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: 121

Скачиваний: 0

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

большей продолжительностью отдельных ремонтов обо­ рудования.

Полученные по уравнениям (2) и (3) значения теку­ щих простоев, отнесенных к единице фактического вре­

мени работы агрегатов, являются

перспективными

пока­

зателями. Уравнения (2) и (3)

можно

рекомендовать

для применения в проектной и исследовательской

прак­

тике расчетов балансов времени

работы

агрегатов по

классической системе, с перекрытием циклов или в це­ хах со съемными ретортами.

При классической системе работы агрегатов в балан­ се времени наряду с текущими простоями значительную долю занимают холодные ремонты; общая продолжи­ тельность последних в отечественных цехах составляет 2—20% календарного времени (табл. 9).

Существующее в мировой практике многообразие конструкций реторт, способов охлаждения футеровки,

20

60

100

КО

180

220

260

 

 

Емкость

кондертера,

т

 

Рис. 5. Зависимости продолжительности ремонтов по заме­ не футеровки кислородных конвертеров от емкости их:

ц е хи СССР:

1 — А;

2 — В;

3 — Д;

4 — Бг\ з а р у б е ж н ы е

цехи:

5 — Ф ё с т ; 6 — Н а т р о н а ;

7 — Аликуиппа;

8 — Диллинген;

9 — Д е н е н ;

10 — Кайзер; / J — Хуговенс; 12 — Сканторп; 13 — Тобата;

14 —

Д у й с -

бург-Хукинген;

15 — Кливленд;

16 — Аугуст-Тиссен; 17 — Таранто;

18 — Экорс

 

 

 

 

 

 

42


разрушения сработанной и обжига новой футеровки, а также технологий кладки ее и ряд причин организацион­ ного порядка обусловливают колебания в широких пре­ делах фактической продолжительности операций по за­ мене футеровки т^р даже при одной емкости агрегатов (рис. 5).

Как показал анализ опубликованных и заводских данных за период с 1963 по 1970 г., имеется довольно четкая тенденция к постоянному сокращению продолжи­ тельности ремонта по замене футеровки в результате совершенствования ремонтного оборудования, техноло­ гии кладки, организации ремонтов и т.д. [50—52]. По>

этому последняя может

приниматься в

расчетах для

всех емкостей агрегатов

по наилучшим

достигнутым

в настоящее время показателям, которые соответствуют

нижней границе области рассеяния значений х'хр

на рис.

5.

При этом корреляционное

выражение зависимости

т/

от емкости агрегатов

имеет

вид

 

 

т х . р =

° - 2 3 G

+ 4 0 > 8 0 -

(4)

Уравнения (2)—(4) позволяют определить удельную продолжительность текущих простоев и цикл холодного ремонта, отвечающие нормальным условиям работы кис­ лородно-конвертерных цехов во всем диапазоне сущест­ вующих емкостей агрегатов, что является необходимым при расчете балансов времени работы и производитель­ ности конвертеров. При этом такие параметры, как про­ должительность цикла плавки и стойкость футеровки, должны определяться в тесной увязке с конкретными производственными условиями.

Из-за существующих различий в конфигурации ре­ торт, конструкции и качестве кладки, выплавляемом сор­ таменте, технологии передела, составе шихтовых мате­ риалов, параметрах продувки, качестве и типах охлади­ телей, темпе производства и качестве применяемых огне­ упоров однозначное определение стойкости футеровки как функции емкости агрегатов по фактическим данным мировой практики исключено. Влиянию же указанных факторов на характер и степень износа футеровки приме­ нительно к конкретным условиям работы отдельных кис­ лородно-конвертерных цехов в отечественной и зарубеж­ ной практике уделяется большое внимание; поэтому

4*

43


в

настоящей работе

нет необходимости

специально на

этом останавливаться.

 

 

 

 

В отличие от других сталеплавильных цехов годовая

производительность

кислородно-конвертерного цеха оп­

ределяется не только числом и емкостью

установленных

в

нем агрегатов, но

и системой

работы

цеха.

Каждой

из

систем присущи

характерные

особенности в

плани­

ровке цеха, специфическая схема грузопотоков, опреде­ ленный порядок действия агрегатов, обусловливающий непрерывность или некоторую цикличность в выдаче слитков в прокатные цехи. В мировой практике кисло­ родно-конвертерного производства в настоящее время наибольшее распространение получила планировка цеха, предусматривающая организацию работы по так назы­ ваемой классической системе. Она предполагает стацио­ нарную установку конвертеров на рабочих стендах, на которых также производятся холодные ремонты, связан­ ные с заменой рабочего слоя футеровки при ее износе. Поэтому при классической системе работы цеха боль­ шое влияние на технико-экономические показатели ока­ зывает стойкость футеровки. Ее величиной определяют­ ся не только затраты в себестоимости по статье «Теку­ щий ремонт и содержание основных средств», но и все условно постоянные расходы. Она влияет также на ве­ личину удельных капитальных затрат.

При классической системе конвертер может нахо­ диться в резерве, если достигнутый уровень производст­ венно-технических показателей обеспечивает выполнение условия, когда l/(N—1) продолжительности кампании конвертера превышает продолжительность цикла холод­ ного ремонта:

 

^ т л л «

( 1

+ <

п ) >

1440тх р ,

 

(5)

где

./V — число установленных в цехе

конвертеров;

 

т п л продолжительность цикла

плавки, мин;

 

п — стойкость

футеровки, плавки;

 

 

\ л — т е к у щ и е

простои,

отнесенные к

единице

 

фактического

времени работы

агрега­

 

тов,

сутки/сутки;

 

 

 

 

1440т/, р — цикл

холодного ремонта, мин.

 

Организация проведения холодных ремонтов футе­

ровки

на рабочих стендах и

возможность

нахождения

44


конвертеров в резерве обусловливают при классической системе наиболее низкий по сравнению с другими ста­ леплавильными переделами коэффициент использова­ ния оборудования. При достигнутом в цехах уровне про­ изводственно-технических показателей имеется лишь одна возможность увеличения коэффициента использова­ ния оборудования и годовой производительности — это отказ от нахождения конвертера в резерве. В этом слу­ чае в цехе могут работать периодически все установлен­ ные конвертеры, т. е. становится возможной работа аг­ регатов с перекрытием цикла плавки. Но это не всегда является экономически оправданным, так как требуются дополнительное оборудование и системы в сталеплавиль­ ном и смежных цехах с учетом возникающих при этом пиковых нагрузок. В последнее время работа агрегатов с перекрытием циклов, являющаяся как бы разновидно­ стью классической системы, нашла применение в кисло­ родно-конвертерном производстве в Японии.

Вмировой и отечественной практике накоплен доста­ точно большой опыт эксплуатации кислородных конвер­ теров, установленных на стационарных стендах, но со сменными ретортами. При такой системе конвертер с из­ ношенной футеровкой снимается со стенда и с помощью мостового крана или напольных транспортных средств перемещается в ремонтное отделение, откуда тем же способом доставляется на рабочий стенд резервный кон­ вертер. Поскольку при этом холодные ремонты и время простоя в резерве не входят в баланс времени работы агрегатов, то по сравнению с классическим вариантом возрастает их производительность.

Впроектной и исследовательской практике при оп­ ределении статей баланса времени работы и годовой производительности агрегатов при различных исходных производственно-технических показателях приходится выполнять, как правило, громоздкие расчеты. Однако этого можно избежать, применяя номограммы, постро­ енные по зависимостям, вытекающим из основного ба­ лансового уравнения использования конвертера:

 

К = т ф

- f т т . п - f т х . р +

#,

(6)

где

К—календарное

время, за вычетом планово-пре­

 

дупредительных ремонтов,

сутки;

 

 

тф —фактическое

время, сутки;

 

 

45


т т . п — продолжительность текущих простоев, сутки; тх .р —продолжительность холодных ремонтов, сут­

ки;

 

 

R— продолжительность нахождения

конвертеров

в резерве при классической системе работы

цеха,

сутки.

и при R — О

Уравнение (6)

является универсальным

отвечает условиям работы агрегатов с перекрытием цик­ лов или с заменой реторт, а при классической системе работы соответствует идеальному случаю, когда продол­ жительность цикла отдельного холодного ремонта ока­

зывается равной

1 / ( Л / — 1)

продолжительности

кампании

конвертера, т. е.

 

 

 

 

 

 

 

1 4 4

0 Т ^ = ^ ' Т

п ^ ( 1 +

Т ; " ) '

 

( ? )

где т/

— продолжительность

цикла

одного

холодного

 

ремонта, сутки.

 

 

 

 

 

Стойкость футеровки («),

удовлетворяющая равен­

ству

(7), представляет собой

минимальную

ее

величину,

гарантирующую при существующем уровне всех прочих

производственно-технических

показателей

непрерыв­

ность работы 1)

из

N конвертеров,

установленных

в работающем по классической системе цехе:

 

 

 

 

(N — 1)

1440т'

 

 

(8)

" ш ! „ =

J

 

 

 

 

т п л ( !

+ т т , п )

 

 

 

Величина, характеризующая

общую

продолжитель­

ность холодных ремонтов в годовом балансе времени

ра­

боты агрегатов, представляет собой произведение

про­

должительности цикла отдельного холодного ремонта на

общее число

холодных ремонтов в

календарном

году

(у).

Последнее определяется как частное от деления ка­

лендарного

времени (за вычетом

продолжительности

планово-предупредительных ремонтов

и времени

прос­

тоя

в резерве) на длительность производственного

цик­

ла агрегата, представляющую собой суммарную продол­ жительность кампании конвертера и операций по замене футеровки:

(K — R) 1440 ( 9 )

46