TECHNIKI WYTWARZANIA I
Ćwiczenia 1. BILANS MATERIAŁOWY
TEORIA
Techniczna realizacja procesu:
zmiana własności, cech zasobu – surowców, materiałów pomocniczych, energii – w
wyniku celowego oddziaływania człowieka.
Czynniki decydujące o technicznej realizacji procesu:
Technologie produkcji:
zbiór operacji, procesów, metod, czynności, procedur oraz maszyn i urządzeń
stosowanych do produkcji danego produktu,
Typ i rodzaj stosowanych maszyn i urządzeń,
Liczba maszyn i urządzeń,
Rozmieszczenie maszyn i urządzeń.
Struktura technologii produkcji:
opis kolejności stosowania procesów, operacji w procesie produkcyjnym. Jest opisem
jakościowym produkcji.
Struktura procesu produkcji:
przy danej technologii opisuje kolejność stosowania maszyn i urządzeń
(wykonujących określone operacje lub procesy) na przedmiocie produkcji (uwzględnia
liczbę i parametry maszyn, urządzeń, przedmiotów produkcji). Jest opisem
ilościowym produkcji.
Struktury przedstawiamy w postaci:
Schematów
Zestawień (kart)
Schemat struktury technologii produkcji:
Co i z czego jest produkowane
Operacje jakim poddawany jest produkowany przedmiot
Zmiany jakim podlega przedmiot produkcji
Kolejność operacji i procedur
Schemat struktury procesu produkcji (podaje dodatkowo):
Ilość i rodzaj urządzeń wykonujących operacje, procesy
Ilość i rodzaj przedmiotów podlegających operacjom technologicznym
Charakterystyki maszyn i urządzeń
Schematy są podstawą informacji do opracowania:
Bilansów materiałowych
Bilansów energetycznych
Przepływu produkcji w zakładzie produkcyjnym, czyli przemieszczanie się przedmiotów
produkcji w czasie (Organizacja produkcji)
Bilanse
Każdy przepływ materiałów jest zbilansowany.
Bilanse sporządzamy w odniesieniu do:
Jednostki czasu
Jednostki produkcji
Ogólny schemat bilansu
U – urządzenie
W
0
– masa wejściowa
W
s
– masa wyjściowa (straty, odpady)
W – masa wyjściowa (produkt)
W
0
= W
S
+ W
E
0
– dostarczona energia
E
s
– straty energii
L – wykonana praca
E
0
= E
S
+ L
Ogólny schemat bilansu produkcyjnego
Q
1
(Q
2
+Q
3
)
Q
4
Q
5
[jednostka produkcji/jednostka czasu]
MIN (Q) – wąskie gardło
U
L
W
0
W
W
S
E
0
E
S
Q
1
Q
2
Q
3
Q
4
Q
5
PRODUKTY
ZAPOTRZEBOWANIE
WSAD
Schemat produkcji huty stali:
ZADANIE
jednostkowe zapotrzebowanie materiałów wejściowych (wsadu) – określa ile
jednostek wsadu potrzeba na wyprodukowanie 1 jednostki produktu, oznaczenie q
i
𝑞
"
=
𝑤
"
𝑝
"
[𝑀𝑔 𝑤𝑠𝑎𝑑𝑢 𝑀𝑔 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑘𝑡𝑢
⁄
]
uzysk – określa jaka część wsadu będzie w produkcie, oznaczenie η
i
𝜂
"
=
𝑝
"
𝑤
"
× 100[%]
udziały – określane w przypadku więcej niż jednego materiału wejściowego,
poszczególne udziały materiałów składowych we wsadzie, oznaczenie u
𝑤𝑠𝑎𝑑 "a"= 𝑢
"
;
× 𝑤
"
𝑤𝑠𝑎𝑑 "b"= (1 − 𝑢
"
;
) × 𝑤
"
SPIEKALNIA
WP
STALOWNIA
A
COS
WALC.
GOR. B.
WALC.
ZIMN. B.
Dane: η
i
, q
i
, 𝑢
@
ABCóEF"
, 𝑢
@
GłIJB
, p
6
, p
5
’
Korzystając z podanych wzorów wyznaczamy po kolei:
ilość blach gorąco walcowanych stanowiących wsad dla walcowni zimnej blach: 𝑤
K
wymagana produkcja blach gorąco walcowanych: 𝑝
L
zapotrzebowanie wsadu dla walcowni gorącej blach w postaci kęsisk płaskich: 𝑤
L
jest to zarazem wymagana produkcja COS‐u: 𝑝
M
= 𝑤
L
wsad do COS‐u (w postaci stali płynnej): 𝑤
M
jest to wymagana produkcja stalowni: 𝑝
@
= 𝑤
M
zapotrzebowanie wsadu metalicznego do stalowni: 𝑤
@
zapotrzebowanie na surówkę WP: 𝑝
N
zapotrzebowanie na złom: 𝑝
N
GłIJ
zapotrzebowanie na spiek samo topliwy: 𝑤
N
jest to zarazem wymagana produkcja spiekalni: 𝑝
O
= 𝑤
N
zapotrzebowanie na rudę żelaza: 𝑤
O