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
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 |