Проектирование цеха конвертерного передела (стр. 2 из 7)
Увеличение подачи воздуха в конвертер может быть достигнуто при обеспечении оптимальных физических свойств расплава, позволяющих увеличить предельное количество дутья, принимаемого ванной, без возникновения чрезмерных выбросов. Установлено что главным физическим свойством расплава, обусловливающим уровень его предельного состояния по отношению к дутью, является вязкость. Снижение вязкости приводит к повышению стабильности ванны, уменьшает выбросы и заметно увеличивает предельное количество дутья. Способами снижения вязкости являются повышенная температура процесса и минимальное содержание кремнезема в шлаках (в тех пределах, которые не противоречат задаче восстановления магнетита, т.е. 18-20 % SiO2). Отметим, что работа на шлаках с минимальным содержанием кремнекислоты отвечает так же и лучшей сохранности футеровки и уменьшению выхода шлака.
В пределах того расхода, который приемлем по условиям нормальной работы ванны, увеличение подачи воздуха достигается повышением давления дутья, степени частоты фурм, подбором их оптимального диаметра, числа и параметров установки.
Количество рабочих суток конвертера в течение года определяется, главным образом, затратами времени на ремонты (текущие, капитальные). Все мероприятия, направленные на улучшение условий службы огнеупорной кладки – как за счет оптимизации технологического процесса, температурного режима, так и за счет улучшения гидроаэродинамических условий, в конечном счете, приводят к увеличению компании конвертера.
1.5 Пневматическая фурмовочная машина
В данном проекте прочистку фурм конвертеров предлагается производить при помощи пневматической фурмовочной машины системы Гаспе (рисунок 1).
Фурмовочная машина представляет собой смонтированную на колесах раму с электроприводом и с установленным на ней двухходовым (воздушным) пневмоцилиндром, приводящим в движение одновременно один-два ломика. Пульт управления смонтирован на самой машине и имеет три кнопки:
- две кнопки хода машины по направляющим вдоль конвертера (вперед и назад);
- одна кнопки управления пневмоцилиндром (прямо).
Рисунок 1.Общий вид пневмофурмовщика
При нажатии кнопки "прямо" ломики входят в фурмы до предела. Для того чтобы вывести ломики из фурм, достаточно отпустить кнопку. Если кнопку не отпускать, то ломики остаются в крайнем положении.
Машина передвигается вдоль конвертера по рельсам, положенным на фурмовочной площадке.
Характеристики машины:
необходимое рабочее давление - 686 кПа (7 кгс/см2)
ударная нагрузка - 2000 кг
приводной электродвигатель:
мощность - 1,5 кВт (2 л.с)
частота вращения - 1500 об/мин;
ломики изготовлены из мягкой стали диаметром 24 мм
диаметр головки путем ковки увеличен до 35 мм.
Электропитание:
- привод тележки 3-х фазный ток - 660 В/50 Гц
- цепь управления 1 фазный ток - 220 В/50 Гц.
Годовой материальный баланс процесса конвертирования НМЗ для цеха аналога представлен в таблице 1.
Таблица 1
Годовой материальный баланс процесса конвертирования НМЗ для цеха аналога
| Статьи баланса | Всего, тонн | Cu, тонн | Статьи баланса | Всего, тонн | Cu, тонн |
| Поступило | Получено | ||||
| 1. Штейн ПВ | 482697,9 | 290593,72 | 1. Конвертерный шлак | 121010,31 | 12590,9 |
| 2. Обороты (бедные) | 39513,63 | 14224,91 | 2. Никелевый шлак | 111568,52 | 45266,89 |
| 3. Песчаник (сухой) | 22366,22 | 3. Черновая медь | 280000 | 275192,25 | |
| 4. Богатые обороты | 40118,11 | 11233,07 | 4. Пыль I-го периода | 12836,01 | 7488,22 |
| 5. Скрап | 32094,48 | 31885,87 | 5. Пыль II-го периода | 11032,48 | 7399,31 |
| 6. Воздух в I-м периоде | 128827,52 | 6. Отходящий газ I-го пер-да | 139554,98 | ||
| 7. Воздух в II-м периоде | 345217,34 | 7. Отходящий газ II-го пер-да | 418121,54 | ||
| 8. Влага богатых оборотов и песчаника (вынос за100 %) | 3288,64 | ||||
| ВСЕГО | 1094123,84 | 347937,57 | ВСЕГО | 1094123,84 | 347937,57 |
2. Технико-экономическое обоснование дополнительных капвложений
Целью данного раздела является обоснование экономической целесообразности дополнительных капиталовложений. Оценка экономической целесообразности проводится по статическим (сроку окупаемости и коэффициенту эффективности дополнительных капиталовложений) и динамическим показателям эффективности (чистому дисконтированному доходу, индексу рентабельности и сроку окупаемости инвестиций).
Данные показатели рассчитываются по следующим формулам:
Срок окупаемости дополнительных капвложений (Ток):
,де Кп – капиталовложение на внедрение пневмофурмовщиков; Пп – общая дополнительная прибыль.
Коэффициент сравнительной эффективности дополнительных капвложений (Еср):
.Чистый дисконтированный доход (ЧДД) – разница между современной (чистой) стоимостью денежного потока предприятия и современной стоимостью капвложений:
,где Пt – прибыль, получаемая на t-м шаге; Аt – амортизационные отчисления на том же шага; Кt – капитальные вложения на том же шаге; Е – норма дисконтирования, равная приемлемой норме дохода на капитал.
Предлагаемое мероприятие считается эффективным, если ЧДД > 0.
Индекс рентабельности инвестиций – PI, представляет собой отношение чистой стоимости денежного потока к современной стоимости капвложений:
,Если PI>1 – новшество эффективно.
Срок окупаемости инвестиций (Тдок) – это продолжительность периода от начального момента (внедрения) до того наиболее раннего момента в расчетном периоде после которого текущий ЧДД становится положительным.
,где к – период, в котором ЧДД стал положительным, n– год, в котором ЧДД становится положительным.
Расчет показателей эффективности проводится в п.п. 2.4. , в основе расчетов лежат сведения представленные в таблицах 1-3.
В таблице 2 представлен годовой материальный баланс процесса конвертирования. В таблице 3 приведены технологические показатели, улучшившиеся в результате внедрения пневмофурмовщиков.
Таблица 2
Годовой материальный баланс процесса конвертирования по проекту
| Статьи баланса | Всего, тонн | Cu, тонн | Статьи баланса | Всего, тонн | Cu, тонн |
| Поступило | Получено | ||||
| 1. Штейн ПВ | 473926,64 | 285303,84 | 1. Конвертерный шлак | 112239,08 | 7301,01 |
| 2. Обороты (бедные) | 39513,63 | 14224,91 | 2. Никелевый шлак | 111568,52 | 45266,89 |
| 3. Песчаник (сухой) | 22366,22 | 3. Черновая медь | 280000 | 275192,25 | |
| 4. Богатые обороты | 40118,11 | 11233,07 | 4. Пыль I-го периода | 12836,01 | 7488,22 |
| 5. Скрап | 32094,48 | 31885,87 | 5. Пыль II-го периода | 11032,48 | 7399,31 |
| 6. Воздух в I-м периоде | 128827,52 | 6. Отходящий газ I-го пер-да | 139554,98 | ||
| 7. Воздух в II-м периоде | 345217,34 | 7. Отходящий газ II-го пер-да | 418121,54 | ||
| 8. Влага богатых оборотов и песчаника (вынос за100 %) | 3288,64 | ||||
| ВСЕГО | 1085352,6 | 342647,69 | ВСЕГО | 1085352,6 | 342647,68 |
Таблица 3
Сравнение технологических показателей процесса конвертирования
| Показатель | Аналог | Проект |
| 1. Выпуск черновой меди, т | 280000 | 280000 |
| 2. Извлечение, % | 94,7 | 96,5 |
| 3. Количество перерабатываемого штейна, т/сут | 1322,46 | 1298,43 |
| 4. Число конвертеров | 4 | 3 |
| 5. Стоимость конвертера, тыс.руб | 14711582 | 14711582 |
| 6. Стоимость пневмофурмовщика, тыс.руб | 2664495 | |
| 7. Расходные коэффициенты: - электроэнергия, кВт∙ч/т - штейна, т/т | 4,048 1,724 | 3,346 1,692 |
| 8. Стоимость: - электроэнергии, руб/кВт∙ч - штейна, руб/т | 0,3587 50000 | 0,3587 50000 |
| 8. Норма обслуживания, чел | 3 | 2 |
| 9. Численность основных рабочих, чел | 162 | 112 |
2.1 Расчет дополнительных капвложений
2.1.1 Обоснование потребности в количестве конверторов
Снижение количества конверторов произошло в результате внедрения пневмофурмовщиков, за счет чего снизилась продолжительность конвертирования. Балансовое время первого периода конвертирования составляет 0,00082 ч, а с пневмофурмовщиком – 0,00073 ч. Тогда продолжительность конвертирования составит:
С прочисткой фурм ломиком