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
ческие показатели процесса гарантируют возможность непрерывной работы (N—1) 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 (N— 1) 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 |