10~15 %) 均不流出。在这种情况下, 出钢口水平面的高度应最小, 以使出钢箱内钢水深度h足够大,该设计中h=0.5m

(4) 出钢箱高度

为防止超装、熔池氧化沸腾炉体后倾及出钢不顺炉体后倾时, 钢水较长时间接触水冷过桥与出钢箱水冷盖板而造成危险, 希望出钢箱高度适当大些, 但过高对出钢口的填料与维护及炉体的偏重不利。则取H

=1.5m

3

(5) 出钢口直径

d2钢=0.04G/(τ√h)=0.04×60/(135×√0.5)=160mm

d——出钢口直径,m

G——出钢量,t

τ——出钢时间,s

h——出钢口上方钢水深度,m

8、电极极心圆直径:

d三极心=(0.25~0.30)D,取d三极心=0.25×4270=1067mm

参考文献

[1] 王令福.炼钢设备及车间设计[M].北京:冶金工业出版社,2009.

[2] 阎奎兴,阎立懿.现代电弧炉炉型及其炉体结构设计[J].铸造,1999,11.

物料平衡计算公式

物料平衡计算公式 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020

物料平衡计算公式: 每片主药含量 理论片重= 测得颗粒主药百分含量 1.原辅料粉碎、过筛的物料平衡 物料平衡范围: %~100 % 物料平衡= %100?+a c b a-粉筛前重量(kg) b-粉筛后重量(kg) c-不可利用物料量(kg) 2.制粒工序的物料平衡 物料平衡范围: %~ % 制粒工序的物料平衡= a d c b ++×100% 制粒工序的收率=a b ×100% a-制粒前所有原辅料总重(kg) b-干颗粒总重(kg) c-尾料总重(kg) d-取样量(kg) 3.压片工序的物料平衡范围: %~ % 压片工序的物料平衡=a d c b ++×100% 压片工序的收率=a b ×100%

a-接收颗粒重量(kg) b-片子重量(kg) c-取样重量(kg) d-尾料重量(kg) 4.包衣工序的物料平衡 包衣工序的物料平衡范围: %~ % 包衣工序的物料平衡 = b a e d c +++ 包衣工序的收率 = b a c + a-素片重量(kg) b-包衣剂重量(kg) c- 糖衣片重量(kg) d-尾料重量(kg) e-取样量(kg) 5.内包装工序物料平衡 内包装工序物料平衡范围: %~ % 包材物料平衡=%100?++++A a d c b B a- PTP 领用量(kg) b- PTP 剩余量(kg) A- PVC 领用量(kg) B- PVC 剩余量(kg) c-使用量(kg) d- 废料量(kg) 片剂物料平衡=%100?++a d c b a :领用量(Kg) b :产出量(Kg) c :取样量(Kg) d :废料量(Kg) 6.外包装工序的物料平衡

一款化工设计和流程模拟软件ChemCAD

万方数据

48广东化工2005年第8期 2.1画流程图 单击菜单栏FiIe按钮,选择NewJob,在弹出的文件保存对话框中选好路径后单击保存便完成了模块新建任务。此时操作界面会有所改变,菜单栏和工具栏选项都有所增加,且会弹出画流程图的面板,面板上一个符号代表一种设备或工具,如图l所示。左键单击面板,此时鼠标会变成小方框,然后在空白处单击,便可添加相应的设备。将相应的设备连接好,按需画好流程图后,便可开始下一步的操作。画流程图这一步,可以全部由自己画出,也可由附带的模块修改而成,方法是:单击File按钮,选择0penJob,弹出选择模块对话框,在相应的路径中选择相应的模块后,单击打开,便打开了所选模块,然后在菜单栏中选择EditFlowsheet,这个按钮会变为Runsimulation,并弹出如图l右侧的面板,这时便可开始编辑流程图。要改变流程线路时,右键单击要改变线路,选择Reroutestream,将弹出一个跟随鼠标移动的大的十字虚线,便可开始布线;若要改变流程图中的操作单元,右键单击要改变单元,选择Swapunit,然后在面板中选择需要的单元,在相应的位置单击便可完成操作单元的更换;若需在流程图线路中插入操作单元,右键单击相应位置,选择Insertunit,在面板中选择需要的单元,然后在相应位置单击便完成了插入操作。除了以上操作外,还可以删除线路或单元。 图1ChemCAD操作界面 2.2设置单位 在菜单栏中单击Fo珊at,然后单击Engineeringunits,会弹出一个对话框,可选择AltsI、sI等多个单位标准,选好后单击0K,便可完成单位设置。 2.3选择组分 单击菜单栏Thermophysical,选择comp011entlist,这时会弹出一个对话框,在组分数据库右侧选择需要的组分,单击Add,再单击0K,完成组分添加。 2.4选择热力学模型 单击Therm叩hysical,选择K—values,会弹出一个对话框,设置好后单击0K,便完成了K值设置;接着是设置焓,同样是在Thermoph),sicaI菜单下,选择Enthalpy,设置好后单击OK即可完成;然后在Thermophysical菜单中选择K—Valuewizard,这一项可以设置温度、压强等的最大和最小值。在Thermoph),sical菜单中还有电解液等选项,只要按需设置好即司。 2.5指定详细进料物流 每一个物料(包括原料和产品)都必须详细设置。单击菜单栏Specificatjons,在弹出的菜单中选择相应的选项进行设置。单击Specmcatiolls,选择selectStreams,弹出ID号输入对话框,输入ID号,单击0K,弹出编辑对话框,设置好相应的选项后单击OK即可。设置好这一项可以计算相关的泡点或露点值。 2.6详细指定各单元操作 左键双击或在spec溉cations菜单中选择selectUnitops选项,弹出设置对话框,框中有一个Help按键,单击弹出帮助文档,可以查看详细内容。设置好后单击0K,弹出提示对话框,提示错误或警告,因为错误的设置会使系统运行时出现错误或不能运行,不能得到准确的数据。错误提示是为了阻止系统运行,警告是为了提示用户设置要正确,如果不管就可以忽略,系统会照常运行。 2.7运行 可以选择整个系统或单个操作单元运行,也可以选择一个循环线路运行,只需在Run菜单中分别选择RunAll、RunseIectedunits或Recycles即可实现。执行后两个操作时会弹出一个对话框,单击所要运行的单元,单击0K便开始运行。还可设置运行顺序,只需在Run菜单中选择calculationsequence,在弹出的对话框中设置好后单击0K即可。 2.8查看运行结果 单击Results,在弹出的菜单中选择需要查看的选项,就会有一个文档弹出来,里面记有详细的结果。查看运行结果之后,便可计算设备规格,然后按需优化,最后便是生成物料流程图。 3功能扩展 ChemcAD的功能扩展可以通过用户新建流程图来实现。chemCAD内置了强大的数据库,用户可以新建或在已有流程图的基础上进行修改。由于面板中所提供的设备有限,chemcAD提供了画设备的工具,用户可以按照自己的需要画好一个符号,然后设置好相关的参数,便可作为一种设备使用。此外,开发chemcAD的chemstations公司也在不断扩大其数据库,有些现在还不能处理的生产流程,可以将方案提交给chemstatjons公司来处理。相信在不久的将来,ChemCAD的功能将更为强大,应用领域将更加广泛。 参考文献 [1]http://www.chemsta“ons.net. [2]h儿p://www.vmc.com.tw/chinese/c—index.htm. [3]冯权莉,叶咏恒,陈文威.乙醇一水双效精馏模拟研究[J].云南工业大学学报,1999,15(3):49—54. [4]寇业荣.乙烯废液处理塔的核算及改造建议[J],化工设计,2000,lO(2):23—25. [5]贾蓉,罗金生,张立杰,等.应用chemcAD软件模拟反应精馏 过程[J].化工生产与技术,2003,(5):44—46. 万方数据

盈亏平衡点计算公式

盈亏平衡点 图例 盈亏平衡点(Break Even Point,简称BEP)又称零利润点、保本点、盈亏临界点、损益分歧点、收益转折点。通常是指全部销售收入等于全部成本时(销售收入线与总成本线的交点)的产量。以盈亏平衡点的界限,当销售收入高于盈亏平衡点时企业盈利,反之,企业就亏损。盈亏平衡点可以用销售量来表示,即盈亏平衡点的销售量;也可以用销售额来表示,即盈亏平衡点的销售额。 编辑本段基本作法 假定利润为零和利润为目标利润时,先分别测算原材料保本采购价格和保利采购价格;再分别测算产品保本销售价格和保利销售价格。 盈亏平衡点分析图 * 盈亏平衡点[1]的计算 编辑本段计算公式 BEP=Cf/(p-cu-tu) 其中:BEP----盈亏平衡点时的产销量 Cf-------固定成本 P--------单位产品销售价格 Cu-------单位产品变动成本 Tu-------单位产品营业税金及附加 由于单位产品税金及附加常常是单位产品销售价格与营业税及附加税率的乘积,因此公式可以表示为: BEP=Cf/(p(1-r)-cu) r-----营业税金及附加的税率 。 按实物单位计算:盈亏平衡点=固定成本/(单位产品销售收入-单位产品变动成本)按金额计算:盈亏平衡点=固定成本/(1-变动成本/销售收入)=固定成本/贡献毛率

(2700+40)/(X-600)=12 求x= 算式的计算过程 (2700+40)÷(X-600)=12

盈亏平衡点分析 盈亏平衡点分析利用成本的固定性质和可变性质来确定获利所必需的产量范围。如果我们能够将全部成本划分为两类:一类随产量而变化,另一类不随产量而变化,就可以计算出给定产量的单位平均总成本。半可变成本能够分解为一固定成本和一可变成本。但是,对不同的产量平均固定成本时,单位成本的固定成本是不相同的,因而这种单位产品平均成本的概念,只对个所计算的产量值是正确的。因此从概念上来看,将固定成本看作成本汇集总额是有益的,此汇集总额在扣除可变成本之后,必须被纯收入所补偿,这种经营才能产生利润,如果扣除可变成本之后的纯收入刚好等于固定成本的汇集总额,那么这一点或是这样的销售水平称为盈亏平衡点。精确地来说,正是因为在销售进程的这一点上,总的纯收入刚好补偿了总成本(包括固定成本和可变成本),低于这一点就会发生亏损,而超过这一点就会产生利润。一个简单的盈亏平衡点结构图。横轴代表产量,纵轴代表销售额或成本。假定销售额与销售量成正比,那么销售线是一条起于原点的直线。总成本线在等于固定成本的那一点与纵轴相交,且随着销售量的增加而成比例地表现为增长趋势。高于盈亏平衡点时,利润与销售额之比随每一售出的产品而增加。这是因为贡献呈一固定比率,而分摊固定成本的基础却扩大了。 贡献 什么是贡献如何应用贡献呢贡献是销售额与可变成本之间的差额,或者说它是对固定成本和利润的贡献,即式中:C=贡献,F=不变成本;S=销售额 P=利润;V=可变成本。S和V都随产量而变化,因此C也随产量而变化。已知V占销售额S的百分比,就可以计算出C。假定有这样一个例子,可变成本占销售额的60%,且不变成本为3000000 美元,那么,由方程(1)可知,C为销

MES系统中物料平衡的设计与实现

MES系统中物料平衡的设计与实现(上) 来源:万方数据 关键字:MES物料平衡数据校正 信息化调查找茬投稿收藏评论好文推荐打印社区分享 石油炼制企业在不断的发展壮大,对信息技术和综合自动化系统的需求也在持续变化。本文通过以制造执 行系统(Manufacturing Execution System,MES)技术为代表的信息化整合优化集成,企业可以显著降低成本、提高竞争力和增强抗风险能力,因此,MES技术的研究与应用成了整个流程工业综合自动化技术发展 的关键之一。本文内容涵盖了物料平衡模块的各个关键技术点,主要包括物料平衡数据的归并与审核、平 衡数据的校正,为全公司MES系统的实施奠定了坚实的基础。 1 绪论 目前,以信息集成为核心的企业综合自动化系统在国内外的许多企业已经投用,并且取得良好的使用效果。实践表明它能够将先进的、科学的管理方法更好地应用于化工企业,将生产管理的经验和领域专家的知识结合起来,协调并参与实时生产管理过程,再结合产品的市场行情,搞好市场分析,形成最佳的生产结构,从而创造更大的经济效益。20世纪90年代,我国化工企业基础自动化建设与改造基本完成,部分企业还实施了ERP(Enterpdse Resource Planning,企业资源规划),但因缺乏将ERP和控制系统集成连接在一起的中间层,ERP的实施效果受到了极大的限制,信息化建设进程一度陷入窘境。 MES(Manufacturing Execution System,生产执行系统)是支撑企业生产管理层业务运行和管理的信息系统,恰好能填补这一空白。MES是处于计划层和现场自动化系统之间的执行层,主要负责车间生产管理和调度执行。一个设计良好的MES系统可以在统一平台中集成诸如生产调度、产品跟踪、质量控制、设备故障分析、网络报表等管理功能,使用统一的数据库和通过网络联接可以同时为生产部门、质检部门、工艺部门、物流部门等提供车间管理信息服务。系统通过强调制造过程的整体优化来帮助企业实施完整的闭环生产,协助企业建立一体化和实时化的ERP/MES/SFC信息体系。MES直到1990年,才由美国的AMR(Advanced Manufaeturing Research)提出并使用。20世纪90年代初,工业界开始认识到需要一个可 以将业务系统和控制系统集成在一起的中间层。制造执行系统(MES)从一开始就是一个特定集合的总称,用来表示一些特定功能的集合以及实现这些特定功能。美国的咨询调查公司倡导制造业用三层模型(3rd layer modd)表示信息化。将位于计划层和控制层中间位置的执行层叫做MES,并说明了各层的功能和重要性。在中国,生产和制造两词有时混用或等同。MES 处于企业信息系统ERP/SCM和过程控制系统DCS/PLC的中间位置。ERP作为业务管理系统,DCS/PLC作为控制系统,而MES则作为生产执行系统。MES与上层ERP等业务系统和底层DCS等生产设备控制系统一起构成企业的神经系统,把业务计划指令传达到生产现场的同时,将生产现场的信息及时收集、上传和处理。MES不单是面向生产现场的系统,而是作为上、下两个层次之间双方信息的传递系统,是连结现场层和经营层,改善生产经营效益的前沿系统。MES也不是一个特定行业的概念,而且应用于各种制造业的重要信息系统。 到90年代,MES发展为MES(集成MES)和MES(Manufacturing ExecutionSolutions)。90年代中期,又提出了MES标准化和功能组件化、模块化的思路。这时许多MES软件实现

高炉冶炼物料平衡计算

高炉冶炼综合计算 1.1概述 组建炼铁车间(厂)或新建高炉,都必须依据产量以及原料和燃料条件作为高炉冶炼综合计算包括配料计算、物料平衡计算和热平衡计算。从计算中得到原料、燃料消耗量及鼓风消耗量等,得到冶炼主要产品(除生铁以外)煤气及炉渣产生量等基本参数。以这些参数为基础作炼铁车间(厂)或高炉设计。 计算之前,首先必须确定主要工艺技术参数。对于一种新的工业生产装置,应通过实验室研究、半工业性试验、以致于工业性试验等一系列研究来确定基本工艺技术参数。高炉炼铁工艺已有200余年的历史,技术基本成熟,计算用基本工艺技术参数的确定,除特殊矿源应作冶炼基础研究外,一般情况下都是结合地区条件、地区高炉冶炼情况予以分析确定。例如冶炼强度、焦比、有效容积利用系数等。 计算用的各种原料、燃料以及辅助材料等必须作工业全分析,而且将各种成分之总和换算成100%,元素含量和化合物含量要相吻合。 将依据确定的工艺技术参数、原燃料成分计算出单位产品的原料、燃料以及辅助材料的消耗量,以及主、副产品成分和产量等,供车间设计使用。配料计算也是物料平衡和热平衡计算的基础。 依据质量守恒定律,投入高炉物料的质量总和应等于高炉排出物料的质量总和。物料平衡计算可以验证配料计算是否准确无误,也是热平衡计算的基础。物料平衡计算结果的相对误差不应大于0.25%。 常用的热平衡计算方法有两种。第一种是根据热化学的盖斯定律,即按入炉物料的初态和出炉物料的终态计算,而不考虑炉内实际反应过程。此法又称总热平衡法。它的不足是没有反应出高炉冶炼过程中放热反应和吸热反应所发生的具体空间位置,这种方法比较简便,计算结果可以判断高炉冶炼热工效果,检查配料计算各工艺技术参数选取是否合理,它是经常采用的一种计算方法。 第二种是区域热平衡法。这种方法以高炉局部区域为研究对象,常将高炉下部直接还原区域进行热平衡计算,计算其中热量的产生和消耗项目,这比较准确地反应高炉下部实际情况,可判断炉内下部热量利用情况,以便采取相应的技术措施。该计算比较复杂。要从冶炼现场测取大量工艺数据方可进行。 1.2配料计算 一.设定原料条件 1、矿石成分: 表 1-1原料成分,%

《店铺盈亏平衡计算公式》开店必学!

《店铺盈亏平衡计算公式》开店必学! 开店年成本包括年店铺租金、人员工资费用、水电费、税费、装修费、交通费、利息、其他等进货折扣进货折扣率=(原价格﹣折让后价格)/ 原价格 毛利率毛利率是毛利润占销售收入的百分比,其中毛利润是销售收入与销售成本的差。计算公式:毛利率=毛利润/销售收入=(平均折扣-进货折扣)/平均折扣=(营业额-进货额)/营业额 春夏季货品占比指春夏季货品的销售额占全年总销售额的比例 春夏平均货单价春夏季单件衣服零售价的平均值 库存率库存占订货额的比例 客流量客流量是指单位时间内经过店铺门口的顾客的数量 客单件又称联单,指一位顾客一次购买的衣服数量 成交率指单位时间内店铺里达成成交的顾客数量占进店顾客数量的比例 进店率指单位时间内进入店铺的顾客数量占经过店铺门口的顾客数量的比例 库存占用资金指以进货折扣订购的衣服产生库存后,实际占用的资金 每个经销商在开店伊始都会遇到这样的问题:面对越来越昂贵的店铺租金,越来越大的经营成本,怎样才能知道这家店铺是不是赚钱?怎样才能有效控制成本?这些问题已经成为了我们非常关心的话题。 通常情况下,我们判断店面的好坏首先计算的可能是店铺的面积和租金价格,很少有人首先计算客流量,我们需要首先转变观念的是:通常一个店铺价钱贵,并不仅仅是因为面积大,店铺选择的首要四项核心指标的第一项是客层,第二项是客流量,第三项是面积,第四项才是价格,这四项决定了店铺选择的关键点。在这里我们就介绍店铺选择得第二项核心指标客流量对店铺选择的影响作用。客流量的大小是判断店铺所在地段好坏的重要因素,客流量大,店铺的销售业绩才会高。因此,在这里我们要用一个计算公式来教您计算客流量与您开店赚钱多少的关系! 店铺盈亏平衡公式中基本概念的解释 以一家店铺为例,该家店铺的店面积是150平方米。一年的店铺租金是16万元、人员工资费用是15万元、水电费3万元,税费1.2万元、装修费2.9万元、交通费1.6万元、投入成本的利息及其他费用 3.3万元。(进货折扣)是50%,并且春夏季营业额占年总营业额的40%,一件春夏季的衣服平均是300 元/件,(库存率)为15%,春夏季服装销售的平均折扣是88折,那么我们怎么判断这家店的预期营业情况呢?这家店铺门口前的客流量达到多少才能保证店铺不亏本呢? 计算过程如下: 这家店铺经营一年的成本为: 16万元+15万元+3万元+1.2万元+2.9万元+1.6万元+3.3 万元=43万元(全年费用) 为了达到不亏本,这家店铺一年的营业额至少要与经营店铺一年的成本持平,才能保证这家店铺存活下去。 从而得出:

干燥过程的物料平衡与热平衡计算

干燥过程的物料与热平衡计算 1、湿物料的含水率 湿物料的含水率通常用两种方法表示。 (1)湿基含水率:水分质量占湿物料质量的百分数,用ω表示。 100%?= 湿物料的总质量 水分质量 ω (2)干基含水率:由于干燥过程中,绝干物料的质量不变,故常取绝干物料为基准定义水分含量。把水分质量与绝干物料的质量之比定义为干基含水率,用χ表示。 100%?= 量 湿物料中绝干物料的质水分质量 χ (3)两种含水率的换算关系: χ χ ω+= 1 ω ω χ-= 1 2、湿物料的比热与焓 (1)湿物料的比热m C 湿物料的比热可用加与法写成如下形式: w s m C C C χ+= 式中:m C —湿物料的比热,()C kg J ?绝干物料/k ; s C —绝干物料的比热,()C kg J ?绝干物料/k ; w C —物料中所含水分的比热,取值4、186()C kg J ?水/k (2)湿物料的焓I ' 湿物料的焓I '包括单位质量绝干物料的焓与物料中所含水分的焓。(都就是以0C 为基准)。 ()θθχθχθm s w s C C C C I =+=+='186.4 式中:θ为湿物料的温度,C 。

3、空气的焓I 空气中的焓值就是指空气中含有的总热量。通常以干空气中的单位质量为基准称作比焓,工程中简称为焓。它就是指1kg 干空气的焓与它相对应的水蒸汽的焓的总与。 空气的焓值计算公式为: ()χ1.88t 24901.01t I ++= 或()χχ2490t 1.881.01I ++= 式中;I —空气(含湿)的焓,绝干空气kg/kg ; χ—空气的干基含湿量,绝干空气kg/kg ; 1、01—干空气的平均定压比热,K ?kJ/kg ; 1、88—水蒸汽的定压比热,K ?kJ/kg ; 2490—0C 水的汽化潜热,kJ/kg 。 由上式可以瞧出,()t 1.881.01χ+就是随温度变化的热量即显热。而χ2490则就是0C 时kg χ水的汽化潜热。它就是随含湿量而变化的,与温度无关,即“潜热”。 4、干燥系统的物料衡算 干燥系统的示意图如下: (1)水分蒸汽量W 按上述示意图作干燥过程中的0水量与物料平衡,假设干燥系统中无物料损失,则: 2211χχG LH G LH +=+ 水量平衡 G 1

企业产品盈亏平衡点计算公式

企业产品盈亏平衡点及其计算公式 (一) 盈亏平衡点(Break Even Point,简称BEP )又称零利润点、保本点、盈亏临界点、损益分歧点、收益转折点。通常是指全部销售收入等于全部成本时(销售收入线与总成本线的交点)的产量。以盈亏平衡点的界限,当销售收入高于盈亏平衡点时企业盈利,反之,企业就亏损。盈亏平衡点可以用销售量来表示,即盈亏平衡点的销售量;也可以用销售额来表示,即盈亏平衡点的销售额。 盈亏平衡点的基本作法 假定利润为零和利润为目标利润时,先分别测算原材料保本采购价格和保利采购价格;再分别测算产品保本销售价格和保利销售价格。 盈亏平衡点分析图 盈亏平衡点的计算 计算公式 按实物单位计算:单位产品变动成本单位产品销售收入固定成本-= 盈亏平衡点 按金额计算:贡献毛益率固定成本销售收入 变动成本1固定成本=-=盈亏平衡点 盈亏平衡点 盈亏平衡点分析 盈亏平衡点分析利用成本的固定性质和可变性质来确定获利所必需的产量范围。如果我们能够将全部成本划分为两类:一类随产量而变化,另一类不随产量而变化,就可以计算出给定产量的单位平均总成本。半可变成本能够分解为一固定成本和一可变成本。但是,对不同的产量平均固定成本时,单位成本的固定

成本是不相同的,因而这种单位产品平均成本的概念,只对那个所计算的产量值是正确的。因此从概念上来看,将固定成本看作成本汇集总额是有益的,此汇集总额在扣除可变成本之后,必须被纯收入所补偿,这种经营才能产生利润,如果扣除可变成本之后的纯收入刚好等于固定成本的汇集总额,那么这一点或是这样的销售水平称为盈亏平衡点。精确地来说,正是因为在销售进程的这一点上,总的纯收入刚好补偿了总成本(包括固定成本和可变成本),低于这一点就会发生亏损,而超过这一点就会产生利润。 一个简单的盈亏平衡点结构图。横轴代表产量,纵轴代表销售额或成本。假定销售额与销售量成正比,那么销售线是一条起于原点的直线。总成本线在等于固定成本的那一点与纵轴相交,且随着销售量的增加而成比例地表现为增长趋势。高于盈亏平衡点时,利润与销售额之比随每一售出的产品而增加。这是因为贡献呈一固定比率,而分摊固定成本的基础却扩大了。 贡献 什么是贡献?如何应用贡献呢?贡献是销售额与可变成本之间的差额,或者说它是对固定成本和利润的贡献,即式中:C=贡献,F=不变成本;S=销售额 P =利润;V=可变成本。S和V都随产量而变化,因此C也随产量而变化。已知V 占销售额S的 贡献这个概念使我们很容易计算出各销售水平上的总利润。贡献常被称为“利润探测器”。 盈亏平衡点的相关问题 一、盈亏平衡点图的结构 尽管盈亏平衡点图所依据的理论很简单,但是,因为固定成本和可变成本之间的界线是不明确的,因而要获得绘图时的理想数据却不那么容易。如果我们把不经调查就随意进行的分类看作是有效的,那将是靠不住的。我们猜测某种直接劳动应该是可变的,但实际情况这样的吗?其中很可能会含有固定因素。关键的问题在于:从成本因素中构造一精确的盈亏平衡点图来反映成本因素与产量之间

片剂中物料平衡计算

片剂物料平衡的计算 (1)整粒终混平衡的计算 A=总投料量(kg) B=合格颗粒量(kg) C=不合格颗粒量(kg) D=取样量(kg) B + C + D 平衡= --------------------×100% 应为95%~102% A (2)整粒终混得率的计算 得率=B/A×100% (3)压片平衡的计算 A=合格颗粒重量(kg) B=不合格品重量(kg) C=合格片重量(kg) D=取样量(kg) B + C + D 平衡=------------------×100% 应为95%~100% A (4)压片得率的计算 得率=C/A×100% (5)包装平衡的计算 A:领取素片重量(kg) B:包装数量(片) C:平均片重(kg) D:内包装不合格品量(kg) E:外包装不合格品量(kg)

平衡=(B×C÷1000+D+E)/A×100% 应为95%~102%(6)包装得率的计算 得率=(B×C÷1000)/A×100% (7)批平衡的计算 A:总投料量(kg) B:包装数量(片) C:制粒不合格品量(kg) D:制粒取样量(kg) E:压片不合格品量(kg) F:压片取样量(kg) G:内包装不合格品量(kg) H:外包装不合格品量(kg) B×平均片重÷1000+C+D+E+F+G+H 平衡=-------------------------------- ×100% (应为95%~102%) A (8)批得率的计算 得率=B×平均片重÷1000/A×100% (9)内包材平衡的计算 A:使用量(kg) B:合格药板数量(板) C:不合格药板数量(板) D:未冲裁报废铝箔(米) E:铝塑板的宽(米)

物料平衡计算公式:

物料平衡计算公式: 每片主药含量 理论片重= 测得颗粒主药百分含量 1.原辅料粉碎、过筛的物料平衡 物料平衡范围:97.0 %~100 % 物料平衡= %100?+a c b a-粉筛前重量(kg) b-粉筛后重量(kg) c-不可利用物料量(kg) 2.制粒工序的物料平衡 物料平衡范围:98.0 %~104.0 % 制粒工序的物料平衡= a d c b ++×100% 制粒工序的收率=a b ×100% a-制粒前所有原辅料总重(kg) b-干颗粒总重(kg) c-尾料总重(kg) d-取样量(kg) 3.压片工序的物料平衡范围:97.0 %~100.0 % 压片工序的物料平衡= a d c b ++×100% 压片工序的收率=a b ×100% a-接收颗粒重量(kg) b-片子重量(kg) c-取样重量(kg) d-尾料重量(kg) 4.包衣工序的物料平衡 包衣工序的物料平衡范围:98.0 %~100.0 % 包衣工序的物料平衡 = b a e d c +++ 包衣工序的收率 = b a c +

a-素片重量(kg) b-包衣剂重量(kg) c-糖衣片重量(kg) d-尾料重量(kg) e-取样量(kg) 5.内包装工序物料平衡 内包装工序物料平衡范围:99.5 %~100.0 % 包材物料平衡=%100?++++A a d c b B a- PTP 领用量(kg) b- PTP 剩余量(kg) A- PVC 领用量(kg) B- PVC 剩余量(kg) c-使用量(kg) d-废料量(kg) 片剂物料平衡=%100?++a d c b a :领用量(Kg) b :产出量(Kg) c :取样量(Kg) d :废料量(Kg) 6.外包装工序的物料平衡 包装材料的物料平衡范围:100% 包装材料物料平衡=%100?+++e a d c b e-上批结存 a-领用量 b-使用量 c-剩余量 d-残损量 7.生产成品率 成品率范围:90%~102% 片剂收率= %100?++a d c b a-计划产量 b-入库量 c-留样量 d-取样量

MES系统中物料平衡的设计与实现.

MES 系统中物料平衡的设计与实现 石油炼制企业在不断的发展壮大,对信息技术和综合自动化系统的需求也在持续变化。本文通过以制造执行系统 (Manufacturing Execution System , MES 技术为代表的信息化整合优化集成,企业可以显著降低成本、提高竞争力和增强抗风险能力,因此, MES 技术的研究与应用成了整个流程工业综合自动化技术发展的关键之一。本文内容涵盖了物料平衡模块的各个关键技术点,主要包括物料平衡数据的归并与审核、平衡数据的校正,为全公司 MES 系统的实施奠定了坚实的基础。 1 绪论 目前, 以信息集成为核心的企业综合自动化系统在国内外的许多企业已经投用, 并且取得良好的使用效果。实践表明它能够将先进的、科学的管理方法更好地应用于化工企业, 将生产管理的经验和领域专家的知识结合起来, 协调并参与实时生产管理过程, 再结合产品的市场行情,搞好市场分析,形成最佳的生产结构,从而创造更大的经济效益。 20世纪 90年代,我国化工企业基础自动化建设与改造基本完成,部分企业还实施了 ERP(Enterpdse Resource Planning , 企业资源规划 , 但因缺乏将ERP 和控制系统集成连接在一起的中间层, ERP 的实施效果受到了极大的限制,信息化建设进程一度陷入窘境。 MES(Manufacturing Execution System,生产执行系统是支撑企业生产管理层业务运行和管理的信息系统,恰好能填补这一空白。 MES 是处于计划层和现场自动化系统之间的执行层, 主要负责车间生产管理和调度执行。一个设计良好的 MES 系统可以在统一平台中集成诸如生产调度、产品跟踪、质量控制、设备故障分析、网络报表等管理功能,使用统一的数据库和通过网络联接可以同时为生产部门、质检部门、工艺部门、物流部门等提供车间管理信息服务。系统通过强调制造过程的整体优化来帮助企业实施完整的闭环生产, 协助企业建立一体化和实时化的 ERP /MES /SFC 信息体系。 MES 直到 1990年, 才由美国的 AMR(Advanced Manufaeturing Research提出并使用。 20世纪 90年代初,工业界开始认识到需要一个可以将业务系统和控制系统集成在一起的中间层。制造执行系统 (MES从一开

盈亏平衡点计算公式93705

图例 编辑本段基本作法 假定利润为零和利润为目标利润时,先分别测算原材料保本采购价格和保利采购价格;再分别测算产品保本销售价格和保利销售价格。 盈亏平衡点分析图

例如:每个产品销售单价是10元,材料成本是5元,固定成本(租金,管理费等)是20000元,那么需要多少产量才能保本呢? 10*Y-20000=5*Y Y=4000,所以只有产量高于这个数量才盈利,低于这个数量就亏损.所以这个产品的盈亏平衡点就是4000. 这是理想化了的,现实中,固定成本如机器的折旧,场地的租金,管理人员的工资.变动成本如:产品的材料成本,计件工资,税金.现实中还有半变动成本如:水电费,维修费.

(2700+40)/(X-600)=12 求x=? 算式的计算过程 (2700+40)÷(X-600)=12 2700+40=(X-600)×12 2740=12x-7200

盈亏平衡点分析 盈亏平衡点分析利用成本的固定性质和可变性质来确定获利所必需的产量范围。如果我们能够将全部成本划分为两类:一类随产量而变化,另一类不随产量而变化,就可以计算出给定产量的单位平均总成本。半可变成本能够分解为一固定成本和一可变成本。但是,对不同的产量平均固定成本时,单位成本的固定成本是不相同的,因而这种单位产品平均成本的概念,只对个所计算的产量值是正确的。因此从概念上来看,将固定成本看作成本汇集总额是有益的,此汇集总额在扣除可变成本之后,必须被纯收入所补偿,这种经营才能产生利润,如果扣除可变成本之后的纯收入刚好等于固定成本的汇集总额,那么这一点或是这样的销售水平称为盈亏平衡点。精确地来说,正是因为在销售进程的这一点上,总的纯收入刚好补偿了总成本(包括固定成本和可变成本),低于这一点就会发生亏损,而超过这一点就会产生利润。一个简单的盈亏平衡点结构图。横轴代表产量,纵轴代表销售额或成本。假定销售额与销售量成正比,那么销售线是一条起于原点的直线。总成本线在等于固定成本的那一点与纵轴相交,且随着销售量的增加而成比例地表现为增长趋势。高于盈亏平衡点时,利润与销售额之比随每一售出的产品而增加。这是因为贡献呈一固定比率,而分摊固定成本的基础却扩大了。 贡献 什么是贡献?如何应用贡献呢?贡献是销售额与可变成本之间的差额,或者说它是对固定成本和利润的贡献,即式中:C=贡献,F=不变成本;S=销售额P=利润;V=可变成本。S和V都随产量而变化,因此C也随产量而变化。已知V占销售额S 的百分比,就可以计算出C。假定有这样一个例子,可变成本占销售额的60%,且不变成本为3000000美元,那么,由方程(1)可知,C为销

GCr9物料平衡计算

一、物料平衡计算 (1) 1、计算所需原始数据 (1) 2、物料平衡基本项目 (2) 3、计算步骤 (2) 二、热平衡计算 (9) 1、计算热收入Q s (9) 2、计算热支出Q z (11) 三、电弧炉炉型及主要参数 (12) 参考文献 (15)

一、物料平衡计算 1、计算所需原始数据 基本原始数据:冶炼钢种及成分(见表1);原材料成分(见2);炉料中元素烧损率(见表3);其他数据(见表4) 表1 冶炼钢种及其成分 钢种 成分(%) 备注C Si Mn P S Cr Fe GCr9 1.00~ 1.10/1.05 0.15~ 0.35/0.25 0.20~0.40 ≤0.027 ≤0.020 0.90~ 1.20 余量氧化法 注:分母系计算时的设定值,取其成分中限。 表2 原材料成分(%) 名称C Si Mn P S Cr Al Fe H2O灰分挥发分碳素废钢0.18 0.25 0.55 0.030 0.030 余量 炼钢生铁 4.20 0.80 0.60 0.200 0.035 余量 焦炭81.50 0.58 12.40 5.52 电极99.00 1.00 名称CaO SiO2MgO Al2O3CaF2Fe2O3CO2H2O P2O5S 石灰88.00 2.50 2.60 1.50 0.50 4.64 0.10 0.10 0.06 铁矿石 1.30 5.75 0.30 1.45 89.77 1.20 0.15 0.08 火砖块0.55 60.80 0.60 36.80 1.25 高铝砖 1.25 6.40 0.12 91.35 0.88 镁砂 4.10 3.65 89.50 0.85 1.90 焦炭灰分 4.40 49.70 0.95 26.25 18.55 0.15 电极灰分8.90 57.80 0.10 33.10 表3 炉料中元素烧损率 成分C Si Mn P S 烧损率(%)熔化期25~40,取30 70~95,取 85 60~70,取 65 40~50,取 45 可以忽略 氧化期0.06①全部烧损20 0.015②25~30,取27 ①按末期含量比规格下限低0.03%~0.10%(取0.06%)确定(一般不低于0.03%的脱碳量); ②按末期含量0.015%来确定

盈亏平衡点计算公式

展开 编辑本段基本作法 假定利润为零和利润为目标利润时,先分别测算原材料保本采购价格和保利采购价格;再分别测算产品保本销售价格和保利销售价格。 盈亏平衡点分析图 盈亏平衡点[1]的计算 编辑本段计算公式 BEP=Cf/(p-cu-tu) 其中:BEP----盈亏平衡点时的产销量 Cf-------固定成本 P--------单位产品销售价格 Cu-------单位产品变动成本 Tu-------单位产品营业税金及附加

由于单位产品税金及附加常常是单位产品销售价格与营业税及附加税率的乘积,因此公式可以表示为: BEP=Cf/(p(1-r)-cu) r-----营业税金及附加的税率 按实物单位计算:盈亏平衡点=固定成本/(单位产品销售收入-单位产品变动成本) 按金额计算:盈亏平衡点=固定成本/(1-变动成本/销售收入)=固定成本/贡献毛率 盈亏平衡点 编辑本段盈亏平衡点五种计算方法 一、根据固定费用、产品单价与变动成本计算保本产量的盈亏平衡点: 二、计算保本产量,根据产量与目标利润计算最低销价为盈亏平衡点:

三、分析找出固定成本与变动成本,计算盈亏平衡点: 收入-成本=利润 收入-(固定成本+变动成本)=利润 计算盈亏平衡点就是利润为零的时候 所以:收入-(固定成本+变动成本)=0 即是:收入-固定成本=变动成本 可在Excel中制表测算: 例如:每个产品销售单价是10元,材料成本是5元,固定成本(租金,管理费等)是20000元,那么需要多少产量才能保本呢 10*Y-20000=5*Y Y=4000,所以只有产量高于这个数量才盈利,低于这个数量就亏损.所以这个产品的盈亏平衡点就是4000. 这是理想化了的,现实中,固定成本如机器的折旧,场地的租金,管理人员的工资.变动成本如:产品的材料成本,计件工资,税金.现实中还有半变动成本如:水电费,维修费. 在Excel中制表测算:

物料平衡

题目:物料平衡管理制度 制定人:年月日编码:GLSC00500 审核人:年月日颁发部门:质量管理部 批准人:年月日执行时间:年月日 分发部门:生产管理部、前处理车间、制剂车间、档案室: 目的:加强物料平衡的管理,防止差错和混淆事故的发生。 范围:适用于每批产品生产过程中的物料平衡管理。 职责:生产管理部、各生产车间、QA员、生产操作工。 内容: 一、制剂生产必须按照批生产指令所要求的处方量的100%(标示量)投料。 二、进行物料平衡检查是避免或及时发现差错与混淆的有效方法之一,每批产品应按产量和数量平衡。 三、物料平衡是产品(或物料)的理论产量(或理论用量)与实际产量(或实际用量)之间的比较,并有可允许的正常偏差。 四、生产过程的关键工序进行物料平衡检查,检查结果必须符合物料平衡规定的限度。 需要进行物料平衡检查的工序: 固体制剂:制粒、总混、压片(块)、分装、包衣、贴签、包装后成品。 液体制剂:配制、灌装、灭菌、灯检、包装。 提取:净制、浓缩。 五、物料平衡规定限度是根据生产实际情况、产品工艺验证、生产消耗定额等确定的一个适当的百分比值范围。 六、每批产品生产作业完成后进行物料平衡检查,若超过规定限度,必须进行偏差分析,查明原因,在得出合理解释确认无潜在质量事故后,方可按正常产品处理。 七、物料平衡计算公式: 实际值 ×100% 理论值 实际值:为生产过程中实际产出量(包括本工序产出量、收集废品量、取样量、留样量及丢弃的不合格物量);

理论值:为按照所用的原料(或包装材料)在生产中无任何损失或差错情况下得出的最大数量; 八、物料平衡的计算单位 (1)固体制剂进行物料平衡计算时以重量计算。 (2)液体制剂: 第1 页共2 页 ①包装前以体积计算 ②包装后以“万支”计算 ③分装过程: 分装药液体积(ml) = 支 平均装量(ml) (3)中药前处理、提取: ①固体以重量计算 ②液体以体积计算。 九、物料平衡计算结果经QA员复核,确认结果符合规定的限度范围,方可移交下工序。 十、各工序物料平衡检查种类及正常的偏差限度要求遵照工艺规程。

精馏塔物料平衡控制DCS系统设计

第五章精馏塔物料平衡控制DCS系统设计 5.1 DCS系统硬件设计 JX-300X DCS系统的硬件配置包括:①通信系统:通信系统是选择DCS系统的关键环节之一。随着计算机网络通信技术的发展和市场的需求,大多数DCS系统都以开放系统为标准来设计其通信系统。②人-机接口:人-机接口是DCS系统的操作站部分。③接口单元:这里的接口单元是指DCS系统与本系统之外产品的接口单元。主要有DCS系统与上位计算机的接口,与气相工业色谱的接口及与可编程控制器的接口。 高可靠性是过程控制系统的第一要求。冗余技术是计算机系统可靠性设计中常采用的一种技术,是提高计算机系统可靠性的最有效方法之一。控制系统从结构上充分地采用了冗余技术。本系统对于主控卡XP243X、数据转发卡XP233、重要I/O点对应的I/O卡件、网络通讯等都设计了1:1冗余,采用冗余结构不仅能避免控制系统的局部故障扩大事故,保证机组安全稳定运行,同时也保证设备故障的在线排除,从而消除事故隐患。本系统的卡件备用硬件实时监听工作硬件信息,内部数据实时与工作硬件保持一致,一旦工作硬件出现故障,备用硬件即可随时参与工作,不存在切换问题,也就避免了切换时对系统造成的扰动。本系统配置如图4.1所示。系统安装完成后可使用ping指令进行调试,使其设备间彼此都实现通讯。 脱丁烷塔测点不是很多,经过整理得到实际测点15个,其中AI点6个,AO 点7个,DI点1个,DO点1个,据此得出系统硬件配置,如表5.1所示。 表5.1 系统硬件配置

5.2 DCS系统的组态设计 5.2.1 I/O组态 确定了系统的硬件配置,这样可以开始进行主机设置。 该系统测点较少,需要一个控制站,一个操作站、工程师站,分别命名为OS130、ES130。

盈亏平衡点计算公式

盈亏平衡点 图例 盈亏平衡点(Break Even Point,简称BEP)又称零利润点、保本点、盈亏临界点、损益分歧点、收益转折点.通常是指全部销售收入等于全部成本时(销售收入线与总成本线的交点)的产量。以盈亏平衡点的界限,当销售收入高于盈亏平衡点时企业盈利,反之,企业就亏损。盈亏平衡点可以用销售量来表示,即盈亏平衡点的销售量;也可以用销售额来表示,即盈亏平衡点的销售额。 1.盈亏平衡点图的结构 2.盈亏平衡点和利润为什么会变化 3.管理决策对盈亏平衡点的影响 4.盈亏平衡点分析法的用途 展开 编辑本段基本作法 假定利润为零和利润为目标利润时,先分别测算原材料保本采购价格和保利采购价格;再分别测算产品保本销售价格和保利销售价格。

盈亏平衡点分析图 盈亏平衡点[1]的计算 编辑本段计算公式 BEP=Cf/(p-cu-tu) 其中:BEP—---盈亏平衡点时的产销量 Cf--—-——-固定成本 P--—---——单位产品销售价格 Cu—-——---单位产品变动成本 Tu-———--—单位产品营业税金及附加 由于单位产品税金及附加常常是单位产品销售价格与营业税及附加税率的乘积,因此公式可以表示为: BEP=Cf/(p(1—r)—cu) r—--——营业税金及附加的税率 按实物单位计算:盈亏平衡点=固定成本/(单位产品销售收入—单位产品变动成本) 按金额计算:盈亏平衡点=固定成本/(1—变动成本/销售收入)=固定成本/贡献毛率 盈亏平衡点

二、计算保本产量,根据产量与目标利润计算最低销价为盈亏平衡点: 三、分析找出固定成本与变动成本,计算盈亏平衡点: 收入—成本=利润 收入-(固定成本+变动成本)=利润 计算盈亏平衡点就是利润为零的时候

3.3.3物料平衡计算的方法和步骤

三、物料平衡计算的方法和步骤 (一)水泥厂的物料平衡计算 1.烧成车间生产能力和工厂生产能力的计算 (1)年平衡法 计算步骤是:按计划任务书对工厂规模(水泥年产量的要求),先计算要求的熟料年产量,然后选择窑型、规格,标定窑的台时产量,选取窑的年利用率,计算窑的台数,最后再核算出烧成系统和工厂的生产能力。 ①要求的熟料年产量可按式(3-1)计算: Q y = p e d ---100100G y (3-1) 式中 Q y ——要求的熟料年产量(t/a ); G y ——工厂规模(t/a ); d ——水泥重视高的掺入量(%); e ——水泥中混合材的掺入量(%); p ——水泥的生产损失(%),可取为3%~~5%。 当计划书任务书规定的产品品种有两种或两种以上,但所用的熟料相同时,可按下式分别求出每种水泥要求的熟料年产量,然后计算熟料年产量的总和。 Q y1=p e d ---1001001 1G y1 (3-2) Q y2= p e d ---1001002 2G y2 (3-3) Qy=Q y1+Q y2 (3-4) 式中 Q y1,Q y2——分别表示每种水泥要求的熟料年产量(t/a ); G y1,G y2——分别表示每种水泥年产量(t/a ); d 1,d 2——分别表示每种水泥中石膏的渗入量(%); e 1,e 2——分别表示每种水泥中混合材的渗入量(%); Q y ——两种熟料年产量的总和(t/a )。 ②窑的台数可按式(3-5)计算: n= 1 .8760 h Q Qy η (3-5) 式中 n ——窑的台数; Q y ——要求的熟料年产量(t/a ); Q h.1——所选窑的标定台时产量【t/(台·h)】; η——窑的年利用率,以小数表示。不同窑的年利用率可参考下列数值:湿法窑0.90,传统干法窑0.85,机立窑0.8~0.85,悬浮预热器窑、预分解窑0.85; 8760——全年日历小时数。 算出窑的台数n 等于或略小于整数并取整数值。例如,n=1.9,取为两台,此时窑的能力稍有富余,这是允许的,也是合理的。如n 比某整数略大,取该整数值。例如n=2.1或

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