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: 161
Скачиваний: 0
каждого периода |
плавки |
(исключая период |
продувки) |
||
по |
формуле |
|
|
|
|
|
|
Q'K = aKMFx, |
|
(41) |
|
где |
— тепловые потери конвекцией, ккал; |
||||
|
ак— коэффициент |
теплоотдачи |
конвекцией, |
||
|
ккал/ |
(м2 • ч • |
град); |
|
|
|
At—разница |
температур |
поверхности |
футеровки |
|
|
и поступающего в рабочее пространство воз |
||||
|
духа, °С; |
|
|
|
|
|
F—площадь |
поверхности |
футеровки, |
м2; |
|
|
т— продолжительность |
контакта |
футеровки |
||
|
с воздухом, ч. |
|
|
|
Расчеты показали, что зависимость приходящихся на тонну стали суммарных тепловых потерь при свободной конвекции воздуха в рабочем пространстве реторт от емкости агрегатов носит экстремальный характер с ми нимумом для конвертеров емкостью 80—150 т (рис. 80).
Тепловые потери с охлаждающей фурму водой (Q'B, ккал/т) определяются по формуле
|
|
QB = CpAtgBrnp, |
|
|
(42) |
|||
где |
С р — теплоемкость |
воды, |
ккал/(кг-град); |
|
||||
|
At— разница в |
температуре воды |
на выходе |
|||||
|
и входе в фурменное устройство, °С; |
|
||||||
|
ёв—расход |
воды, кг/ |
(мин-т); |
|
|
мин. |
||
По |
т п р — продолжительность |
периода |
продувки, |
|||||
данным |
отечественных |
кислородно-конвертерных |
||||||
цехов |
выявлена |
тенденция |
к |
снижению |
расхода |
воды |
||
с увеличением емкости (рис. 81). Тепловые |
потери |
опре- |
0 |
50 |
100 |
150 |
200 |
250 |
Ш |
|
|
Емкость |
конвертера, т |
|
|
Рис. 80. Влияние емкости агрегатов на тепловые потери при свобод ной конвекции воздуха в рабочем пространстве реторты
182
0.045,
*0,0/5
О50 100 /50 200 250 300
|
Епщсть |
конвертера, т |
|
О 50 /00 /50200 250300 |
Рис. 81. Расход воды на охлаждение |
|
|||
|
Емкость конвертера, т |
|||
фурменного |
устройства в зависимости |
|
|
|
от емкости конвертеров в цехах: |
Рис. |
82. Потери тепла с во- |
||
/ — А; 2 — Б,- |
3-Е; |
4 — Ж ; 5 — Бг; 6 — 3; |
ДОЙ, охлаждающей фурмен |
|
7 — В; 8 — И |
|
|
ное |
устройство |
деляли по средним значениям расхода воды, определяе
мым по кривой рис. 82. |
|
At |
|
|
|
Температурный перепад воды |
на выходе и входе |
||||
в фурменное |
устройство |
составляет |
5—10° С |
(цех Б2). |
|
Для расчетов |
тепловых |
потерь эту величину принимали |
|||
равной 5° С; |
продолжительность |
периода продувки оп |
|||
ределяли по уравнению |
(20). При увеличении |
емкости |
агрегатов тепловые потери с водой на охлаждение фур мы снижаются (рис. 82).
Суммарные тепловые потери излучением через корпус реторты, отверстие горловины, при свободной конвекции воздуха в рабочем пространстве и с водой, охлаждаю щий фурменное устройство, для нормальных условий ра боты конвертеров в зависимости от емкости носят экс тремальный характер с минимумом значений для агре гатов емкостью 80—130 т (рис. 83).
Характерно, что расчетные суммарные тепловые по тери для нормальных условий работы конвертеров
в2—3 раза ниже, чем опубликованные по плавкам теку щего производства и балансовым плавкам. Это объяс няется прежде всего разли чием темпов выпуска плавок
всуществующих и нормаль
ных условиях работы кисло родно-конвертерных цехов. Например, в условиях цеха Е с конвертерами емкостью 100—130 т при проведении балансовых плавок с про должительностью цикла
Емкость конвертера, т
Рис. 83. Зависимость суммар ных тепловых потерь от емко сти кислородных конвертеров
183
51 |
мин |
суммарные |
тепловые |
потери |
составили |
26 600 ккал/т, т. е. примерно в 3,0 раза выше |
приведен |
||||
ных на рис. 83 расчетных тепловых потерь для |
агрегатов |
||||
такой же |
емкости при |
нормальных |
условиях работы |
||
с |
продолжительностью |
цикла плавки 33 мин. |
При нор |
мальной продолжительности цикла плавки в цехе Е, ко торая обеспечивается сокращением периодов завалки лома, заливки чугуна, продувки, повалки и выпуска со ответственно на 3,0; 1,5; 7,5; 8,0 и 1,0 мин, суммарные тепловые потери, как показали расчеты, снизятся при мерно на 25%. Немаловажным обстоятельством, обус ловливающим расхождение тепловых потерь в нормаль ных и существующих условиях работы агрегатов, явля ется то, что при составлении тепловых балансов все невязки относят на статью потерь, не раскрывая тем са мым истинного их смысла. Кроме того, опубликованные данные по тепловым балансам отвечают плавкам, прово димым в различные периоды кампании футеровки, что обусловливает значительные колебания величины тепло вых потерь относительно средних за кампанию. Все эти* отклонения поддаются учету по указанной выше методи ке расчета тепловых потерь.
Проведенные расчеты показали, что в диапазоне су ществующих емкостей агрегатов путем сокращения теп ловых потерь (рис. 83) можно увеличить расход лома на
8 |
кг/т, что соответствует |
изменению |
себестоимости |
стали |
в |
пределах 0,30 руб/т. |
Последнее |
обстоятельство |
необ |
ходимо учитывать в экономических расчетах и в первую очередь при сравнительном анализе показателей по ва риантам технологических, организационных или конст
руктивных решений |
с применением агрегатов различной |
емкости. |
|
Для экономических расчетов большое значение имеет |
|
учет влияния темпа |
выпуска плавок на тепловые потери |
и связанные с ними изменения структуры металлозавал- |
ки. Расчеты показали, что в пределах одной и той же
емкости |
агрегатов |
отклонениия |
в значениях |
тепловых |
||||
потерь |
в результате |
изменения |
темпа |
выпуска |
плавок |
|||
определяются не |
только абсолютным |
изменением |
про |
|||||
должительности |
цикла |
плавки |
от выпуска до |
выпуска, |
||||
но и тем, за счет каких |
именно периодов происходит |
его |
изменение. Изучение влияния емкости на структуру теп ловых потерь в кислородных конвертерах позволяет
184
дать математическую интерпретацию тепловым потерям в функции продолжительности отдельных периодов плав
ки. Для |
100—130-г |
кислородных |
конвертеров |
эта |
зави |
|||||||
симость описывается |
уравнением |
|
|
|
|
|
|
|||||
Q = 2400т |
+ 8537т |
+ 13540 ( т |
+ т |
+ т |
) + |
|
||||||
^- |
пл |
1 |
|
п р |
1 |
\, |
о 1 |
з.л 1 |
З.Ч) |
1 |
|
|
|
|
|
+ |
22314 (т„ + тв), |
|
|
|
(43) |
||||
где |
Q — средние |
суммарные |
тепловые |
потери, |
||||||||
|
|
ккал/т; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
т п л — продолжительность |
плавки, ч; |
|
|
|
|||||||
^пр> ^о> |
^ з . л > |
соответственно |
продолжительность |
пе |
||||||||
т з.ч> т п , т в — |
||||||||||||
|
|
риода |
|
продувки, |
осмотра, |
завалки |
ло |
|||||
|
|
ма, |
заливки |
чугуна, |
повалки |
и |
выпус |
|||||
|
|
ка, |
ч. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Уравнение |
(43) |
получено |
суммированием |
тепловых |
||||||||
потерь по отдельным |
периодам |
плавки, |
приходящихся |
|||||||||
на тонну |
стали. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Анализ структуры тепловых потерь показал, что ос новная их доля приходится на излучение через отвер стие горловины, особенно в период ожидания результа тов химического анализа. Более высокие тепловые поте ри наблюдаются в период додувок, когда степень полезного использования тепла значительно ниже, чем ь процессе плавки [78]. Таким образом, в снижении теп ловых потерь заложен значительный резерв увеличения расхода лома и повышения эффективности кислородноконвертерного производства в целом.
Удельные капиталовложения
вкислородно-конвертерные цехи
иобъекты общезаводского хозяйства
Определение эффективных путей дальнейшего раз вития сталеплавильного производства предполагает всесторонний учет как повышающихся требований к ка честву металла, так и экономических показателей рабо ты различных сталеплавильных агрегатов. Одним из основных показателей являются удельные капиталовло жения в объекты основного и вспомогательного произ водств, представляющие собой единовременные затраты
185