Технико-экономическая и организационная характеристика сталеплавильного производства
Выплавка стали, ведется в основном тремя способами: мартеновским, конверторным и электросталеплавильным. В настоящее время мартеновский способ уступает место более прогрессивным — конвертерному и электросталеплавильному. При относительном уменьшении доли мартеновской стали, абсолютный объем ее производства из года в год возрастает.
Конвертерный процесс, как процесс технически более совершенен и экономически более эффективен, имеет целый ряд преимуществ перед другими способами, и в первую очередь перед мартеновским:
Более высокая производительность на единицу емкости агрегата и на одного трудящегося.
Удельные капитальные вложения на строительство цеха такой же производительности, как мартеновского, с учетом затрат на кислородные станции.
Расход огнеупоров на единицу мощности агрегата в 2-3 раза меньше.
В хорошо работающих цехах при оценке лома по цене чугуна себестоимость стали ниже мартеновской.
Производство стали в электродуговых печах обладает рядом технологических преимуществ перед конверторным и мартеновским способами производства. Во-первых, высокая температура в значительной мере экранированных от стен и свода источников тепловой энергии позволяет быстро нагревать и поддерживать требуемую температуру металла в ванне. Во-вторых, возможность создавать в рабочем пространстве электропечи как окислительную, так и восстановительную атмосферу. Указанные преимущества позволяют с высокой достоверностью контролировать ход плавки с точки зрения:
- эффективного рафинирования металла от вредных примесей;
- легирования металла при минимальных потерях дорогостоящих элементов.
Сталеплавильные цехи занимают промежуточное место в общем, металлургическом цикле, имеют тесные производственные связи с доменными и прокатными цехами. Такое положение требует четкой согласованности во время снабжения сталеплавильных агрегатов жидким чугуном, а прокатных станов горячими слитками и заготовками. Сталеплавильное производство характеризуется нестабильностью многих факторов процесса (разная длительность отдельных периодов плавки стали, непостоянное качество используемых материалов, изменение длительности плавки в течение компании печи и др.).
сталеплавильные агрегаты обслуживаются общими участками (шихтовый двор, миксерное отделение, отделение подготовки изложниц и раздевания слитков) и оборудованием (завалочные машины, разливочные, разливочные и уборочные краны и др.).
Получение стали в мартеновских печах
... эпоху в истории обработки железа. Но в этом эссе мы поговорим именно о мартеновском процессе. Рассмотрим производство в мартеновских печах металлургических или машиностроительных заводов литой стали. Сталь получается путём окислительной плавки загруженных в печь железосодержащих ...
Приведенные особенности обуславливают необходимость строгой регламентации производственного процесса каждого агрегата в отдельности и всех агрегатов вместе, требуют увязки работы всех участков цеха между собой и согласования его работы с работой смежных и обслуживающих цехов. Решение этих вопросов невозможно без регламентации производственных процессов.
В первую очередь регламентации подлежит:
- состав шихты (химический состав чугуна, пропорции составных частей — количество тяжеловесного лома, размеры материалов);
- время и порядок завалки различных материалов шихты и заливки жидкого чугуна;
- время и порядок подачи шихтовых материалов на рабочую площадку;
- длительность плавки по периодам;
- тепловой и температурный режимы по периодам плавки;
- время и порядок подготовки разливочного пролета к приему и разливке стали (подготовка ковшей, скорость разливки стали, время выдержки металла в ковше);
- время и порядок уборки продуктов плавки (время выдержки стали после разливки, транспортировки составов к нагревательным колодцам прокатного цеха, смета шлаковых чаш);
- расход шихтовых материалов на одну тонну стали и выход годного;
- сроки и длительность ремонтов печей и оборудования;
- штат рабочих и руководителей по участкам и цеху в целом;
- нормы выработки, нормы времени по видам работ и порядок оплаты труда (система зарплаты, расценки, показатели премирования);
- рациональные приемы работы, устанавливаемые на основе передового опыта и внедрение планов ОНОТ;
- требования, предъявляемые к другим цехам и хозяйствам.
Кислородно-конверторные цехи по сравнению с мартеновскими более компактны, оборудование их более простое, условия труда значительно лучше. Однако сравнительно малая длительность плавки (40-50 мин) требует особенно четкой организации работы. Электросталеплавильные цехи по характеру и длительности операции технологического процесса, составу участков и организации обслуживания печей весьма сходны с мартеновскими. В ферросплавных цехах самостоятельными участками являются: подготовка и подача шихты, печной пролет (собственно плавка), разливка и уборка продуктов плавки. Ферросплавы выплавляют двумя способами: периодическим и непрерывным, что вносит соответствующие особенности в организации работы этих цехов. Регламентация процесса и увязка во времени всех производственных операций на участках цеха обеспечивают ритмичную и высокопроизводительную работу печей.
2. Время действия агрегатов в сталеплавильных цехах
Сталеплавильные процессы протекают при высоких температурах. Поэтому наиболее экономичный для них режим непрерывной круглосуточной работы. При планировании объема выплавки стали, во всех сталеплавильных цехах по каждому агрегату определяют время его работы в планируемом периоде и производительность в единицу времени. Время работы различают: календарное, номинальное и фактическое. Время действия сталеплавильных агрегатов включает простой печей на капитальных и текущих ремонтах. Фактическое время определяют, исключая горячие простои. Капитальные холодные ремонты вызываются, как правило, ремонтом кладки и связанные с полным охлаждением, последующей сушкой и разогревом печи и футеровки конвертера. Текущие (холодные) ремонты устанавливаются исходя из сроков службы отдельных элементов печи. Продолжительность простоя на холодном ремонте зависит от емкости печи и категории ремонта. Капитальные ремонты финансируются за счет амортизационных отчислений, а текущие — за счет производства, то есть затраты на их проведение включаются в себестоимость стали с равномерным распределением на весь межремонтный период. Номинальным (производственным) считается время нахождения печи в горячем состоянии. Определяется оно исключением из календарного времени холодных простоев (ремонтов), в течении которых печь полностью охлаждается.
Электрометаллургия. устройство печей
... футеровки – подина печи, стены, свод. Температура в зоне электрических дуг достигает несколь ... диаметра электрода, поэтому во время плавки в зазор устремляются горячие газы, ... элементами, которые необходимо выводить в сталь для легирования и раскисления. ... тросом. Взвешивание и загрузка шихты производятся на шихтовом дворе ... крупные сталеплавильные дуговые печи во время работы выделяют в атмосферу ...
Простои на холодных ремонтах в планируемом периоде определяют по каждой печи исходя из сроков службы отдельных ее элементов, даты последнего ремонта и последовательности чередования ремонтов. Горячие простои вызываются горячими, (печь находится в горячем состоянии) ремонтами: ремонт пода, огнеупорной кладки, оборудования и др. В основном это ремонты пода. К простоям печи относятся остановки по причине ремонта кожуха, футеровки, электрического оборудования высокого и низкого напряжения, механического оборудования, из за недостатка шихты, электроэнергии, электродов и т.д. Простоем считается время, когда трансформатор отключен (все типы ферросплавных печей) или, работают в холостую — без внешней нагрузки (рафинировочные печи).
К холодным простоям относятся остановки печи на плановые ремонты. Продолжительность холодных простоев считается с момента отключения печи после выпуска последней плавки до выпуска первой плавки после ремонта. Разогрев печей после текущих и капитальных ремонтов не планируется. Время на разогрев входит в номинальное время работы печей. При необходимости разогрева печей после плановых холодных ремонтов планируемая среднесуточная производительность печей на данный месяц снижается. Производительность печей после капитального ремонта на период разогрева определяется, утверждается отдельно. Продолжительность перевода печей со сплава на сплав определяется как время с момента начала промывки или подачи в печь шихты на новый сплав до начала выпуска первой из пяти годных плавок, полученных подряд при переводе. Время перевода со сплава на сплав входит в состав холодных простоев и в технических отчетах показывается на том сплаве, из-за которого переводят печь. Горячими простоями считается незапланированные (аварийные) остановки печи, в течение которых невозможно вести технологический процесс. Причинами таких остановок могут быть:
неисправность оборудования (электрического, механического)
обламывание или разрушение электродов, аварии у горна, выбросы из печи, интенсивные ошлаковывание ванны
отсутствие шихты
отсутствие электроэнергии
отсутствие разливочной машины и т.д.
Первые три вида относятся к числу простоев по техническим причинам, остальные — по организационным причинам.
Технологическими простоями считаются время, необходимое для проведения таких технологических операций, при которых не подается электроэнергия; они входят в номинальное время работы печей. К технологическим простоям рафинировочных печей относят:
- время, необходимое для выпуска металла и шлака;
- время необходимое для наращивания и перепуска электродов или для их смены;
- время на затравку ванны.
График ремонта печей на планируемый год разрабатывается в соответствии с нормативами периодичности и продолжительности ремонтов оборудования. Продолжительность и периодичность капитальных ремонтов конвертеров определяется объемом работ и методами их выполнения. Остановки на планово предупредительный ремонт, включаемые в календарное время, вызываются главным образом заменой футеровки и профилактикой оборудования. Частота замены футеровки зависит от ее стойкости. В среднем на предприятиях она колеблется от 700 и более плавок, а продолжительность ее замены от двух до двух с половиной суток. С повышением стойкости футеровки и сокращением времени ее замены при классической схеме работы агрегата значительно возрастает время нахождения конвертера в резерве. Опыт свидетельствует о возможности одновременной работы тремя конвертерами, что исключает простои в резерве и значительно увеличивает номинальное время работы конвертеров и объем выплавки стали, однако при этом требуется обеспечить достаточную пропускную способность участков цеха и согласовать работу конвертеров со сметными и обслуживающими цехами. Номинальное время работы конвертеров определяется исключением из календарного простоев на капитальном и ППР во время нахождения конвертеров (при классической схеме работы) в резерве.
Конструкция и методика расчёта индукционных вакуумных печей
... общий преобразователь для питания двух печей. Сравнительная легкость герметизации индукционных печей обусловила их широкое применение для вакуумной плавки качественных сталей и жаропрочных сплавов. Принципиально вакуумная индукционная печь (ВИП) не отличается от открытой. ...
НВ=КВ(КПР+ППР+РВ)
При определении времени при нахождении конвертеров в резерве исходят из стойкости футеровки, продолжительности плавки, величине текущих горячих простоев и длительности смены футеровки. Расчет ведется в такой последовательности:
Устанавливают компанию работы конвертера и число компаний за год.
Определяют продолжительность ППР и фактическое время.
Горячие простои в конвертерных цехах вызываются главным образом перерывами в работе конвертера: из за несвоевременной подачи сырья, материалов — преимущественно жидкого чугуна, энергоресурсов, нарушений сроков выполнения технологически необходимых операций (подварки конвертера, замены фурмы, ремонта летки, подрыва горловины, неготовности МНЛЗ и др.) и простое из за неполадок технологического оборудования по вине служб механика и электрика цеха. С увеличением мощности конвертеров растет удельная величина текущих простоев, что обусловлено в основном более тяжелыми условиями эксплуатации конвертеров и большей продолжительности ремонтов.
3. Определение суточной производительности сталеплавильных агрегатов
Мартеновские печи
Масса садки
Выход годного
Угар . Происходит в результате окисления содержащихся в шихте углерода, кремния, фосфора, серы, которые в виде окислов переходят из металла в шлак или уносятся газами. Величина угара зависит от химического состава металлической шихты, доли чугуна в шихте, замусоренности лома и метода ведения плавки.
Оборотный скрап
Литники . Остатки стали в центровых сифонных проводках при разливке в изложницы.
Недоливки
Выход годного влияет на производительность мартеновских печей: чем он выше, тем выше производительность печи при прочих равных условиях. Плавку в мартеновской печи при скрап-рудном процессе разделяют на периоды: заправка печи, завалка шихты, прогрев шихты, слив чугуна, плавление, доводка и выпуск.
Технология производства чугуна
... плавке обуславливается стремлением улучшить технико-экономические показатели работы доменных печей и использовать для получения чугуна сравнительно бедные железные руды. Чем выше содержание железа в шихте ... нем углерода, ... дробления определяют выходом дробленого ... плавку не дают, его используют в качестве сырья в сернокислотной промышленности, а отходы в виде окисленного железа применяют при производстве ...
Заправка печи, Завалка шихты, Подогрев шихты, Слив чугуна, Плавление
Доводка. Доводка является наиболее сложным и ответственным периодом мартеновской плавки. Она состоит из полировки, чистого кипения и раскисления. Продолжительность полировки и чистого кипения зависит от заданного содержания углерода в готовой стали и в ванне по расплавлении. Продолжительность раскисления или легирования металла в печи состоит из двух операций: загрузка расплавителей в печь и выдержки металла после подачи последней порции металла.
Электросталеплавильные печи.
Масса садки.
Выход годного., Длительность плавки., Заправка печи., Завалка шихты., Расплавление., Окислительный период.
содержание углерода в металле по расплавлению, %;
- количество углерода окисленного за весь период, %;
- скорость обезуглероживания, содержание фосфора в металле по расплавлении, %;
- время технологически неизбежных перерывов, мин;
расход кислорода, м 3 /т;
- мощность печного трансформатора, Мва.
Восстановительный период., Выпуск плавки., Ферросплавные печи., Кислородные конвертеры.
Масса садки.
Выход годного.
4. Производственная программа сталеплавильных цехов, Мартеновское производство., Электросталеплавильное производство., Конвертерное производство.
5. Организация производства и труда в сталеплавильных цехах, Подготовка и подача шихты к печам., Обслуживание сталеплавильных агрегатов., Организация работ по разливке и уборке продуктов плавки., Литература
И.А. Медведев, Б.П. Бельгольский, Е.П. Зайцев «Организация, планирование и управление производством на металлургических предприятиях». Киев — Донецк 1984г.
