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: 187

Скачиваний: 0

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

Т а б л и ц а 58. Расходные коэффициенты

ыеталлошихты

и добавочных

материалов при различных методах

переработки

скрапа в шихте

кислородных

конвертеров

 

 

Внешние

источники тепла

Обыч­ Показатели ная

работа

/. Металлозавалка, т:

о

% о

«3

о3

Ш G со

0> <U и. СХ Ъ <и

t - я & я н и

Д О Я

кислородно -

к

 

топливные

 

В

К

 

горелки

Я

И

Я

 

Л

S

Я

вид топлива

со

о.

 

 

S

 

И

 

при ­

9

о

К

о

родный мазут

ХО

о.

а ю

о.

«и я

СО

газ

со

•л

 

 

 

•ео

чугун . . .

0,8442

0,6277

0,6372

0,6372

0,6433

0,6506 0,6474

лом . . . .

0,2310

0,4500

0,4500

0,4500

0,4500

0,4500

0,4500

ферросплавы:

 

 

 

 

 

 

 

ферромарга­

 

 

 

 

 

 

 

нец Мнб . .

0,0050

0,0062

0,0062

0,0062

0,0062

0,0055

0,0055

ферросилиций

 

 

 

 

 

 

 

Си45 . . . .

0,0004

0,0004

0,0004

0,0004

0,0004

 

 

алюминий

0,0002

0,0002

0,0002

0,0002

0,0002

0,0001

0,0001

железо из ру­

 

 

 

 

 

 

 

ды и ферроси­

0,0036

0,0036

0,0036

0,0036

0,0036 0,0036

0,0081

лиция . . .

И т о г о . .

1,0844

1,0881

1,0976

1,0976

1,1037

1,1098

1,1111

//.Отходы и брак,

т(-):

 

недоливки . .

0,0010

0,0010

0,0010

0,0010

0,0010

0,0010 0,0010

 

скрап

. . .

0,0120

0,0120

0,0120

0,0120

0,0120

0,0120 0,0120

 

в

том

числе

0,0095

0,0095

0,0095

0,0095

0,0095

0,0095 0,0095

 

на

разливке

0,0045

0,0045

0,0045

0,0045

0,0045

0,0045

0,0045

 

брак .

. . .

 

угар .

. . .

0,0669

0,0706

0,0801

0,0801

0,0862 0,0923

0,0936

 

И т о г о . .

0,0844

0,0881

0,0976

0,0976

0,1037

0,1098

0,1111

///.

Выход

годно­

 

91,9

91,1

91,1

90,6

90,1

90,0

 

го,

% .

. . .

92,2

IV.

Расход

доба­

 

 

 

 

 

 

 

 

вочных

мате­

 

 

 

 

 

 

 

 

риалов,

т:

 

 

 

 

 

 

 

 

известь

. . .

0,0678

0,0504 0,0512

0,0512

0,0517

0,0522

0,0520

18-231

265


Обыч­ Показатели ная работа

лома вне

давильного

Нагрев

сталеп. arperai

 

Продолжение

 

табл. 58

Внешние источники тепла

 

 

кислородно -

пьция

гмния

 

а

топливные

 

 

 

 

•я

горелки

 

 

 

К

вид

топлива

я

о.

 

s

 

X

 

ч

 

 

 

 

к

 

 

карбид

ее

 

феррос 75Си

при ­

 

к

 

 

 

Ю

 

 

родный

мазут

 

О.

 

 

 

га

 

газ

плавиковый шпат . . . . 0,0024 0,0018 0,0018 0,0018 0,0018 0,0018 0,0018

агломерат . . 0,0107 0,0107 0,0107 0,0107 0,0107 0,0107 0,0107

карбид

каль­

 

 

 

 

0,0312

 

ция .

. . .

карбид

крем­

 

 

 

 

0,0156

 

ния .

. . .

 

 

 

 

ферросилиций

 

 

 

 

 

0,0178

Си75 .

. . .

 

 

 

 

 

установлено специально проведенным исследованием, при постоянной интенсивности продувки пропорциональ­ но ее продолжительности. Механические потери металлошихты с выбросами из-за отсутствия производствен­ ных данных по всем вариантам приняты постоянными. Потери с корольками принимались пропорциональными количеству шлака, установленному на основании мате­ риального баланса плавки. Отходы на разливке и брак, мало зависящие от технологии передела, принимали во всех случаях постоянными.

Данные табл. 58 позволяют заключить, что любое из существующих мероприятий по увеличению доли лома в шихте конвертеров сверх оптимальных по тепловому балансу значений сопряжено со снижением выхода год­ ного, причем степень этого снижения находится в тесной связи с технологией передела. Так, при использовании в шихте предварительно нагретого вне сталеплавильно­ го агрегата лома уменьшаются цикл плавки и величина тепловых потерь, что позволяет соответственно сокра­ тить долю чугуна в шихте, обеспечивая тем самым уве­ личение выхода годного путем снижения угара компо-

266


нентов чугуна. Сокращение продолжительности продув­ ки при неизменной ее интенсивности также способствует снижению потерь железа с пылью, выносимой восходя­ щими потоками газов в систему газового тракта. Однако расчеты показывают, что это не может полностью ком­ пенсировать потери железа при предварительном нагре­ ве и с окислами в шлаке 1 ; в результате выход годного оказывается несколько ниже (табл. 58), чем при обыч­ ной технологии. При использовании в качестве дополни­ тельных источников тепла карбидов и особенно ферро­ силиция наблюдается наиболее низкий выход годного. Это обусловлено в первую очередь, особенно при приме­ нении в качестве топлива кремннйсодержащих материа­ лов, увеличением потерь металла с окислами железа и корольками в шлаке, количество которых при постоян­ ной его основности изменяется пропорционально содер­ жанию кремния в шихте, а также с пылью, выносимой в систему газового тракта, поскольку применение ука­ занных материалов сопровождается при постоянной ин­ тенсивности продувки увеличением ее продолжительно­ сти. Поскольку кремний ферросилиция и карбиды, ис­ пользуемые в качестве топлива, не играют роли легиру­ ющих добавок или раскислителей, относить их к основ­ ным материалам методически неверно. Поэтому они учтены в добавочных материалах, хотя в равной мере могут быть отнесены как технологическое топливо в со­ ответствующую статью расходов по переделу. При этом железо, вносимое в ванну ферросилицием, необходимо учитывать в заданном. Это не окажет заметного влия­ ния на окончательные результаты, но обеспечит воз­ можность объективного сравнения рассматриваемых ва­ риантов технологии по расходу металлошихты и выходу годного.

Изменения в технологии передела, возникающие при применении в качестве дополнительных источников теп­ ла различных видов топлива, приводят к изменению про-

1 Угар металла при предварительном его нагреве кислородно-топ­ ливными горелками установлен по опубликованным данным зару­ бежного опыта. Потери железа с окислами в шлаке получены на ос­ новании данных о количестве формирующегося шлака (из расчета материальных балансов плавок) и опубликованных производственных данных по его окисленности.

18*

267

Т а б л и ц а 59. Технико-экономические

показатели

работы

конвертеров

при различных

методах

 

увеличения доли лома

в

шихте

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н а г р е в

лома в конвертере с

применением

 

 

 

 

 

кислородно - топливных

 

 

 

Обычная

Нагрев

лома

горелок

 

 

 

Показатели

вне стале ­

 

 

 

карбида

ферроси ­

работа

 

плавильного

вид

топлива

карбида

 

 

лиция

 

 

 

агрегата

кальция

кремния

 

 

 

 

 

Си75

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

природный

м а з у т

 

 

 

 

 

 

 

газ

 

 

/. Продолжительность

перио­

дов плавки, мин:

 

завалки

скрапа

 

прогрева

скрапа . . . .

заливки

чугуна

 

продувки

выпуска прочих операций . . . .

2. Продолжительность

холод­

ного ремонта*1,

сутки . .

3.Удельные текущие простои, сутки/сутки

4. Стойкость футеровки, плав­ ки

5. Масса плавки, т . . . .

6.Баланс времени работы*2:

календарное время, сутки .

холодные ремонты*3 , сутки

% к календарному времени

текущие простои, сутки . .

%к календарному времени

%к календарному времени

фактическое время, сутки .

1,50

4,50

3,00

3,00

3,000

3,00

3,00

12,00

17,00

 

2,50

2,25

2,25

2,25

2,25

2,25

2,25

20,00

17,00

17,00

17,00

24,45

23,75

21,25

7,00

7,00

7,00

7,00

10,00

7,00

7,00

5,00

5,00

5,00

5,00

5,00

5,00

5,00

4,00

4,00

4,00

4,00

6,00

4,00

4,00

40,00

39,75

50,25

50,25

50,70

45,00

42,50

3,00

3,00

3,00

3,00

3,00

3,00

3,00

0,25

0,25

0,25

0,25

0,25

0,25

0,25

0,12

0,12

0,12

0,12

0,12

0,12

0,12

550

630

525

525

440

470

470

115

115

115

115

115

115

115

365

365

365

365

365

365

365

42,67

38,96

35,58

32,34

42,07

44,39

46,99

5,26

4,81

4,40

4,00

5,18

5,46

5,78

11,69

10,67

9,74

8,86

11,52

12,16

12,87

1,44

1,32

1,21

1,10

1,42

1,50

1,58

26,06

26,06

26,06

26,06

20,06

26,06

26,06

38,54

38,59

38,63

38,68

38,55

38,53

38,49

7,14

7,14

7,14

7,14

7,14

7,14

7,14

10,56

10,57

10,59

10,60

10,56

10,56

10,54

79,00

82,71

86,09

89,33

79,60

77,28

74,68

21,64

22,66

23,59

24,47

[21,81

21,17

20,46

217,27

217,27

217,27

217,27

217,27

217,27

217,27

321,20

321,60

321,97

322,32

321,27

321,01

320,73


 

 

 

 

Продолжение

табл. 59

 

 

 

Нагрев лома

в конвертере с

применением

 

 

 

 

кислородно-топливных

 

 

 

 

 

Нагрев лома

горелок

 

 

 

Показателока зат е ли

Обычная

вне стале ­

 

карбида

карбида

форроси -

работа

плавильного

вид топлива

 

 

агрегата

кальция

кремния

лиция

 

 

 

Си75

 

 

 

 

 

 

природный

м а з у т

газ

 

7.

 

Часовая

производитель-

172,5

173,5

 

137,4

124,9

136,1

153,3

 

 

 

 

 

 

8.

Годовая

производительность

 

 

 

 

 

 

 

 

одного установленного кон­

900,00

905,00

716,02

651,22

709,66

799,55

 

вертера*2,

тыс. т

 

1329,77

1340,00

1061,06

966,09

1049,35

1181,32

 

 

 

 

 

9.

Удельные

капиталовложе­

 

 

 

 

 

 

 

 

ния,

руб/т:

 

 

 

 

 

 

 

 

в

собственно сталеплавиль­

7—24

7—34

 

9—23

10—19

9—32

8—26

 

ный цех

 

 

 

 

6—79

6—88

 

8—59

9— 48

8—68

7—73

 

 

 

 

 

 

 

в

общезаводское хозяйство

8—84

8—94

 

9—69

10— 10

9—73

9—26

 

7—77

7—64

 

8—51

8 - 87

8—55

8—14

 

 

 

 

 

 

 

*' В

числителе — продолжительность

операций

по з а м е н е

футеровки, в з н а м е н а т е л е — продолжительность з а м е н ы

рабочем

стенде .

 

 

 

 

 

 

 

 

* 2

В

числителе — при классической

системе работы цеха,

в з н а м е н а т е л е — при системе

с з а м е н о й реторт.

162,4

846,50

1249,71

7-80 7—31 9—05 7—96

реторты на


должительности плавки, стойкости футеровки к произво­ дительности агрегатов.

Продолжительность плавки по всем вариантам уста­ новлена, исходя из ее значений, отвечающих нормаль­ ным условиям работы агрегатов при оптимальном по тепловому балансу расходе лома. При этом изменения в продолжительности отдельных периодов плавки, обус­ ловленные особенностью технологии передела, устанав­ ливались с учетом опубликованных производственных результатов и полученных на их основе расчетных дан­ ных. Расчеты проведены при условии использования ло­ ма с плотностью 1,5 т/м3 и значительного увеличения скорости завалки. Объем лома при расходе 450 кг/т со­ ставит 34,5 м3, что не позволяет заваливать его в один прием, так как при этом высота слоя лома в конверте­ ре составит около 2,75 м и он не будет полностью по­ крыт заливаемым чугуном. Это может вызвать закозление шихты и неизбежно приведет в период продувки к отражению кислородной струи на футеровку, увеличи­ вая тем самым ее износ. Кроме того, при применении кислородно-топливных горелок быстрый прогрев сверху такого слоя холодной шихты невозможен. В связи с этим в расчете при увеличении доли лома в шихте до 450 кг/т предусматривалась завалка в два приема, чем и объяс­ няется увеличение продолжительности этого периода плавки. Кроме того, продолжительность завалки скрапа при нагреве его вне сталеплавильного агрегата принята скорректированной на возможные при этом задержки из-за образования мостов и приваривания кусков горя­ чего скрапа к поверхности мульд (табл. 59). Продолжи­ тельность периода прогрева скрапа при применении кис­

лородно-топливных горелок определяли по

необходимому

в соответствии с тепловым балансом плавки

количе­

ству тепла, мощности

горелки (50 млн.

ккал/ч)

и

ее

термическому к. п. д.1 .

Продолжительный

прогрев

при

использовании мазутных горелок объясняется более низ­ ким их термическим к. п. д. и необходимостью очистки мазутоподводящих шлангов и фурмы паром, проводи­ мой перед началом и по окончании продувки в течение 1,5—2,0 мин [159]. Сокращение продолжительности пе-

1 Для газо-кислородных горелок 45%, для мазуто-кислородных 40% [163, 164].

271