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: 125

Скачиваний: 0

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

Т а б л и ц а

127. Капиталоемкость

1 т катаных

слябов

 

 

 

 

 

 

 

 

Капитало ­

 

У г л е р о д и с т а я

кипящая

 

 

 

 

 

 

 

 

сталь

 

 

Объектбъекты

капиталовложений

 

емкость

 

 

 

 

 

единицы,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

руб . — коп .

количество

сумма,

 

 

 

 

 

 

 

 

руб . — коп .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Чугун,

Т

 

 

 

 

105—00

 

0,9831

103—23

 

Лом углеродистый, т . . .

.

96—60

 

0,2358

22—78

 

Легированные отходы, т . .

.

132—00

 

0,1248

 

 

Отходы

и брак

(—)*, т . .

.

99—75

 

12—45

 

 

 

 

 

 

 

45-00

 

0,0743

3—34

 

Энергетические

затраты:

 

140—00

 

0,0088

1-23

 

 

 

 

 

 

 

пар,

Гкал

 

 

9—00

 

0,0021

0 - 02

'

вода,

м3

 

 

 

0—061

14,59

0—89

 

вода

 

химически очищен-

0—800

 

0,70

0—56

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сжатый воздух, 1000 м3 .

.

3—00

 

0,0154

0—05

 

кислород

(99,5%), м3 . .

.

0—050

62,00

3—10

 

 

 

 

 

 

 

X

 

X

122—75

 

Удельные

капиталовложения

в

 

 

 

 

 

объекты:

 

 

 

 

X

 

X

 

 

основного

производства .

.

 

14—10

:

общезаводского хозяйства

.

X

 

X

10—65

 

Заводская

 

капиталоемкость

.

X

 

X

147—50

"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

)

* Приведена капиталоемкость

отходов и брака

только

для углеродистой стали.

'. у

Углеродистая

Низколегированная

Легированная

Н е р ж а в е ю щ а я

спокойная

сталь

сталь

сталь

 

сталь

количе­

сумма,

количе ­

сумма.

количе­

сумма,

количе ­

сумма.

р у б . —

р у б . —

р у б . —

р у б . —

ство

ство

ство

ство

 

коп .

 

коп .

 

коП.

 

коп.

1,0642

111—

1,2356

129—74

1,2808

134—

0,8819

92—60

 

74

 

 

 

48

 

 

0,2554

24—67

0,1461

14—11

~-

—>

17-57

0,1415

18—68

0,1331

0,2154

21—49

0,2735

29—79

0,2996

32—63

0,2850

31—04

0,0806

3—63

0,0857

3—86

0,1415

6—37

0,1632

7—34

0,0096

1—34

0,0123

1—72

0,0122

1—71

0,0185

2—59

- 0,0023

0—02

0,0028

0-03

0,0034

0 - 03

0,0048

0-04

15,88

0—97

21,24

1—30

22,78

1—40

33,89

2—07

0,73

0—58

0,77

0—62

0,78

0—62

0,76

0-61

0,0168

0—05

0,0193

0—06

0,0233

0—07

0,0285

0—09

67,3

3-36

73,8

3—69

80,1

4—01

86,3

4—32

X

124—

X

125—34

X

134—

X

96—19

 

87

 

 

 

74

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

X

16—71

X

21—60

X

26—33

X

36—19

X

11—89

X

13—36

X

14—60

X

17—27

X

153—

X

160—30

X

175—

X

149—

 

47

 

 

 

67

 

65

и закупоренных сталей, предназначенных для производ­ ства тонкой холоднокатаной полосы и листа для глубо­ кой вытяжки [252—255]. Так, фирмой United States Steel (США) разработана и запатентована сталь «райбонд 1», содержащая 0,05% С; 0,40% Мп; 0,04% Si 0,005% А1. Сталь специально предназначена для непре­ рывной разливки крупных слябов с высокими скоростями вытягивания. Перед разливкой ее не вакуумируют. Важ­ ным преимуществом этой стали по сравнению с обычны­ ми кипящими сталями является гомогенность ее соста­ ва. При разливке ее на УНРС содержание углерода, фос­ фора, серы и алюминия в слябах практически не

изменяется, а содержание марганца и кремния снижа­ ется равномерно на ~ 0,004 и 0,002% на каждые 30 м

длины литого сляба. Микроструктура стали

«рай-

бонд 1» по крупности зерен и содержанию карбидов

ана­

логична микроструктуре кипящей стали. Количество не­

металлических включений в ней значительно

меньше,

так как содержание кислорода составляет

примерно

0,02%.

 

Фирмой разработана также сталь «райбонд 2», кото­ рую перед непрерывной разливкой подвергают вакуумированию. Она содержит 0,02—0,15% С, не более 0,1% Si, не более 0,15% А1 и предназначена для производства го-

464

465


Т а б л и ц а 128. Экономические показатели при производстве литых (числитель) и катаных (знаменатель) слябов различного сортамента

 

 

Сортамент стали

 

 

Показатели

у г л е р о ­

у г л е р о д и ­

низколе ­

легиро ­

н е р ж а в е ­

 

дистая

стая с п о ­

гирован­

 

ванная

ющая

 

кипящая

койная

ная

 

 

 

Себестоимость

 

 

 

 

 

 

 

слябов,

. .

60—66

62—05

66-00

183—88

487—70

руб.-коп./т

62—99

65—70

67—92

199—45

543—60

 

 

В том

числе

 

 

 

 

 

 

расходы по пе­

 

 

 

 

 

 

ределу,

 

8—70

8—54

9—29

9—87

11—01

руб.-Kon.JT . .

8—52

9—35

10—83

12—01

14—22

 

 

Заводская

ка­

 

 

 

 

 

 

питалоемкость,

146—14

150—43

155—50

165—62

140—23

руб.-коп./т

. .

147—50

153—47

160—30

175—67

149—65

 

 

Приведенные

 

 

 

 

 

 

 

затраты, *

 

82—58

84—61

89—33

208—72

508—73

руб.-коп./т

. .

85—12

88—72

91—97

225—80

566—05

 

 

* Д л я литых

заготовок углеродистой кипящей

стали

величина

приведенных

затрат получена без учета повышенных по сравнению с катаными

слябами от­

ходов при п о с л е д у ю щ е й

прокатке.

 

 

 

 

ряче- и холоднокатаной

полосы, а также оцинкованной

полосы, черной и белой

жести.

 

 

 

 

Производство

сталей «райбонд»

начато с

октября

1970 г. в Хирохате, а также в Оите (Япония), где их раз­ ливка производится на УНРС большой производитель­ ности. Лицензии на производство таких сталей приобре­ тены также фирмой Friedrich Kjupp Hiittenwerke (ФРГ), и разливка их уже осуществляется с середины 1971 г. на заводах фирмы в Бохуме и Рейнхаузене.

Отработка технологии непрерывной разливки кипя­ щей стали, обеспечивающей минимальные потери метал­ ла с отходами и увеличение скоростей разливки, является одной из важнейших задач. Для решения этой проблемы необходима прежде всего разработка надежных методов контроля окисленности металла, что позволит повысить скорости разливки. Наряду с этим необходимо внедрение

466


прогрессивных быстродействующих

методов

резки ли­

тых

заготовок,

обеспечивающих

минимальные потери

металла

(взрывной и механической

методы резки). При­

менение

быстродействующих

методов резки дает воз­

можность получать заготовки

небольшой длины при вы­

соких

скоростях

разливки, что значительно

улучшает

показатели процесса по всему

сортаменту.

 

Большое значение имеет также решение проблемы эффективности вторичного охлаждения (обеспечения его равномерности и гибкости регулирования интенсив­ ности охлаждения как посекционно, так и внутри сек­ ций). Эффективное вторичное охлаждение — условие по­ лучения высококачественной структуры литых заготовок. В ряде случаев решение этой проблемы будет способст­ вовать увеличению скоростей разливки. Увеличению ско­ ростей разливки и снижению брака будут способствовать также улучшение конструкции кристаллизаторов и по­ иски их оптимальных параметров.

Наряду с указанными проблемами решающее значе­ ние имеет обеспечение максимально возможной загруз­ ки УНРС путем уменьшения продолжительности опера­ ций разливки, рациональной организации загрузки и со­ кращения простоев, связанных с заменой промежуточных ковшей, кристаллизаторов и др. Для этого необхо­ димо усовершенствовать ряд узлов установки, обеспечи­ вающих ввод затравки и извлечение хвостовой части не­ прерывной заготовки, что сократит такт разливки. Это­ му же способствует и организация разливки из ковшей большой емкости. Кроме того, с применением таких ков­ шей возможно увеличение выхода годного. Однако сле­ дует иметь в виду, что при этом увеличиваются продол­ жительность разливки и связанные с ней тепловые по­ тери. Поэтому параллельно должен решаться вопрос о снижении тепловых потерь в ковшах большой емкости.

Большой резерв производительности УНРС

заложен

в способе

организации разливки «плавка

на

плавку».

Указанный

метод разливки, помимо роста

производи­

тельности УНРС, обеспечивает значительное увеличение выхода годного за счет сокращения удельного количест­ ва головной и хвостовой обрези, а также скрапа в про­ межуточных ковшах..

Заслуживают внимания также вопросы о совмещении непрерывной разливки стали с прокаткой без промежу-

467


точного нагрева или с минимальным подогревом загото­ вок перед прокаткой и о применении предварительного обжатия заготовок на УНРС.

Для реализации потенциальных возможностей про­ грессивного способа непрерывной разливки стали, поми­ мо решения металлургических и организационных проб­ лем, непосредственно связанных с непрерывной разлив­ кой, необходимо обеспечение устойчивой работы сталеплавильного цеха в требуемом для УНРС ритме,

т.е. строгого соблюдения графика выпуска плавок. Решение указанных проблем поставит непрерывную

разливку вне конкуренции с существующими методами и в дальнейшем позволит полностью их заменить.

Роль непрерывной разливки стали в повышении эффективности кислородно-конвертерного производства

Вопросы,

касающиеся

рациональной организации

производства

в цехах

с непрерывной разливкой

стали

и ее влияния

на показатели

сталеплавильных переделов,

изучены недостаточно.

Существующие работы

[256—

259] не содержат полных сведений и характеристик. Наличием при непрерывной разливке промежуточной

емкости и низкими весовыми скоростями разливки обу­ словливается в пределах одинаковых емкостей разливоч­ ных ковшей большая продолжительность выпуска из них металла, чем при обычной технологии. Поэтому и тепло­ вые потери при непрерывной разливке стали более вы­ сокие. Компенсация этих повышенных тепловых потерь возможна лишь при нагреве металла в сталеплавильном агрегате до более высоких температур. Абсолютная ве­ личина этого перегрева зависит от конкретных производ­ ственных условий. Здесь оказывают влияние конструк­

ция и тип разливочных ковшей (стопорные,

сифонные,

чайниковые)

и промежуточных емкостей, развес слитков

и сортамент

профилеразмеров непрерывных

заготовок,

марочный сортамент разливаемой стали, тип изложниц, конструкция узлов и тип установок, определяемый гео­ метрической формой их технологической оси (вертикаль­ ная, вертикальная с изгибом заготовки в горизонталь-

468


Ное положение, наклонная, горизонтальная, радиальная, овальная), а также сравнительная степень совершенства технологии обычной и непрерывной разливки стали.

Поскольку полное совпадение отмеченных выше фак­ торов в различных цехах (с разливкой в изложницы и на УНРС) практически исключено, то и опубликованные в литературе данные о величине необходимого при при­ менении непрерывной разливки стали перегрева метал­ ла относительно температуры его выпуска при обычной разливке не совпадают, а находятся в широком диапазо­ не значений: от 20 до 80° С [256—260].

Необходимость перегрева металла при непрерывной разливке неизбежно влечет за собой изменения в тепло­ вом, а в ряде случаев и в материальном балансах плав­ ки со всеми вытекающими отсюда последствиями: изме­ нение производительности, структуры металлозавалки, расхода топлива, энергетических затрат, огнеупоров и т. д. Это вызывает изменение экономических показате­ лей процессов и сказывается на сравнительной эффек­ тивности этих процессов.

Если в мартеновском и электросталеплавильном про­ изводствах повышение температуры металла достигается

за

счет увеличения расхода топлива и электроэнергии

и

снижения производительности агрегатов, то в кисло­

родно-конвертерном оно возможно лишь за счет измене­

ния структуры металлозавалки

в сторону

сокращения

в ней доли лома и увеличения

доли

чугуна. При этом

изменения производительности

агрегатов

оказываются

несущественными. Количественная

оценка

изменений

экономических показателей процессов при

применении

непрерывной разливки стали производится ниже.

Влияние степени перегрева металла на изменение производственно-технических показателей мартеновского и кислородно-конвертерного процессов установлено по фактическим данным работы 600-г (с садкой по годным слиткам 570 г) мартеновской печи и 100—130-г кисло­ родного конвертера в нормальных условиях. При определении экономических показателей был принят кисло­

родно-конвертерный

цех

в составе

трех и мартенов­

ский — в составе

шести

агрегатов

указанной выше

емкости, что обеспечивало сопоставимость условий для сравнения, поскольку такие цехи имеют приблизительно одинаковую годовую производительность. Определение

469