Файл: Роменец, В. А. Технико-экономический анализ кислородно-конвертерного производства.pdf

Первый представляет собой обычную работу без ис­ пользования мероприятий по обеспечению равностойкости футеровки («1-2, рис. 93). С момента возникновения участков повышенного износа футеровки начинается ши­ рокое применение торкретирования («п-з, рис. 93), ко­ торое проводится по аналогии со вторым этапом I про­ граммы.

При сравнении указанных программ торкретирования более предпочтительной представляется I I программа. Дело в том, что средняя скорость износа торкрет-футе­ ровки независимо от применяемой программы торкрети­ рования является в одинаковых производственных усло­

теров фирмы Ford Motor Со, величину порядка 3,0— 3,5 мм за плавку1 . В результате в любых конкретных производственных условиях при достижении в результате торкретирования определенной стойкости футеровки не­ обходимо нанесение на нее независимо от применяемой программы слоя торкрет-материалов определенной тол-

300

кампанию футеровки оказывается большим, чем при при­ менении I I программы. В результате суммарная продол­ жительность подготовительно-заключительных операций (очистка поверхности футеровки от настылей, подготов­ ка торкрет-установки к работе, отвод газовой горелки по окончании обжига торкретированных участков футеров­ ки) при торкретировании по I программе выше за кам­ панию, чем по I I , что приводит к большей продолжи­ тельности приходящихся на плавку простоев агрегатов на горячих ремонтах, а следовательно, и к большему1 снижению их годовой производительности. Приблизи­ тельно пропорционально количеству проводимых за кам­ панию циклов торкретирования изменяется количество потерь торкрет-материалов в результате частичного их отскакивания при нанесении на поверхность рабочей фу­ теровки, что приводит к увеличению их удельного рас­

тельной. В силу отмеченных выше преимуществ примене­ ние I I программы торкретирования признано в мировой практике наиболее рациональным [196]. Поэтому в даль­ нейшем при анализе технико-экономических показателей первый вариант торкретирования не рассматривается.

Для упрощения расчета баланса времени и произво­ дительности агрегатов при работе с применением тор­ кретирования целесообразно затраты времени на выпол­ нение операций по наварке и обжигу торкретированных участков футеровки учитывать как межплавочные про­ стои агрегатов в продолжительности фактического вре­ мени, не выделяя их в балансе времени в отдельную группу простоев. На основании опубликованных данных о продолжительности выполнения операций по наварке и обжигу торкретируемых участков футеровки 220-7- кис­ лородных конвертеров фирмы Ford Motor Со в Дирборне (США) произведен расчет затрат времени на выполнение указанных операций применительно к условиям работы агрегатов емкостью 100—130 т. При этом отношение пло­ щади торкретируемых участков футеровки к поверхности рабочего объема реторт выше уровня ванны принято

1 В соответствии с проведенными расчетами на 2,0—2,5%.

301

одинаковым для 220- и 100—130-г конвертеров, а про­ должительность выполнения операций торкретирования принята пропорциональной соотношению поверхностей рабочих объемов реторт указанной емкости, которое ока­ зывается равным 1,0:1,8. Расчет баланса времени ра­ боты агрегатов и производительности цехов произведен с учетом рассмотренной выше методики определения исходных показателей'.

В конкретных производственных условиях, которым отвечают вполне определенные конструкция кладки и объем рабочей футеровки, стойкость последней и удель­ ный расход огнеупоров при работе без торкретирования определяются скоростью разрушения футеровки на уча­ стке максимального ее износа. В данном случае степень равномерности износа футеровки не оказывает влияния на величину удельного расхода огнеупоров, а определяет лишь количество отходов кирпича при холодных ремон­ тах. Однако в условиях, когда имеет место работа агре­ гатов с использованием в качестве огнеупорного покры­ тия торкрет-материалов, фактор равномерности износа, характеризующий разгар футеровки за кампанию, оказы­ вается решающим в определении графика проведения программы торкретирования и возможного в результате этого повышения стойкости футеровки. Увеличение стой­ кости футеровки (в плавках) при применении торкрети­ рования по абсолютной величине отвечает частному от деления остаточной толщины футеровки в месте наи­ меньшего ее износа (при обычной работе без торкрети­ рования) на скорость износа огнеупоров на данном уча­ стке футеровки. С ростом степени равномерности износа возможности в увеличении стойкости футеровки путем торкретирования снижаются.

Определение возможного увеличения стойкости футе­ ровки в результате торкретирования проводилось на ос­ новании фактических данных о характерном разгаре футеровки 100—-130-г конвертеров НЛМЗ .

Средние значения скоростей износа огнеупоров рабо­ чей футеровки и других показателей, определяющих воз­ можное увеличение стойкости при торкретировании и

1 При этом за основу принимались производственно-технические показатели работы агрегатов: т п л = 40 мин, т х р = 3 суток, т т п = = 0,12 сутки/сутки.

302

расход торкрет-материалов, рассчитывали .по каждому

виях плавного изменения профиля износа футеровки по высоте не оказывает заметного влияния на результаты расчетов. Среднее значение скорости износа огнеупоров (в мм за плавку) по каждому ряду кладки на различных горизонтах рабочего пространства определялось как частное от деления сработанного за кампанию слоя футе­ ровки 1 на выраженную в плавках ее стойкость. Получен­ ные данные позволили установить характер изменения средних значений скоростей износа огнеупоров по высоте

в конце кампании установлена теоретически возможная стойкость по рядам кладки на различных горизонтах ра­ бочего пространства реторты. Максимальное значение теоретически возможной стойкости (1500 плавок) имеет место в расположенных ниже уровня ванны рядах клад­ ки. Такое увеличение стойкости в результате торкрети-

Рис. 94. Средние значения скоростей износа рабочей футеровки кон­ вертера на различных горизонтах

1 Определялся как разность между толщиной рабочей футеровки в начале и в конце кампании.

303

рования отвечает идеальному случаю, когда при продол­ жительности кампании футеровки 1970 плавок (против 470 плавок при работе без торкретирования) коэффици­ ент использования огнеупоров рабочей футеровки горло­ вины и стен оказывается равным примерно 100%. Тех­ нико-экономические показатели работы агрегатов находятся в прямой связи с масштабами применения торкретирования'.

С расширением масштабов торкретирования, с одной стороны, сокращается удельный расход огнеупоров и за­ трат на текущие ремонты, а с другой — увеличиваются продолжительность цикла плавки2 , удельный расход тор­ крет-материалов, энергозатрат и других расходов на тор­ кретирование. Степень влияния масштабов торкретиро­ вания на изменение уровня указанных показателей неодинакова. Поэтому при оценке эффективности торкре­ тирования по сравнению с обычной работой рассматри­ ваются несколько вариантов увеличения стойкости путем торкретирования в диапазоне 100—1500 плавок.

установлено по данным о толщине навариваемого за кам­

отп

По каждому из вариантов общая толщина наваривае­ мого за кампанию слоя торкрет-футеровки определялась как произведение скорости разрушения такой футеровки3 на выраженное в плавках увеличение ее стойкости в ре­ зультате торкретирования. При этом скорость разруше­ ния торкрет-футеровки, полученная расчетным путем по опубликованным данным о работе конвертеров фирмы Ford Motor Со, оказывается равной 3,0—3,5 мм за плав-

1 Здесь и в дальнейшем под масштабами торкретирования по­ нимается выраженное в плавках увеличение путем торкретирования кампании футеровки против ее значений в обычных условиях работы.

2За счет горячих простоев на токретировании.

3На участке наибольшего износа.

304

ку, что в 2,0—2,3 раза превышает скорость износа огне­ упоров рабочей футеровки конвертеров НЛМЗ в зоне цапфенного пояса. В соответствии с проведенными по ранее рассмотренной методике расчетами, учитывающи­ ми существующие различия в параметрах рабочего прост­ ранства реторт емкостью 100—130 и 220 г, продолжи­ тельность цикла торкретирования при послойном нанесе­ нии и обжиге торкрет-футеровки толщиной около 25 мм принята равной двум часам. Приходящиеся на плавку затраты времени на торкретирование, которые представ­ лены в табл. 66, установлены в соответствии с отмечен­ ным выше уровнем исходных показателей.

На основании данных об изменениях продолжитель­ ности цикла плавки (в результате простоев на торкре­ тировании футеровки) произведен расчет балансов вре­ мени работы и производительности агрегатов в цехах, работающих по классической системе и системе с заме­ ной реторт. Результаты указанных расчетов по рассмат­ риваемым вариантам увеличения стойкости футеровки представлены в табл. 66.

При классической системе, когда при наличии резерва обеспечивается непрерывность работы двух из трех уста­ новленных конвертеров, фактическое время работы агре­ гатов и их производительность не зависят от стойкости футеровки и определяются лишь продолжительностью цикла плавки при постоянстве всех прочих производст­ венно-технических показателей, а именно веса плавки и удельных текущих простоев. Повышение же стойкости футеровки путем ее торкретирования приводит в балансе времени работы лишь к увеличению резервного времени в результате сокращения суммарной продолжительности холодных ремонтов (табл. 66). Неизбежно связанное с применением торкретирования увеличение продолжи­ тельности цикла плавки, абсолютная величина которого в конкретных производственных условиях определяется лишь продолжительностью выполнения операций по на­ варке и последующему обжигу торкретированных участ­ ков футеровки, влечет за собой соответственное снижение годовой производительности агрегатов и цехов.

При работе по системе с заменой реторт изменение годового объема производства конвертерного цеха при прочих равных условиях определяется разностью между снижением производительности, которое в ы з ы в а е т с я ро-

305