
книги из ГПНТБ / Роменец, В. А. Технико-экономический анализ кислородно-конвертерного производства
.pdfпроцессом,—для стали ЗОХНЗА; 100-7 электропечи — для всех ука занных марок; 600-г мартеновские печи — для стали Ст.Зкп.
В качестве исходных данных для расчета экономической эффек тивности принимались показатели, отвечающие нормальным условиям работы кислородно-конвертерных цехов. Увеличение продолжитель ности плавки при производстве в конвертерах низколегированной и легированной сталей устанавливали либо по фактическому соотно шению длительности плавки для рядового и легированного сорта мента, либо определяли корректировкой на время выполнения допол нительных операций при производстве легированной стали. Для низколегированной стали (40Х) увеличение продолжительности плав ки относительно ее значений на рядовом сортаменте принято факти ческим на уровне 15—20% (цех А). Для стали 1Х18Н9Т при опре делении продолжительности плавки использована информация о про изводстве стали Х18—Н8 в 50-г конвертерах в Кавасаки (Япония), где ее продолжительность на указанном сортаменте относительно значений для рядового металла составляет 207% [204]. Полученное корректировкой увеличение продолжительности плавки при произ водстве стали ЗОХНЗА относительно рядового сортамента соста вило 35 %•
Изменение стойкости футеровки при выплавке в конвертерах ста ли сортамента повышенной трудности относительно рядового приня то пропорциональным изменению при этом продолжительности агрес сивного воздействия шлака и его количеству, обусловливаемым особенностями технологии передела.
При определении годовой производительности вес годной плав ки в конвертере принят одинаковым для всех марок стали, при этом подразумевается, что различие в выходе годного компенсируется неодинаковым весом металлошихты на плавку.
В табл. 74 приведены производственно-технические показатели
/ 2 3 U Г 2 3 U
Рис. 102. |
Зависимость производительности |
сталеплавильных |
агрега |
|||
тов от сортамента выплавляемой стали: |
|
|
|
|||
а — часовая |
производительность; |
б — годовая; |
/ — кислородно-конвертерный |
|||
процесс; |
/ / — мартеновский (скрап - рудный); |
/ / / |
— мартеновский (скрап-про |
|||
ц е с с ) ; IV |
— электросталеплавильный; |
/ — сталь |
Ст.Зкп; 2 — с т а л ь 40Х; |
3 — сталь |
||
ЗОХНЗА; 4— |
сталь 1Х18Н9Т |
|
|
|
|
335
Т а б л и ц а 74. Производственно-технические показатели |
работы |
||||||||
|
|
|
|
|
|
Ст. Зкп |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
600 т мар |
|
|
|
|
Показатели |
|
|
100—130-г |
теновская |
100-г |
|
|
|
|
|
|
печь |
|
||||
|
|
|
|
|
|
конвер |
(скрап- |
э л е к т р о |
|
|
|
|
|
|
|
теры |
рудный |
печь |
|
|
|
|
|
|
|
|
процесс) |
|
|
Календарное время, сутки . . |
365 |
365 |
365 |
365 |
|||||
Холодные |
ремонты: |
|
|
42,67 |
|
|
42,34 |
||
сутки |
|
|
|
|
15,1 |
9,2 |
|||
°/о к календарному |
времени |
11,69 |
4,1 |
2,5 |
11,60 |
||||
Текущие |
простои: |
|
|
26,06 |
12,4 |
10,9 |
26,06 |
||
сутки |
|
|
|
|
|||||
% к календарному |
времени |
7,14 |
3,4 |
3,0 |
7,14 |
||||
В с е г о |
простоев: |
|
|
147,73 |
|
20,1 |
147,73 |
||
сутки |
|
|
|
|
27,5 |
||||
% к календарному |
времени |
40,46 |
7,5 |
5,5 |
40,46 |
||||
Фактическое время, сутки . . |
217,27 |
337,5 |
344,9 |
217,27 |
|||||
Продолжительность плавки, |
ч |
0,67 |
10,50 |
4,50 |
0,77 |
||||
Стойкость |
футеровки, |
плавки |
550 |
|
|
480 |
|||
Цикл холодного |
ремонта, сут |
|
|
|
|
||||
ки |
|
текущие |
простои, |
3,0 |
— |
— |
3,0 |
||
Удельные |
|
|
|
|
|||||
сутки/сутки |
|
|
|
0,12 |
|
|
0,12 |
||
Средняя |
масса плавки, г . . |
115 |
600 |
100 |
115 |
||||
Часовая |
производительность, |
т |
171,6 |
57,1 |
22,2 |
149,4 |
|||
Годовая |
производительность, |
|
|
|
|
||||
тыс. т |
|
|
|
|
|
900,0 |
462,9 |
183,9 |
778,8 |
работы |
сталеплавильных агрегатов при выплавке стали рассматри |
||||||||
ваемого сортамента. Для мартеновских и |
дуговых электрических |
||||||||
печей указанные |
показатели |
учитывают применение |
кислорода1 . |
||||||
На рис. 102 представлены диаграммы, |
характеризующие |
про |
|||||||
изводительность |
различных сталеплавильных |
агрегатов |
при выплав |
ке рассматриваемого сортамента. Повышение трудоемкости сорта мента снижает производительность сталеплавильных агрегатов, но не в одинаковой степени. Наиболее значительно изменяется произ водительность кислородного конвертера, в меньшей степени дуговых электропечей. При выплавке высоколегированных сталей снижение годовой производительности по сравнению с производительностью при выплавке углеродистой стали составляет для электропечи 23,5% • а для конвертера 52,0%.
Себестоимость конвертерной углеродистой стали Ст. Зкп опре делена на основе расходных коэффициентов при оптимальном сос-
1 В мартеновских печах кислород используется только для ин тенсификации сжигания топлива.
336
сталеплавильных агрегатов при выплавке сталей
|
|
ЗОХНЗА |
220-г |
|
|
мартенов |
100-г |
|
ская печь |
100-г |
|
(скрап - |
электро |
конвертер |
рудный |
печь |
|
процесс) |
|
|
150-г мар |
100-г |
теновская |
электро |
печь |
печь (на |
(скрап- |
с в е ж е й |
процесс) |
ш и х т е ) |
1Х18Н9Т
100-г
100-г электро конвертер печь (на отходах)
365 |
365 |
|
365 |
|
365 |
|
365 |
365 |
|
365 |
23,4 |
9,2 |
42,34 |
18,6 |
|
9,2 |
41,73 |
9,2 |
|||
6,4 |
2,5 |
11,60 |
5,1 |
|
2,5 |
11,43 |
2,5 |
|||
7,3 |
10,9 |
26,06 |
3,7 |
|
10,9 |
26,06 |
10,9 |
|||
2,0 |
3,0 |
7,14 |
1,0 |
|
3,0 |
7,14 |
3,0 |
|||
30,7 |
20,1 |
147,73 |
22,3 |
|
20,1 |
147,73 |
20,1 |
|||
8,4 |
5,5 |
40,46 |
6,1 |
|
5,5 |
40,46 |
5,5 |
|||
334,3 |
344,9 |
217,27 |
342,7 |
|
344,9 |
217,27 |
344,9 |
|||
7,50 |
4,92 |
0,90 |
9,69 |
|
5,54 |
1,39 |
5,87 |
|||
|
|
|
410 |
|
|
|
|
270 |
|
|
— |
|
|
3,0 |
|
— |
|
— |
3,0 |
|
|
220 |
100 |
|
0,12 |
|
|
|
0,12 |
|
||
|
115 |
|
150 |
|
100 |
115 |
|
100 |
||
29,3 |
20,3 |
127,8 |
|
15,5 |
|
18,1 . |
82,7 |
17,0 |
||
235,3 |
168,2 |
666,3 |
|
127,3 |
|
149,4 |
431,4 |
141,0 |
||
таве |
чугуна |
с |
учетом |
содержания |
в |
металлошихте |
максимально |
|||
возможного |
количества |
лома, |
которое |
может |
быть |
переработано. |
||||
По мартеновскому и электросталеплавильному процессам рас |
||||||||||
ходные коэффициенты металлошихты |
и добавочных материалов при |
няты по фактическим данным работы отечественных металлургиче ских заводов.
Расходные коэффициенты |
при выплавке |
легированных |
сталей |
|
в конвертере определены |
расчетом шихты для каждой марки |
стали |
||
с учетом литературных |
данных |
о достигнутых |
показателях. |
Тепло |
вой баланс плавки при применении чугуна оптимального состава позволяет при выплавке рядовых марок стали перерабатывать в конвертере приблизительно 20—28% лома. При выплавке сталей более сложного состава, как было отмечено выше, возникает необ ходимость в скачивании шлака. Формирование нового шлака тре бует увеличения расхода тепла на шлакообразование в тепловом
балансе плавки в результате соответствующего |
сокращения тепло |
|||
вых затрат |
на |
переработку лома. |
Доля лома |
в металлозавадке |
с переходом |
к |
более сложному |
сортаменту снижается. Это об- |
337
стоятельство учтено при расчете расходных коэффициентов в со ответствии с материальными и тепловыми балансами плавки.
Высокая основность конечного шлака (3,5—4,5) позволяет ис пользовать около 30% его на следующую плавку. В результате сок ращается продолжительность шлакообразования, повышается стой кость футеровки, улучшаются условия для протекания процесса дефосфорации, уменьшаются затраты тепла на образование шлака первого периода, несколько увеличивается выход годного.
Расходы извести, окалины и плавикового шпата в различные
периоды |
плавки установлены, исходя из требований к составу шла |
|
ка с учетом количества |
окисляющихся и переходящих в шлак компо |
|
нентов |
металлозавалки |
и продуктов разрушения смолодоломитовой |
футеровки. Последнее учтено при расчете расходных коэффициен тов в соответствии со стойкостью футеровки.
При определении выхода годного по периодам и по плавке в целом, помимо данных о потерях металла со шлаком в виде окис лов (эти потери рассчитывают), использована информация по ба лансовым конвертерным плавкам [2121 •
Расход ферросплавов определен в соответствии с материальным балансом плавок. Количество кремния в виде ферросилиция мар ки Си75 установлено в соответствии с потребностями в тепле для расплавления ферросплавов и повышения температуры ванны до 1650°С. Применение ферросилиция, как уже указывалось, не вызы вает затруднений при выплавке низко- и среднелегированных ста лей. При выплавке в конвертере стали 1Х18Н9Т расход ферроспла вов составляет 395—430 кг/т. Расход ферросилиция, эквивалент ный теплу, необходимому для расплавления такого количества фер
росплавов, находится |
в пределах 25,0 кг/т. Для сохранения |
основно |
||
сти конечного |
шлака |
на уровне 3,5 требуется введение значительно |
||
го количества |
шлакообразующих. Это приводит к увеличению коли |
|||
чества шлака |
примерно на 20%, что затрудняет |
ведение |
процесса. |
|
Во избежание |
этого |
часть ферросилиция (около |
7з) заменяют си- |
ликокальцием. Уменьшению количества конечного шлака способст вует и применение более богатых ферросплавов, что приводит к сокращению затрат тепла на их расплавление. Соответственно со кращается и расход ферросилиция. Это обстоятельство учтено при расчете шихты для выплавки высоколегированных сталей.
Для сопоставимости способы разливки стали во всех процессах приняты одинаковыми: для углеродистой и низколегированной — сверху, для средне- и высоколегированной — сифоном. Величина отходов и брака принималась в себестоимости по фактическим дан ным независимо от вида процесса.
Расходы по переделу при кислородно-конвертерном процессе определены на основании анализа фактических цеховых данных и данных о производительности и расходе материалов при выплавке той или иной легированной марки стали, полученных расчетным путем. Для мартеновского и электросталеплавильного процессов расходы по переделу приняты по фактическим цеховым данным с учетом выплавки соответствующих марок стали.
Важнейшими показателями любого процесса являются расход металлошихты, угар и выход годного, от которых во многом зави сят остальные технико-экономические показатели. Изменение этих величин в зависимости от типа процесса и сортамента приведено в табл. 75.
338