Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Роменец, В. А. Технико-экономический анализ кислородно-конвертерного производства

.pdf
Скачиваний:
24
Добавлен:
22.10.2023
Размер:
17.09 Mб
Скачать

завалка чугуна производятся в разных пролетах, при­ мыкающих к конвертерному; суммарная площадь их в 1,72 раза больше площади загрузочного пролета цеха с классической системой. Кроме того, при карусельном варианте возникает необходимость в сооружении двух конвертерных пролетов шириной 30 м (при классическом варианте ширина пролета 18 м), а также дополнитель­ ного пролета для ремонта конвертеров. Пропорциональ­ но увеличению площади конвертерного отделения воз­ растает его стоимость по сравнению с классическим ва­ риантом.

Площадь и стоимость разливочных пролетов устано­ влены в соответствии с производительностью цеха при карусельной системе. Потребность в миксерном отделе­ нии и миксерах для обоих вариантов одинакова, хотя обо­ рот чугуна в миксере при классической системе в 1,2—1,3 раза выше. Стоимость миксерного отделения принимали по фактическим данным.

Учитывая, что при равных условиях (состав чугуна, сортамент стали) удельный расход шихтовых материа­ лов мало зависит от систем работы кислородно-конвер­ терного цеха1 , размеры шихтового двора и стоимость определяли пропорционально годовой производительно­ сти цеха.

Как показал анализ стоимости прочих зданий кон­ вертерного цеха, постоянные затраты, не зависящие от годовой производительности, составляют 34%. На этой основе по фактическим данным определена величина ка­ питальных затрат на указанные цели для цеха с кару­ сельной системой работы.

Суммарная величина капитальных затрат по статье «Здания» для карусельного варианта в абсолютном вы­ ражении на 11,5% выше, чем для классического.

Немаловажным обстоятельством, снижающим общую стоимость карусельного цеха, является сокращение на 2/з оборудования систем подачи кислорода, сыпучих материалов, отвода и очистки конвертерных газов и ути­ лизации тепла. Кроме того, в цехе ликвидируются фун­ даменты и плиты под конвертеры, КИП и автоматика

1 При карусельной системе из-за увеличения тепловых потерь расход скрапа в завалку будет снижаться, а расход шлакообразующих возрастать пропорционально увеличению расхода чугуна.

241

для двух агрегатов, сталевоз, площадка для взятия проб, а также в связи со снижающейся производительностью цеха разливочный, шихтовый кран и прочее оборудова­ ние, количество (и соответственно стоимость) которого определяется производительностью цеха. Отсутствие это­ го оборудования позволяет снизить затраты по статье «Рабочие и силовые машины» на 3,221 млн. руб. Но на­

ряду с этим требуется

ввести как минимум один

конвер­

тер, четыре трансферкара с механизмами

передвижения

и

электрооборудованием и мостовой

кран

30/5 т

отделении ремонта

конвертеров) на

общую

сумму

2,080 млн. руб. В итоге затраты по статье «Рабочие и си­ ловые машины» для цеха с карусельной системой ниже на 14,2%. Затраты на цеховые сооружения определяются главным образом стоимостью эстакад и галерей. По­

скольку протяженность

шихтовой

и чугунной

эстакад,

а также галереи для транспортировки сыпучих

материа­

лов от системы работы

не зависят, то их стоимость для

цеха с карусельным вариантом

принята одинаковой

с классическим. Стоимость прочих сооружений

(стенды

для ковшей, шлаковых

чаш и т. д.) снижается

пропор­

ционально снижению производительности. В результате затраты по статье «Сооружения» ниже на 16,9%.

Капитальные затраты по всем остальным статьям («Передаточные устройства», «Транспортные средства»,

Т а б л и ц а 54. Удельные капиталовложения в кислородноконвертерные цехи со 100—130-г конвертерами и общезаводское хозяйство, руб/т

 

 

Система

работы цеха

 

Объекты капиталовложений

класси­

кару­

маят­

с заменой

 

 

ческая

сельная

никовая

реторт

 

 

 

3-15

4—53

4—94

3—22

Сооружения

. . . . . . .

0—42

0-45

0—63

0—28

Рабочие

и силовые машины .

3—45

3—80

4—48

3—11

Прочее

оборудование . . . .

0—22

0—20

0—21

0—18

И т о г о по

цеху . . . .

7—24

8—98

10—26

6—79

Общезаводское

хозяйство . .

8—84

9—81

10—24

7—77

В с е г о .

,

16—08

18—79

20—50

14—56

242

«Инструмент и хозяйственный инвентарь») определены с учетом производительности цеха с карусельной систе­ мой работы и изменений в составе оборудования.

Перерасход капитальных затрат по сравнению с зат­ ратами при классическом варианте по статье «Здания» не компенсируется более низким уровнем затрат по всем остальным статьям и капиталовложения в строительство цеха с карусельной системой работы в абсолютном выра­ жении оказываются на 3,32% выше.

Величина удельных капитальных вложений (табл.54) при карусельном варианте работы цеха также выше, чем при классическом варианте.

Система работы цеха оказывает существенное влия­ ние на расходы по переделу. Для перемещения трансферкар с конвертерами необходимы мощные электропри­ воды 1 и это, естественно, приводит к увеличению расхода электроэнергии и затрат на нее. Абсолютное значение этого увеличения получено расчетом по необходимой

мощности двигателя и продолжительности его

работы

в период кругового цикла. Оно составляет 8,3%

по отно­

шению к расходу электроэнергии при классическом ва­ рианте. В целом по статье «Энергетические затраты» для карусельного варианта происходит снижение затрат на 5,4% по сравнению с затратами при классическом вари­ анте в результате меньшего расхода охлаждающей воды. При карусельном варианте сокращается расход топлива на подтопку котла-утилизатора в межпродувочные пе­ риоды и в результате этого снижается общий расход топ­ лива по сравнению с его уровнем при классической си­ стеме примерно на 15%.

Дополнительные затраты на содержание и ремонт трансферкар, по всей вероятности, будут компенсиро­ ваться путем сокращения затрат в связи с уменьшением при карусельной системе числа продувочных стендов с системами подачи кислорода, сыпучих материалов, га­ зоотвода и газоочистки. Но при такой системе, как ука­ зывалось выше, имеет место более низкая стойкость фу­ теровки, что приводит к более высокому удельному рас­ ходу огнеупоров и затратам на текущий ремонт. Увели-

1 По сообщению [145], мощность мотора, служащего для пере­ мещения трансферкара и выполнения других операций, составляет 50 л. с.

243

Т а б л и ц а 55. Расходы по переделу при различных системах конвертерами при производстве углеродистой

 

Цена

за едини ­

Статьи расходов

ц у ,

р у б . - к о п .

/.

Технологическое

топливо (в

условном),

т . .

75—78

 

1а.

Использование

отходящего

тепла (—)

. . •

X

//.

Энергетические

затраты:

 

 

 

0—0128

3—10

0—0095

0—1370

1—68

0—0170

X

III. Основная и дополнительная заработная плата X X

V. Текущий ремонт и содержание

основных

 

X

В том числе огнеупоры, т:

X

 

35-74

 

77—11

 

62—00

 

47—01

 

25—07

 

X

 

X

 

X

 

X

 

X

 

X

244

 

работы кислородно-конвертерных цехов со 100—130-7-

 

кипящей

стали

 

 

 

 

 

 

Классическая

Карусельная

Маятниковая

С заменой реторт

коли­

сумма,

коли­

сумма,

коли­

сумма,

коли­

сумма,

чество

р у б . —

чество

руб.—

чество

р у б . —

чество

р у б . —

 

коп.

 

коп.

 

коп.

 

коп.

0,0050

0—08

0,0046

0—07

0,0048

0—08

0,0046

0—07

0—07

 

0—06

0—06

0—07

20,0

0—25

21,7

0—28

22,2

0—28

20,0

0—25

0,0014

0,0014

0,0014

0,0012

9,62

0—09

6,60

0—06

6,60

0—06

9,00

0-09

0,4980

0—07

0,3000

0—04

0,3000

0—04

0,4200

0-06

0,0200

0—03

0,0200

0—03

0,0200

0—03

0,0200

0—03

54,50

0—93

55,70

0—95

55,50

0—94

54,50

0-93

X

1—37

X

1—36

X

1—35

X

1—36

X

0—34

X

0—36

X

0—37

X

0—28

X

1—17

X

1—17

X

1—17

X

1—17

X

1-40

X

1—55

X

1—56

X

1—34

0,0161

0—71

0,0175

0—78

0,0173

0—76

0,0161

0-71

0,0090

0—32

0,0090

0—32

0,0090

0—32

0,0090

0-32

0,0004

0—03

0,0004

0 - 03

0,0004

0-03

0,0004

0—03

0,0043

0—27

0,0056

0—35

0,0054

0—33

0,0043

0—27

0,0010

0—04

0,0010

0—04

0,0010

0—04

0,0010

0-04

0,0014

0—04

0,0015

0—04

0,0015

0-04

0,0014

0—04

X

0—25

X

0—25

X

0—25

X

0—25

X

0—43

X

0—54

X

0—61

X

0—41

X

0—20

X

0—21

X

0—21

X

0—14

X

5—20

X

5 - 45

X

5—54

X

4—95

X

0—28

X

0—29

X

0-30

X

0—27

X

5—48

X

5—74

X

5—84

X

5—22

 

 

 

 

 

 

 

245

Т а б л и ц а

56. Себестоимость

углеродистой кипящей

стали при

 

со

100—130-г

конвертерами

 

 

 

 

 

Цена

К л а с

 

 

 

 

 

 

Статьи

затрат

за едини ­

 

 

цу,

количество

 

 

 

 

руб . — коп .

 

 

 

 

 

/. Сырье и

основные

материалы

 

 

 

 

 

48—80

0,8442

 

 

 

 

34—78

0,2310

 

 

 

 

X

1,0752

Ферросплавы,

г:

 

 

 

 

 

 

 

195—21

0,0050

 

 

 

 

123—65

0,0004

 

 

 

 

401—49

0,0002

И т о г о

 

 

X

0,0056

 

 

 

 

X

0,0036

И т о г о металлошихты

X

1,0844

//. Отходы

и брак

(—)

X

0,0844

В том числе

угар

X

0,0669

И т о г о задано,

за вычетом отходов

 

 

 

 

 

X

1,0000

///.Добавочные материалы, т.

агломерат .

10—85

0,0107

известь

11 — 18

0,0678

плавиковый шпат

115—60

0,0024

И т о г о

 

 

X

X

IV. Расходы

по

переделу и

общезаводские

 

 

расходы . . .

 

X

X

Заводская

себестоимость:

 

 

 

по действующим ценам

. . . .

X

X

при оценке лома по себестоимости чу­

 

 

гуна с

коэффициентом

0,92 . . . .

X

X

246

 

 

 

 

 

различных системах работы кислородно-конвертерных цехов

сическая

Карусельная

Маятниковая

С заменой

оетппт

 

 

 

сумма,

количест

сумма,

количест

сумма,

количест

 

 

f y u . — к о г

во

руб.—коп

 

сумма,

во

Руб.—ког I.

во

 

 

 

 

 

 

 

руб . — коп .

41—20

0,8628

42—10

0,8616

42—05

0,8442

41—20

8—03

0,2166

7—53

0,2173

7—56

0,2310

8-03

 

 

49—23

1,0794

49—63

1,0789

49—61

1,0752

49—23

 

 

0—98

0,0050

0—98

0,0050

0-98

0,0050

0—98

 

0—05

0,0004

0—05

0,0004

0—05

0,0004

0—04

0—08

0,0002

0-08

0,0002

0—08

0,0002

0-08

 

1 — 11

0,0056

1—11

0,0056

1-11

0,0056

1-11

 

X

0,0036

X

0,0036

X

0,0036

X

 

50—34

1,0886

50—74

1,0881

50—72

1,0844

50—34

 

0—54

0,0886

0—54

0,0881

0—54

0,0844

0—54

X

0,0711

X

0,0706

X

0,0669

X

 

 

 

 

 

1

 

 

49—80

1,0000

50—20

1,0000

50—18

1,0000

49—80

 

0—12

0,0107

0—12

0,0107

0—12

0,0107

0—12

0—76

0,0693

0—77

0,0692

0—77

0,0678

0—76

0-28

0,0025

0—29

0,0025

0—29

0,0024

0—28

1-16

X

1—18

X

1 — 18

X

1-16

5—48

X

5—74

X

5—84

X

5—22

56—44

X

57—12

X

57—20

X

56—18

 

58—51

X

59—04

X

59—13

X

58-25

247

чение расходов по статье «Текущий ремонт и содержание основных средств» составит 10,7%. Затраты на аморти­ зацию при одинаковой ее норме (5,7%) в цехе с кару­ сельной системой выше на 25,6%- В целом экономия на энергетических затратах не компенсирует более высоких расходов по остальным статьям и в результате расходы по переделу при карусельном варианте на 4,7% выше, чем при классическом (табл. 55). Проведенные расчеты тепловых и материальных балансов показали, что сокра­ щение расхода скрапа в результате увеличения тепловых

Т а б л и ц а

57. Удельные капиталовложения

и приведенные

затраты

 

 

 

 

конвертерами при различных

системах работы

 

 

 

 

 

 

 

К а п и т а л о ­

Классическая

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Объекты капиталовложений

 

емкость

количе­

сумма,

 

 

единицы,

 

 

 

 

 

 

 

руб . — коп .

ство

р у б . — к о п .

 

 

 

 

 

 

 

105-00

0,8442

88—64

 

 

 

 

 

 

 

96—60

0,2310

22—31

 

 

 

 

 

 

 

35—00

0,0107

0—37

 

 

 

 

 

 

 

45—00

0,0678

3—05

 

 

 

 

 

 

 

140—00

0,0043

0—60

VI. Отходы

и брак,

т (—) . .

. .

99—75

0,0175

1 - 75

VII.

Энергозатраты:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9-00

0,0014

0-01

 

 

 

 

 

 

 

0—061

9,62

0—59

вода химически

очищенная,

м3 .

0—800

0,4980

0-40

сжатый

воздух, 1000 м3 . .

. .

3—00

0,0200

0-06

 

 

 

 

 

 

 

0—050

54,50

2—73

 

 

 

 

 

 

 

X

 

X

3—79

VIII.

Удельные

капиталовложения:

 

 

 

 

в

 

собственно

сталеплавильный

X

 

X

7—24

в

 

объекты

общезаводского

хо-

 

 

X

 

X

8 - 84

 

 

 

 

 

 

 

 

Заводская

капиталоемкость

. .

X

 

X

133—09

IX. Приведенные

затраты при оценке

 

 

 

 

лома в

себестоимости стали:

X

 

 

76—40

по

действующим

ценам . . . .

 

X

по

себестоимости

чугуна с

коэф­

X

 

X

78-47

фициентом

0,92

 

 

 

потерь составит около 1,5%. Поэтому себестоимость ста­ ли в цехе с карусельной системой работы при оценке лома и отходов по действующим ценам оказывается на 1,2% выше, чем в цехе с классической системой работы (табл. 56). При оценке лома и отходов по цене чугуна с коэффициентами технологической ценности влияние изменений в стоимости заданного на уровень себестои­ мости при карусельном варианте менее существенно и последняя оказывается выше ее уровня при классической системе на 0,9% (табл.56).

при производстве углеродистой кипящей стали в цехах со 100—130-7-

Карусельная

Маятниковая

С заменой реторт

количество

сумма,

количество

сумма,

количество

сумма,

руб . — коп .

руб.—коп.

руб . — коп .

 

 

 

0,8628

90—59

0,8616

90—47

0,84^2

88—64

0,2166

20—92

0,2173

20—99

0,2310

22—31

0,0107

0—37

0,0107

0—37

0,0107

0-37

0,0693

3—12

0,0692

3—11

0,0678

3—05

0,0056

 

0,0054

 

0,0043

0—60

0,0175

1 - 75

0,0175

1 - 75

0,0175

1—75

0,0014

0—01

0,0014

0—01

0,0012

0—01

6,60

0 - 40

6,60

0—40

9,00

0—55

0,3000

0—24

0,3000

0-24

0,4200

0-34

0,0200

0—06

0,0200

0—06

0,0200

0—06

55,70

2—79

55,50

2—78

54,50

2—73

X

3—50

X

3—49

X

3—69

X

8—98

X

10—26

X

6—79

X

9—81

X

10—24

X

7—77

X

135—54

X

137—18

X

131—47

X

77—45

X

77—77

X

75—90

X

79—37

X

79—70

X

77—97

248

249

Как по уровню капиталоемкости производства

так

и по затратам общественного труда на производство

ста­

ли вариант работы цеха по карусельной системе не явля­ ется экономически эффективным по сравнению с класси­ ческим вариантом. Исчисленные в народнохозяйственном масштабе приведенные затраты для карусельного вари­ анта оказываются в зависимости от методики оценки ло­ ма и отходов выше на 1,2—1,4% по сравнению с класси­ ческой системой (табл. 57).

Маятниковая система

Работа конвертерного цеха по маятниковой схеме [146—150] отличается от карусельной тем, что конвер­ теры, расположенные на трансферкарах, совершают воз­ вратно-поступательное движение каждый по своему пути, проходя последовательно стенды по операциям тех­ нологического цикла и возвращаясь затем к стенду пер­ воначальной операции. Такая система предполагает прежде всего отсутствие простоев конвертеров на холод­ ных ремонтах футеровки, так как их заменяют резерв­ ным. Для ремонта конвертеров предусматривается ре­ монтное отделение. Подобная схема была предложена в 1962 г.*, позднее она подверглась значительному изме­ нению в проектных проработках Гипростали и Гипромеза.

Предложенная во Франции маятниковая схема преду­ сматривает в составе конвертерного цеха два независи­ мых блока. В каждом из них находятся два параллель­ ных пути, по которым перемещаются трансферкары с ретортами, и два продувочных стенда, функционирую­ щих попеременно с общей системой газоочистки. Транс­ феркары оборудованы механизмами наклона. Загрузка лома производится мостовым краном или с эстакады обычными напольными средствами. Чугун подается либо в обычных чугуновозных ковшах, либо в ковшах миксерного типа, перемещающихся по эстакаде. При загрузке конвертер находится в вертикальном положении. В ре-

1 Удельные капиталовложения в общезаводское хозяйство для различных систем работы устанавливали на основе условно постоян­ ной (38%) и переменной (62%) доли указанных затрат, исходя из их уровня для классической системы в нормальных условиях работы

* Патент франц., № 1342143, 1962.

250

монтный пролет конвертеры поступают вместе с трансферкаром. Идея создания подобной схемы, кроме исклю­ чения из баланса времени простоя конвертеров на ре­ монте футеровки, заключалась также в сокращении количества и повышении коэффициента использования устанавливаемого в цехе оборудования газоочистки и утилизации тепла. Детальная проработка этого проекта отсутствует. За основу для сравнительного анализа при­ нята предложенная Гипросталью и доработанная Гипромезом маятниковая схема кислородно-конвертерного це­ ха с агрегатами емкостью 250 т, которые в данном иссле­ довании для сопоставимости заменены 100-г конвертера­ ми. Отличие ее от французского варианта состоит в том, что здесь по одному пути передвигаются два конвертера (рис. 88). Для бесперебойного обеспечения металлом прокатных цехов в периоды остановки котла-утилизато­ ра на ремонт эта схема предусматривает наличие в цехе двух продувочных стендов (один из них резервный) с системами очистки конвертерных газов и утилизации тепла. Ремонт конвертеров проводится в ремонтном отде­ лении не на дорогостоящих трансферкарах, а на стендах.

Стенды операций технологического цикла расположе­ ны вдоль пути передвижения конвертеров на участке дли­ ной 65 м. Следовательно, трансферкар с конвертером за полный цикл (от загрузки до загрузки) проходит путь

длиной в 130 м за 13 мин; скорость

перемещения

при

этом 10 м/мин.

 

 

 

Из графика

процесса (рис. 89) видно, что общая

про­

должительность

цикла равна 57 мин,

но ввиду протека­

ния технологических операций с перекрытиями произ­ водительность конвертеров, как и при карусельном варианте, определяется длительностью такта. Для рас­ сматриваемого процесса он равен времени нахождения конвертера на продувочном стенде, т. е. 24 мин.

Фактическое время работы цеха определяется време­ нем текущих простоев, из которого исключаются про­ стои, связанные с ремонтом оборудования систем очист­ ки конвертерных газов и утилизации тепла (по фактиче­ ским данным такие простои составляют около 4% календарного времени). Это объясняется наличием ре­ зервного продувочного стенда. Общая продолжитель­ ность текущих простоев в цехе составит 6,6% календар­ ного времени. Простои, связанные с обслуживанием

251

fflOO * 2/

- 2520ОО

 

I I I I X I I

y ^i/И ^

'H//T/Jy\'//''.

Рис. 88. Схема и грузопотоки кислородно-конвертерного цеха с агрегатами емкостью 100—130 г при маятниковой системе работы:

/ — р а з л и в о ч н ы й

пролет; / /

— з а г р у з о ч н о - п р о д у в о ч н ы й

пролет;

 

/ / / — р е м о н т н ы й

пролет; IV — отделение

производства

синтетиче­

ских

шлаков;

V — отделение

ремонта

разливочных

ковшей;

1,

2— р а б о т а ю щ и е

конвертеры; 3 — ремонтируемый

конвертер;

4 — д е й с т в у ю щ и й

продувочный

стенд;

5 — резервный

продувочный стенд;

6 — место выполнения

операций

повалки,

разделки

отвер­

стия

и выпуска;

7 — место

завалки

скрапа и

заливки

чугуна;

8 — место

ремонта

конвертеров;

9 — сталевозные пути; 10 — путь

по ­

д а ч и

скрапа;

11

яма для

скрапа;

12 — путь

подачи

скрапа

в

цех; 13,

14 — вспомогательные

пути; 15 — подача

чугуна

в

цех

 

Операции

 

Перемещение

реторты

 

к продувочному стенду

 

Завалка скрапа и залив/га

чугуна

Перемещениереторты к месту

завалки

скрапа и заливка

чугуна

Повалка, разделка отверстия

и выпуск

 

 

Перемещение

реторты

 

к месту

повалки

 

Подъем фурмыи освод~ождениеретор/яы\

от фиксирующего

устройства

Продувка

 

 

 

Установка реторты

 

на продувочном

 

стенде

 

Перемещение

реторты

 

к месту

повалки

 

Псвалка, разделка

отверстия

и выпуск

 

 

 

Перемещение реторты к месту

завалки

скрапа и заливки

чугуна

давалка

скрапа

и заливка

чугуна

Перемещение

реторты

 

к продувочному

 

стенду

 

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

130

140

150

Рис. 89. График работы конвертеров по маятниковой системе:

1 и 2 — р а б о т а ю щ и е конвертеры

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ