книги из ГПНТБ / Писчиков М.М. Организация и планирование производства в черной металлургии учебник

данной работой следует несколько работ, то ее позднее окончание будет равно минимальному значению из всех поздних начал после­

Полный резерв времени для любой работы определяется как разность позднего и раннего начала или позднего и раннего окон­ чания работ:

Расчет полного резерва времени можно также вести исходя из позднего начала последующей работы, раннего начала данной ра­ боты и продолжительности самой работы:

Работы, лежащие на критическом пути, имеют полный резерв времени, равный нулю.

Приводим расчет полного резерва времени для-работ рассматри­ ваемого сетевого графика:

Сущность полных резервов времени при управлении работами заключается в следующем. Например, полный резерв времени ра­ боты 3—5 равен двум дням, следовательно, эту работу можно вы­ полнять не за 11 дней, а за 13, при этом общий срок выполнения всей программы от этого не изменится, так как не изменится продолжи­ тельность критического пути.

Полный резерв времени является зависимым резервом и исполь­ зование его при выполнении работ требует пересчета сети для опре­ деления нового распределения резервов, поскольку данная работа становится критической.

170

Знание резервов времени и умение ими маневрировать имеет большое практическое значение, так как позволяют регулировать сроки выполнения работ и потребление материальных ресурсов. За счет имеющихся резервов времени можно при необходимости увеличивать или уменьшать интенсивность использования ресур­ сов, сдвигать их потребление во времени или, наоборот, добиваться равномерного использования.

Резервами обычно распоряжается руководитель работ. Не сле­ дует торопиться с использованием резервов, особенно в начале осуществления программы, так как это может привести к такому положению, что под конец все резервы будут исчерпаны и все пути станут критическими.

Необходимо различать резервы времени на выполнение работ (Ri-j) и на свершение событий (/?,.). Резерв времени на свершение события определяет максимально допустимую задержку в выполне­ нии всех работ, входящих в данное событие.

Ранее отмечалось, что продолжительность критического пути (ткр) больше длительности любого другого пути т (Ln). Разница между ними является общим (полным) резервом времени пути:

# ( £ п) = Ткр — Т (^п )-

Определение свободного резерва времени работы

Свободный (частный) резерв времени работы — максимальное время, на которое можно увеличить продолжительность работы (или перенести ее начало), не изменяя при этом ранних сроков на­ чала последующих работ при условии, что непосредственно предше­ ствующее событие наступило в свой ранний срок. Он определяется как разность между ранним началом последующей работы и ранним окончанием данной работы или как разность их ранних начал и про­ должительности самой работы:

как и полные резервы, всегда равны нулю. Свободный резерв вре­ мени не может быть больше полного.

171

Частный резерв времени является независимым резервом и его использование не влияет на сроки выполнения других работ. На­ пример, если работа 2—4 будет выполнена не за пять, а за 14 дней, т. е. будет использован частный резерв времени этой работы, равный 9 дням, то время начала выполнения последующей работы 4—5 при этом не изменится.

Частными резервами времени, как правило, распоряжаются руководители низшего уровня: мастер, бригадир, руководитель участка и т. п.

Выше был рассмотрен аналитический способ расчета сетевого графика. Существуют и другие, способы расчета (вручную) — таблич­ ный и графические.

§ 6. Табличный способ расчета сетевого графика

При табличном способе все расчеты выполняются в таблице, состоящей из девяти граф (табл. 15). В гр. 1 указывается количество предшествующих работ, в гр. 2 — наименование работ (шифр). В гр. 3 для каждой работы записывается продолжительность ее вы­ полнения. В гр. 4 показывают ранние начала работ. Все работы, выходящие из начального события, имеют раннее начало, равное нулю, поскольку начальное событие принимается за начало отсчета времени. В гр. 5 представляют результаты расчета раннего оконча­ ния работ.

*Выбирается наибольшее из значений.

**Выбирается наименьшее из значений.

Поскольку самое раннее окончание предшествующей работы является наиболее ранним началом рассматриваемой работы, то соответствующие величины гр. 5 переносят в гр. 4. Если несколько работ имеют одинаковое последующее событие (например, работы 1—3, 2—3), то из всех значений ранних окончаний, соответствующих

172

этим работам, надо выбрать наибольшее, которое и будет являться

ранним началом последующих работ (3—4, 3—5), выходящих из события 3.

Количество предшествующих работ показывает, из какого числа их ранних окончаний надо выбирать максимальное значение для определения раннего начала последующих работ.

Расчет поздних сроков начала и окончания работ начинают с за­ вершающего события; при этом имеют в виду, что наибольшее из значений ранних окончаний работ, входящих в завершающее собы­ тие, будет являться поздним сроком окончания этих работ. Следо­ вательно, в колонке 7 для работ, входящих в завершающее событие, берется наибольшее значение раннего их окончания. Последователь­ ность заполнения гр. 6 и 7 показана в табл. 15 стрелками.

Резервы времени работ рассчитываются по приведенным выше формулам. Для нахождения полного резерва времени работ из значений в гр. 6 вычитают значения в гр. 6.

На практике имеет распространение и другая табличная форма расчета параметров сетевого графика, которая незначительно отли­ чается от 0ПИсанной выше. В нее дополнительно введена графа, в которой проставляется продолжительность работ; несколько из­ менен порядок размещения граф.

Известен также ряд других форм расчета параметров сетевого графика с помощью таблиц. В некоторых из них расчет ведется с ори­ ентацией на события, а не на работы.

§ 7. Оптимизация сетевого графика

Как известно, продолжительность критического пути определяет срок выполнения всей программы. Может оказаться, что продолжи­ тельность критического пути на стадии исходного плана будет пре­ вышать установленный директивный срок разработки. В этом слу­ чае возникает необходимость в сокращении продолжительности кри­ тического пути. Этот процесс в системе СПУ принято называть опти­ мизацией сетевого графика по времени.

Имеются три способа, с помощью которых можно оптимизиро­ вать сетевой график по времени:

1)сокращение продолжительности работ, лежащих на крити­ ческом пути;

2)организация параллельного выполнения работ на участках

критического пути; 3) изменение топологии сети, т. е. количества и состава работ,

а также их взаимосвязей.

На рис. 41 представлен сетевой график, оптимизированный по времени путем организации параллельного выполнения работ, на­ ходящихся на критическом пути. В результате организации парал­ лельной работы на участке 3—4 критический путь на оптимизирован­ ном сетевом графике сократился на один день. В новых условиях его продолжительность составила 22 дня. Если, например, директив­ ный срок выполнения всей программы равен 21 дню, то рассматри­

173

вается возможность организации параллельного выполнения опера­ ций на других участках критического пути.

После принятия всех мер по сокращению продолжительности критического пути на стадии оптимизации сетевого графика все же

Рис. 41. Сетевой график:

а — на стадии исходного плана; б — после его оптимизации по времени

может оказаться, что он превышает директивный срок выполнения всей программы. В этом случае рассчитываются дополнительные трудовые и материальные ресурсы для обеспечения выполнения ра­ бот в установленный срок.

Оптимизация сетевого графика проводится не только по времени, но и по ресурсам рабочей силы и другим (материальным или финан­ совым).

§ 1. Технико-экономическая характеристика доменного производства

Доменное производство в настоящее время является практически единственным промышленным способом получения первичного ме­ талла—чугуна. Ведущая роль в этом отношении отводится доменному производству и на ближайшую перспективу.

Доменные печи являются высокопроизводительными металлурги­ ческими агрегатами, позволяющими в полной мере обеспечить чу­ гуном современные мощные сталеплавильные цехи. В настоящее время в нашей стране работает более 20 доменных печей объемом 2000—3000 м3. Дальнейшее наращивание производственной мощ­ ности доменных цехов будет осуществляться за счет строительства

В девятом пятилетии предстоит строительство доменных печей полезным объемом 3200 и 5000 м3, производительностью соответ­ ственно до 2,5 и 4,0 млн. т чугуна в год. Кроме того, намечается реконструкция ряда доменных печей с увеличением их полезного объема.

174

Непрерывное укрупнение доменных печей наряду с задачей со­ вершенствования технологии вызывает необходимость совершенство­ вания подготовки шихтовых материалов. В девятом пятилетии доля агломерата и окатышей в шихте доменных печей возрастет с 89 до 95%. Увеличится в доменной шихте доля окатышей, как наиболее качественного сырья для доменной плавки, в связи с чем предусма­ триваются более высокие темпы роста производства окатышей по сравнению с темпами роста производства агломерата (в девятом пяти­ летии соответственно в 3,6 и 1,2 раза).

Доменное производство нашей страны характеризуется высоким уровнем интенсификации процесса. В 1970 г. 30% всего чугуна выплавлено с обогащением дутья кислородом в сочетании с вдува­ нием природного газа, 95% — на печах, работающих с повышенным давлением газа под колошником.

Вдевятом пятилетии увеличится удельный расход природного газа с 58 до 102 м3, кислорода с 40 до 70 м3 и средняя температура дутья с 990 до 1100° С. Будет осуществлен перевод практически всех доменных печей на работу с повышенным давлением под колош­ ником.

Технический прогресс в доменном производстве позволяет не­ прерывно улучшать технико-экономические показатели.

Удельный расход кокса в среднем по отрасли на начало девятого пятилетия составлял 0,614 т/т, к. и. п. о. 0,595. В дальнейшем эти показатели будут неуклонно улучшаться. Предусматривается сни­ зить удельный расход кокса на 10% и увеличить удельную произ­ водительность печей на 12%; производительность труда в доменных цехах возрастет более чем на 40%.

Всистеме металлургического завода доменный цех является одним из основных.

Производство чугуна технологически и организационно связано

сработой всего металлургического завода. Доменный цех обеспечи­ вает жидким чугуном сталеплавильные цехи завода, поэтому четкая, бесперебойная работа доменных печей в значительной степени опре­ деляет нормальную работу сталеплавильных агрегатов. Но роль доменного цеха в системе металлургического завода определяется

не только производством чугуна. В процессе доменной плавки обра­ зуется значительное количество колошникового газа, который в ка­ честве энергетического топлива потребляется как доменным, так и другими цехами завода. Поэтому работа доменного цеха определяет и состояние энергетики металлургического завода.

Продуктом доменной плавки является также шлак, поэтому работа доменного цеха определяет и работу цехов по его переработке. Кроме того, доменный цех имеет весьма большие связи и по линии потребления шихтовых материалов и энергоресурсов.

Доменное производство обладает следующими основными осо­ бенностями:

1)непрерывностью процесса закрытого типа;

2)наибольшей материалоемкостью по сравнению с другими ме­

таллургическими переделами. На производство 1 т чугуна расхо­

175

дуется до 3 т материалов, тогда как в других металлургических производствах суммарный расход полуфабрикатов и различных добавок составляет 1,4— 1,6 т/т металла. Поэтому грузооборот доменного цеха значительно превышает грузооборот любого другого металлургического цеха и составляет более 50% грузооборота ме­ таллургического завода;

3) наличием в своем составе мощных по производительности до­ менных печей с высоким уровнем механизации и автоматизации. Средняя годовая выплавка чугуна на одну печь превышает 500 тыс. т.

Это предъявляет особые требования к организации обслуживания и ремонта печей, так как остановка печи вызывает напряженность баланса металла и газа на заводе;

4) высоким уровнем специализации. Номенклатура продукции доменного цеха включает лишь несколько видов чугуна, что значи­ тельно упрощает оперативное планирование и управление произ­ водством.

Основная продукция доменного производства — чугун. В зави­ симости от назначения он подразделяется на передельный, идущий для передела в сталь; литейный, используемый для получения чугун­ ного литья, и специальные виды, являющиеся раскислителями при производстве стали.

Побочной продукцией доменного производства являются шлак и колошниковый газ. Шлак применяется для производства строитель­ ных материалов и строительства шоссейных и железных дорог. Колошниковый газ, являющийся вторичным видом топлива, приме­ няется для нагрева дутья, обогрева котлов, коксовых батарей, нагревательных печей и пр.

Наряду с различными видами продукции в доменном производ­ стве имеются отходы. К числу используемых отходов относятся колошниковая пыль и скрап. Колошниковая пыль используется в качестве одного из компонентов шихты агломерационных фабрик, скрап идет в шихту доменных печей.

Получение чугуна является сложным процессом, в котором уча­ ствуют различные участки и оборудование:

1.Рудный двор с бункерной эстакадой.

2.Доменные печи с воздухонагревателями и устройствами для загрузки шихты.

3.Устройства для транспортирования жидкого чугуна и шлака.

4. Разливочные машины со складом холодного чугуна.

5.Грануляционный бассейн.

6.Шлаковый отвал.

Мощность доменного цеха определяется производительностью доменных печей. На этот участок приходится наибольшая доля основных фондов цеха. На процесс плавки приходится и 60—70% расходов по переделу. Поэтому бесперебойная высокопроизводи­ тельная работа доменных печей определяет высокие экономические показатели работы цеха в целом.

176

Графики работ всех вспомогательных участков цеха должны быть подчинены графику работы печей. Четкая организация работ на всех участках цеха позволяет наиболее полно использовать все техниче­ ские факторы повышения производительности печей.

§ 2. Организация работ на участках доменного цеха

Производственные потоки в доменных цехах являются комби­ нированными. Имеются вспомогательные участки, которые обслу­ живают все или несколько потоков, т. е. обеспечивают работу всех или нескольких доменных печей. Так, например, на вагоноопрокиды­ вателе разгружают материалы для всех доменных печей цеха, вагонвесы закреплены за определенной группой печей. Такая организация

Рис. 42. Схема рудного двора:

/ — вагоноопрокидыватель; 2 — траншея; 3 — штабель руды; 4 — рудный кран; 5 — консольный разгрузочный путь; 6 — бункерная эстакада; 7 — трансферкары; 8 — вагон-весы; 9 — скип; 10 — наклонный мост; 11 •— доменная печь

Организация работ по подаче шихтовых материалов. Материалы доменной плавки поступают в бункера доменного цеха либо через рудный двор, -либо непосредственно, минуя рудный двор. Рудный двор доменного цеха служит для складирования и усреднения ших­ товых материалов. На ряде заводов рудный двор доменного цеха обслуживает и агломерационную фабрику. В связи с тем, что доля агломерата в шихте доменных печей неуклонно возрастает (на мно­ гих заводах она превышает 90% железорудной части доменной шихты) и то, что большая часть агломерата подается в агловозах непосред­ ственно на бункера доменного цеха, роль рудного двора уменьшается.

Большинство материалов, поступающих в печи через рудный двор, проходит следующее оборудование: вагоноопрокидыватель, траншеи, штабеля рудного двора, бункера, вагон-весы, скип. Схема рудного двора представлена на рис. 42.

Рудный двор расположен вдоль всего фронта печей. Ширина его определяется пролетом рудных кранов, площадь — нормами запасов сырых материалов.

177

Часть поступающих материалов разгружают на рудный двор с эстакады, расположенной со стороны печей, большая часть материа­ лов разгружается вагоноопрокидывателем в траншею. Чтобы не передвигать рудные краны, загрузку материалов в бункера произ­ водят самоходными вагонами-трансферкарами. Материалы на руд­ ном дворе должны быть расположены таким образом, чтобы исклю­ чались лишние передвижения рудных кранов и трансферкаров.

На разгрузку одного вагона обычно тратится 2—3 мин, в зимних условиях время разгрузки увеличивается в два и более раза.

Суточную производительность вагоноопрокидывателя определяют с учетом коэффициента экстенсивной нагрузки по формуле

т/сутки; /Сэ — коэффициент экстенсивной нагрузки.

Обычно на основной работе (разгрузка вагонов в траншею) вагоноопрокидыватель занят 35—45% рабочего времени. Однако

вотдельных случаях при наличии достаточного фронта разгрузки

ибесперебойной подаче вагонов с сырьем загрузка вагоноопроки­ дывателя достигает 80%.

Производительность рудного крана зависит от ряда факторов: вида сырого материала, протяженности закрепленного за краном участка рудного двора, видов работ, грузоподъемности грейфера,

времени обслуживания, внешних условий (табл. 16).

Суточную производителъность рудных кранов в конкретных условиях устанавливают на основе фотохронометражных наблюдений.

При подаче материалов на бункера рудный кран работает со­ вместно с трансферкаром, максимальную производительность ко­

178

торого определяют его грузоподъемностью и циклом работы. Цикл работы трансферкара складывается из затрат времени на выполнение следующих операций: погрузку, пробег его с грузом до места вы­ грузки, разгрузку и обратный пробег до места погрузки. Длитель­ ность операций в конкретных условиях определяют фотохронометражными наблюдениями. Время оборота трансферкара зависит от

взаимного расположения бункеров и штабелей соответствующего материала.

На рис. 43 изображены графики работы трансферкара при раз­ личном взаимном расположении бункеров и штабелей. Эти графики

Рис. 43. Графики работы трансферкара в цехе с двумя печами (цикл 1 относится

определяют загруженность рудных кранов погрузкой трансферкаров. С учетом загруженности крана на этой операции строится график его работы.

Из бункеров шихтовые материалы подаются в скипы вагонвесами. Вагон-весы и скиповой подъемник работают синхронно, поэтому пропускная способность их определяется совместно.

Цикл работы вагон-весов зависит от схемы расположения мате­ риалов в бункерах и состава подачи. Так как скиповой подъемник и вагон-весы работают синхронно, время стоянки скипа под погруз­ кой должно быть равно времени разгрузки материала из вагон-весов.

Для печей большой мощности применяют транспортерную по­ дачу материалов. Она обладает по сравнению с другими способами подачи высокой производительностью, полной автоматизацией по­ дачи, лучшими условиями труда, уменьшением количества перегру­ зок. При этом исключается потребность в трансферкарах и вагонвесах.

Штаты рабочих на участке подачи материалов определяют в за­ висимости от численности оборудования по нормам обслуживания его.

179