Файл: Писчиков М.М. Организация и планирование производства в черной металлургии учебник.pdf

—

Доля затрат на сырье и основные материалы составляет 70—80%. Затраты на твердое топливо составляют 6—12%, расходы по пере­ делу 12—20%.

Основные направления снижения себестоимости агломерата — использование отходов производства (окалины, колошниковой пыли и пр.), тщательная подготовка топлива, интенсификация процесса спекания.

Штаты аглофабрик зависят от количества установленного обору­ дования, степени механизации и автоматизации производственных процессов, уровня централизации ремонтного хозяйства.

Для большинства рабочих агломерационных цехов применяют повременно-премиальную систему оплаты труда.

§ 1. Технико-экономическая характеристика сталеплавильного производства

Сталеплавильное производство является промежуточным звеном между доменным и прокатным производствами.

Производство стали осуществляется в мартеновских печах, кон­ вертерах и электропечах. В настоящее время основная масса стали (около 70%) производится в мартеновских печах, что объясняется

197

исторически сложившимися условиями развития сталеплавильного производства.

По уровню развития мартеновского производства отечественная металлургия занимает ведущее место в мире. Советский Союз рас­ полагает самыми крупными печами в мире — 600- и 900-т. В печах емкостью более 200 т выплавляется свыше 80% объема мартеновской стали. Работа отечественных печей характеризуется высокими пока­ зателями съема стали с 1 м2 площади пода и часовой производитель­ ности. Например, на заводах Криворожском и им. Ильича суточный съем стали составляет 12— 14 т/м2, а часовая производительность 75— 80 т. Эти показатели примерно на 30—35% выше аналогичных пока­ зателей работы мартеновских печей в США.

Высокие показатели работы мартеновских печей обеспечиваются широким применением кислорода, сжатого воздуха и природного газа, передовой организацией производства, увеличением размеров печей, механизацией и автоматизацией производственных процес­ сов и совершенствованием технологии выплавки и разливки стали.

В настоящее время с применением кислорода выплавляется около 70% всей мартеновской стали. Наилучший эффект достигается при использовании кислорода для обогащения факела и продувки ванны в периоды плавления и доводки. Такое применение кислорода позво­ лило на отдельных заводах значительно сократить длительность плавки (до 3,25—3,30 ч).

Росту производительности мартеновских печей способствует также использование сжатого воздуха. Так, на КМК за счет этого интен­ сификатора производительность печей возросла на 9—10%.

Перевод мартеновских печей на отопление природным газом обес­ печивает повышение их производительности на 2—3%, при этом удельный расход топлива снижается на 3—4%. В 1970 г. с приме­ нением природного газа было выплавлено более 80% объема мартенов­ ской стали.

При укрупнении мартеновских печей в значительной мере улуч­ шаются технико-экономические показатели работы (расход топлива, энергии, огнеупоров, производительность труда, себестоимость стали, удельные капитальные затраты). Этому же способствуют автоматиза­ ция технологических процессов и механизация трудоемких операций.

На отдельных предприятиях рост производительности мартенов­ ских печей сдерживается недостаточной пропускной способностью разливочных пролетов. Применение непрерывной разливки стали, а также разливки с химическим и механическим закупориванием слитков ускоряет процесс разливки, улучшает качество стали и по­ вышает выход годного металла в прокатных цехах; при этом же от­ падает надобность в подготовке составов, отделении раздевания слит­ ков, обжимных станах.

Особое место в техническом прогрессе мартеновского производ­ ства занимает качество стали. Повышение его обеспечивается ва­ куумированием и обработкой жидкого металла синтетическими шла­ ками.

198

В последние годы широкое развитие в нашей стране получил кислородно-конвертерный процесс производства стали. Этот процесс по сравнению с мартеновским является более производительным и эффективным. Например, производительность 100-т конвертера равна производительности 600-т мартеновской печи. Удельные капиталь­ ные затраты на строительство конвертерного цеха примерно в 1,5 раза ниже удельных капитальных затрат на. строительство мартеновского цеха. Себестоимость конвертерной стали также ниже, чем мартенов­ ской.

Конвертерный процесс в большей мере, чем мартеновский, под­ дается механизации и автоматизации. По качеству конвертерная сталь не уступает мартеновской.

В кислородных конвертерах выплавляют углеродистую и низко­ легированную сталь. В настоящее время разрабатывают технологию выплавки в этих агрегатах легированной стали — электротехниче­ ской, нержавеющей и т. д.

За годы восьмой пятилетки введены в эксплуатацию конвертеры емкостью 100—300 т. В общей выплавке стали доля производства ее в кислородных конвертерах возросла с 4,4% в 1965 г. до 17,2%

в1970 г.

Втекущей пятилетке предусматривается дальнейшее увеличение производства конвертерной стали. Массу плавки во вновь вводимых

конвертерах намечено довести до 350 т. Доля конвертерной стали в общем объеме выплавки в 1975 г. должна составить около 30%.

Быстрый технический прогресс в народном хозяйстве СССР может быть обеспечен лишь при значительном повышении качества стали. Сталь с высокой механической прочностью, коррозионной стойкостью и другими специальными свойствами выплавляют в основном в элек­ трических печах.

Рост потребности в электростали обусловил развитие электро­ металлургии в направлении увеличения емкости печей и удельной мощности печных трансформаторов, совершенствования технологии и интенсификации процесса дуговой электроплавки, автоматизации теплового и технологического режимов плавки, механизации трудо­ емких процессов, разработки новых методов выплавки и разливки

стали.

В 1966— 1970 гг. были введены в строй электросталеплавильные цехи с дуговыми печами емкостью 100 и 200 т. К 1971 г. доля печей емкостью 45 т и более составляла около 50% в общей емкости всех электросталеплавильных печей. Емкость электропеней непрерывно увеличивается, поскольку при этом улучшаются технико-экономи­ ческие показатели работы (электрические и тепловые потери, произ­ водительность агрегатов и обслуживающего персонала, себестоимость

продукции, удельные капитальные затраты).

В электросталеплавильном производстве, так же как в мартенов­ ском и конвертерном, для интенсификации процесса выплавки стали широко применяется кислород. В 1970 г. доля электростали, выплав­ ленной с применением кислорода, составила около 60% от общей вы­ плавки. Использование кислорода повышает производительность пе­

199

чей (на 10— 12%), снижает расход электроэнергии, легирующих элементов шихты, электродов, огнеупоров и шлакообразующих ма­ териалов.

В настоящее время особое внимание уделяется улучшению ка-_ чества электростали. Совмещение процессов расплавления шихты и окисления примесей, применение кислорода для обезуглерожива­ ния металла, глубинное раскисление стали, обработка металла печ­ ным или синтетическим шлаком позволяют получать в печах боль­ шой емкости (100 т и более) металл такого же качества, как и в пе­ чах малой и средней емкости; это создает условия для массового производства высококачественных сталей широкого сортамента.

При обработке электростали синтетическим шлаком не только улучшается качество стали, но и повышается производительность печей (на 10—12%). Такой же эффект достигается и внепечным ва­ куумированием жидкой стали. Значительно улучшается качество стали при аргонной продувке жидкого металла в ковше.

Возрастающая потребность новых отраслей техники (атомная энергетика, радиоэлектроника и др.) в высококачественном металле обусловила в последние годы широкое развитие электрошлакового и вакуумно-дугового переплавов, плавки стали и сплавов в вакуумных индукционных печах. Осваивается промышленное получение ме­ талла электроннолучевым и плазменно-дуговым переплавом. Введена в эксплуатацию плазменно-дуговая печь с керамическим тиглем.

Наиболее широкое распространение получил разработанный в СССР метод электрошлакового переплава, позволяющий при не­ больших капитальных затратах получать сравнительно дешевый ме­ талл высокого качества. Этим методом в промышленных условиях получают крупные слитки (массой до 40 т).

В электросталеплавильном производстве широко внедряется ме­ ханизация и автоматизация трудоемких процессов и операций. Раз­ работаны и внедряются системы автоматизации электрического ре­ жима плавки, ведутся работы по автоматизации процессов производ­ ства специальных сталей. Например, разработана и внедрена си­ стема программного управления процессом электрошлакового пере­ плава. Почти все дуговые электропечи оборудованы устройствами для загрузки печи, а многие из них работают с электромагнитным перемешиванием металла. Механизируется загрузка в печь шлако­ образующих материалов, раскислителей и легирующих добавок. Разрабатывается оборудование для механизированной очистки, за­ правки печей и скачивания шлака.

При полной механизации процесса выплавки стали в дуговых печах значительно улучшаются и облегчаются условия труда, уве­ личивается производительность печей, обеспечиваются условия для автоматизации.

§ 2. Особенности сталеплавильного производства

Сталеплавильные процессы, так же как и доменный, являются физико-химическими процессами, но в отличие от него имеют полу­ закрытый и циклический характер.

200