Файл: Сидоров, Н. Е. Технический прогресс и снижение энергоемкости продукции черной металлургии.pdf

ка для предварительного нагрева лома. В среднем для 99 опытных плавок расход природного газа на нагрев лома (980° С) находился в пределах 31,2—37,4 м3/т лома. Кроме того, в печь загружались экзотермические добавки: уголь или кокс, карбид кальция, карбид крем­ ния, ферросилиций.

Проведенный эксперимент показал возможность вы­ плавлять сталь в конверторах на шихте из 100% лома при предварительном его нагреве вне конвертора и до­ бавлении в конвертор экзотермической смеси.

Предварительный нагрев лома, вводимого в 85-тон- ный конвертор, начали применять на одном из заводов Японии; это позволило заменить в шихте 40% жидко­ го чугуна ломом [215].

С 1965 г. применяется предварительный нагрев лома для повышения его доли в шихте до 35% в 125-тонных конверторах завода фирмы Висконсин стил в Саут-Чи- каго (США) [22].

На положительное влияние подогрева скрапа и за­ меняющих его брикетов до 600° С указывают данные [40]. В работе показано, что в этом случае удельный

В нашем случае ввод в конвертор на каждую тонну стали 350 кг металлизованных окатышей вместо жид­ кого чугуна уменьшает приход тепла в количестве 126X103 ккал/т стали. Это тепло может быть введено либо путем подачи в конвертор нагретых окатышей, либо путем непосредственной загрузки в печь топлива,

0,35 — коэффициент использования тепла газогорелочной

125

малосернистого кокса. Количество этого кокса должно составить

7 X 103 • 0,65

где 7 X Ю3 — теплота сгорания кокса, ккал/кг\ 0,65 — коэффициент использования тепла в конверторе [96].

Естественно, в этом случае уменьшится производи­ тельность кислородных конверторов. Это уменьшение

Т а б л и ц а 54

ИЗМЕНЕНИЕ ЭНЕРГОЕМКОСТИ 1 т МАРТЕНОВСКОЙ СТАЛИ В СВЯЗИ С ПРИМЕНЕНИЕМ В ШИХТЕ МЕТАЛЛИЗОВАННЫХ ОКАТЫШЕЙ (270 кг/т ) ВЗАМЕН ЧУГУНА

можно принять пропорциональным увеличению содер­ жания углерода в шихте. При содержании углерода в чугуне 4,3% его количество на 1 т стали при расходе чугуна 870 кг составит 37,5 кг. Замена чугуна металлизованными окатышами приведет к увеличению прихода углерода на величину, содержащуюся в коксе, т. е. 0,8X12,5 = 10,0 кг/т стали. Следовательно, в нашем расчете в шихте кислородных конверторов содержание углерода возрастает с 37,5 до 47,5 кг/т стали, или на 25%. Во столько же раз, значит, уменьшится произво­ дительность кислородных конверторов.

126

В условиях работы предприятий черной металлургии при удельном расходе топлива в мартеновском произ­ водстве до 100 кг у. т. и чугуна 685 кг народнохозяй­ ственная энергоемкость 1 т мартеновской стали соста­ вит 780 кг у. т.

Ввод в мартеновскую шихту 40% металлизованных окатышей взамен чугуна существенно изменит энерго­

шим расходом энергоресурсов в связи с уменьшением расхода чугуна на 1 т стали и их дополнительной по­ требностью на производство металлизованных окаты­ шей (табл. 54).

Аналогичными являются данные и по кислородно­ конверторному производству стали (табл. 55).

Из приведенных данных следует, что замена в ста' леплавильных шихтах 40% чугуна металлизованнымн окатышами существенно уменьшит энергоемкость стали и энергозатраты на ее производство. Так, народнохозяй­ ственная энергоемкость 1 т мартеновской стали умень­

127

Глава IV

СНИЖЕНИЕ ПОТЕРЬ РУД И МЕТАЛЛА И ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭНЕРГОРЕСУРСОВ В ЧЕРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ

Снижение потери руд и металла в самом металлур­ гическом производстве — немаловажный фактор повы­ шения эффективности черной металлургии. Такой вы­ вод вытекает из того, что только безвозвратные потери железа в отрасли составляют в среднем 7з его количе­ ства в погашенных запасах добываемых железных руд. Ежегодный экономический ущерб от этих потерь со­ ставляют многие сотни миллионов рублей [171, 173]. При этом в значительной степени необоснованными яв­ ляются и огромные затраты на топливо и другие виды энергоресурсов, связанные с их расходом на потерян­ ные материалы.

1.ФАКТИЧЕСКИЕ ПОТЕРИ ЖЕЛЕЗА И МАРГАНЦА

ВЧЕРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ УССР

Вгорнодобывающей промышленности основными пока­ зателями использования недр являются количественные

и качественные потери руд.

Качественные потери, или разубоживаниё,— резульзначениями промышленных запасов руд, оставленных

внедрах при добыче. На карьерах к этим потерям до­ бавляются потери руды с пустой породой, отправляемой

вотвал.

Качественные потери, или разубоживание,— резуль­ тат примешивания к руде пустых пород или неконди­ ционных руд.

На подземных рудниках различают потери руды в массиве (в целиках, на недоработанных участках, на

контактах с вмещающими породами и т. д.) и потери отбитой руды (на лежачем боку залежи, в межвороноч­ ном пространстве, от неполноты выпуска и др.).

В зависимости от причин образования потери делят­ ся на общешахтные и эксплуатационные. Общешахт­ ные потери зависят главным образом от горногеологи­ ческих условий и организационных причин.

Основными причинами потерь из-за геологических условий являются:

—недостаточная изученность и разведанность ме­ сторождений;

—сложное строение и конфигурация рудных зале­ жей и в связи с этим приближенное определение истин­ ных контуров рудных тел;

—сложные гидрогеологические условия;

—значительное горное давление, приводящее к раз­ рушению целиков;

—низкая устойчивость пород висячего бока, что

часто требует оставления рудного целика мощностью до 2 м («рудная корка»).

Сувеличением глубины горных работ геологические

игидрогеологические условия разработки рудных за­ лежей усложняются, что приводит к необходимости списания в потери запасов, сосредоточенных в нарушен­ ных и обводненных участках.

Значительную часть общешахтных потерь составля­ ют потери руды в предохранительных целиках, которые оставляются для защиты поверхностных сооружений, водоемов, железнодорожных магистралей i других объ­ ектов от влияния горных разработок.

С 1961 по 1970 г. потери богатой руды в охранных целиках рудников Криворожского бассейна составили около 140 000 тыс. г, а в Никопольском марганцеворуд­ ном бассейне ■— 6500 тыс. г.

Общешахтные потери руды связаны также с недо­ статками в планировании и с некоторыми организаци­ онными причинами. К этим причинам относятся:

—погрешности при подсчете потерь и разубоживание руды;

—недостаточно обоснованная экономическая оцен­ ка запасов при разделении их на балансовые и заба­ лансовые;

130

—отсутствие научно обоснованных нормативов по­ терь и разубоживания;

—недостатки при проектировании предприятий гор­ норудной промышленности, связанные с отсутствием проектах обоснований размеров потерь и разубожи­ вания и оценки экономического ущерба от этих сверхнор­

мативных потерь;

— планирование завышенного содержания металла

вруде, не соответствующее его содержанию в массиве;

—отсутствие материальной заинтересованности ра­ ботников предприятий в снижении потерь.

Погрешности при определении потерь и разубожива­ ния руды достигают 10—12% и связаны с недостаточ­ ной точностью оконтуривания залежей, определения объемного веса, содержания железа в руде, с отсутстви­ ем аппаратуры для съемки выработанного простран­ ства в труднодоступных местах, несовершенством мето­ дов учета потерь и разубоживания. Так, на некоторых предприятиях объемный вес руды и пород устанавли­ вается не по результатам фактических измерений, а по

ния объемного веса могут достигать 0,3—0,4 т/м3, т. е. 18-12% [113].

Исходные данные о наличии ресурсов руд, опреде­ ленные со значительной погрешностью, используются для расчета потерь и разубоживания косвенным мето­ дом, который позволяет получать лишь приближенные показатели.

Рекомендуемый инструкцией прямой метод учета по­ терь и разубоживания более точен, но требует больше­ го объема полевых и камеральных работ и не применим при системах с выпуском руды под обрушенными по­ родами.

Не менее важной задачей является установление на­ учно обоснованных норм потерь и разубоживания руды.

Действующие на шахтах бассейна нормативы устаре­ ли и не способствуют снижению потерь, в связи с чем пересмотр их крайне необходим.

Пересмотру норм должна предшествовать экономи­ ческая оценка запасов, поскольку в настоящее время разделение запасов на балансовые и забалансовые не­ достаточно обоснованно. Так, по данным НИГРИ [3],