книги из ГПНТБ / Сидоров, Н. Е. Технический прогресс и снижение энергоемкости продукции черной металлургии

Представляет интерес показатель истинной энергоем­ кости 1 тчугуна, определяемый по разности между об­ щим расходом энергоресурсов и используемым количе­ ством вторичных видов энергии, получаемой на всех ста­ диях выплавки чугуна, в том числе и вне заводов, если показатель энергоемкости определяется в народнохо­ зяйственном масштабе. В рассматриваемый период к

числу таких видов энергии можно отнести доменный газ, тепло испарительного охлаждения, электроэнергию, по­ лучаемую за счет использования кинетической энергии колошниковых газов, тепло жидкого чугуна, а также теплоэнергию установок сухого тушения кокса. В более далекой перспективе, когда будут найдены экономически оправданные пути использования ВЭР и на других уча­ стках процесса получения чугуна (тепло отходящих га­ зов агломерационных машин, воздухонагревателей до­

32

менных печей и т. д.), перечень статей учета вторичных энергоресурсов соответственно увеличится.

Из данных табл. 16 видна фактическая за 1965 и 1970 гг. и ожидаемая в 1975 г. экономия энергоресурсов за счет возможного использования вторичных видов энергии в черной металлургии УССР в процессе получе­ ния чугуна.

Как следует из табл. 15 и 16, истинная энергоемкость 1 тчугуна в народнохозяйственном масштабе может ха­ рактеризоваться следующими показателями (кг у. т.):

Таким образом, из общего количества энергоресур­ сов, расходуемых в процессах получения чугуна, более 30% возвращается и применяется в металлургическом производстве в качестве вторичных видов энергии. Ха­ рактерно, что доля возвращаемой в рассматриваемые периоды энергии изменяется незначительно, хотя при этом и увеличивается выход и потребление тепла испа­ рительного охлаждения доменных печей, тепла установок сухого тушения кокса и т. д. Объясняется это относи­ тельным уменьшением выхода и калорийности доменного газа, занимающего в настоящее время около 90% вто­ ричных энергоресурсов доменного производства (к 1975 г. его доля снизится до 85%). По этой же причине с 48,7 до 45% снизится доля применяемых БЭР в общем рас­ ходе топлива в доменных цехах. И это несмотря на ожидаемое увеличение степени использования той части образующихся вторичных энергоресурсов, целесообраз­ ность применения которых экономически оправдана,

с 71,3% в 1965 г. до 76% в 1975 г.

Как уже отмечалось, характерной чертой развития черной металлургии УССР является дальнейшее увели­ чение доли стали, выплавляемой в конверторах с приме­ нением кислорода. Вместе с тем и в 1975 г. доля марте­ новской стали останется все еще преобладающей в об­ щей ее выплавке в республике. Так, если в 1965 г. удельный вес мартеновской стали составлял 78,8%, а в

использования кислорода с подачей его в ванну, так и путем намечаемых мер по улучшению подготовки лома в перспективе значительно возрастет удельная произ­ водительность мартеновских печей. Так, за период с 1965 по 1975 г. это увеличение составит примерно 15%. В ре­ зультате снизится удельный расход топлива в мартенов­ ских печах со 143,3 кг у. т. (1965 г.) до 121 кг у. т. (1975 г.).

Сквозной показатель расхода энергоресурсов на 1 г мартеновской стали, определяемый с учетом потребле­ ния энергии на производство составляющих шихты, кис­ лорода и т. д., в перспективный период также снизится (табл. 17), причем это произойдет главным образом бла-

Т а б л и ц а 17

ИЗМЕНЕНИЕ ОБЩЕГО РАСХОДА ЭНЕРГОРЕСУРСОВ НА 1 т МАРТЕНОВСКОЙ СТАЛИ В ЧЕРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ УССР ЗА 1965, 1970 И 1975 гг.

Расход энергоресурсов, кг у, т ./m стали

годаря уменьшению расхода энергоресурсов на получе­ ние основной составляющей мартеновской шихты — чу­ гуна.

Как и при производстве чугуна, в процессе получения мартеновской стали используется значительная часть образующихся вторичных энергоресурсов, главными из которых являются физическое тепло отходящих газов, тепло испарительного охлаждения мартеновских печей, тепло горячих слитков. Так, за период с 1965 по 1975 г. в связи с уменьшением суммарного расхода топлива на единицу выплавленной стали (табл. 17) выход вторич­ ных энергоресурсов снизится, в связи с чем уменьшится

34

и количество используемого тепла с 300 до 230 кг у .т./т стали. Следовательно, истинная энергоемкость 1 г мар­ теновской стали к концу указанного периода составит

энергии к общему удельному расходу энергоресурсов возрастает и к концу девятой пятилетки составит 72,5%

против 55,0% в 1965 г. и 66,5% в 1970 г.

Результаты расчета .потребности энергоресурсов на 1 г кислородно-конверторной стали и ее народнохозяй­

Приведенные данные об энергоемкости кислородно­ конверторной стали определены при условии увеличения к 1975 г. степени использования тепла отходящих газов (не всего его образующегося количества, а в пределах возможных и экономически оправданных значений) до

80% против 50% в 1965 г.

Уменьшение расхода энергоресурсов на выплавку кислородно-конверторной стали и ее истинной энергоем­ кости к 1975 г. произойдет благодаря двум факторам: снижению энергоемкости 1 г чугуна и относительному уменьшению его расхода. Так, если в 1965 г. расход чу­

до 930 кг.

Полученные данные указывают на значительно боль­ шую потребность в энергоресурсах на 1 г стали и более высокую ее истинную энергоемкость при кислородно-кон­ верторном процессе по сравнению с мартеновским, что объясняется большим расходом чугуна при выплавке конверторной стали. В связи с тем, что в перспективе снизится относительный расход чугуна на 1 г конвертор­ ной стали, а также снизится удельное потребление энер­ горесурсов на выплавку самого чугуна, уменьшится и разница в энергопотреблении и истинной энергоемкости. Так, если в 1965 г. эти величины были равными соответ­

ственно 360,2 и 210,2 кг у. т., то в 1975 г. они составят

220и ПО кг у. т./т стали.

Сучетом удельного веса мартеновской и кислородно­ конверторной стали в период 1965—1975 гг. средневзве­ шенные показатели расхода энергоресурсов и истинной энергоемкости 1 т металла могут быть представлены сле­ дующими величинами (в кг у. т.):

Существенным фактором, определяющим потребный расход энергии в прокатном производстве, является сор­ тамент выпускаемой продукции, поскольку соотношение расхода топлива в прокатных цехах металлургических заводов УССР по группам станов характеризуется сле­ дующими показателями:

Исходя из намеченного изменения сортамента прока­ та, увеличения выпуска термически упрочненного метал­ ла, а также учитывая все большее внедрение установок непрерывной разливки стали и повышение степени ис­ пользования вторичных энергоресурсов, удельный расход топлива в прокатных цехах металлургических заводов

36

100 кет • ч/т проката. В перспективный период будут приняты меры по снижению расхода энергоресурсов в частности за счет' увеличения выхода годного проката, расширения способа непрерывной разливки стали, со­ вершенствования методов утепления головной части слит­ ков (включая применение экзотермических смесей), со­ вершенствования формы слитков, применения малооки­ слительного нагрева, дальнейшего улучшения режимов обжатий на прокатных станах, ускоренного охлаждения проката и т. д. Это позволит уменьшить удельный расход металла на 1 г проката в 1975 г. до 1259 кг против 1278 кг в 1965 г. Следовательно, уменьшится и расход топлива на 1 тпроката. Этому же будет способствовать и осуществление мероприятий по лучшему использова­ нию тепла отходящих газов нагревательных устройств и испарительного охлаждения. Количество используе­ мого тепла испарительного охлаждения и тепла отходя­ щих газов нагревательных устройств прокатных цехов возрастет с 7 до 16 кг/т проката.

Таким образом, с учетом приведенных данных удель­ ный расход энергоресурсов и истинная энергоемкость 1 тпроката в черной металлургии УССР в 1965—1975 гг. могут характеризоваться следующими данными, кг у. т./т проката:

95 кг, или на 7%. За это же время на 45 кг у. т., или на 5,8%, снизится энергоемкость проката.

Важным показателем, характеризующим степень ра­ ционального использования энергии, наряду с величина­ ми удельного ее расхода на единицу выпускаемой про­ дукции, является отношение количества полезно исполь­ зуемых вторичных энергоресурсов к той их части общего выхода, экономическая целесообразность использования которой не вызывает сомнений. Соответствующие дан­ ные, касающиеся рассматриваемого периода, представ­ лены в табл. 18.

37

значительное улучшение использования тепла утили­ зационных установок, что и обеспечит повышение об­

Реальность принятых в табл. 18 величин по возмож­ ному использованию тепловых ВЭР обосновывается данными табл. 19, представленными на основании ис­ следования, выполненного украинским филиалом НИИПиН. Так, из табл. 19 следует, что в 1970 г. средняя по Министерству черной металлургии УССР степень использования тепловых ВЭР составляла всего 28,5% возможного уровня. Полное их использование позволит сэкономить, как указывалось ранее, примерно 3500 тыс. т у. т., при этом потребные капиталовложения составят 102,3 млн. руб., т. е. на каждую тонну условного топли-

38

Т а б л и ц а 19

ПОКАЗАТЕЛИ ФАКТИЧЕСКОГО И ВОЗМОЖНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕПЛОВЫХ ВТОРИЧНЫХ ЭНЕРГОРЕСУРСОВ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ ЧЕРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ УССР ЗА 1970 г.

емкости эквивалентного количества теплоэнергии, по­ лучаемой в котельных установках.

В перспективе существенно снизятся энергозатраты на 1000 руб. валовой продукции. Так, за период с 1965 по 1975 г. это снижение составит 34,6 руб., а, в частнос­ ти, за 1970—1975 гг.—■на 16,9 руб. При этом удельные энергозатраты на электроэнергию увеличатся с 14,8 до 25,2 руб., или на 10,4 руб. на каждые 1000 руб. валовой продукции (табл. 20).

Снижение общих удельных энергозатрат обусловлено главным образом уменьшением затрат на топливо, бла­ годаря сокращению его расхода на единицу выпускае­ мой продукции и снижению средней стоимости 1 т у. т.

с 25,1 руб./г у. т. в 1965 г. и 24,5 руб./т у.т. в 1970 г. до 23,5 руб./т у. т. в 1975 г.

В свою очередь снижение стоимости 1 т у. т. обуслов­ лено улучшением структуры применяемого топлива и прежде всего уменьшением доли в нем кокса.

40