- •4. Основы теории управления материальными ресурсами
- •4.1. Основные законы и правила управления ресурсами
- •4.1.1. Закон ограниченности (исчерпаемости) природных ресурсов («закон Мальтуса»)
- •4.1.2. Правило конкурентного использования ресурсов
- •4.1.3. Закон убывающей отдачи
- •4.1.4. Правило социально-экологического равновесия
- •4.1.5. Закон падения природно-ресурсного потенциала
- •4.1.6. Закон «шагреневой кожи»
- •4.1.7. Закон неустранимости отходов и/или побочных воздействий производства
- •4.1.8. Правила меры преобразования природных систем
- •4.1.9. Качество изделий – важнейший ресурс
- •4.1.10. Закон суммирования ресурсов или интегрального ресурса
- •4.1.11. Закон лимитирующего ресурса
- •4.1.12. Закон согласования управления ресурсами и состояния окружающей среды
- •4.1.13. «Венок законов» б. Коммонера
- •4.2. Проблемы и правила суммирования ресурсов
- •4.3. Природные и техногенные ресурсы
- •4.4. Жизненный цикл изделия
- •4.5. Экобалансы и методика их расчета
- •4.5.1. Принципиальная расчетная схема и исходная информация для составления экобаланса.
- •4.5.2. Пример составления экобаланса
- •4.5.2.1. Расчет количества слябов мнлз
- •4.5.2.2. Расчет количества жидкой стали ккц и необходимого для ее производства первичного металла и лома «со стороны»
- •4.5.2.2.1. Расчет количества жидкой стали для мнлз
- •4.5.2.2.2. Расчет количества ферросплавов
- •4.5.2.2.3. Расчет расхода извести в ккц
- •4.5.2.2.4. Определение состава сталеплавильного шлака
- •4.5.2.2.5. Количество жидкого чугуна, необходимого для производства стали в ккц
- •4.5.2.3 Определение параметров производства первичного металла.
- •4.5.2.3.1 Расчет состава железорудного концентрата.
- •Химический состав исходной руды, концентрата и хвостов, % масс.
- •4.5.2.3.2. Расчет состава агломерата
- •4.5.2.3.3. Расчет параметров производства чугуна
- •4.5.2.4. Расчет количества железорудного концентрата
- •4.5.2.5. Расчет количества угольного концентрата
- •4.5.2.6. Расчет количества электроэнергии и потребности в энергетическом угле
- •4.5.2.7. Расчет потерь металлургических материалов при транспортировке
- •4.5.2.8. Определение показателей добычи железной руды, металлургических углей и флюса
- •4.5.2.9. Определение расхода энергии.
- •4.5.2.10. Расчет баланса железа
- •4.5.2.11. Расчет баланса серы
- •4.5.2.12 Расчет баланса углерода
- •4.5.2.13 Расчет выбросов пыли
- •4.5.2.14. Расчет выбросов газов
- •4.5.2.15 Схема движения основных материалов
- •4.5.3. Показатели, характеризующие структуру экобаланса.
- •4.5.3.1 Показатели расхода природных материальных ресурсов
- •4.5.3.2 Показатели энергосбережения
- •4.5.3.3 Параметры выбросов в окружающую среду
- •4.5.4. Оценка экобалансов производства проката для различных схем подготовки сырья к доменному переделу
- •4.5.5. Оценка эффективности основных технологических схем производства жидкой стали
- •4.5.6. Приложения к расчетам.
- •Продолжение табл. П 2.13
4.5.2. Пример составления экобаланса
Приводится расчет экобаланса производства проката из низколегированной стали для условий Европейской части России (усредненно по данным 1995-1998 г.г. – см. Приложение 2) для «классической» современной схемы производства черного металла включающей стадии последовательного получения железорудного агломерата, чугуна и конвертерной стали. В ходе расчета последовательно определяются затраты материалов (представляемые в виде схемы движения материалов), затраты энергии (представляемые в виде соответствующих показателей и баланса электроэнергии), параметры выбросов (пыли, газов и складируемых в ЗШН и хвостохранилищах материалов).
4.5.2.1. Расчет количества слябов мнлз
На основании данных химического состава получаемой стали рассчитываем количество производимого проката.
Марка стали |
C |
Si |
Mn |
Cr |
Ti |
S |
P |
Ni |
25ХГТ |
0,250 |
0,270 |
1,000 |
1,150 |
0,060 |
0,015 |
0,025 |
0,200 |
Содержание железа в прокате, % (масс.):
Количество получаемого проката, кг/т Fe проката:
Количество слябов МНЛЗ, кг/т Fe проката:
,
где 15 – количество обрези прокатного производства (табл. П 2.1);
5 – количество окалины прокатного производства (табл. П 2.1);
10 – количество замасленной окалины прокатного производства (табл. П 2.1);
0,1 – количество неуловленной пыли ПЦ (табл. П 2.1);
0,567 – массовая доля железа в окалине и шламах прокатного производства (табл. П 2.1);
14 – содержание масел в шламах прокатного производства (см. табл. П 2.1).
4.5.2.2. Расчет количества жидкой стали ккц и необходимого для ее производства первичного металла и лома «со стороны»
4.5.2.2.1. Расчет количества жидкой стали для мнлз
кг/т Fe проката,
где 68 – количество обрези МНЛЗ (табл. П 2.2);
5,1 – количество окалины МНЛЗ (табл. П 2.2);
15 – количество шламов МНЛЗ (табл. П 2.2);
0,844 – массовая доля железа в окалине и шламах МНЛЗ (табл. П 2.2).
На основании заданного соотношения «лом/чугун» в ККЦ (0,38 – табл. П 3.2), а также по данным химических составов чугуна и лома рассчитывается средний состав металла до продувки, после чего, исходя из допущения о том, что углерод окисляется до значения, несколько ниже марочного содержания, кремний – до «следов», марганец – на 75 %, хром – на 65 % относительно исходного содержания, рассчитывается состав металла после продувки (табл. 4.10).
Таблица 4.10
Содержание примесей в шихтовых материалах и металле на различных стадиях кислородно-конвертерной плавки, % масс.
Материал |
C |
Si |
Mn |
Cr |
Чугун (72,4 %) |
4,52 |
0,50 |
0,04 |
0,00 |
Лом (27,6 %) |
0,25 |
0,27 |
1,00 |
1,15 |
Среднее в шихте |
3,34 |
0,44 |
0,30 |
0,32 |
Осталось после продувки |
0,23 |
0,00 |
0,08 |
0,11 |
Окислилось |
3,11 |
0,44 |
0,23 |
0,21 |
Таким образом, содержание углерода в жидкой стали после продувки составляет 0,23 %, марганца – 0,08 %, хрома – 0,11 %.