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: 137

Скачиваний: 0

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

Немаловажное значение имеют и конструктивные осо­ бенности оборудования систем отвода конвертерных га­ зов. Нашедшая широкое распространение в Японии^система отвода конвертерных газов без дожигания обеспе­ чивает увеличение выхода годного на 1,5—2,5% за счет

сокращения механических потерь металла с

выбросами

и выносом ввиду малого зазора между срезом

горловины

реторты и кольцевой заслонкой [97—100].

 

Указанные выше факторы, естественно, не исчерпыва­ ют всех причин относительно низкого выхода годного в

кислородно-конвертерном

производстве

США. Этому,

в

частности,

способствует

периодическое применение

в

некоторых

цехах кислородно-топливных

горелок и кар­

бидов кальция и кремния для увеличения доли лома в шихте.

В отечественных кислородно-конвертерных цехах вы­ ход годного при разливке стали в изложницы колеблется от 87,6 до 90,4% (табл. 18). Как показал анализ состоя­ ния производства в рассматриваемых цехах, достигнутый уровень выхода годного, как правило, не отвечает мак­ симально возможным его значениям в существующих условиях из-за имеющихся недостатков в работе цехов. К числу таких недостатков следует в первую очередь от­ нести непостоянство состава передельных чугунов, в ко­ торых отклонения концентраций элементов от минималь­

ного значения составляют по углероду 5—37%, кремнию

19—200%, марганцу 14—157% и сере 28—180%.

Наи­

меньшим постоянством состава характеризуются

чугуны

в цехах 3 я И. Наиболее постоянный химический

состав

имеет чугун в цехе Е. При отсутствии должных

средств

автоматического контроля и управления процессом непо­ стоянство состава чугунов приводит к необходимости проведения после окончания продувки корректировки со­ става и температуры металла большинства плавок Кроме того, на выход годного заметное влияние оказы­ вают качество извести, чистота кислорода, темп выпуска плавок и др. Устранение отмеченных недостатков будет

1 По данным за 1970 г., в цехе И корректировка состава и тем­ пературы металла проводилась на 80% плавок при суммарной про­ должительности корректирующих додувок в зависимости от их коли­ чества на плавку от 1 до 20 мин (в среднем 6,5 мин). За тот же период в цехе Ж потери времени на корректировку плавок составили 1,15% фактического времени работы конвертеров.

7*

9

9


Т а б л и ц а

18. Расходные коэффициенты

металлошихты

и выход

годного

в кислородно-конвертерных

 

 

 

цехах при выплавке кипящей стали*'

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ц е х и

 

 

 

 

 

 

 

Статьи

 

А

 

Б2

в

* 1

Е

Ж

3

и

 

 

 

 

 

 

Металлозавалка, т/т:

 

1,0767

1,0540

0,8877

 

 

0,8546

 

0,8814

 

чугун*2

 

 

0,8850

0,8647

0,9225

0,8771

лом

 

 

 

0,0261

0,0310

0,2255

0,2100

0,2854

0,2684

0,2160

0,2409

0,2572

Ферросплавы:

 

0,0050

0,0040

0,0037

 

 

0,0056

0,0050

 

 

ферромарганец

 

0,0030

0,0028

0,0028

0,0060

ферросилиций

 

0,0001

 

0,0002

0,0010

 

 

 

 

0,0003

алюминий

 

0,0020

0,0002

0,0002

0,0001

0,0003

0,0005

0,0005

0,0009

Железо

из руды

 

0,0067

0,0150

0,0001

0,0020

0,0027

0,0034

0,0036

0,0039

0,0004

 

 

 

 

 

1,1146

1,1060

1,1174

1,1012

1,1557

1,1323

1,1476

1,1295

1,1419

Отходы

и брак, т/т:

 

 

 

0,0086

0,0100

0,0270

0,0270

0,0156

0,0239

0,0116

литники

 

 

0,0100

0,0060

 

 

 

0,0010

 

 

0,0138

0,0032

 

скрап

 

 

0,0012

0,0030

0,0031

0,0040

0,0056

0,0017

0,0105

0,0033

0,0080

 

 

 

 

 

0,0005

 

0,0002

 

 

 

0,0003

 

 

 

 

 

 

 

0,0067

0,0090

0,0068

0,0060

0,0081

0,0060

0,0116

0,0155

0,0100

 

 

 

 

 

0,0962

0,0950

0,0987

0,0802

0,1150

0,0976

0,0958

0,0836

0,1123

 

 

 

 

 

0,1146

0,1060

0,1174

0,1012

0,1557

0,1323

0,1476

0,1295

0,1419

Выход

жидкой стали, % • •

91,4

91,4

91,2

92,7

90,1

91,4

91,7

92,6

90,2

Выход

годного, %

 

89,7

90,4

89,5

90,8

86,5

88,3

87,1

88,5

87,6

*'

Д а н н ы е

отчетных калькуляций

за 1970 г.

 

 

 

 

 

 

 

 

*2

По ц е х а м Е, Ж и И с учетом

чушкового чугуна.

 

 

 

 

 

 

 

*3 По цеху Д обрезь непрерывного

слитка.

 

 

 

 

 

 

 

 

*' П о цеху

Д включая угар

на

У Н Р С , составляющий

0,0103 т/т.

 

 

 

 

 


способствовать дальнейшему повышению эффективности конвертерного производства.

Отчетные показатели выхода годного (табл. 18) из-за недостатков в учете поступления жидкого чугуна, орга­ низации взвешивания лома, оприходования отходов про­ изводства и по другим причинам не отражают фактиче­ ское значение расхода шихтовых материалов и выхода годного. Количество жидкого чугуна, поступающего из доменного цеха в миксерное отделение, на всех отечест­ венных заводах устанавливают по разности между мас­ сой ковша с чугуном, фиксируемой в доменном цехе, и массой ковша после слива чугуна в миксер. При этом взвешивание чугуновозных ковшей производится нерегу­ лярно. Например, в цехах Б2 и В масса ковшей прини­ мается по предыдущему взвешиванию. В результате оприходованная миксерным отделением масса чугуна не соответствует действительной из-за неучета потерь чугу­ на с настылями и скрапом в ковшах.

Кроме того, на заводах неточно организован учет ко­ личества доменного шлака, поступающего с чугуном в миксерное отделение конвертерного цеха: Его определя­ ют путем постоянной скидки на массу поступающего из доменного цеха чугуна, которая, как правило, ниже фак­ тического поступления доменного шлака. Так, по данным за 1969 г. [78], эта скидка составила на заводах от 0,18 до 0,68%, в то время как по отвесным миксерных отде­ лений количество шлака, например, в цехах Б и Б2 и В оказалось равным 1,0—1,2%. В результате вместо чугуна конвертерными цехами оприходовано значительное ко­ личество доменного шлака.

Производимое во всех конвертерных цехах взвешива­ ние чугуна перед заливкой в конвертер и тарирование заливочных ковшей не. обеспечивают точного учета рас­ хода чугуна, поскольку его определяют не по показаниям весов миксера, а по отвесным доменного цеха, за выче­ том потерь чугуна в миксере. Тем самым завышаются показатели расхода чугуна в кислородно-конвертерных цехах.

В большинстве цехов (за исключением Д и Е) тари­ рование вагонов МПС после разгрузки лома не произво­ дится. Масса поступающего в вагонах мусора учитывает­ ся визуально при их приемке на завод. Взвешивание поступающего из копрового цеха лома производится в кон-

101

вертерных цехах нерегулярно. Также нерегулярно взве­ шиваются и тарируются платформы с оборотным ломом

(за исключением цехов В и 3).

В результате

отраженный

в калькуляциях себестоимости

конвертерной

стали рас­

ход лома является неточным.

В ряде цехов 2, В и 3) точность в определении рас­ хода металлошихты и выхода годного нарушается из-за учета сдачи слитков в прокатные цехи по теоретической массе, при этом контрольные взвешивания плавок произ­ водятся нерегулярно. Так, в 1969 г. контрольные взвеши­

вания производились в цехах Б2

и 3 соответственно пять

и один раз, в то время как Инструкцией по планирова­

нию, учету и калькулированию

себестоимости продукции

на предприятиях черной металлургии они предусматри­ ваются не реже одного раза в месяц.

Наряду с нерегулярным взвешиванием отходов про­ изводства при сдаче их копровым цехам совершенно не отражаются в отчетных данных конвертерных цехов или отражаются лишь частично извлекаемые в отвалах и в шлаковых дворах отходы металла, а также его потери с мусором. При этом создается положение, исключающее возможность определения истинной величины отходов, а следовательно, и выхода жидкой стали. Как правило, в кислородно-конвертерных цехах при калькулировании себестоимости продукции эти потери относят на статью «Угар», искажая тем самым его фактическую величину.

Кроме того,

снижение выхода годного в отечествен­

ных кислородно-конвертерных цехах с разливкой

стали

в изложницы (исключая цех £j) обусловливается

боль­

шими потерями

металла

при разливке и с браком,

кото­

рые при производстве

углеродистой кипящей стали со­

ставили в 1970 г. от 18,5 до 52 кг/т (табл.

18). От 30 до

78% указанных

суммарных потерь металла

относятся на

недоливы. Особенно велики потери металла в виде недо­ ливов в цехах Е и 3. Значительное снижение выхода год­ ного в цехах Ж, 3 я И связано с высокими потерями с браком, составляющими 10—15,5 против 2,0—6,8 кг/т в остальных цехах.

Следовательно, в отечественных кислородно-конвер­ терных цехах имеются значительные резервы увеличения выхода годного. Максимальный эффект в этом возможен при устранении наряду с организационными технологи­ ческих недостатков, касающихся обеспечения постоянст-

102


ва состава и повышения качества шихтовых материалов. При этом вопрос об оптимальном составе чугуна для кис­ лородно-конвертерного производства приобретает перво­ степенное значение.

Ниже рассматриваются парные зависимости выхода

жидкой стали от определяющих его

величину факторов

в наиболее характерных условиях

работы каждого из

рассматриваемых цехов. Зависимости были установлены на основе корреляционного анализа в условиях строгого постоянства всех прочих переменных параметров, связан­ ных с выходом годного. Этим и объясняется относитель­ но небольшая совокупность точек на графиках, хотя мас­ сив исходной информации составлял около 7500 плавок.

Зависимость выхода жидкой стали от содержания кремния в чугуне (рис. 28) носит явно выраженный экс­ тремальный характер, причем максимум выхода жидкой стали для различных цехов соответствует примерно одно­ му и тому же содержанию кремния в чугуне независимо от содержания в нем марганца, интенсивности продувки, структуры металлозавалки, качества шихтовых материа­ лов и т. д. Последними определяется лишь характер вза­ имного расположения кривых, т. е. абсолютная величина выхода жидкой стали для одного и того же содержания кремния в чугуне.

Увеличение выхода жидкой стали по мере роста кон­ центрации кремния в чугуне примерно до 0,8% связано с технологическими особенностями процесса. При низких

концентрациях кремния процесс растворения извести за­ тягивается, в результате чего удлиняется бесшлаковый период. При этом получают развитие в начале продувки процессы интенсивного образования окислов железа, ко­ торые частично ассимилируются формирующимся шла­ ком, а частично выносятся в систему газового тракта вос­ ходящими потоками газов.

По той же причине, особенно при низких концентра­ циях марганца в шихте, на ранней стадии продувки в ло­ кальных объемах относительно холодной ванны созда­

ются

благоприятные

условия (высокие

концентрации

С

и Ог)

для протекания

процессов обезуглероживания,

что

в отсутствие достаточного количества

жидкоподвижного

гомогенного шлака приводит к различным по силе вы­ бросам металла и снижению выхода годного. Это наблю­ дается даже при относительно высоких концентрациях кремния и марганца в шихте. Так, в цехе Д при попытке значительно повысить основность шлака (сверх 4) путем присадок извести при неизменных параметрах продувки наблюдались сильные выбросы металла. Отмечено, что спокойный (без выбросов) ход процесса наблюдается в условиях, когда образуется равномерно распределенный по объему ванны металло-шлаковый расплав; последнее возможно только при участии в процессе достаточного количества гомогенного шлака.

По мере увеличения концентрации кремния улучша­ ются условия шлакообразования и снижается интенсив­ ность процессов окисления железа и выбросов на ранней стадии продувки. Однако при этом прямо противополож­ но действует другой фактор — увеличение угара компо­ нентов чугуна, хотя доля его в шихте с ростом концент­ рации кремния снижается. В результате повышение вы­ хода годного происходит до тех пор, пока сокращение по­ терь железа со шлаком и пылью в начальный период продувки не будет перекрываться их увеличением за счет угара компонентов металлошихты. При концентрациях кремния в чугуне сверх 0,9% угар компонентов металло­ шихты становится доминирующим фактором, которым в основном и обусловлено дальнейшее снижение выхода годного.

Специальное изучение вопроса о переделе чугунов с различным содержанием в них кремния1 позволило опре-

1 См. стр. 117.

104