книги из ГПНТБ / Рябинький, Бронислав Яковлевич. Планирование и экономика металлургических заводов
.pdfПроизводительность мартеновской печи |
219 |
Продолжительность плавки сокращается главным образом за счет периодов завалки, прогрева и плавления.
Практика показывает, что для обеспечения высокой произ водительности печи на протяжении всей кампании при увели чении ее длительности и для снижения удельного расхода топ лива применение хромомагнезитового свода должно сопровож даться изменением конструкции некоторых элементов печи (в частности, увеличением объема шлаковиков) и кладкой насадок и кессонов из более огнеупорных и стойких материалов (форстеритового кирпича и др.), а также разработкой нового теплового режима по периодам плавки.
На основании обобщения данных практики принято считать, что применение магнезитохромитовых и хромомагнезитовых ог неупоров увеличивает стойкость сводов в 2—3 раза, снижает простои на 3—4% и увеличивает производительность марте новских печей до 10%
Применение кислорода. Высокоэффективным мероприятием по повышению производительности мартеновских печей, полу чающим все более широкое распространение, является приме нение кислорода: а) для интенсификации теплового режима пу тем ввода его в рабочее пространство мартеновской печи; б) для ускорения реакций, протекающих в полурасплавленной или расплавленной ванне, путем продувки ее кислородом, что также сопровождается ускорением нагрева и плавления ме талла.
На ряде предприятий практикуется комбинированное при менение обоих методов.
Наконец, кислород применяется также для предварительной обработки жидкого чугуна до его заливки в печь е целью сни жения содержания в чугуне примесей — кремния, марганца и частично углерода, фосфора и серы.
Наиболее распространенным в советской металлургии яв ляется в настоящее время применение кислорода для интенси
фикации теплового режима мартеновской печи. |
Это сочетается |
с установкой на печах сводов из термостойких |
основных огне |
упоров. |
|
В табл. 68 приведены данные о влиянии кислорода на про цесс мартеновской плавки и об эффективности его применения на некоторых заводах.
Стойкость печей с применением кислорода не снизилась, а простои на ремонтах несколько уменьшились. В результате на обоих рассматриваемых заводах производительность печей в календарное время за счет применения кислорода возросла на
15-16% .
Как показали опыты, при увеличении обогащения воздуха с 25—26% кислорода до 30% и более производительность мар
Производительность мартеновской печи |
221 |
в последнее время на ряде предприятий, дала положительные результаты.
Благодаря лучшей организации факела пламени среднее ко личество тепла, излучаемого факелом на ванну, возросло при заметном снижении химического недожога топлива в рабочем пространстве. Производительность мартеновских печей увели чилась на 3—6% и при этом стабилизировалась их работа на протяжении кампании. В отдельных случаях достигнуто также снижение удельного расхода топлива на 3—6%. Стойкость ог неупорной кладки печи не ухудшилась. Всесоюзное совещание сталеплавильщиков в 1957 г. рекомендовало внедрить это меро приятие.
Улучшение состава, подготовки и качества шихты. Состав и качество шихты оказывают большое влияние на производитель ность мартеновских печей.
Высокая производительность мартеновских печей, особенно в современных мощных цехах, может быть обеспечена только при ритмичной, равномерной работе печей и всех участков це ха. Необходимым условием равномерной работы является по стоянство состава и качества сырых материалов, позволяющее стандартизировать технологический процесс плавки. В связи с этим в передовых мартеновских цехах проводится ряд меро приятий.
Для достижения постоянства химического состава чугуна обеспечивается ровный ход доменных печей и надлежащее усреднение чугуна в миксере. Последнее зависит от суточного оборота чугуна. Как показывает практика, для надлежащего усреднения чугуна необходимо, чтобы чисто оборотов не превы шало трех, т. е. чтобы среднее пребывание чугуна в миксере было не меньше восьми часов.
Наряду с обеспечением постоянства качества чугуна боль шое значение для производительности мартеновских печей име ет его химический состав.
К числу мероприятий по улучшению химического состава чугуна относятся:
а) переход на выплавку и передел маломарганцовистого чу гуна;
б) внедоменная обработка чугуна для снижения содержа ния кремния, марганца, а также углерода, фосфора и серы.
По данным двух крупных восточных заводов переход на ма ломарганцовистый чугун с содержанием 0,6—0,8% марганца позволил повысить производительность мартеновских печей примерно на 2—3% за счет сокращения периода плавления без увеличения расхода ферромарганца на раскисление стали и без ухудшения ее качества. В отдельных случаях расход ферро марганца увеличивается на 1—2 кг]т стали.
222 |
Планирование сталеплавильного производства |
|
|
Внедоменная обработка чугуна производится присадкой в |
|||
ковш различных реагентов, либо продувкой |
кислородом |
или |
|
парокислородной смесью чугуна на желобе |
у доменной |
печи, |
|
в ковше |
или в других устройствах. |
|
|
Присадка различных реагентов, например соды, в ковш производится для обессеривания чугуна, а продувка — глав ным образом для обескремнивания чугуна.
В настоящее время этот метод повышения производитель ности мартеновских печей еще не получил распространения на советских металлургических заводах.
По данным зарубежных заводов фришевание чугуна в ков
ше путем |
продувки кислородом |
снижает |
содержание |
кремния |
в чугуне |
до 0,07'—0,10% и за |
счет этого |
позволяет |
повысить |
производительность мартеновских печей на 15% и более.
Для стандартизации лома на передовых предприятиях уста навливается с учетом его ресурсов постоянное соотношение раз ных его сортов в составе шихты на плавку.
Исключительно большое значение для производительности мартеновских печей имеет надлежащая подготовка лома к плавке — разделка крупногабаритного лома, а главное, — паке тирование мелкого лома, листовых обрезков и стружки.
При данных завалочных устройствах и термической мощно сти печей пакетирование лома позволяет ускорить его завалку и тем самым сократить продолжительность плавки.
Существенное влияние на продолжительность плавки и про изводительность мартеновской печи оказывает содержание чу гуна в шихте.
При работе на жидком чугуне повышение его удельного ве са сокращает продолжительность завалки лома, а также пери од расплавления за счет физического тепла жидкого чугуна, но, с другой стороны, повышая содержание в шихте кремния, фос фора и серы, увеличивает количество шлака, что затрудняет по глощение тепла ванной и удлиняет плавку.
При работе на твердом чугуне повышение его удельного ве са благодаря его большему насыпному весу, чем лома, сокра щает период завалки и период расплавления, так как чугун имеет более низкую температуру плавления, чем лом.
Обычно при работе на твердой завалке удельный вес чугу на в шихте определяется главным образом тем минимумом уг лерода, который необходимо иметь в ванне по расплавлении, и составляет 30—45%.
При работе на жидкой завалке оптимальное содержание чу гуна в шихте зависит в основном от термической мощности пе чей и колеблется в пределах от 40 до 70%. На современных пе чах обычно наибольшую производительность обеспечивает рас ход жидкого чугуна в пределах 65—70%.
Производительность мартеновской печи |
|
223' |
||
Оптимальное содержание чугуна в шихте устанавливается |
||||
на предприятиях путем проведения |
и обработки данных опыт |
|||
ных плавок с различным содержанием шихты. |
и лома |
в шихте- |
||
В плане предприятия |
соотношение чугуна |
|||
определяется, исходя из |
ресурсов |
чугуна и |
лома в |
данном |
районе и в стране. Для повышения производительности печей большое значение имеет правильное распределение товарных ресурсов чугуна и лома между отдельными предприятиями в- соответствии с характером их печей, родом процесса и сорта ментом выплавляемой стали.
Изучение и внедрение передовых методов ведения процесса плавки. Движение сталеваров-скоростников внесло и вносит много нового в технологию и организацию процесса мартенов ской плавки. Поэтому систематическое изучение опыта сталева ров-скоростников, разработка на этой основе наилучших техно логического и теплового режимов плавки и их внедрение явля ются одним из основных мероприятий, осуществляемых на пе редовых предприятиях для повышения производительностимартеновских печей.
Как показывает практика, сталевары-скоростники значи тельно сокращают продолжительность плавки за счет сокраще
ния длительности всех ее периодов. |
|
|
обычной |
и |
||||||
В табл. 69 |
сопоставляется |
продолжительность |
||||||||
скоростной плавки на 185-т печи по отдельным |
периодам |
на |
||||||||
одном |
крупном |
металлургическом заводе. |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
69 |
||
|
Сравнение продолжительности скоростной и обычной плавок |
|
|
|||||||
|
Периоды |
|
|
Обычная |
Скоростная |
Экономия |
||||
|
|
|
плавка |
плавка |
|
времени |
||||
|
|
|
|
|
час. — мин. |
час. — мин. |
|
% |
|
|
Заправка |
и выпуск |
........................... |
|
|
0—40 |
0— 12 |
70,0 |
|
||
З а в а л к а .................................................. |
|
|
|
2— 00 |
0— 57 |
52,5 |
|
|||
П рогрев .................................................. |
|
|
|
1 — 10 |
1— 10 |
|
— |
|
||
Заливка |
.................................................. |
|
|
|
0 —20 |
0 — 10 |
50,0 |
|
||
Плавление.............................................. |
|
|
|
3— 30 |
2— 40 |
|
2 3 ,8 |
|
||
Доводка |
.................................................. |
|
|
|
2—00 |
1—07 |
|
43,4 |
|
|
|
|
И т о г о ............... |
|
9— 40 |
6— 16 |
|
35,0 |
|
||
Для |
сокращения |
отдельных |
периодов |
плавки |
осуществля |
|||||
ются следующие мероприятия: |
|
|
|
|
задней |
|||||
П о |
з а п р а в к е : |
1) |
совмещение периода заправки |
|||||||
и передней стенок, |
а |
также поперечных |
откосов |
печи |
выше |
|||||
224 Планирование сталеплавильного производства
уровня шлака с периодом доводки, а заправки участков, нахо дящихся ниже уровня шлака, с выпуском плавки; 2) механиза ция заправки всех участков печи, в том числе и передней стенки, с применением специальных приспособлений (ложек); 3) за
благовременная установка и |
включение заправочной машины. |
П о з а в а л к е : 1) заблаговременная и бесперебойная пода |
|
ча шихты к печи по графику; |
2) стандартизация состава лома, |
позволяющая установить постоянное количество вагонеток и мульд с шихтой на каждую плавку; 3) увеличение количества вагонеток в составе; 4) увеличение емкости мульд до размеров, соответствующих максимальной грузоподъемности завалочных машин; 5) проведение завалки двумя машинами; 6) строгое соблюдение последовательности завалки различных материа лов, прогрев и перемешивание каждого слоя сыпучих материа лов в течение 5—6 мин.
П о п р о г р е в у ш и х т ы и з а л и в к е ч у г у н а :
1) своевременная подача чугуна к печам путем обеспечения постоянного заполнения миксера чугуном не менее чем на 60% его емкости и наличия соответствующего количества исправных ковшей для доставки чугуна; 2) механизация заправки порогов печи.
П о п л а в л е н и ю : 1) своевременный спуск шлака в соответ ствии с установленным регламентом; 2) подача шлаковых чаш к печам по графику; 3) спуск шлака на переднюю сторону, и
через заднюю стенку. |
д о в о д к е : 1) уменьшение содержания |
|
П о к и п е н и ю |
и |
|
углерода в ванне |
по |
расплавлении до нижнего предела, уста |
новленного в технологической инструкции; 2) уменьшение ко нечной основности шлака за счет снижения содержания серы в чугуне и в газе (при установке сероочистки); 3) стандартиза ция состава лома и обеспечение постоянства химического со става чугуна и соотношения чугуна и лома в шихте; 4) пра вильные шихтовка плавок и расчет руды, даваемой в завалку и
в доводку плавки; 5) своевременная подготовка и подача |
к пе |
|
чи по графику состава с изложницами (подготовка |
канавы) и |
|
сталеразливочного ковша. |
|
уста |
В области теплового режима передовые сталевары |
||
навливают для каждой печи допускаемые тепловые |
нагрузки по |
|
периодам плавки, исходя из условий полного сжигания топли ва в рабочем пространстве печи при нормальном нагреве наса док, обеспечивают подачу воздуха вентиляторами в количест ве, необходимом для полного сжигания топлива, проводят воз можную теплоизоляцию печей, регулируют температуру газо вых и воздушных насадок, не допускают работу печи с оголен ными кессонами.
Необходимым условием для выпуска всех плавок скорост
226 |
Планирование сталеплавильного производства |
|||
|
|
|
|
Т а б л и ц а 71 |
|
Эффективность регламентированного режима |
|||
|
Периоды |
Плавки, |
выпущен |
Длительность |
|
работы |
ные по графику |
плавки, час. |
|
|
по графику |
|
•/. |
|
|
I |
2 |
8 ,5 |
10— 80 |
|
п |
4 |
8,0 |
9— 50 |
|
h i |
8j ,0 |
9— 26 |
|
4. ПОКАЗАТЕЛИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МАРТЕНОВСКИХ ПЕЧЕЙ
|
Съем |
стали с 1 м2 площади пода печи |
3 |
черной |
металлургии СССР показателем использования |
мартеновской печи служит главным образам съем стали в сут ки с 1 ж2 площади пода печи.
Съем стали исчисляется по следующей формуле:
где С — съем стали, т/м2/сутки-, |
т; |
|
Р — суточная производительность, |
||
S — площадь |
пода печи, м2. |
|
Съем стали с |
1 м2 площади пода |
печи позволяет сопоста |
влять степень использования печей разных размеров. Для ис числения площади пода принимают длину печи по расстоянию
между откосами, а ширину печи — |
по расстоянию между про |
дольными стенками на уровне порога завалочного окна. |
|
Этот показатель исчисляется в |
фактические, номинальные |
и календарные сутки. |
|
Съем стали в фактические сутки является показателем ин тенсивной нагрузки печи. Он зависит от производительности печи, определяемой величиной нагрузки на под печи и интен сивностью ведения процесса плавки, т. е. ее продолжитель ностью.
Исчисленный в номинальные и в календарные сутки съем стали является показателем не только интенсивной, но и экс тенсивной нагрузки печи, так как зависит от величины про стоев.
Съем стали в календарные сутки является основным ком плексным показателем для оценки работы печей различных мартеновских цехов. В нашем цримере съем стали в календар ное время составляет
