Разработка рациональной технико-экономической структуры переработки электронного лома тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.01, кандидат технических наук Погосян, Аркадий Тигранович

• Погосян, Аркадий Тигранович
• кандидат технических наук
• 2007

Оглавление диссертации кандидат технических наук Погосян, Аркадий Тигранович

Введение.

Глава 1. Аналитический обзор литературы.

1.1 Классификация золотосодержащего сырья и методов его переработки.

1.1.1 Классификация вторичного золотосодержащего сырья.

1.1.2 Методы переработки вторичного золотосодержащего сырья в крупных металлургических компаниях мира.

1.2 Математические методы решения задач планирования производства.

1.2.1 Математические модели задач оптимизации.

1.2.2 Классификация задач оптимизации.

1.2.3 Использование основных теорем двойственности.

Глава 2. Выбор и обоснование новых технологий переработки электронного лома.

2.1 Состав сырья, классификация исходных данных.

2.2 Классификация новых технологий переработки электронного лома.

2.3 Укрупнённая структура технологии переработки электронного лома.

Глава 3. Расчёт калькуляции и программно-алгоритмический комплекс расчёта себестоимости производства золота системы

Состав-Схема».

3.1 Расчёт калькуляции себестоимости производства 1 кг золота.

3.1.1 Расчёт калькуляции себестоимости производств 1 кг золота по системе Схема-9-Состав-5.

3.2 Матрица полученных значений себестоимости и анализ возможностей получения оптимального выбора.

3.3 Программно-алгоритмический комплекс расчёта значений себестоимости золота системы «Схема-Состав».

3.3.1 Алгоритм расчёта количества основных материалов, требующихся для получения золота.

3.3.2 Алгоритм расчёта количества основных материалов, требующихся для получения золота по первой технологии.

3.3.3 Алгоритм расчёта количества основных материалов, требующихся для получения золота по второй технологии.

3.3.4 Алгоритм расчёта количества основных материалов, требующихся для получения золота по шестой технологии.

3.3.5 Алгоритм расчёта количества основных материалов, требующихся для получения золота по седьмой технологии.

3.3.6 Алгоритм расчёта количества основных материалов, требующихся для получения золота по восьмой технологии.

3.3.7 Алгоритм расчёта количества основных материалов, требующихся для получения золота по девятой технологии.

3.4 Описание программного комплекса и результаты практического применения его на ОАО «ЩЗ В ДМ».

Глава 4. Математическая модель выбора оптимальной технологии переработки электронного лома.

4.1 Содержательная формулировка задачи планирования переработки электронного лома.

4.2 Математическая модель задачи.

4.2.1 Решение поставленной задачи в среде MS Excel.

4.2.2 Отчёты в среде MS Excel как средство дополнительной информации о построенной модели.

4.3 Построение двойственной задачи и её численное решение.

4.3.1 Анализ использования ресурсов.

4.3.1.1 Смысл двойственных оценок в условиях поставленной задачи.

4.3.1.2 Определение допустимого интервала запаса ресурса.

4.3.1.3 Статус ресурсов.

4.4 Анализ эффективности переработки.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка рациональной технико-экономической структуры переработки электронного лома»

Актуальность работы. Во всем мире дорожают добыча руд и получение из них цветных металлов, особенно благородных, в частности золота и серебра. К основным причинам этой тенденции относятся следующие:

- уменьшение запасов руд цветных и благородных металлов, увеличение затрат на добычу и производство этих металлов;

- расширение национальных и международных усилий по стабилизации и контролю цен на сырьевые ресурсы;

- необходимость обходиться собственными источниками сырья, особенно стратегическими;

- выполнение международных и государственных требований по охране окружающей среды, в связи с чем удаление и захоронение отходов становятся все более затруднительными;

- быстрое увеличение цен на источники сырья и энергии, что делает рецикл отработанных продуктов и оборудования более эффективным, чем использование первичного сырья.

Особая роль благородных металлов обусловлена также их высокой ценой и влиянием на финансовую систему и внешние экономические связи. Использование вторичного металлосодержащего сырья в современном мировом производстве металлов быстро и неуклонно растет. В ряде промышленно развитых стран производство вторичных металлов составляет 30-40 % от общего объема первичного производства.

Суммарная масса электронного лома в России приближается к 1 млн.т. Переход к рыночной экономике привел к остановке и ликвидации тысяч нерентабельных производств и образованию на их месте многих сотен тысяч тонн металлолома. Образовавшиеся отходы, с одной стороны, наносят огромный вред окружающей среде, с другой — представляют собой ценнейшие ресурсы, по содержанию полезных компонентов в сотни и тысячи раз превосходящие природные источники. Все это создает предпосылки для развития в России крупномасштабного производства вторичных металлов, для создания новой отрасли металлургической промышленности.

В последнее время стало известно, что извлечение только драгоценных металлов из-за их низкого содержания в ломе невыгодно. Поэтому одна из основных целей, преследуемой при переработке многокомпонентного лома, - извлечение из него меди, олова, свинца, никеля и др.

Таким образом, на данном этапе решения заданной проблемы стоит необходимость разработки оптимальной структуры переработки золотосодержащих отходов с минимальной себестоимостью затрат на переработку. Решение поставленной задачи предполагает достаточную сложность, поэтому для быстрого поиска оптимального решения необходима разработка и внедрение программного комплекса.

Цель работы. Целью работы является разработка оптимальной технологической, технической и экономической структуры переработки золотосодержащего электронного лома с целью получения минимальной себестоимости, а также программного обеспечения для решения задач выбора схем управления процессом в условиях острой конкуренции на рынке производства драгоценных металлов. Задачи исследования

• Провести исследование существующих видов вторичного золотосодержащего сырья, предложить классификацию исходного сырья;

• Выбрать и разработать новые технологии переработки электронного лома с учётом опыта России и зарубежных стран;

• Построить и исследовать матрицы полученных значений себестоимости переработки исходных составов по предложенным технологиям;

• Исследовать закономерности поведения значений себестоимости в зависимости от характеристик перерабатываемого сырья;

• Разработать единый алгоритм расчёта значений себестоимости получаемого золота и его программная реализация;

• Создать на основе найденных критериев математическую модель выбора оптимального плана переработки электронного лома;

• Разработать общий алгоритм анализа возможностей внедрения предлагаемых технологий.

Методы исследования. В работе использованы стандартные методы химического, минералогического и ситового анализа. Для проведения эксперимента использованы заводское оборудование, обжиговые плавильные печи, магнитные и электросепараторы и др. Для решения поставленных задач были использованы методы математического и линейного программирования. Основные положения теории двойственности.

Научная новизна состоит в следующем:

• на основе проведённого анализа существующих видов вторичного золотосодержащего сырья и технологий (российских и зарубежных) предложена его новая классификация;

• разработаны, опробованы и предложены новые технологические схемы переработки электронного лома;

• на основе разработанной блочной структуры представления предлагаемых технологий проанализированы закономерности и тенденции изменения себестоимости получаемого золота;

• разработан единый (общий) программно-алгоритмический комплекс расчёта значений себестоимости получаемого золота в системе «Состав-Схема»;

• построена и программно реализована математическая модель выбора оптимальной технологии переработки различного электронного лома;

• на основе построенной математической модели выбора оптимальной технологии переработки электронного лома предложен алгоритм анализа последствий внедрения решений.

Практическая значимость. Разработаны и проверены в промышленном масштабе новые схемы переработки электронного лома по предложенным классификациям составов. Разработано программное обеспечение для решения задачи о поиске минимального значения себестоимости производства 1 кг золота при переработке некоторых видов золотосодержащего сырья по нескольким видам технологий для ОАО «ЩЗ ВДМ».

Апробация результатов. Результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на:

• 60-я научная конференция студентов МИСиС (Москва, 2005 г.)

• 9-я международная научно-техническая конференция (п.Канака, АР Крым, 2006 г.)

Публикации. Основное содержание диссертационной работы отражено в 2 печатных работах и 2 тезисов докладов.

Структура и объём работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырёх глав, заключения и списка литературы. Общий объём работы составляет 154 стр.

Заключение диссертации по теме «Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)», Погосян, Аркадий Тигранович

Основные результаты работы:

• на основе проведённого анализа существующих видов вторичного золотосодержащего сырья и технологий (российских и зарубежных) предложена классификация его составов;

• разработаны и предложены новые технологические схемы переработки электронного лома; на основе принципа взаимозаменяемости схем предложена блочная структура схем;

• на основе рассчитанных значений себестоимости по всем комбинациям составов и технологий установлены и проанализированы закономерности и тенденции изменения себестоимости;

• разработан единый (общий) программно-алгоритмический комплекс расчёта значений себестоимости получаемого золота системы «Состав-Схема» в среде MS Excel для быстрого поиска значений в условиях острой конкуренции на рынке драгоценных металлов;

• сформулирована и решена задача выбора рациональных схем переработки различного лома;

• на основе построенной математической модели разработан алгоритм исследования возможностей внедрения предлагаемых решений и проанализированы результаты внедрения для практических возможностей ОАО «ЩЗ ВДМ»

Экономический эффект от внедрения работы составит более 1 млн. руб. в год и позволит:

• ускорить расчёты с поставщиками;

• снизить себестоимость золота в среднем от 5 до 28 %;

• увеличить производительность цеха по переработке электронного лома;

Заключение

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Погосян, Аркадий Тигранович, 2007 год

1. Адамов В.Е., Ильенкова С.Д., Сиротина Т.П. Экономика и статистика фирм.-М.: Инфра-М, 2005, с.45-165

2. Алесинская Т.В., Сербии В.Д., Катаев А.В. УМП «Экономико-математические методы и модели. Линейное программирование».- Таганрог.: ТРТУ, 2001, с. 26-41

3. Акулич И.Л. Математическое программирование в примерах и задачах.-М.: Высшая школа, 1986, с.29-39

4. Аффинажный завод Рэнда//Металлургия золота в Южной Африке/Р.Ж. Адамсон; Пер.с анг. И.С. Стахеева.- Иркутск, 1975.-Ч.П, гл.8.-с.268-333

5. Аффинажный завод Рэнда (K)AP)//Erzmetal.-1986.- №7/8. с.355-357

6. Баранов А.А., Минушек. Технология вторичных металлов. -М, Металлургия, 1988 г., 63 с.

7. Бережная Е.В., Бережной В.И. Математические методы моделирования экономических систем.-М.: Финансы и статистика, 2005, с.14-52

8. Бредихин В.Н. и др. Электродинамическая сепарация дроблённого лома.- Цветные металлы., 1988 г., №4

9. Вертакова Ю.В., Козьева И.А., Кузьбожева Э.Н. Управленческие решения: разработка и выбор.-М.: ДМК Пресс, 2004, с. 14-3 6

10. Газета «Бизнес», среда, 13 сентября 2006, №170, -12 с.

11. Газета «Ведомости: компании и рынки», четверг, 2 февраля 2006 №17

12. Газета «Коммерсант», четверг 24 марта 2005 №51

13. Газета «Коммерсант. Металлургия», четверг, 28 февраля 2002 №35

14. Газета «Коммерсант. Металлургия», четверг, 11 июля 2002 №119

15. Газета «Коммерсант», суббота 5 марта 2005 №39

16. Гарнаев А.Ю. Самоучитель VBA.-M.: БХА-Петербург, 2003, с. 19-46

17. Гончаров В.Г. Производство золота в России в 2001 г.: краткие итоги и ближайшие перспективы/Драг.металлы. Драг.камни.- 2002, №4,- с. 110-113

18. Гуськов С.В. Налоги в экономике предприятий.-М.: Издательский дом «Дашков и Ко», 2005,- 110 с.

19. Гутин В.А. Выделение и переработка магнитной фракции один из путей повышения извлечения драгметаллов//Цветные металлы, 1988, N 1, с.28-29

20. Дмитриев Г.М. Процесс аффинирования золота.-М.: Цв.металлы, 1999, с.50-52

21. Евсеев Е.А. Математические методы принятия управленческих решений: рабочие материалы.-СПб., 2005, с.35-58

22. Журнал «Коммерсант-Власть», ст. «Кому принадлежит Россия: цветная металлургия», 9 октября 2001

23. Журнал «Профиль», ст. «Как закалялась сталь», 29 мая 2000

24. Зайцев H.JI. Экономика промышленного предприятия.-М.: Инфра-М, 1998, 287 с.

25. Заявка Польши № 248216. Способ извлечения золота из отработанных и изношенных печатных плат. кл.с22В, 2004 г.

26. Заявка Японии № 59-52695. Способ выделения меди из отработанных печатных плат.21.01.01

27. Заявка Японии N 61-186428. Извлечение золота. Опубл. 20.08.02

28. Заявка Японии N 62-186428. Извлечение серебра и меди из их сплавов. Опубл. 20.08.01

29. Заявка Японии N 62-280331. Способ извлечения золота из скрапа. Опубл. 5.12.95

30. Заявка Японии N 62-238337. Опубл. 19.10.96

31. Золото и серебро/Юсновы металлургии./Ред.кол. Ю.А. Быховский и др. -М., 1968: Малые, благородные и радиоактивные металлы, с.206-321

32. Извлечение золота из бракованных печатных плат.-ТАООС, 1991,5.95.359

33. Изыскание и разработка технологии получения аффинированного золота из катодного и шлихового золота комбината «Алданзолото»: Отчёт о НИР/Иргиредмет; Рук. А.И. Карпухин.-Иркутск,1991, -37с.

34. Инструкция по планированию, учёту и калькулированию себестоимости продукции на предприятиях по добыче и обработке драгоценных металлов и алмазов. Гиналмаззолото.-М.: 1994, 396 с.

35. Карасев А.И., Кремер Н.Ш., Савельева Т.И. Математические методы и модели в планировании.-М.: Экономика, 1987, 56 с.

36. Карпов Ю.А. Проблемы пробоотбора, пробоподготовки и анализа вторичного сырья, содержащего драгоценные металлы//Заводская лаборатория.- 1996.- №10. с.4-7

37. Колас Б. Управление финансовой деятельностью предприятия. -М.: Финансы, 1997, с.43-91

38. Косоруков О.А. Методы количественного анализа в бизнесе.-М.: Инфра-М, 2005, с.61-76

39. Котляр Ю.А., Меретуков М.А., Стрижко JI.C. Металлургия благородных металлов.-М.: МИСиС. Издательский дом «Руда и металлы», 2005, с.85-102

40. Кузьменко В.Г. Программирование на VBA 2003. -М.: Бином-Пресс, 2004, с.36-85

41. Купряков Ю.П., Радзиховский В.А. Сбор и заготовка лома и отходов цветных металлов.-М., Металлургия, 1998 г., -68 с.

42. Курицкий Б.Р. Решение оптимизационных задач средствами MS Excel.-M.:BHV, 1997, с.41-74

43. Лебель Й., Цигенбальг С., Кроль Г., Шлоссер Л. Проблемы и возможности утилизации вторичного сырья, содержащего благородные металлы.- В сб.: «Теория и практика процессов цветной металлургии»: Опыт металлургов в Германии, М.: Металлургия, 1987, с.74-89

44. Леоненков А.В. Решение задач оптимизации в среде MS Excel.-СПб.: БХВ-Петербург, 2005, с.46-52

45. Мамонов С.Н. Процессы химического осаждения в аффинаже золота и серебра: Автореф. Дис.канд.техн.наук.-Красноярск, 2000, 20 с.

46. Масленицкий И.Н. Металлургия благородных металлов.-М.: Металлургия , 1972, -368 с.

47. Меретуков М.А., Орлов A.M. Металлургия благородных металлов. Зарубежный опыт.-М.:Металлургия, 1991.- с. 451

48. Меретуков М.А., Стрижко Л.С. Современное состояние производства золота за рубежом.-М.: Цветметинформация, 1995.- с.59

49. Металлургия благородных металлов/Масленицкий И.Н., Чугаев Л.В., Борбат В.Ф., Никитин М.В., Стрижко Л.С.-М.: Металлургия, 1987.- с. 432

50. Мейерович А.С., Меретуков М.А., Породнов В.П. Перспективные способы извлечения благородных металлов из растворов: Обзорная информация //М.: Гиналмаззолото, 1992

51. Независимая газета, 31 октября 1996, с.4

52. Орлова И.В. Экономико-математическое моделирование.-М.: ВУЗ-М, 2005, 78 с.

53. Патент 2039097 РФ, МКИ С22 В 11/02. Способ извлечения золота из продуктов аффинажа/ А.И.Карпухин, С.Г. Григорьев, Г.Е. Гельман, А.Ф. Ращенко.-№5015485/02; Заявление 05.12.91; Опубл. 10.07.95, Бюл. № 19

54. Патент России N 2001133. Опубл. 15.10.93

55. Патент Румынии № 78371. Кл.с22В 11/04,1986

56. Патент США N 5009755. Опубл. 23.04.91

57. Патент США N 5030274. Опубл. 09.07.91

58. Патент США N 5188162. Опубл. 23.02.93

59. Переработка вторичного сырья, содержащего драгоценные металлы/Ю.А. Карпов.-М.: Гиналмаззолото, 1996, 290 с.

60. Перспективные технологии аффинажа благородных металлов//А.И. Карпухин, И.И. Стелькина, С.Г. Рыбкина и др.//Цв.металлы.- 2001, -№5.- с.29-31

61. Производство аффинированного золота и серебра на АО «Уралэлектромедь»/К.А. Плеханов, А.Б. Лебедь, С.С. Набойченко и др.//Цв.металлы,- 1999, №5.- с. 27-29

62. Протасов В.Ф. Анализ деятельности предприятия (фирмы): производство, экономика, финансы, инвестиции, маркетинг. -М.: Финансы и статистика, 2003, с.200-234

63. Протасов В.Ф., Матвеев А.С. Развитие алмазной промышленности России и эффективность инвестиций. -М.: Полярный круг, 2004, с.203-224

64. Пуск и освоение технологии аффинажа золота на Колымском аффинажном заводе/ А.И. Карпухин, И.И. Стелькина, Л.А. Медведева и др.//Цв.металлы.- 1999.- №10.-с.21-23

65. Решение экономических задач на компьютере/Каплан А.В., Каплан В.Е., Мащенко М.В., Овечкина Е.В.-М.: КНОРУС, 2005, 45 с.

66. Рожков И.М., Сычёв В.И.Экономико-математические методы и модели.-М.:МИСиС, 1994, с. 18-26

67. Рубинштейн Т.Б. Планирование и расчёты денежных средств фирм и компаний. -М.: Ось-89,2001, с.80-83

68. Салманов О.Н. Математическая экономика с применением Mathcad, MS Excel.-СПб.: БХВ-Петербург, 2003, с.69-75

69. Сергеев И.В. Экономика предприятия. -М.: Финансы и статистика, 2001, с.246-267

70. Семёнов Г.А. и др. Организация заготовки и переработки лома и отходов цветных металлов. -М, Металлургия, 1981 г., 340 с.

71. Стрижко Л.С. Металлургия золота и серебра.-М.: МИСиС, 2001. с.257-289

72. Технологический регламент для разработки проекта опытно-промышленной экстракционной установки извлечения золота из производственных растворов ЩЗ ВДМ/Иргиредмет; Рук. А.И. Потапов.- Иркутск, 1990. 49 с.

73. Федеральная программа «Производство драгоценных металлов из вторичного сырья», проект, 1996

74. Филимонов Н.В., Козыркин Н.А., Горенков Н.Л., Филимонова П.А. Извлечение драгоценных металлов из техногенных силикатов//Комплексное использование минерального сырья, 1987, N 7, с. 84-86

75. Филимонов Н.В., Козыркин Н.А., Горенков H.JL, и др. Извлечение драгоценных металлов из техногенных силикатов//Комплексное использование минерального сырья, 1988, N9, с.96-102

76. Хазанова Л.Э. Математические методы в экономике.-М.: Волтерс Клувер, 2005, -56 с.

77. Чернов В.П. Введение в линейное программирование. СПб.: Наука, 2002, с.28-46

78. Четыркин Е.М. Финансовая математика. -М.: Дело, 2001, с.149-166

79. Шашурин Ю.С. Себестоимость в оперативном управлении предприятием. -М.: ДеКа, 2000,-212 с.

80. Шевченко В.Н. Линейное программирование и целочисленное линейное программирование. 4.1-Горький: ГГУ, 1976, 74 с.

81. Шевченко В.И., Кривашина Е.С., Осипов В.И. и др. Переработка отходов продукции радиоэлектронных и электротехнических отраслей в СССР и за рубежом./Обзор НИОКР и информ.-патпентных материалов.-М., 1990 г. 317 с.

82. Уткин Н.И. Производство цветных металлов.-М.: Интермет-Инжиниринг, 2000, с.417-442

83. Цветков В.А., Ленский Е.В. Финансово-промышленные группы РФ: полученный опыт и прогностические тенденции дальнейшего развития. -М.: Планета, 1999, с.24-62

84. Экономико-математические методы и модели./Н.И. Холод, А.В. Кузнецов, Я.Н. Жихар и др.; Под общей ред. А.В. Кузнецова. 2-е изд.-Мн.: БГЭУ, 2000, 412 с.

85. Юзов О.В., Седых A.M. Анализ производственно-хозяйственной деятельности металлургических предприятий.-М.: МИСиС, 2002, с.215-231

86. Bowmaker G., Kennedy В., Reid J.//Inorg.Chem., 1998, v.37, p.39-73

87. Erzmetall, 1994, B.47, S.554-560

88. International Gold Mining Newsletter 1996,10, p. 147

89. Jeffrey M.// PhD thesis, Curtin Univ/ Technolog, Perth, Austr., 1999

90. Jeffrey M.// Ritchi I.//J. Electrochem.Soc., 2001, v.148, D29-D36

91. Hinds H., Thomson J.// In.:Randol Gold Forum 96.USA., 1998, p.254-296

92. Koch P., Kasper R.//Aufbereitungs Technik. 1996, B.37, S.211-220

93. Marsden J., House L.//The chemistru of gold extraction. Ellis Horwood, N.Y., 1992, p. 157-160

94. Metals and Minerals Annual Review, 1998, p. 17-2697. MBM, 1999,305, p.47-51

95. Metals Analisys and Outlook, 1996,69, p. 10,16,18

96. Nicol M., Flemming C., Paul R.//In.: Extractive metallurgy of gold.Ed.G.Stanley.SAIMM, Johannesburg, 1987, p.831

97. Platinum, 1995, Johnson Matthey, London, 1995lOl.Sawaguchi Т., Yamada Т., Okinaka Y., Itaya K.//J.Phys.Chem., 1995, v.99, p.14149-14155

98. Thomson J.//In.:Randol Gold Forum 96.USA., 1996, p.361-364

99. Quach Т., Kochand D., Lawson F.// In: Proc. APCChE and Chemeca 93. Melbourne, Austr., Melb. 1993, Sept.26-29, p.101-105

100. Wadsworth M., Zhu X., Thomson J., Pereira C.// Hydrometallurgy, 2000, v.57, p. 1-11

101. Zeng J., Ritchi I., La Brooy S., Singh P.// Hydrometallurgy, 1995, v.39,p.277-292