Файл: Роменец, В. А. Технико-экономический анализ кислородно-конвертерного производства.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.10.2024

Просмотров: 123

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

ческие показатели процесса гарантируют возможность непрерывной работы (N1) из N установленных в цехе конвертеров. Увеличение числа установленных в цехе конвертеров при работе цеха по классической системе обусловливает рост продолжительности текущих просто­

ев и холодных

ремонтов;

начиная

с N = 3 он

приобрета­

ет

затухающий

характер

(рис. 12). Увеличение в балан­

се

времени

продолжительности

указанных

простоев с

ростом

N в

значительной

степени перекрывается сокра­

щением

продолжительности нахождения

конвертеров

в резерве. В результате общее количество простоев в ка­ лендарном году снижается, а годовая производитель­ ность агрегатов возрастает; особенно это заметно при увеличении числа конвертеров с двух до трех.

Классическая система в отличие от других имеет су­ щественный недостаток, который заключается в требо­ вании максимально возможного постоянства производст-

боо

1

1

I

I

!

I

L _ _ l < ?

 

г

3

U

5

S

7

 

 

число

конвертеров

в цехе

 

Рис. 13. Коэффициент использования и стойкость футеров­ ки, отвечающие непрерывной работе (N1) установленных

в цехе конвертеров:

/ — коэффициент

использования конвертеров при классической систе­

ме работы;

2 — т о ж е ,

при

работе

агрегатов

с перекрытием

циклов;

3 — то ж е ,

при

работе

по

системе

с з а м е н о й

реторт; 4

стойкость

футеровки

 

 

 

 

 

 

 


венно-технических показателей процесса; последними определяются величины по статьям баланса времени ра­ боты агрегатов, что в первую очередь относится к циклу плавки, стойкости футеровки и циклу холодного ремон­ та. С увеличением N это требование приобретает еще большее значение, усложняя тем самым организацию работы цеха. Коэффициент использования конвертеров,

начиная с N = 3-^-4, изменяется несущественно,

асимпто­

тически приближаясь к 0,76

(рис. 13, кривые 1 и 2), т. е.

к значению, отвечающему

условиям работы

агрегатов

с перекрытием циклов; коэффициент использования кон­ вертеров при работе по системе с заменой реторт равен 0,86 (рис. 13, кривая 3). Кроме того, при классической системе минимальная стойкость футеровки, обеспечива­ ющая при прочих равных условиях непрерывность ра­ боты (N—1) из N установленных в цехе конвертеров, возрастает опережающе по отношению к N (рис. 13, кривая 4), что также создает определенные трудности в увеличении числа конвертеров в таком цехе. С орга­ низационной точки зрения, если уровень устойчиво до­ стигнутых производственных показателей гарантирует непрерывность работы (N—1) из N установленных кон­ вертеров, предпочтительным при классической системе работы следует считать цех в составе трех-четырех кон­

вертеров. Достигнутые в

мировой

практике показатели

Тпл, п и tx.p

практически

повсеместно

позволяют

перей­

ти на работу

цехов с тремя, а в

ряде

случаев и

с че­

тырьмя конвертерами. Строительство цехов в составе трех конвертеров в последнее время приобретает все более широкий размах. Имеется уже опыт эксплуата­ ции цеха в составе четырех конвертеров в одном блоке [53]*. Вопрос об оптимальном составе кислородно-кон­ вертерного цеха при классической системе работы в каж­ дом отдельном случае должен решаться в увязке с кон­ кретными условиями производства (особенности техно­ логии передела, емкость агрегатов и т.д.) и техникоэкономическими показателями (особенно капиталовло­ жений в объекты основного и вспомогательных произ­ водств) .

* Такой цех функционирует с весны 1967 г. на заводе Рейнхаузен фирмы Krupp Huttenwerke A. G. Масса выпускаемых плавок состав­ ляет около 120 т.

62


Таким образом, изучение различных систем работы кислородно-конвертерных цехов позволяет считать наи­ более совершенной систему с заменой реторт, которая лишена присущих классической системе недостатков ор­ ганизационного плана.

Исследование влияния показателей процесса на го­

довую производительность агрегатов при

различных си­

стемах работы кислородно-конвертерных

цехов (табл.

12) показало, что наиболее эффективным

мероприятием,

обеспечивающим при неизменной массе плавки увеличе­ ние производительности агрегатов при любой из рас­ сматриваемых систем работы цеха, является максималь­ но возможное сокращение продолжительности цикла плавки, а при работе с перекрытием циклов еще и по­

вышение

стойкости

футеровки.

 

 

 

 

Т а б л и ц а

12. Степень

влияния

различных

факторов

 

 

 

 

 

на

годовую

производительность

 

 

 

 

 

кислородных конвертеров,

%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Система работь цеха

 

 

 

 

Показатели

 

 

класси­

с

перекры­

с

заменой

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ческая

тием циклов

 

реторт

Цикл плавки

 

 

 

89,0

 

70,0

 

87,0

Стойкость

футеровки . .

. .

 

22,5

 

1,0

Продолжительность

текущих

11,0

 

1,0

 

11,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

То

же,

холодных

ремонтов

.

 

6,5

 

—•

То

же,

замены реторты

на

 

 

 

 

1,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Математическое описание статей баланса времени работы агрегатов, расчет продолжительности текущих простоев и холодных ремонтов для всех существующих емкостей агрегатов можно рекомендовать к использова­ нию в проектной и исследовательской практике.


Анализ факторов, определяющих продолжительность плавки в агрегатах различной емкости

Решение вопросов, касающихся экономической целе­ сообразности внедрения новых конструктивных прора­ боток или различных мероприятий по совершенствова­ нию технологии передела, возможно только при нали­ чии данных, характеризующих работу агрегатов в нор­ мальных условиях. Дело в том, что достигнутый уро­ вень показателей процесса зачастую не отражает дейст­ вительных его возможностей в силу имеющихся техно­ логических и организационных недостатков в работе аг­ регатов и цехов. Исключение влияния последних позво­ ляет установить уровень производственно-технических показателей для нормальных условий протекания кисло­ родно-конвертерного процесса. Применение таких пока­ зателей в проектной и исследовательской практике, а также при сравнительном анализе работы кислородноконвертерных цехов обеспечивает сопоставимость усло­ вий сравниваемых вариантов.

Продолжительность конвертерной плавки является одним из основных показателей процесса. Она оказыва­ ет непосредственное влияние на структуру баланса вре­ мени работы агрегатов, условия службы футеровки и оборудования, величину топливно-энергетических затрат, а также на материальный и тепловой балансы плавки и, как следствие этого, в значительной степени определя­ ет уровень всех экономических показателей кислородноконвертерного процесса.

В связи с этим практический интерес представляет исследование влияния конструктивных особенностей тех­

нологического и энергетического

оборудования цехов,

качества

шихтовых

материалов,

технологии

передела

и

емкости

агрегатов

на продолжительность

периодов

и

цикла кислородно-конвертерной

плавки.

 

Нормальная продолжительность периодов кислород­ но-конвертерной плавки установлена по данным плавочного контроля при производстве углеродистой кипящей стали (Зкп) в отечественных цехах с агрегатами емко­ стью от 30 до 250 т. В ряде случаев при определении

64


продолжительности выполнения отдельных операций (заделка летки, уход за горловиной и т. д.), которые не фиксируются в плавильных картах, привлекались дан­ ные хронометражных наблюдений. Помимо указанных, в работе широко использованы данные зарубежной пра­ ктики за 1967—1970 гг., отвечающие относительно близ­ ким к отечественным условиям работы кислородно-кон­ вертерных цехов, что в первую очередь относится к вы­ плавляемому сортаменту и составу шихтовых материа­ лов. Нормальная продолжительность периодов цикла кислородно-конвертерной плавки и характер ее зависи­ мости от емкости агрегатов установлены на основе ана­ лиза и последующей статистической обработки указан­ ных выше данных.

Для кислородно-конвертерного процесса характерно четкое разграничение цикла плавки на периоды: а) за­

валка лома;

б) заливка

чугуна; в)

продувка; г) по-

валка,

взятие

проб, ожидание

анализа,

корректировка

состава

и температуры металла;

д)

разделка отверстия

и выпуск; е)

межплавочный простой.

 

Влияние

различных

факторов

на

продолжитель­

ность указанных выше периодов кислородно-конвертер­ ной плавки рассматривается ниже.

Продолжительность периода завалки определяется в основном конструктивными особенностями завалочных средств и качеством применяемого металлолома. Приме­

няемые в настоящее

время

в зарубежных

кислородно-

конвертерных цехах

напольные (машины

Кальдерона)

и крановые [54] средства

с объемом скипов 45—60 мъ

позволяют производить завалку всего обусловленного тепловыми возможностями процесса лома (до 30% от ве­

са металлозавалки) за один прием. В результате

незави­

симо от емкости агрегатов продолжительность

периода

завалки

в большинстве случаев не

превышает 1,0—

2,0 мин

(рис. 14), чему в значительной

мере способству­

ют повышенные требования к качеству применяемого ме­ таллолома.

Опыт эксплуатации одного из отечественных (цех Д) и зарубежных кислородно-конвертерных цехов выявил существенные преимущества планировочного решения, предполагающего расположение шихтарника параллель­ но или на продолжении загрузочного пролета под одной крышей. Такое расположение шихтарника позволяет без

5-231

65