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: 184

Скачиваний: 0

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

подвижного парка (трансферкар), ориентировочно при­ няты равными 1% календарного времени. В этих усло­ виях общая продолжительность простоев составит 7,6% календарного времени.

Помимо указанных в балансе времени необходимо учитывать также простои, связанные с заменой реторт. Отсутствие опыта замены реторт по схеме рассматривае­ мого варианта, когда реторта непосредственно с трансферкара по направляющим надвигается на ремонтный стенд, не позволяет точно установить продолжительность этой операции. Поэтому она принята на уровне, харак­ терном для системы с заменой реторт, т. е. равной 4 ч. Тогда время указанных простоев будет определяться продолжительностью кампании конвертеров (К), которая зависит от стойкости футеровки (п), продолжительности кругового цикла (^ц) и времени простоя на продувочном стенде (/]):

Х = л ( / ц + *1).

(47)

Продолжительность контакта футеровки с расплавом

при маятниковом варианте составляет

48 мин, т. е.

в 1,2 раза выше, чем при классическом, в результате чего стойкость футеровки понизится примерно до 440 плавок.

Простои, связанные с заменой реторт, составят 1,9%, а их суммарная продолжительность достигнет 9,5% ка­ лендарного времени. Фактическое время занятости про­

дувочного стенда при этом

составит 330,3 суток. В тече-

 

 

 

 

 

334,1-1440

ние этого времени можно

будет

продуть

—— =

 

 

 

 

 

24-fv4,5

= 16881

плавку, что при средней

массе годной плавки

115 т

соответствует

годовой

производительности

1941,3 тыс. т.

 

 

 

 

Следует отметить,

что при маятниковой

схеме при

прочих равных условиях максимальную производитель­ ность можно достигнуть только в том случае, если про­ должительность такта R равна общей продолжительно­ сти всех остальных операций. Снижению при этом про­ должительности такта должно соответствовать такое же сокращение продолжительности всех прочих операций, которое в указанных условиях возможно путем увеличе­ ния скорости перемещения реторт. В таком случае мож­ но добиться эффекта и в повышении производительности

254


цеха. Следовательно, при маятниковой схеме по сравне­ нию с карусельной при существующих длительностях тех­ нологических операций скорость перемещения реторт имеет большое значение.

Цех с маятниковой системой работы, спроектирован­ ный на базе типового конвертерного цеха с классической

системой, должен

иметь два

работающих

конвертера.

Число плавок за сутки в таком цехе составит

1440

0

 

1440

0

 

.

0 _ с

 

1,095(^+4,5)

 

2 = 1,095 (57 +

4,5)

2 -

 

42,75 плавок.

Число резервных конвертеров устанавливается так

же, как и при карусельной системе:

 

 

 

 

 

Np= 42,75-3=

о,30.

 

 

 

 

 

 

440

 

 

 

 

 

Анализ показывает, что с точки зрения

величины ка­

питаловложений сооружение цеха с маятниковым вари­ антом работы приводит к их увеличению в абсолютном выражении по сравнению с капиталовложениями при классическом варианте на 1,8%. Затраты по статье «Ра­ бочие и силовые машины» оказываются ниже на 13,1%. Однако эта экономия не может перекрыть повышенных затрат по статье «Здания».

По величине удельных показателей по всем основ­ ным статьям затрат и в целом маятниковая система, как

и карусельная,

является неэффективной

по

сравнению

с классической

(табл. 54).

 

 

Себестоимость стали при маятниковой системе выше,

чем при классической, примерно на 1,4%

и

находится

на одном уровне с этим показателем при карусельной системе. Причины увеличения себестоимости при маят­ никовой системе относительно классического варианта те же, что и при карусельной.

Кроме указанных, маятниковая система имеет ряд других недостатков. Коэффициент использования обору­ дования газоочистки и утилизации тепла находится на уровне 50%. Производительность цеха (при неизменной продолжительности простоев) определяется не только продолжительностью продувки и занятости конвертеров на продувочном стенде, но и длительностью прочих опе­ раций. Возможности сокращения продолжительности этих операций крайне ограничены. При продувке дли-

255


тельностью 20 мин

максимальная

производительность

цеха

(2305,3 тыс. т/год)

достигается

при скорости

пере­

мещения реторт как минимум 15,29 м/мин,

а при продув­

ке длительностью 18 мин, когда максимальная

годовая

производительность

составляет 2514,9 тыс. т, 20,0

м/мин.

По величине

приведенных затрат

(табл. 57)

маятни­

ковая

система,

как

и

карусельная,

оказывается

неэф­

фективной по сравнению с классическим

вариантом.

Система работы с заменой реторт

В мировой и отечественной практике накоплен доста­ точно большой опыт эксплуатации кислородно-конвер­ терных цехов по системе работы со стационарными стен­ дами, но сменными ретортами. При такой системе кон­ вертер с изношенной футеровкой снимается со стенда и мостовым краном или трансферкаром перемещается

времонтное отделение, откуда таким же образом до­ ставляется на стенд резервный конвертер. Применение мостового крана для замены реторт целесообразно, оче­ видно, для конвертеров емкостью до 50 г, так как даже

вэтом случае грузоподъемность крана должна состав­ лять 200 т. Продолжительность замены реторты при

этом 1,5—2,0 ч. Увеличение грузоподъемности крана при большей емкости конвертера требует не только уве­ личения затрат на крановое оборудование, но и вызыва­ ет необходимость сооружения более мощного каркаса здания, что увеличивает капиталовложения. Для емко­ сти агрегатов 100—130-т целесообразно для этой цели применять напольные трансферкары. Этот метод в по­ следнее время довольно широко освещается в зарубеж­

ной литературе

[143—145, 151 —155].

По

зарубежным

данным [144, 145], время

на замену

200-т

конвертера

с помощью трансферкара

составляет

4—6 ч. Для 100-г

конвертера в цехе с рассматриваемой

системой

(рис. 90)

продолжительность

замены т 3 . р принята

равной 4 ч.

Время простоев

за

год,

связанных с заменой

реторт,

определяется по выражению (10).

Как было ранее установлено при анализе простоев, количество текущих простоев с учетом возможности про­ ведения в период смены реторты профилактических ре­ монтов и осмотров составляет для агрегатов указанной емкости 10,6% календарного времени. При продолжи-

256


Рис. 90. Схема и грузопотоки кислородно-конвертерного цеха со съемными ретортами емкостью 100—130 т;

I — энергетический пролет; / / — загрузочный

пролет;

/ / / — конвертерный пролет;

IV—разливочные

пролеты;

V — отделение

ре­

монта

разливочных

ковшей; VI — отделение

производства синтетических

шлаков;

1—3 — р а б о т а ю щ и е

конвертеры;

4, 5

ремонти­

руемые

конвертеры;

6 — ремонтные

стенды;

7 — сталевозные пути;

8—

пути д л я

перемещения трансферкар;

9

уборочные

пути;

10 — путь подачи чугуна; / / — путь

подачи

скрапа;

12 — состав п

о д разливку

 

 

 

 

 

 

тельности плавки 40 мин и стойкости футеровки 550 пла­ вок простои на замене реторт составят 1,44%, или 5,3 су­ ток. Фактическое время работы в году составляет 321,2 суток, а годовая производительность цеха с тремя конвертерами, работающими по системе с заменой ре­ торт, составит 3990,0 тыс. т.

Коэффициент загрузки оборудования газового трак­ та и утилизации тепла при такой системе достигает 45%, т. е. примерно на 15% выше, чем при классической си­ стеме работы цеха.

Абсолютная величина капиталовложений увеличится по сравнению с капиталовложениями в цехе с тремя кон­ вертерами, работающими по классической системе. Воз­ никает необходимость в сооружении ремонтного отделе­ ния с краном грузоподъемностью 30/5 г и двух ремонт­ ных стендов. В цехе требуется дополнительно иметь два резервных конвертера и два трансферкара. Последние имеют менее мощные конструкции, чем при карусельной и маятниковой системах, что снижает их стоимость на 38%- В связи с повышением годовой производитель­ ности требуется увеличение затрат в разливочный про­ лет и шихтовое отделение. Помимо этого, возникает не­ обходимость в сооружении дополнительного миксерного отделения с одним миксером. В результате капиталовло­ жения увеличиваются на 7,55 млн. руб., т. е. на 38,6% выше, чем в цехе с классической системой. Возможное увеличение высоты конвертерного пролета из-за необхо­ димости съема и перемещения реторты не принималось во внимание, так как наиболее вероятны конструктивные решения, обеспечивающие сохранение его высоты без изменений. Если же увеличение высоты конвертерного пролета в пределах одного метра и будет необходимым, то это, как показывают расчеты, существенно не изменит величину удельных капитальных затрат. Эти затраты для цеха с заменой реторт на 6,2% ниже, чем при клас­ сической системе работы цеха (табл. 54).

Система работы цеха с заменой реторт в отличие от карусельной и маятниковой систем не требует строгой синхронизации выполнения отдельных операций техно­ логического цикла, создает лучшие условия службы фу­ теровки (короче цикл), что приводит к сокращению удельного расхода огнеупоров и затрат по статье «Теку­ щий ремонт и содержание основных средств».

258


Расход электроэнергии будет также ниже, а по срав­ нению с классической системой увеличение его составит незначительную величину, которая практически не отра­ зится на расходах по переделу. Себестоимость стали по отношению к ее величине при классическом варианте ни­ же на 0,5% в результате снижения суммы амортизацион­ ных отчислений и всей условно постоянной части расхо­ дов по переделу.

Обращает на себя внимание тот факт, что сокраще­ ние продолжительности продувки в связи с различной организационной структурой производственных процес­ сов по-разному влияет на повышение годовой произво­ дительности. Лучшие возможности в этом отношении у цеха, работающего по системе с заменой реторт. При карусельной схеме на продувочном стенде предусмотрен один котел-утилизатор с необходимыми системами газо­ отвода и газоочистки, ремонт которых вызывает оста­ новку цеха. Очевидно, целесообразно, как и при маят­ никовой системе, иметь резервный котел-утилизатор с соответствующими системами или заменять наиболее из­ нашиваемую часть радиционного участка котла. Это, хотя и вызовет некоторое увеличение капиталовложений, но обеспечит устойчивую работу цеха, сократит текущие простои и величину удельных капитальных затрат на 3,5-5,0%.

При карусельной и маятниковой системах возможные колебания в стойкости футеровки по отдельным кампа­ ниям потребуют увеличения числа резервных конверте­ ров (до двух), что обусловит соответствующее повыше­ ние удельных капитальных затрат, которое при определе­ нии технико-экономических показателей не учитывалось.

Не учитывался также экономический эффект,

связан­

ный с изменением коэффициента загруженности

системы

утилизации тепла при различных вариантах работы це­ хов. Анализ показывает, что эти факторы не внесут су­ щественных изменений в экономические показатели ра­ боты цехов по рассматриваемым системам.

Абсолютная величина эффекта от применения систе­ мы работы цеха с заменой реторт по сравнению с клас­ сической не является постоянной и с изменением произ­ водственно-технических показателей (цикла плавки, стойкости футеровки, цикла холодного ремонта и теку­ щих простоев) может варьироваться в довольно широ-

17*

259