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
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 (Б2, 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