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

энергии. Все же остальные виды энергии заводы производят на спе­ циализированных станциях (ТЭЦ, ПВС, кислородная, компрессор­ ная и др.) и получают попутно с продуктами плавки или от установ­ ленных технологических агрегатов, производящих вторичные энер­ горесурсы.

Особенностью металлургических заводов является тесная взаи­ мосвязь между технологией производства и энергетикой. Основные металлургические агрегаты являются весьма энергоемкими-. Они не только потребляют энергию, но в большинстве являются и ее производителями, представляя собой мощные генераторы вторичных энергоресурсов — жидких, твердых и газообразных горючих про­ дуктов, отходящих газов и дыма с высокой температурой, физиче­ ского тепла раскаленного кокса, жидких продуктов плавки и т. д.

Энергетика все интенсивнее и глубже проникает в технологию металлургического производства и все теснее связывается с орга­ низацией производственных процессов. Наряду с увеличением объема потребления энергии и энергоносителей различного вида

Рост потребления энергии является следствием повышения уровня механизации и автоматизации, совершенствования технологических процессов, контроля и управления производственными процессами

иприводит к повышению технической культуры производства, облегчению условий труда и увеличению его производительности.

Энергетические затраты составляют значительную долю в расхо­ дах по переделу. Установление научно обоснованных нормативов расхода и параметров энергии и энергоносителей, сокращение по­ терь, более полное и рациональное использование вторичных энер­ гетических ресурсов оказывают существенное влияние на улучшение экономических показателей работы металлургических заводов.

Нормальная и эффективная работа металлургических агрегатов

ицехов может быть только при надежном и бесперебойном обеспече­ нии их энергией и энергоносителями различного вида. Энергия должна быть определенного качества: напряжения, силы тока, темпе­ ратуры, давления и др.

Текущая потребность завода в энергии и энергоносителях должна полностью покрываться либо собственным производством, либо поступлением извне и притом не только в среднем за смену, сутки или другой длительный отрезок времени, но и в каждый данный мо­ мент. Большинство видов энергии практически не поддается акку­ мулированию, поэтому объем производства энергии в каждый данный момент определяется размером ее потребления.

Особенностью энергетического хозяйства является неравномер­ ность потребления энергии приемниками на протяжении коротких отрезков времени, что зависит от количества включенных в сеть потребителей, их мощности, степени загрузки, технологического периода плавки или прокатки, режима работы агрегатов.

Вслучае напряженного баланса электроэнергии и других энер­ гоносителей существенное значение приобретает равномерность в по­

310

треблении энергии в течение суток. Возможное уменьшение разницы между максимальной и средней нагрузкой дает возможность удов­ летворить потребности в энергии меньшей установленной мощностью энергоустановок. Для более равномерного потребления и производ­ ства энергии и энергоносителей строится график работы цехов и агрегатов, энергопотребителей и энергопроизводителей.

Для обеспечения бесперебойного энергоснабжения весьма важно иметь резервные энергетические установки и правильно органи­ зовать профилактический ремонт энергоагрегатов.

Необходимо обеспечение рациональных нагрузок, максимального использования энергооборудования, повышения коэффициента по­ лезного действия его работы. При недогрузке трансформаторов и электрических двигателей, при работе последних с переменной на­ грузкой и с большой долей холостого хода (двигатели прокатных станов, кранов и др.) снижается один из основных показателей — коэффициент мощности (cos ф) электроустановок. При расчете за электроэнергию учитывают приплаты и скидки за установленный заводу коэффициент cos ф. При меньшей его величине начисляют приплаты к отпускной цене электроэнергии, при большей делают скидки.

На металлургическом заводе основным источником тепла, пара и дутья является ТЭЦ-ПВС. На крупных заводах с двумя и тремя обжимными станами имеются отдельные тепловые электрические станции — ТЭЦ и ЦЭС и паро-воздушная станция — ПВС. На за­ воде также работают котлы-утилизаторы за мартеновскими печами, нагревательными колодцами и печами прокатных станов, системы испарительного охлаждения доменных, мартеновских и нагрева­ тельных печей прокатных станов, самостоятельные котельные низ­

выработки электроэнергии — пар энергетических параметров (40— 140 ат и 450—570° С).

Потребность завода в тепле для теплофикационных нужд завода составляет 600—700, города 250—300 Гкал/ч, а в производственном паре 700—900 т/ч.

ТЭЦ металлургического завода с полным циклом представляет собою современную тепловую электростанцию мощностью 250— 450 МВт с турбинами, работающими на паре высоких параметров (100— 140 ат и 550—570° С). Однако на заводах имеются ТЭЦ и мень­ шей мощности, оборудованные устаревшим котельным и турбинным оборудованием, работающим на средних параметрах пара (40—45 ат, 350—450° С), установленным до Г940 г. Мощность ТЭЦ определяется потребностью завода в тепле с учетом газового баланса.

ПВС предназначена для снабжения доменных печей дутьем под давлением 3,5 ат и оборудована турбокомпрессорами различных типов в зависимости от полезного объема доменных печей. Для печей объемом 3200 м3 намечают установку турбокомпрессоров типа К-7000

311

производительностью по 7000 м3/мин с турбинами мощностью 30 МВт и параметрами пара 100 ат и 510° С и котлами высокого давления.

В зависимости от емкости мартеновских печей, размеров и про­ изводительности нагревательных колодцев и печей устанавливают

Системы испарительного охлаждения металлургических агрегатов производят пар низких (2,0—2,4 ат и 250° С) и средних параметров

испарительного охлаждения (за исключением доменных печей) на энергетические параметры пара (45 ат и 450° С).

Для повышения производительности труда в теплосиловом 'хо­ зяйстве металлургических заводов на ряде ТЭЦ—ЛВС предусма­ тривают установку информационных вычислительных машин ЦВМ-500, которые дадут возможность централизовать управление агрегатами, автоматизировать процесс пуска и остановки оборудо­ вания.

Снабжение металлургического завода электроэнергией произ­ водится от ТЭЦ и ПВС и энергосистемы через подстанции напряже­ нием 220/110 кВ. В Директивах XXIV съезда КПСС по пятилетнему плану развития народного хозяйства СССР на 1971— 1975 гг. на­ мечается строительство дальних линий электропередач переменного тока напряжением 750 и 1150 кВ и постоянного тока напряжением 1500 кВ. Снабжение электроэнергией заводов, расположенных на значительном удалении от источников энергии, производится током напряжением ПО либо 220 кВ через понизительные подстанции 220/220/10, 110/35/10 и 110/6/10 кВ глубоких вводов.

Максимальная нагрузка завода составляет 350—400 МВт, из которых 40—50% покрывается из энергосистемы. Число часов макси­ мума нагрузки 6000—6500 ч. Потребность завода в электроэнергии составляет 1,5—2,6-1 Ö9 кВт-ч в год.

К объектам газового хозяйства завода относятся установки для тонкой очистки доменного газа, газосбросные устройства для сжи­ гания избытков доменного газа, отдельно стоящие газосмесительные, газоповысительные и газокомпрессорные станции, газорегуляторные

игазозамерные пункты, а также межцеховые газовые сети.

Внастоящее время внутренними источниками газообразного топлива на металлургических заводах являются доменные и элек­ троферросплавные печи, коксовые батареи и конвертеры. От внешних источников поступают природный, попутный нефтяной и сжиженный газы. ’

На газе работают основные металлургические агрегаты, предъ­ являющие высокие требования к топливу. Для каждого из них в це­ лях обеспечения необходимой технологии требуется подача газа вполне определенной теплоты сгорания, давления и степени очистки.

312

Не меньшее значение имеет бесперебойность подачи газа каждому, даже весьма незначительному потребителю, так как возникновение кратковременного недостатка газа у отдельных потребителей при­ водит к значительным потерям в производстве. Это предопределяет необходимость иметь на заводе хорошую оперативную связь между газовым хозяйством и металлургическим производством для органи­ зации непрерывного контроля за распределением газа. При экс­ плуатации газового хозяйства очень большое значение имеют также вопросы техники безопасности.

Кроме горючих газов, металлургические заводы нуждаются в за­ щитных газах, которые применяют в цехах холодной прокатки и термических цехах для создания защитных атмосфер в нагреватель­ ных и термических печах, а также для продувки этих печей. Состав азотного газа 97% азота, 3% водорода. Состав диссоциацированного аммиака, получаемого из жидкого: 75% водорода, 25% азота. Станцию защитного газа оборудуют агрегатами производи­ тельностью 300 и 800 м3/ч азотного газа и 100 м3/ч диссоциацированного аммиака.

В настоящее время технологический кислород используют в до­ менном и сталеплавильном производствах, а технический кислород— для огневой зачистки металла и других автогенных работ. Для обо­ гащения доменного дутья, подачи кислорода в факел и в ванну мар­ теновских печей требуется кислород чистотой 95%, а для выплавки стали в кислородных конвертерах и электрических печах, а также для автогенных нужд 99,7%.

Кислородные станции оборудуются блоками разделения воздуха

производства кислорода чистотой 95 и 99,7%. Так, производитель­ ность кислородного блока БР-2 составляет 35 000 м3/ч, в том числе 11 000 м3/ч кислорода чистотой 99,7%.

На новых кислородных станциях, кроме кислорода, получают азот, криптон и неоно-гелиевую смесь.

В компрессорных станциях устанавливают турбокомпрессоры для выработки воздуха давлением 8 ат для технологических потре­ бителей и 7,5 ат для блоков разделения воздуха кислородной стан­ ции. На новых заводах эти агрегаты намечено установить на ПВС.

Металлургические заводы являются крупнейшими потребителями воды (хозяйственно-питьевой и производственной) для охлаждения конструктивных элементов агрегатов (70—80 %), газа, конденсата, металла и кокса (15—20%) и на прочие нужды (5%). Суммарный рас­ ход воды по всем переделам и нуждам составляет 125—150 м3/т стали. Расход технической оборотной воды равен 8— 10 м/с, свежей 3,5—4,0 м3/с и питьевой — около 0,1 м3/с.

Для исключения загрязнения водоемов на металлургических заводах все шире внедряют схему ^водоснабжения по оборотному циклу. При этом потребность завода в свежей воде для пополнения оборотных циклов составит 3—3,5 м3/с.

313