Использование в доменной шихте металлсодержащих добавок из шлаковых отвалов (стр. 6 из 14)
Металлоконцентрат, предлагаемый для использования в доменном производстве для производства чугуна имеет насыпной вес 3,0-3,2 т/м3, крупность фракции 5-20 мм, , Feобщне менее 70,0% представен в таблице 3.2, крупность фракции 20-150 мм Feобщ не менее 50 % представлен в таблице 3.3.
Таблица 3.2 - Качественная характеристика металлического концентрата фракции 5-20 мм
| Физико-механические свойства | ТребуетсяТУ-07-9000-07-2005 | Данные анализа |
| 1 Содержание Fe общ. не менее, % | 70 | 71 |
| 2 Содержание Fe мет., не менее, % | 45 | 45,5 |
| 3 Содержание фракции 0-3мм, не более, % | 3 | 2,8 |
| 4 Содержание не магнитных примесей, не более, % | 8 | 7,5 |
| 5 Содержание стружки, кусков металла, прутков диаметром более 20 мм. и длиной до 100 мм., не более в % | 5 | 4,5 |
| 6 Влажность, не более % | 3 | 2,8 |
Таблица 3.3 – Качественная характеристика металлического концентрата фракции 20-150 мм
| Физико-механические свойства | ТребуетсяТУ-07-9000-07-2005 | Данные анализа |
| 1 Содержание Fe общ. не менее, % | 50 | 50,2 |
| 2 Доля фракции менее 10 мм, % | 10 | 6,1 |
| 3 Доля фракции более 150мм, % | 10 | 4,8 |
| 4 Влажность, не более % | 4-5 | 4,8 |
3.2 Влияние содержания металлоконцетрата в доменной шихте на содержание марганца и хрома в чугуне в целях повышения качества изложниц
В соответствии с программой работ по снижению расхода изложниц была отлита промышленная партия изложниц с использованием в шихте доменной печи металлоконцентрата. Было установлено, что при расходе металлоконцентрата 100 - 300 кг/т чугуна, обеспечивающей содержание [Cr] в готовом чугуне более 0,17 % при его средней массовой доле до 0,3 %, [Mn] – 0,5 – 1,0%, химический состав чугуна соответствует 1 сорту. При этом стойкость листовых изложниц составила 27,9 налива, а на сравнительных (без металлоконцентрата ЦРШО) – 25,0 наливов, для сортовых соответственно – 60,9 и 49,8 налива результаты представлены в таблице 3.4.
Таблица 3.4 – Влияние использования металлоконцентрата в шихте доменных печей на стойкость изложниц
| Средняя стойкость изложниц,наливы | Базовый период(без использованияметаллоконцентрата) | Опытный период(с использованиемметаллоконцентрата) |
| Сортовые типа С-6 | 25,0 | 27,9 |
| Листовые типа Л-8 | 49,8 | 60,9 |
В соответствии с полученными положительными результатами рекомендуемая доза металлоконцентрата в чугуне для отливки изложниц должна обеспечивать среднюю массовую долю [Cr] до 0,3 % и [Mn] – 0,5 – 1,0%, что позволит снизить расход листовых изложниц на 4,0 кг/т стали, сортовых на 3,4 кг/т стали. Зависимость содержания марганца и хрома в чугуне от количества содержания металлоконцетрата в доменной шихте предоставлена на рисунке 3.1.
Рисунок 3.1 – Влияние содержания металоконцетрата в доменной шихте на содержания марганца и хрома в чугуне
3.3 Экономия кокса и изменение выхода шлака от введения в доменную шихту металлоконцентрата
Рассчитаем Feобщ с введением в доменную шихту металлоконцетрата и без него:
Feобщ.без мк =
,(3.1)Feобщ.без мк =
= 57,40 %;Feобщ.с мк =
, (3.2)Feобщ.с мк =
= 56,32 %.Из опытных данных известно, что металлического железа в металлоконцетрате равно 30%, тогда степень металлизации рассчитаем по формуле:
Ст.мет.=
∙ 100%, (3.3)Ст.мет.=
∙ 100 = 9,7%.Так как с 1% металлического железа экономится кокса 2,3 кг/т чугуна, но происходит перерасход кокса за счет уменьшения Feобщ, то экономия составит:
Эк = 9,7 ∙ 2,3 = 22,3 кг/т. (3.4)
Перерасход кокса за счет уменьшения Feобщ рассчитаем по формуле:
Пер.кокса = (Feобщ.без мк - Feобщ.с мк ) ∙ Ркокса / 100, (3.5)
Пер.кокса = (57,4 - 56,32) ∙ 451 /100 = 4,9 кг/т.
Общая экономия кокса на 1 тонну чугуна составит:
Э = 22,3 – 4,9 = 17,4 кг/т. (3.6)
Влияние содержания металлоконцетрата в доменной шихте на расход кокса и выход шлака представлены на рисунке 3.2.
В доменной печи шлак образуется под действием высоких температур в результате плавления пустой породы железосодержащих материалов и флюса, к которым в горне присоединяется зола сгоревшего кокса.
При использовании металлоконцетрата в доменной шихте выход шлака незначительно увеличивается и на ровность хода доменной печи, качество и вид выплавляемого чугуна практически не влияет.
Рисунок 3.2 – Влияние содержания металлоконцетрата в доменной шихте на расход кокса и выход шлака
3.4 Основные показатели доменной плавки
Важнейшими показателями работы доменной печи являются:
1) коэффициент использования полезного объема печи КИПО;
2) себестоимость чугуна;
3) обьем производства чугуна;
4) основность шлака и т.д.
Влияние содержания металлоконцетрата в доменной шихте на производительность доменной печи и КИПО представлено на рисунке 3.3.
Рисунок 3.3 – Влияние содержания металлоконцетрата на объем производства чугуна и КИПО
Коэффициент использования полезного объема (КИПО) представляет отношение полезного объема печи к ее производительности:
КИПО =
(3.7)где V – полезный объём доменной печи, м3;
QСУТ – суточное производство чугуна, т.
Чем лучше работает доменная печь, тем ниже абсолютное значение КИПО. Величина КИПО позволяет судить о достигнутой среднесуточной производительности печи. В связи с тем что значение суточной производительности печи колеблются, КИПО определяю делением, например, месячной производительности на календарное число суток с учетом внеплановых простоев.
За последние годы благодаря совершенствованию техники и технологии производства чугуна использование полезного объема значительно улучшилось.
Для оценки и анализа экономических показателей работы печи составляют калькуляцию себестоимости чугуна. Себестоимость чугуна складывается из:
1) стоимости железорудных материалов, флюсов и топлива, за вычетом отходов производства (скрапа, колошниковой пыли);
2) расходов по переделу (энергетические затраты, амортизация основных фондов, заработанная плата производственных рабочих, стоимость сменного оборудования, стоимость текущих ремонтов, содержания основных средств и т.д.);
3) общезаводских расходов (управленческие расходы, обслуживание цеха).
Важным резервом снижения себестоимости чугуна является увеличение производительности труда. Производительность труда измеряется производством чугуна в тоннах, приходящегося на одного работника списочного штата цеха. Чем выше производительность печи и чем меньше рабочих ее обслуживает, тем выше производительность труда.
Повышение производительности печи и сокращение численности рабочих достигают увеличением полезного объема доменных печей, совершенствованием техники и технологии производства, внедрением комплексной автоматизации производства, повышением квалификации рабочих, распространением передовых методов работы. Очень важное значение для дальнейшего повышения производительности труда имеет его научная организация, которая включает не только собственно организацию труда у доменной печи, но и научную организацию производства.
Влияние содержания металлоконцетрата в доменной шихте на себестоимость чугуна представлено на рисунке 3.4.
Рисунок 3.4 - Влияние содержания металлоконцетрата в доменной шихте на себестоимость чугуна
Важной технологической характеристикой реальных доменных шлаков является основность шлака, выраженная отношением суммы основных окислов к сумме кислотных окислов. При выплавке передельных чугунов основность CaO/SiO2 реальных доменных шлаков находится, как правило в пределах 0,9 - 1,2.
С введением в доменную шихту металлоконцетрата основность шлака практически не изменяется. Влияние содержания металлоконцетрата на основность шлака и содержание железа в металлошихте предоставлен на рисунке 3.5.
Рисунок 3.5 – Влияние содержания металлоконцетрата в доменной шихте на основность шлака и содержание железа в металлошихте
Предлагаемый способ частичной замены окатышей металлоконцентратом в доменной шихте приводит к снижению себестоимости чугуна, уменьшению расхода кокса, увеличению выхода шлака и коэффициента использования полезного объема, повышение содержания марганца и хрома в чугуне. Так же улучшается стабильность химического состава чугуна и повышается качество изложниц, отлитых из данного чугуна. За счет переработки шлаковых отвалов улучшается экологическая обстановка целого региона.
4 Организация и экономика производства
4.1 Организация производства
4.1.1 Производственная структура цеха
Под структурой управления организацией понимается совокупность элементов, обеспечивающих их функционирование и развитие. Таким образом, структуру управления можно рассматривать как форму разделения и кооперации деятельности, в рамках которой происходит процесс, направленный на достижение целей менеджмента.