
книги из ГПНТБ / Сидоров, Н. Е. Технический прогресс и снижение энергоемкости продукции черной металлургии
.pdfпроизводстве на предприятиях черной металлургии УССР за 1970 г. составили 1250 тыс. т. Эти потери сла гаются из потерь железа с неуловленной колошниковой пылью и со шлаками.
Т а б л и ц а 59
НЕПРОИЗВОДИТЕЛЬНЫЕ ЗАТРАТЫ ОТ БЕЗВОЗВРАТНЫХ ПОТЕРЬ ЖЕЛЕЗА НА МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ЗАВОДАХ УССР ЗА 1970 г.
Производ ство
Потери железа, тыс. m
Величина непроизводительных затрат, тыс. руб.
в связи с увеличением эк |
в связи с увеличением капи |
||
сплуатационных расходов |
таловложений |
||
|
в т. ч. в резуль |
|
в т ч. в ре |
|
|
зультате до |
|
всего |
тате дополни |
всего |
полнительно |
тельного расхода |
го расхода |
||
|
энергоресурсов |
|
энергоресур |
|
|
|
сов |
Агломера- |
1600 |
12300 |
1700 |
51100* |
800 |
|
ционное |
54700 |
4760 |
||||
Доменное |
1250 |
14345 |
11525 |
83000 |
4500 |
|
108500 |
40050 |
|||||
|
|
|
|
|||
Сталепла- |
3350 |
224000 |
78150 |
425000 |
24000 |
|
вильное |
660000 |
210000 |
||||
Прокат- |
400 |
39500 |
8250 |
83000 |
2250 |
|
иое |
124000 |
22700 |
||||
Все- |
6600 |
315825 |
99625 |
642100 |
31550 |
|
Г о |
947200 |
277510 |
||||
|
|
|
|
|||
* Числитель — по отрасли, знаменатель — по народному хозяйству. |
||||||
В целом по предприятиям |
Министерства |
черной ме |
таллургии УССР в 1970 г. общий вынос колошниковой
пыли составил 4700 тыс. т, из которой 1880 тыс. |
т или |
|
40% общего ее |
количества,— неуловленной. При |
сред |
нем содержании |
железа в колошниковой пыли |
46,3% |
его потери с этим материалом составили 875 тыс. т. Сле
довательно, на потери железа |
со шлаком пришлось |
|
375 тыс. т. |
|
|
При определении |
величины |
непроизводительных за |
трат в этом случае |
принято, что в неуловленной пыли |
все железо находилось в агломерате. Непроизводитель ные затраты в доменном производстве были приняты равными сумме эксплуатационных затрат на произ водство 1700 тыс. у агломерата со средней себестоимо
154
стью 6,84 руб,/т. Себестоимость железа в шлаке принята равной себестоимости передельного чугуна
55,17 руб./г.
3. В сталеплавильном производстве безвозвратные по
тери железа (всего по УССР за |
1970 г,-— 3350 тыс. |
т) |
слагаются из потерь со шлаками |
и образующимися |
га |
зами, причем количество этого железа в каждом из ука занных материалов одинаково, а себестоимость их при равнена к себестоимости 1 т стали. Последняя опреде лена как средневзвешенная величина при соотношении долей мартеновской и кислородно-конверторной стали 3:1. Таким образом, средняя себестоимость оказалась
равной 67 руб./т. |
|
|
безвозвратно |
потерян |
|||
4. В прокатном производстве |
|||||||
ные 400 тыс. тжелеза |
|
заключены |
в |
неиспользованной |
|||
окалине |
(600 тыс. г), |
себестоимость |
которой |
принята |
|||
равной себестоимости |
1 |
т проката — 98,7 руб./т. |
|
||||
5. Удельные капиталовложения на производство ука |
|||||||
занных |
материалов |
приняты |
в |
следующих |
объемах |
||
(руб- / Т) : |
|
|
|
|
|
|
|
|
Материал |
|
По отрас |
По |
народ |
|
|
|
|
ли |
|
ному хо |
|
||
|
|
|
|
|
зяйству |
|
|
|
Аглоруда |
|
12,40 |
|
|
13,31 |
|
|
Концентрат |
|
25,40 |
|
|
27,44 |
|
|
Чугун |
|
95,94 |
|
163,10 |
|
|
|
Сталь |
|
127,00 |
|
196,00 |
|
|
|
Прокат |
|
207,50 |
|
300,40 |
|
Как и непроизводительные затраты от безвозвратных потерь, дополнительные расходы от образования оборот ной продукции (колошниковая пыль, пыль сталепла вильных агрегатов, скрап, окалины, литники, обрезь и т. д.) определяются дополнительными эксплуатацион ными расходами и капиталовложениями. Однако первые из них принимаются равными сумме переменной части расходов по переделу находящихся в обороте материалов (в нашем случае 50% общих расходов по переделу). Сюда же входят и затраты на топливо в процессах окускования руд и на выплавку чугуна, поскольку эти за траты в указанных производствах не включаются в чис ло статей по переделу. В расчете расходы по переделу при производстве продукции черной металлургии УССР в 1970 г. приняты равными (руб./т): агломерат— 1,23; чугун — 5,06; сталь — 9,7; прокат — 5.
155
За оборотные продукты в агломерационном производ стве принят избыток возврата в аглошихте (5% ее веса) в количестве 4000 тыс. г в год, причем этот материал представляет собой кусочки агломерата, повторно спе каемые на аглолентах.
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
60 |
||
НЕПРОИЗВОДИТЕЛЬНЫЕ |
ЗАТРАТЫ В ЧЕРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ УССР |
||||||
ЗА 1970 г. В СВЯЗИ С ОБРАЗОВАНИЕМ ОБОРОТНОЙ ПРОДУКЦИИ |
|
||||||
|
|
Величина непроизводительных затрат, тыс. руб. |
|||||
|
|
в связи с увеличени |
в связи с увеличением капи |
||||
|
|
ем эксплуатационных |
|||||
|
Общее коли |
таловложений |
|
||||
|
расходов |
|
|||||
Производ |
чество обра- |
|
|
|
|
|
|
зовашшейся |
|
в т. ч в ре |
|
в т. ' . |
в ре |
||
ство |
оборотной |
|
|
||||
|
продукции, |
|
зультате до |
|
зультате до |
||
|
тыс. m |
всего |
полнительно |
всего |
полнительно |
||
|
|
го расхода |
го расхода |
||||
|
|
|
энергоресур |
|
энергоресур |
||
|
|
|
сов |
|
сов |
||
Агломера- |
4000 |
5700 |
3200 |
38 400 * |
4200 |
||
ционное |
40 250 |
5850 |
|||||
Доменное |
3150 |
20 000 |
16 350 |
58 250 |
16 350 |
||
86 750 |
44 850 |
||||||
|
|
|
|
||||
Сталепла- |
2565 |
52 900 |
42 600 |
120 500 |
21 000 |
||
вильное |
274 100 |
174 600 |
|||||
Прокат |
9500 |
72 000 |
49 750 |
191 550 |
5050 |
||
ное |
230 500 |
54 000 |
|||||
|
|
|
|||||
В с е г о |
19215 |
150 600 |
111 950 |
408 650 |
46 600 |
||
631 600 |
309 300 |
||||||
|
|
|
|
* Числитель — по отрасли, знаменатель — по народному хозяйству.
В доменном производстве оборотными продуктами явились 2250 тыс. т уловленной колошниковой пыли и 900 тыс. т скрапа. Образовавшаяся колошниковая пыль использовалась в аглошихте, а скрап — в доменных печах.
При выплавке стали в обороте находилось 1540 тыс. т
пыли (содержащей 1100 тыс. г |
железа) и 1025 тыс. т |
скрапа. Пыль использовалась |
в аглошихте, скрап — |
в сталеплавильных агрегатах. |
|
Из числа отходов прокатного производства в по вторном потреблении в агломерационном производстве находилось 1400 тыс. токалины, а в сталеплавильном производстве — 8100 тыс. тобрези.
156
Удельные затраты на топливо при повторной пере работке указанного количества возврата пыли и ока лины, возвращаемых в аглошихту, соответствуют этим за тратам, отнесенным на 1 т агломерата (0,8 руб./т).
При повторной переработке материалов в доменных печах затраты на топливо составили в 1970 г. 23,8 руб./г.
С учетом изложенного непроизводительные затраты в черной металлургии УССР от оборотной продукции могут быть представлены данными табл. 60.
4. ВОЗМОЖНОЕ УМЕНЬШЕНИЕ РАСХОДОВ ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ ЗА СЧЕТ СНИЖЕНИЯ ПОТЕРЬ
ЖЕЛЕЗОСОДЕРЖАЩИХ МАТЕРИАЛОВ И УМЕНЬШЕНИЯ КОЛИЧЕСТВА ОБОРОТНОЙ ПРОДУКЦИИ В МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОМ ПРОИЗВОДСТВЕ
Данные табл. 59 и 60 показывают, что дополнитель ный расход энергоресурсов, вызванный наличием потерь металла и оборотной продукцией, является существенной
статьей непроизводительных затрат |
в черной металлур |
|
гии. Так, в целом по |
металлургическим заводам за |
|
1970 г. по этой статье |
увеличение |
эксплуатационных |
расходов составило 211,575 тыс. руб., а капиталовложе ний— 78,15 тыс. руб. Особенно значительное увеличение капиталовложений потребовалось в топливной промыш ленности и электроэнергетике — 586,81 тыс. руб.
Столь существенное увеличение непроизводительных затрат в черной металлургии и в целом по народному хозяйству вызвано огромным дополнительным расходом топлива и электроэнергии на производство потерянной и оборотной продукции. Так, в 1970 г. дополнительный расход топлива составил 7500 тыс. г (в том числе при мерно 3500 тыс. ткокса и около 1300 тыс. ткоксовой ме лочи), электроэнергии — около 4000 млн. кет • ч. Поэто му реализация мер по снижению потерь железосодержа щих материалов и оборотной продукции в черной метал лургии является важным направлением повышения эффективности всего общественного производства страны.
Говоря о возможностях |
уменьшения потерь железа |
в самом металлургическом |
производстве, можно отме |
тить следующие направления решений этой задачи:
157
1. Снижение потерь железа в агломерационном про изводстве примерно на 15% от фактического.
2. В доменном производстве основным направлением должно стать значительное уменьшение выноса колош никовой пыли путем повышения прочности и улучшения ситового состава агломерата. Здесь реальным на бли жайшие 5—10 лет является уменьшение потерь железа с неуловленной колошниковой пылью вдвое против до стигнутого уровня.
Это же мероприятие соответственно уменьшит и ко личество оборотной колошниковой пыли.
3. В сталеплавильном производстве на 40—50% мож но уменьшить потери железа с уносимой пылью при ор ганизации улавливания ее в специальных отстойниках.
4. По опыту работы горнорудных предприятий можно установить, что неизбежные потери окалины в целом по черной металлургии УССР составляют примерно 3% их общего количества. Следовательно, в 1970 г. эта часть окалины составила 60 тыс. г. Тогда следует, что необос
нованными |
оказались потери окалины в количестве |
600 — 60 = |
540 тыс. т. |
5.Наиболее существенным мероприятием по умень шению количества оборотного продукта в черной метал лургии является внедрение установок непрерывной раз ливки стали, позволяющее вдовое уменьшить величину обрези в прокатном производстве.
6.Заслуживающим внимания мероприятием являет ся и организация отсева из возврата крупных его час тиц (более 10 мм), что может уменьшить количество
возврата в аглошихте в целом по УССР |
примерно на |
4 млн. тв год. |
экономически |
Реализация технически возможных и |
оправданных мероприятий по снижению потерь железа и уменьшению выхода оборотной продукции позволи ла бы, например, в 1970 г. уменьшить в черной метал
лургии |
УССР |
потребность в |
топливе на 2300 тыс. т |
|
(в том |
числе |
кокса |
более чем |
на 1 млн. г) и электро |
энергии на 500—600 |
млн. квт-ч. |
|
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Одним из результатов повышения технического уровня металлургического производства в нашей стране за пос ледние годы явилось значительное снижение энергоем кости продукции черной металлургии. Так, за период с 1955 по 1970 г. удельный расход кокса на 1 т чугуна в
СССР уменьшился с 890 до 575 кг, или на 35%. Лишь за последние 10 лет энергозатраты, отнесенные на 1000 руб. валовой продукции черной металлургии УССР, снизи лись с 189,6 до 155 руб., т. е. на 17,9%.
Несмотря на определенные успехи, достигнутые в во просе снижения энергоемкости металлургического произ водства, имеется еще немало возможностей, реализация которых позволит и далее улучшать этот показатель. Не исчерпаны резервы, связанные с повышением содер жания железа в доменных рудах, улучшением качества лома, применяемого в сталеплавильных агрегатах. Все еще относительно низкой является степень использования вторичных энергоресурсов. Приведенные в монографии данные расчета коэффициента полезного использования тепла одного из металлургических заводов УССР с пол ным металлургическим циклом, являющихся средним в УССР по мощности основных цехов и достигнутым тех нико-экономическим результатам, показывают, что этот коэффициент составляет всего около 60%.
Реализация технически возможных и экономически целесообразных мероприятий по улучшению использова ния тепловых ВЭР в черной металлургии позволила бы в нынешних условиях дополнительно экономить в народ ном хозяйстве 3,5 млн. т топлива в год.
159
Большим резервом улучшения использования топли ва в черной металлургии, как и других показателей ра боты отрасли, является организация отсева мелочи из агломерата. Осуществление этого мероприятия позволит на каждый миллион выплавляемого чугуна уменьшить эксплуатационные затраты примерно на 1,2 млн. руб. при относительно небольших дополнительных капитало вложениях в черной металлургии (3,7 млн. руб.), при этом в народнохозяйственном разрезе капиталоемкость чугуна даже снизится.
Одной из важных задач в области снижения энерго емкости металлургического производства является сни жение расхода кокса. Помимо реализации мер по улуч шению ситового состава агломерата, приводящего к эко номии кокса, в монографии обосновывается мысль о целе сообразности предварительной механической обработки доменного кокса, с выделением из доменных шихт круп ных фракций ( + 80, +60 мм) и с использованием в от носительно небольших доменных печах (объем до 1000 ж3) кокса фракции 25—40 мм.
Применение заменителей кокса в доменной плавке является важным направлением улучшения экономики металлургического производства. В условиях УССР та кими заменителями следует считать прежде всего при родный газ и угольную пыль. В целях достижения высо кой эффективности применения заменителей кокса в до менном производстве необходимо обеспечить дальней шее повышение содержания кислорода в доменном дутье
иулучшение ситового состава применяемых шихт.
Вработе приведены данные, из которых следует, что предварительная конверсия природного газа не может быть рекомендована как средство для повышения эффек тивности его применения в доменных печах ввиду высо кой стоимости этого процесса.
Важной проблемой энергопотребления черной метал лургии является осуществление мер по устранению де фицита коксовой мелочи в агломерационном производ стве. Решение этой проблемы необходимо осуществлять по двум направлениям: все более широкого применения нагрева дутья в аглопроцессе и организации производст ва кокса из слабококсующихся углей с последующим его дроблением до фракции 3—0 мм.
Внастоящее время открывается реальная возмож
160
ность улучшения качества металла и улучшения эконо мических показателей работы доменных печей путем применения внедоменного обессеривания чугуна. С уче том необходимости более рационального использования доменных шлаков и уменьшения удельного расхода топ лива в доменном производстве актуальность проблемы широкого распространения этого способа обработки ме талла становится еще более очевидной.
Несмотря на возможное снижение удельного расхо да кокса на 1 тчугуна, его потребность в связи с увели чивающимися темпами роста выплавки металла в нашей стране не уменьшается, а, наоборот, возрастает. В связи с этим увеличивается и дефицит коксующихся каменных углей, в том числе и в Украинской ССР. Пригодных для промышленного внедрения способов получения кокса из слабококсующихся или некоксующихся углей в настоя щее время нет. Нет основания рассчитывать на их появ ление и в ближайшие 10—15 лет. Поэтому возрастает актуальность проблемы разработки технологии выплав ки металла, минуя доменный передел, или разработки технологии выплавки чугуна с резким снижением расхо да кокса. В этой связи особый интерес представляет проблема производства и применения металлизованного железорудного сырья.
Расчеты народнохозяйственной эффективности пока зывают, что при нынешних способах производства ме таллизованного железорудного сырья его применение в доменном производстве, хотя и может обеспечить до 20% снижения удельного расхода кокса, для условий Украин ской ССР не может быть рекомендовано из-за увеличе ния суммарного расхода энергоресурсов на производство сырья, топлива и электроэнергии, на выплавку чугуна. Применение металлизованного железорудного сырья (со степенью металлизации 80% и при расходе 500 кг/т чу гуна) станет целесообразным при условии снижения удельного расхода антрацита на производство этого сы рья до 280 кг/т против фактических 420 кг.
Высокая эффективность применения металлизован ного железорудного сырья может быть достигнута при использовании его в сталеплавильных агрегатах. Наряду
свозможным снижением капиталоемкости мартеновской
икислородно-конверторной стали на 14—15 руб./г за
счет замены 40% жидкого чугуна металлизованными
1 1 |
3—2750 |
161 |
окатышами со степенью металлизации 90—95% возмож но снижение энергоемкости металла на 75—80 кг у. т. даже при высоком расходе топлива, принятом в расче те — 585 кг антрацита на 1 токатышей.
Особенно эффективным может быть применение металлизованного железорудного сырья в электростале плавильных печах. В связи с этим, целесообразно изу чить вопрос о возможности получения в Украинской ССР в ближайшие 10—15 лет металлизованных окатышей с указанной степенью их металлизации в количестве до 10 млн. тв год и организации производства на их осно ве электростали на ряде металлургических заводов, рас полагающих морально устаревшими и физически изно шенными доменными печами небольшого объема, с ис ключением на этих предприятиях доменного передела.
В настоящее время до 30% железа в погашенных за пасах железных руд теряется в процессе добычи и обога щения сырья, а также на самих металлургических заво дах. Реализация мер по возможному снижению потерь руд и металла в металлургическом производстве, а так же мер по снижению оборотной продукции (уловленная колошниковая пыль, скрап, обрезь и т. д.) при нынешнем объеме производства металла в Украинской ССР позво лит уменьшить годовую потребность черной металлургии в энергоресурсах на 2,3 млн. 7 у. т , в том числе кокса на 1 млн. ти электроэнергии — на 500—600 млн. кет. ч.
ЛИТЕРАТУРА
1. Материалы XXIV съезда КПСС. М., 1971. |
|
||||||||
2. |
А л е к с е е в |
Ф. |
К., |
Б а л у г а |
А. |
М. и др. Выбор перспек |
|||
|
тивных направлений развития технологии подземной добычи |
||||||||
3. |
железной руды на |
1970—1980 гг,— «Горный журнал», |
1970, № 1. |
||||||
А л е к с е е в |
Ф. |
К., |
Ш е й к о |
В. |
Г. |
Пути снижения потерь |
|||
|
при разработке железистых кварцитов на горнообогатительных |
||||||||
|
комбинатах.— Сб. |
Вопросы уменьшения |
количественных и ка |
||||||
|
чественных потерь при разработке рудных месторождений. К., |
||||||||
|
1969. |
Е. |
П., |
К р у ж и л ин |
Г. Н. Особенности АЭС в |
||||
4. А н а н ь е в |
|||||||||
|
энергетике.— «Атомная энергия», |
1970, № 4. |
|
||||||
5. А н д р е е в |
В. |
Д. |
Современное |
состояние и перспективы раз |
|||||
|
вития ядерной энергетики в промышленности развитых капита |
||||||||
|
листических |
и |
развивающихся |
стран.— «Атомная |
энергия», |
||||
|
1970, № 6. |
|
|
|
|
|
|
|
|
6.А н д р о н о в В. Н. и др. Работа доменной печи на комбини рованном дутье с концентрацией кислорода 30,3%.— «Метал лург», 1967, № 5.
7. |
А р б у з о в |
В. А. Использование полукокса в |
качестве топ |
||||||||||
|
лива для |
агломерации |
железных руд.— «Металлургическая |
и |
|||||||||
8. |
горнорудная промышленность», 1966, № 3. |
крупности |
кокса.— |
||||||||||
Б а л о н |
И. |
Д. |
К вопросу |
об оптимальной |
|||||||||
9. |
«Металлург», 1966, № 11. |
|
|
|
|
|
|
||||||
Б а л у т а |
А. М. |
и |
др. Фактический уровень потерь и раз- |
||||||||||
|
убоживание руды и пути их снижения в условиях шахт Кри |
||||||||||||
|
ворожского |
бассейна.— Сб. |
Вопросы |
уменьшения |
количествен |
||||||||
|
ных и качественных потерь при разработке рудных месторо |
||||||||||||
10. |
ждений. К., 1969. |
|
|
|
|
восстановление |
железных |
руд |
за |
||||
Б а р с к и й |
Б. С. Прямое |
||||||||||||
|
рубежом.— «Бюллетень ЦНИИ ЧМ», 1958, № 2. |
и эффектив |
|||||||||||
11. Б е л а ш |
А. |
С., |
Л и н н и к |
Г. Ф. |
и др. |
Опыт |
|||||||
|
ность разработки полезных ископаемых с закладкой вырабо |
||||||||||||
12. |
танного пространства. К., 1968. |
|
|
|
|
|
|||||||
Б е л е в ц о в |
Г. |
А. |
и |
др. |
Работа доменной печи с обогаще |
||||||||
13. |
нием дутья |
кислородом |
до |
27—28%.— «Сталь», |
1970, |
№ 12. |
|
||||||
Б е л е в ц о в |
Г |
А. |
|
и |
др. Установка |
непрерывного |
действия |
||||||
|
для десульфурации |
чугуна.— «Сталь», |
1967, № 9. |
|
|
|
11» |
163 |