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

венного бюджета. Это обязывает определять капитало­ вложения в развитие кислородно-конвертерного произ­ водства с учетом вложений в смежные отрасли, т. е. народнохозяйственную капиталоемкость. Поскольку сум­ марные капиталовложения для конвертеров и мартенов­ ских печей практически одинаковы, экономическая эф­ фективность конвертерного производства обеспечивается

в

основном за счет снижения

себестоимости стали, имея

в

виду более низкие расходы

по переделу, доля которых

в себестоимости составляет

13—14%.

Можно назвать еще одно преимущество конвертера, которое в условиях плановой экономики при полной за­ грузке мощностей и отсутствии рыночных колебаний спроса на сталь не имеет большого значения. Речь идет о так называемой «гибкости» конвертера, заключающей­ ся в том, что во время его остановки в отличие от марте­ новской печи не требуется ни расход топлива, ни обслу­ живание персоналом.

Развитие кислородно-конвертерного производства происходит в экономических районах с определенным балансом лома, причем в отличие от мартеновского про­ изводства оно не способствует при избыточном балансе лома устранению перевозок его в другие районы с соот­ ветствующими дополнительными затратами и капиталь­ ными вложениями в транспорт. В условиях капиталисти­ ческой экономики указанное обстоятельство не влияет на величину эффекта при применении кислородных конвер­ теров на отдельных металлургических фирмах, но в усло­ виях социалистической экономики это имеет значение. Строительство, например, кислородно-конвертерного це­ ха на металлургическом заводе, в шихте которого необ­ ходимое содержание лома обеспечивается заводскими ресурсами оборотного лома, в районе с избыточным ба­ лансом лома приводит к увеличению капитальных затрат по сравнению с затратами на строительство мартенов­ ского цеха. Это объясняется необходимостью иметь боль­ шую производственную мощность доменного цеха, так как разница в содержании чугуна в шихте кислородных конвертеров и шихте мартеновских печей составляет около 20%. Возможность использования избыточного лома в сталеплавильной шихте на металлургических заводах других экономических районов хотя и обу­ словит в последних экономию капитальных затрат на

30

производство чугуна при росте выплавки стали, однако полной компенсации не будет, так как возникают допол­ нительные капитальные затраты и издержки на транс­ портировку лома. Если же избыточный лом данного рай­ она не будет использоваться, то народное хозяйство поне­ сет экономические потери, равные капиталовложениям в производство чугуна и в связанные с ним отрасли про­ мышленности.

В 1970 г. на выплавку 116 млн. т стали было израсхо­ довано 84,1 млн. т лома. Если бы это количество лома не было использовано, для выплавки указанного объема стали потребовалось бы увеличить производство чугуна с созданием соответствующих производственных мощно­ стей и затратами на выплавку. Недоиспользование для выплавки стали каждого миллиона тонн лома требует

увеличения

капиталовложений

в

народное

хозяйство

в размере

около 120 млн. руб.

и

затрат на

выплавку

в сумме 50,5 млн. руб. Все это свидетельствует о том, что экономические преимущества кислородно-конвертер­ ного производства обусловливают его предпочтительное развитие в нашей стране.

Еще один вопрос возникает при сравнении тенденций развития сталеплавильного производства за рубежом и в нашей стране. Имеются в виду демонтаж и консерва­ ция мартеновских печей в США, Японии и некоторых других странах. На этом основании иногда предлагается подобную техническую политику осуществлять в значи­ тельных масштабах и в черной металлургии нашей страны. Прежде всего необходимо отметить, что указан­ ные мероприятия в США осуществляются в отношении устаревших агрегатов.

В Японии выплавка стали в последние годы увеличи­ валась высокими темпами. Значительно изменилась структура сталеплавильного производства: сократилась доля мартеновской стали (до 4,1%), резко увеличилась доля кислородно-конвертерной стали (до 73,8%), воз­ росла доля электростали, которая с 1961 г. стабилизиро­ валась на уровне 22%. Опережающий рост выплавки кислородно-конвертерной стали происходит на заводах с полным металлургическим циклом, которыми владеют крупные металлургические компании. Это обусловлено стремлением уменьшить потребление дорогого импортно­ го лома, который поставляется в основном из США.

31

Ограниченность собственных ресурсов лома в Японии объясняется экспортом значительной части металла в ви­ де проката, машин и изделий, что снижает поступление металлоотходов и амортизационного лома для сталепла­ вильной шихты. Стоимость жидкого чугуна здесь ниже, чем цена импортного лома; это связано с достижениями доменного производства, использующего дешевые высо­ кокачественные железные руды из слаборазвитых стран при условиях эффективной транспортировки.

Развитие кислородно-конвертерного процесса в Япо­ нии как условие решения проблемы сырья для производ­ ства стали и сокращения импорта лома подтверждается и повышением доли чугуна в шихте мартеновских печей. Указанные печи работают скрап-рудным процессом с со­ держанием чугуна в шихте до 79%- Естественно, что при таком составе металлошихты кислородно-конвертерный процесс находится по экономическим показателям вне конкуренции с мартеновским.

На передельных заводах, которыми в Японии владе­ ют мелкие компании, происходит, как и в США, замена мартеновского скрап-процесса электросталеплавильным. Это объясняется тем, что в электропечах в отличие от мартеновских может выплавляться сталь с низким рас­ ходом в шихте твердого чугуна, который продается по высоким монопольным ценам. Лом же используется де­ шевый, так как заготовляется в районе расположения заводов. При таких условиях с учетом потребления электроэнергии по льготному тарифу издержки произ­ водства электростали оказываются ниже, чем мартенов­ ской стали.

В нашей стране для предстоящего периода будет ха­ рактерно развитие кислородно-конвертерного производ­ ства. В дальнейшем с увеличением ресурсов лома в ре­

зультате повышения

выхода амортизационного

лома

и замедлением темпов

прироста выплавки стали,

свя­

занным с уменьшением ее дефицита в народном хозяй­ стве, содержание лома в сталеплавильной шихте начнет повышаться. Естественно, что это повышение будет про­

исходить за счет шихты для

мартеновских печей.

По ме­

ре увеличения расхода лома

сверх оптимальных

значе­

ний при выплавке мартеновской стали скрап-рудным процессом будут ухудшаться производственно-техничес­ кие показатели мартеновских печей (производитель-

32

ность, расходы по переделу), а следовательно, и общие

экономические

показатели

выплавки стали в стране.

При этом чем

лучше будут

показатели мартеновского

производства вследствие его совершенствования, тем больше возможностей для развития кислородно-конвер­ терного процесса. Во избежание указанного выше неже­ лательного явления необходимо в этот период прирост производства стали осуществлять на основе совместного

развития как кислородно-конвертерного

производства,

так и производства, которое обеспечивает

использование

в шихте большого количества лома.

 

Роль производства стали в электропечах должна оп­ ределяться в первую очередь выплавкой стали легиро­ ванного сортамента и таких марок, требования к качест­ ву которых лучше обеспечиваются при выплавке в элек­ трических печах [48]. В связи с этим должна учитывать­ ся емкость печей.

Таким образом, при современных условиях развития кислородно-конвертерного производства в нашей стране мартеновские цехи пока еще являются необходимыми. В сочетании с кислородными конвертерами они должны обеспечивать максимальную экономическую эффектив­ ность всего сталеплавильного производства в народно­ хозяйственном масштабе.

3-231

2

Анализ технико-экономических показателей кислородно-конвертерного производства

Годовая производительность кислородно-конвертерных цехов при различных системах работы и числе агрегатов

Производительность конвертера (Р) в значительной мере определяет все технико-экономические показатели работы кислородно-конвертерных цехов; ее можно выра­ зить как произведение часовой производительности р на фактическое время работы Т ф в часах, т.е. Р=рхф. Это выражение, записанное в несколько более развернутом виде, дает представление об основных факторах, опреде­ ляющих годовую производительность агрегатов:

 

Р

=

= А ^ Л М

(1)

где

G — средняя

масса годной плавки, т;

 

т п л — продолжительность плавки,

ч;

 

К—календарное

время, ч;

 

 

а—общая

продолжительность

простоев, % ка­

лендарного времени.

В мартеновских и электросталеплавильных цехах суммарные простои агрегатов практически не зависят от их емкости и составляют 5—9% календарного времени, поэтому часовая производительность ( G / t m ) является основным параметром, величиной которого определяет-

34

ся годовая производительность агрегатов различной емкости.

Для кислородного конвертера баланс времени рабо­ ты существенно отличается от баланса для мартенов­ ских и электропечей, что связано прежде всего со специ­ фическими особенностями кислородно-конвертерного процесса. Имеются в виду присущие ему высокие скоро­ сти окисления компонентов шихты и более тяжелые ус­

ловия

эксплуатации оборудования, которым

 

отвечают

сравнительно небольшая продолжительность

цикла

плавки и относительно низкая стойкость

футеровки.

Этим

обусловлена сравнительно небольшая

продолжи­

тельность кампаний кислородных конвертеров. Для пос­ ледних количество ремонтов по замене футеровки в ка­ лендарном году значительно больше, чем для других сталеплавильных агрегатов. Продолжительность ремон­ тов в зависимости от емкости агрегатов достигает 6— 30% календарного времени (табл. 9). Кроме того, на структуру баланса времени и абсолютную величину про­ стоев существенное влияние оказывают система работы цеха1 , а также число и емкость установленных в нем аг­ регатов.

Для кислородных конвертеров в отличие от других сталеплавильных агрегатов годовая производительность находится в функциональной зависимости не только от их часовой производительности, но и в значительной ме­ ре от фактического времени работы, величина которого зависит от продолжительности текущих простоев и хо­ лодных ремонтов. Вопрос о влиянии различных факто­ ров на величину указанных простоев, несмотря на его актуальность, до настоящего времени остается еще не­ достаточно изученным. Отсутствует единая методика расчета простоев применительно к различным конкрет­ ным условиям производства. Это снижает точность опре­ деления годовой производительности агрегатов и зача­ стую приводит к выводам, которые не всегда отражают действительные возможности процесса.

Для уточнения методики расчета балансов времени работы кислородных конвертеров на основании анализа отечественных фактических и литературных зарубежных

1 Принципиальные различия в существующих системах работы кислородно-конвертерных цехов рассматриваются в гл. III.

3:

35

Т а б л и ц а 9. Простои

конвертеров

(на один установленный

конвертер), % к календарному времени*

 

 

 

 

 

 

 

 

Ц е х и

 

 

 

 

 

П о к а з а т е л и

 

 

А

Б,

Бг

в

а

Е

Ж

3

и

 

 

 

 

Простои,

всего

 

 

14,57

19,10

53,10

41,86

33,00

41,90

46,22

40,54

63,26

В том числе:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5,67

6,78

5,45

15,96

1,94

3,23

20,03

7,33

14,95

 

 

 

 

6,16

9,60

12,97

14,53

16,16

14,49

12,67

29,70

капитальный ремонт

. . .

2,74

1,52

1,10

2,85

1,87

1,34

2,04

планово-предупредитель-

 

9,61

6,57

 

 

2,89

-

0,39

 

 

 

 

 

замена конвертеров

. . .

1,19

 

 

 

 

30,38

10,08

14—66

18—28

9,66

20,15

18,61

Число установленных

конвер-

3

4

5

3

3

3

3

3

2

 

 

 

 

Емкость

конвертеров,

г

. . .

34

50

100—130

100—130

100—130

100—130

100—130

100—130

250

* П о д а н н ы м з а 1970 г.

данных сделана попытка установить зависимость нор­ мальной продолжительности текущих простоев от емко­ сти агрегатов и некоторых конструктивных особенностей технологического оборудования.

Текущие простои конвертеров, составляющие в отече­ ственной практике около 4—26% календарного времени (табл. 9), в основном включают ремонт оборудования и организационные задержки в период работы конверте­ ров. Количество и продолжительность текущих простоев

по техническим

причинам даже

для агрегатов одной ем­

кости во многом определяются

конструктивными особен­

ностями и состоянием

оборудования,

обеспечивающего

определенную

степень

надежности работы конвертера

в условиях тяжелого

нестационарного

температурного

режима, и в несколько меньшей мере технологией пере­ дела. При прочих равных условиях абсолютная величи­ на текущих простоев зависит также от продолжитель­ ности функционирования оборудования, т. е. фактическо­ го времени работы агрегатов.

Указанными обстоятельствами и обусловлены коле­ бания значений простоев агрегатов по техническим при­ чинам в отечественных цехах (табл. 10). Так, отсутствие котлов-утилизаторов в цехе Б2 явилось одной из основ­ ных причин минимальной среди отечественных цехов продолжительности простоев агрегатов по техническим причинам. Простои на ремонтах котлов-утилизаторов практически по всем цехам (за исключением цеха А) составляют наибольшую долю в общей продолжительно­ сти простоев по техническим причинам.

Значительны (от 24,0 до 65,0%) в текущих простоях не связанные с характером технологического процесса задержки по организационным причинам, отражающие степень совершенства взаимосвязи всех звеньев произ­ водственного цикла на предприятии и организации про­ изводства непосредственно в сталеплавильном цехе. Как показал проведенный на заводах анализ причин указан­ ных простоев, в основном они обусловлены отсутствием материалов и энергии; главными из них являются суще­ ствующие диспропорции в развитии отдельных звеньев производственного цикла, что в первую очередь относит­ ся к отставанию сырьевой базы и общезаводского хозяй­ ства от темпов развития объектов основного производст­ ва. В результате этого, например, на заводе Б в 1967 г.

оо Т а б л и ц а

10. Текущие

простои конвертеров

(на один установленный конвертер)

в отечественных

цехах*,

0 0

 

 

% к

календарному времени

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ц е х и

 

 

 

 

 

Простои

 

 

А

 

 

в

 

Е

Ж

3

и

 

 

 

 

 

 

 

 

Д

По

техническим

причинам:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

неисправность

электрообо-

0,12

 

 

0,70

0,01

0,08

 

0,02

0,38

 

 

 

 

 

 

неисправность

механообору-

2,40

0,44

1,32

1,33

0,03

0,23

2,61

0,67

 

дования

 

 

 

 

0,99

неисправность

энергообору-

0,02

2,99

0,13

6,94

0,27

0,34

3,37

0,31

0,15

 

 

 

 

 

 

По

технологической

части . .

0,17

0,25

0,45

0,11

0,44

1,33

1,23

0,95

1,92

Прочие

 

 

 

 

0,60

0,18

0,65

 

И т о г о

 

 

 

2,71

4,28

1,90

9,08

0,75

2,16

7,21

1,95

4,09

По

организационным

причи­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нам:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

отсутствие

чугуна

. . . .

0,88

1,57

2,00

1,76

0,07

4,25

1,53

4,05

 

»

лома

 

 

0,28

1,09

2,03

0,34

1,47

1,73

0,67

 

»

кислорода . . .

 

0,07

•—

0,32

0,37

0,54

1,65

0,24

4,54

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Продолжение

табл. 10

 

 

 

 

 

 

 

Цехи

 

 

 

 

Простор о с т ои

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А

в»

Б,

в

Д

Е

Ж

3

И

По организационным причинам:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

отсутствие извести . . .

0,01

0,06

0,13

0,23

»

электроэнергии .

0,01

0,01

0,09

0,08

0,05

»

сжатого

воздуха

»

природного газа

 

0,01

»

воды

 

0,05

0,02

0,11

0,09

»

составов . . . .

0,13

1,38

0,04

1,31

0,60

0,04

Неготовность

УНРС

. . . .

0,02

 

 

Прочие

 

 

0,74

0,14

0,06

0,27

0,15

0,19

0,09

0,16

0,75

И т о г о

. . .

 

1,91

1,85

3,46

6,02

0,95

0,77

8,97

4,43

10,11

Аварийные простои

 

0,19

0,65

0,03

0,72

 

_

 

 

 

0,86

0,09

0,83

0,24

0,30

3,13

0,95

0,78

 

 

 

5.67

6,78

5,45

15,96

1,94

3,23

20,03

7,33

14,95

* По данным за 1970 г.

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ