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
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