книги из ГПНТБ / Рябинький, Бронислав Яковлевич. Планирование и экономика металлургических заводов
.pdfМетоды расчета суточной производительности доменных печей |
169 |
температуре нагрева дутья степенью использования энергии га за и потерями тепла в доменной печи.
По мере повышения давления газа под колошником индекс интенсивности возрастает. При этом с увеличением объема пе чи индекс интенсивности снижается.
В табл. 44 приведены нормальные индексы интенсивности на печах, работающих на подготовленной шихте и атмосфер
ном дутье, принятые в |
практике |
проектирования доменных |
||
цехов. |
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 44 |
|
Индексы интенсивности |
работы |
дом енны х |
печей |
|
на |
подготовленн ой |
ш ихте |
|
|
|
Давление гаэа над колошником, ати |
|||
Объем печи |
|
|
|
|
|
0,1 |
0,7 |
1,5 |
|
700 |
1,10 |
1,15 |
1,20 |
|
К 33 |
1,05 |
1,ь9 |
1,14 |
|
1386 |
1,00 |
1,04 |
1,и8 |
|
1513 |
0,99 |
1,03 |
1,07 |
|
5. М Е Т О Д Ы Р А С Ч Е Т А С У Т О Ч Н О Й П Р О И З В О Д И Т Е Л Ь Н О С Т И Д О М Е Н Н Ы Х П Е Ч Е Й
Определение производительности доменной печи по объему проплавляемых материалов и интенсивности процесса доменной плавки
При данном объеме проплавляемых материалов и интенсив ности процесса доменной плавки производительность доменной, печи определяется по следующей формуле:
где Р — суточная производительность доменной печи, т; V — полезный объем доменной печи, м3;
v— объем проплавляемых сырых материалов в печи на 1 т чугуна, мг\
24 — длительность суток, час.;
t — время пребывания сырых материалов в печи, час.
В нашем примере, исходя из рассчитанного выше (стр. 145) объема плавильных материалов на 1 т чугуна в 2,366 мъ (с уче том уминки) и принимая пребывание шихты в печи, равным
170 Планирование доменного производства
6,8 часа, получим суточную производительность печи объемом в 1386 м3.
р — 1336-. |
— 2070 mlсутки. |
2,366 |
6,8 |
Этот метод был изложен в трудах акад. М. А. Павлова
Определение производительности доменной печи по коэффициенту использования полезного объема
В практике планирования широко применяется расчет су точной производительности печи по коэффициенту использова ния полезного объема по следующей формуле:
где Р — суточная производительность печи, т; |
|
V— полезный объем, м3; |
объема. |
К — коэффициент использования полезного |
|
В нашем примере принят для печей объемом |
1386 м3 коэф |
фициент использования 0,67. Следовательно, суточная произво дительность печи составит
р —. 1386 — 2070 mjсутки.
0,67
При расчете производительности печи по коэффициенту ис пользования полезного объема этот коэффициент является ме рилом интенсивности доменной плавки. Однако следует иметь в виду, что только при одинаковом объеме (и), занимаемом в печи материалами на 1 т чугуна, коэффициент использования
1 Проф. П. Г. Р у б и н ы м предложен метод расчета производительности доменных печей, несколько отличающийся от изложенного выше (Сталь, 1932,
М- 7--8).
По методу проф. П. Г. Рубина производительность доменной печи опре деляется по формуле
|
|
Г — |
' JL у |
|
|
|
|
|
Щ |
|
|
где Р — суточная |
производительность доменной печи, т; |
|
|||
Va— активный |
объем доменной |
печи, |
ж3; |
печи |
|
оч — объем, занимаемый |
плавильными |
материалами в доменной |
|||
на 1 т чугуна, ж5; |
|
|
|
|
|
24 — число часов в сутки; |
|
|
|
|
|
t— время пребывания шихты в активном объеме печи, час. |
печи |
||||
Активным объемом проф. |
П. Г. |
Рубин |
предлагает считать объем |
||
от уровня фурм до уровня засыпи, как это принято в практике черной метал лургии СССР.
Объем, занимаемый плавильными материалами в активной части домен ной печи, проф. П. Г. Рубин определяет с учетом происходящих в процессе плавки физико-химических превращений плавильных материалов.
Методы расчета суточной производительности доменных печей |
171 |
объема печи может служить для безошибочного заключения о степени интенсивности хода печи.
Таким образом, только при постоянстве состава и качества шихтовых материалов можно руководствоваться коэффициен том использования полезного объема как мерилом интенсивнос ти хода печи и на его основе рассчитывать производительность печи.
Во всех случаях правильное представление об интенсивности плавок дает показатель времени пребывания колош в печи.
Определение производительности доменной печи по индексу интенсивности и удельному расходу кокса
Производительность доменной печи может быть рассчитана также по индексу интенсивности и удельному расходу кокса на
1т чугуна по следующей формуле:
Р= Л ±-JL ,
а
где Р — суточная производительность печи, т; Ии—■индекс интенсивности, кг1мъ1сутки\ V— полезный объем доменной печи, ж3; а — удельный расход кокса, кг/т чугуна.
Если в нашем примере объем печи составляет 1386 ж3, индекс интенсивности 1,06 кг/м3/сутки, а удельный расход кокса 720 кг/т чугуна, то
D |
1,06-1,386 ОЛ-7А |
/ |
Р — |
---------- = 2070 |
m сутки. |
|
720 |
|
Этот метод принят в настоящее время для расчета производи тельности доменных печей в проектных заданиях, а также для определения производственной мощности действующих домен ных печей.
Аналитический метод расчета производительности доменной печи
Для определения производительности печи по этому методу анализируют данные о фактической ее производительности и вно сят в нее коррективы в соответствии с намеченными в плане из менениями условий работы.
Фактическую производительность печи принимают обычно по отчету за последний лучший месяц работы, устанавливая при этом по данным технической отчетности, в каких условиях эга производительность была достигнута. Затем определяют, какие изменения условий намечены в планируемом периоде.
172 Планирование доменного производства
К числу таких важнейших условий относятся: а) состав, качество, подготовка металлошихты; б) качество кокса; в) дутьевой и температурный режимы; г) состояние печи;
д) химический состав чугуна; е) простои и тихий ход печи.
Определив таким образом намечаемое изменение отдельных факторов, рассчитывают, насколько повысится производитель ность печи.
Расчет производится на основании известного из практики и исследований числового значения влияния на производитель ность печи каждого из факторов.
В табл. 45 приведен примерный расчет изменения произво дительности печи.
Т а б л и ц а 45
А налитический расч ет изм енения п рои зв оди тел ь н ости печи
Наименование показателей
Числовое значение показателей
в ба |
в пла |
зисном |
нируе |
перио мом пе де риоде
Влияние изменения на производитель ность, в% , при уве личении показателя на 1%
Изменение су^ точной произ
водительностипечн
%т
Содержание железа в рудной |
ча- |
52,0 |
52,5 |
+ 0 ,5 |
+ 3,0 |
+ 1,5 |
29,5 |
||||
сти |
шихты, % |
........................ |
в |
ших- |
|||||||
Содержание |
агломерата |
|
|
|
|
|
29,5 |
||||
те, |
% ........................................... |
|
|
% . . |
70,0 |
75,0 |
+5,0 |
+ 0 ,3 |
+ 1,б |
||
Содержание золы в коксе, |
11,0 |
10,8 |
—0,2 |
—2,0 |
+ 0,4 |
8,0 |
|||||
Содержание серы в коксе, % |
. . |
1.8 |
1,75 —0,1.5 |
— 18,0 |
+ 0,9 |
18,0 |
|||||
Текущие простои, |
% ................... |
|
на |
1,0 |
0,5 |
—0,5 |
— 1,0 |
+ 0,5 |
10,0 |
||
Тихий |
ход |
(в |
пересчете |
2,0 |
1,0 |
- 1 ,0 |
—0,5 |
+ 0 ,5 |
10,0 |
||
подхода), |
% ..................................... |
|
|
|
|||||||
|
|
И т о г о |
. . |
. . |
— |
— |
— |
— |
+ 5 ,3 |
105,0 |
|
В данном примере принято, что производительность печи в лучший месяц работы в октябре отчетного года составила 1965 т передельного чугуна в сутки. Как видно из таблицы, в планиру емом периоде производительность печи за счет изменения от дельных факторов увеличится на 5,3%, или на 105 г, и, следо вательно, в планируемом периоде составит
Р = 1965+ 105 = 2070 т .
Составление производственной программы доменного цеха |
173 |
Расчет изменения производительности печи за счет отдель ных факторов производится но следующей формуле:
X |
Пб(Ап — Аб) К |
|
|
|
|
100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где X — изменение производительности |
печи, |
г; |
т; |
||
Пб — производительность печи в |
базисном |
периоде, |
|||
А„ — числовое значение показателя |
в планируемом |
пери |
|||
оде, %; |
|
%; |
|
|
|
Аб — то же, в базисном периоде, |
|
|
|
||
К—величина влияния увеличения значения показателя на 1%, в % к базисной производительности.
Иллюстрируем методику расчета на примере расчета влия ния изменения содержания железа в рудной части шихты
1965(52,5—52,0)-3 |
29,5 |
т . |
|
100 |
|||
|
|
||
6. С О С Т А В Л Е Н И Е П Р О И З В О Д С Т В Е Н Н О Й П Р О Г Р А М М Ы |
|||
Д О М Е Н Н О Г О Ц Е Х А |
|
|
|
Показатели производственной программы доменного цеха
В производственной программе доменного цеха устанавли вается задание по выпуску основных и побочных продуктов. Основной продукт доменного производства— чугун, а побоч ные— шлак и газ. Как указывалось, в редких случаях основным продуктом является шлак, а чугун становится побочным продук том. Это имеет место, например, при выплавке в доменных пе чах специальных глиноземистых шлаков — сырья для промыш ленности строительных материалов, алюминиевой промышлен ности и других.
В производственной программе устанавливается валовой вы пуск чугуна, включающий весь готовый чугун, предназначенный для отпуска на сторону и для передела в других цехах завода.
В программе устанавливается выплавка годного чугуна, со ответствующего по своему качеству стандарту или внутризавод ским технические условиям (если чугун предназначается для переработки в цехах завода).
Выплавка чугуна, сдаваемого доменным цехам потребителю или на склад в твердом виде (в чушках), определяется по чи стому весу, т. е. со скидкой по установленной норме на песок и потери в виде крошки. Выплавка чугуна, сдаваемого в жидком виде сталеплавильному или чугунолитейному цеху для дальней шего передела, определяется также по чистому весу, а имен но— по весу чугуна, слитого в миксер, ковши или печи цехапотребителя. Следовательно, скрап, образующийся при выплав
174 |
Плакирование доменного производства |
ке, транспортировке, сливе или разливке чугуна «а литейном дворе, в ковшах, на разливочных машинах, у миксера, в вы плавку чугуна не входит и относится к отходам производства.
В производственной программе выплавка чугуна устанавли вается и утверждается по физическому весу в тоннах.
Выплавка чугуна в переводе на передельный чугун опреде ляется по установленным коэффициентам для исчисления пока зателей использования доменных печей.
Если грануляционная установка находится в ведении потре бителя, то в производственную программу включается жидкий шлак, а если шлак гранулируется на установке доменного цеха, то в производственную программу включается гранулированный шлак.
Шлак неиспользуемый (свозимый на свалку) не включается в производственную программу, так как он является в этом слу чае не побочной продукцией, а отбросами производства.
В производственную программу доменного цеха обязательно включается колошниковый газ, предназначенный для отпуска потребителям.
Т а б л и ц а 46
Производственная программа доменного цеха на год
|
|
|
|
В том числе |
|
Наименование продукции |
Валовой |
|
|
||
выпуск |
цехам своего |
товарная |
|||
|
|
|
|
||
|
|
|
|
завода |
продукция |
I. Чугун |
|
|
|
|
|
Чугун передельный |
мартеновский, |
3003 |
2874 |
129 |
|
тыс. тп |
.............................................. |
|
|||
Чугун литейный, тыс. m ................ |
578 |
81 |
497 |
||
И т о г о |
чугуна в натуре, тыс. m |
3581 |
2955 |
626 |
|
И т о г о |
чугуна в |
передельном |
3667 |
— |
|
тыс. m .......................................... |
|
— |
|||
|
|
|
|
|
|
I I . Шлак доменный |
|
|
|
|
|
Шлак гранулированный, тыс. m . . |
2200 |
— |
2200 |
||
III. Газ, |
млн. м3 ............................... |
|
5865,1 |
5865,1 |
— ' |
Составление производственной программы доменного цеха |
175 |
Выход газа указывается за исключением его расхода на обо грев воздухонагревателей и на другие нужды доменного цеха, а также за исключением потерь в газопроводах и газоочистках.
В производственной программе доменного цеха должно быть предусмотрено максимальное использование и снижение потерь ценных побочных продуктов — шлака и газа. Использование по бочных продуктов снижает стоимость основного продукта до менного производства — чугуна и увеличивает сырьевые и то пливные ресурсы предприятия и народного хозяйства в целом.
Выплавка чугуна в производственной программе устанавли
вается по видам по принятой номенклатуре. |
представлена |
Производственная программа доменного цеха |
|
в табл. 46. |
|
Номенклатура чугуна |
|
Чугун подразделяется по своему назначению |
на три рода: |
1) чугун передельный, являющийся основным |
материалом |
для выплавки стали; |
|
2)чугун литейный, являющийся основным материалом для производства чугунного литья;
3)доменные ферросплавы, являющиеся добавочными (вспо могательными) материалами при выплавке стали и жидкого чу
гуна для литья.
Каждый из этих трех родов чугуна в зависимости от его на значения и химического состава разделяется действующими ГОСТами по видам и маркам, а каждая марка — по группам, классам и категориям.
Передельный чугун в соответствии со способами его пере дела, определяющими его химический состав, подразделяется на чугун мартеновский основной, для дуплекс-процесса, бессе меровский, томасовский и мартеновский для кислого процесса.
Дальнейшая дифференциация чугуна каждого из этих видов по маркам, группам, классам и категориям определяется особен ностями режима технологического процесса передела чугуна. Так, например, мартеновский основной чугун по этому признаку подразделяется по содержанию кремния на чугун для передела рудным и скрапным процессом. Кроме того, соответствующие
марки передельного |
чугун |
подразделяются: по группам — в за |
висимости от содержания |
марганца; по классам — в зависимо |
|
сти от содержания |
фосфора и по категориям — в зависимости |
|
от содержания серы. |
|
|
Чугун литейный дифференцируется на чугун литейный кок совый обыкновенный и чугун литейный специальный. Каждый из этих видов литейного чугуна в свою очередь дифференциру ется по маркам, а каждая марка аналогично передельному чу
176 |
|
Планирование доменного производства |
|
гуну — ло группам, классам и категориям в зависимости |
от хи |
||
мического |
состава, определяемого назначением чугуна. |
|
|
на |
Так, например, чугун литейный специальный подразделяется |
||
чугун |
марки КП для отливок ковкого чугуна, марок |
ВК-1 |
|
и ВК-2 для прокатных валков и марки ГК для колес; чугун этих марок имеет соответствующий назначению химический состав.
Особо в номенклатуре как передельного, так и литейного чу гуна выделяется чугун, имеющий в своем составе специальные легирующие примеси. Например, передельный ванадиевый чу гун, передельный никелевый чугун, литейный храмоникелевый
чугун и др.
Ферросплавы, выплавляемые в доменных печах, подразделя ются по химическому составу, определяющему их назначение, на ряд видов: ферромарганец, зеркальный чугун, ферросилиций
и др. Каждый |
из этих ферросплавов также подразделяется по |
|
Т а б л и ц а 47 |
|
Классификация чугуна |
Род чугуна |
Вид чугуна |
I. Передельный А. Коксовый
Б. Древесноугольный
1. Обыкновенный:
а) мартеновский для основного процесса б) для дуплекс-процесса в) бессемеровский г) томасовский
2.Высококачественный (мартеновский для кис лого процесса)
3.Легированный:
а) ванадиевый б) никелевый
в) хромоникелевый
II. Литейный
А. Коксовый Б. Древесноуголь-
НЫЙ
1. Обыкновенный: а) гематит
б) среднефосфористый в) фосфористый
2. Специальный:
а) для ковкого литья б) для валков прокатных станов в) для колес
3. Легированный (хромоникелевый)
III. Ферросплавы |
1. |
Ферромарганец |
|
2. |
Зеркальный |
|
3. |
Ферросилиций |
|
4. |
Феррофосфор |
Составление производственной программы доменного цеха |
177 |
маркам в зависимости от содержания ведущего элемента и вредных примесей.
Наконец, в каждом виде чугуна выделяется чугун, выплав ленный на коксе и на древесном угле.
Классификация чугуна приведена в табл. 47.
В производственной программе 'устанавливается выфлавка
чугуна по видам. |
Дальнейшее уточнение задания по маркам чу |
гуна происходит |
в месячных и недельных календарных пла |
нах производства |
цеха в соответствии с заказами потребителей. |
Планирование сортамента чугуна
При планировании сортамента чугуна предусматривается прежде всего полное обеспечение чугуном потребности соб ственных сталеплавильных цехов завода.
Ввиду того, что даже частичная замена жидкого чугуна твер дым связана со значительными затруднениями и нежелательна, выплавка передельного чугуна предусматривается в течение всего планируемого периода на уровне потребности сталепла вильных цехов с необходимым минимальным резервом. Таким образом, прежде всего выделяются доменные печи для выплав ки передельного чугуна.
Внашем примере среднесуточная потребность мартеновско го цеха в чугуне составляет около 7800 т. При одновременной работе 12 мартеновских печей, установленных в цехе, потреб ность в отдельные периоды достигает 8000 т/сутки.
Для обеспечения этой потребности мартеновского цеха в чу гуне следует, очевидно, предусмотреть при суточной производи тельности доменной печи в 2070 т выплавку передельного марте новского чугуна на четырех доменных печах.
Втех случаях, когда после обеспечения потребности в чугу не передельных цехов завода остаются по балансу чугуна сво бодными одна или несколько доменных печей, на этих печах планируется выплавка товарного чугуна. Сортамент этого чугу на определяется в соответствии с потребностями данного райо на и народного хозяйства в целом. При этом учитывается: ка чество сырья и топлива, величина и конструкция печи, оборудо вание цеха, а также в отдельных случаях газовый баланс завода.
При планировании сортамента чугуна на новых печах и пе чах, задуваемых после ремонта, иногда учитывается, что по технологическим причинам для ошлакования кладки необходи мо выплавлять на этих печах в течение некоторого периода пос ле их задувки (3—4 недели) литейный горячий чугун.
На доменных печах, заканчивающих кампанию, иногда пре дусматривается выплавка доменных ферросплавов (ферросили ция или ферромарганца), если это необходимо для удовлетво-
12 Б. Я Рябинький
178 |
Планирование доменного производства |
рения потребности народного хозяйства и технически возможно по конструкции и состоянию печи и обслуживающих агрегатов, балансу газа и чугуна по заводу.
Рис. 7. Календарный график работы и ремонтов доменных печей
Далее, при планировании сортамента учитывается нежела тельность частых переводов доменных печей с выплавки одно го вида чугуна на другой, поскольку при этих переводах получа
ется некоторое количество переходных некондиционных чугунов и ухудшается ход печи.
Составление календарного графика ремонтов и работы доменных печей
При составлении плана производства намечаются остановки печей на ремонты, исходя из срока службы печей и главным об разом состояния каждой печи и отдельных ее частей и устройств.
При определении даты остановки печи на ремонт учитывают также сроки, необходимые для изготовления и получения огне упоров и деталей для ремонта.
