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

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

каждого периода

плавки

(исключая период

продувки)

по

формуле

 

 

 

 

 

 

Q'K = aKMFx,

 

(41)

где

— тепловые потери конвекцией, ккал;

 

ак— коэффициент

теплоотдачи

конвекцией,

 

ккал/

2 • 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