Использование в доменной шихте металлсодержащих добавок из шлаковых отвалов

 Таблица 2.16 - Расчетный состав доменной шихты, чугуна и шлака без металлоконцетрата в подачу

3 Влияние содержания металлоконцетрата в доменной шихте на показатели доменной плавки

Для улучшение стабильности чугуна и повышения качества изложниц, снижение затрат возможно за счет использования дешевого местного сырья - металлоконцентрата. Предлагаемый способ использования металлоконцентрата в доменной шихте приводит к снижению себестоимости чугуна, уменьшению расхода кокса, повышение содержания марганца и хрома в чугуне. Влияние содержания металлоконцетрата в доменной шихте на показатели доменной плавки представлены в таблице 3.1.

Таблица 3.1 - Влияние содержания металлоконцетрата в доменной шихте на показатели доменной плавки

3.1 Качественные характеристики металлоконцентрата

Металлоконцентрат, предлагаемый для использования в доменном производстве для производства чугуна имеет насыпной вес 3,0-3,2 т/м3, крупность фракции 5-20 мм, , Feобщ не 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

Таблица 3.3 - Качественная характеристика металлического концентрата фракции 20-150 мм

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

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.

Элементами структуры являются, службы, другие звенья аппарата управления, отдельные работники, а отношения между ними поддерживаются благодаря связям, которые принято подразделять на горизонтальные и вертикальные.

Горизонтальные связи носят характер согласования и являются, как правило, одноуровневыми. Вертикальные связи - это связи подчинения, и необходимость в них возникает при иерархичности управления, т. е., при наличии нескольких уровней подчиненности. Кроме того, связи в такой структуре могут носить линейный и функциональный характер.

Линейные связи отражают движение управленческих решений и информации между так называемыми линейными руководителями, т. е. лицами, полностью отвечающими за деятельность организации или ее структурных подразделений, функциональные связи имеют место по линии движения информации и управленческих решений по тем или иным функциям управления.

Основу линейно-функциональных структур составляет так называемый «шахтный» принцип построения и специализация управленческого процесса по функциональным подсистемам организации.

По каждой подсистеме формируется иерархия служб, пронизывающая всю организацию сверху донизу. Результаты работы каждой службы аппарата правления организацией оцениваются показателями, характеризующими выполнение ими своих целей и задач.

Работой доменного цеха управляет начальник доменного цеха, у которого в штате находится два заместителя: один - по оборудованию, другой - по производству.

Кроме перечисленных в состав инженерно - технических работников входят: механик и электрик цеха, отвечающие за правильную эксплуатацию и ремонт оборудования и агрегатов, старший мастер участка загрузки доменной печи, ведающий вопросами подготовки шихты и её качества, загрузкой её в печь и другими вопросами, связанными с шихтой и коксом для доменных печей, старший мастер участка доменных печей, старший мастер участка разливочных машин, старший мастер шлакоперерабатывающего участка, старший мастер участка прямого восстановления железа, мастер газового хозяйства, мастер водопроводных работ, мастер рудного двора, начальники смен и сменные мастера доменных печей, диспетчер цеха, мастера механики и электрики, отвечающие за работу оборудования по участкам. В составе цеха имеется контора, куда входят машинистка (секретарь), техническое бюро и другие.

Почти весь персонал, обслуживающий доменные печи, является сменным.

Приёмкой и загрузкой сырья и топлива в доменные печи заняты рабочие следующих профессий: бригадиры рудных дворов, машинисты рудно - грейферных кранов, бригадиры бункеров, рабочие бункеров и скиповых ям, машинисты вагон - весов. К рабочим, обслуживающим доменные печи и их горны, литейные дворы, а также другие участки, связанные непосредственно с работой печей, относятся: горновые, водопроводчики, машинисты кранов литейных дворов, газовщики, бригадиры и рабочие глиномялки, бригадир разливочных машин, желобщики, брызгальщики и другие. Организационная структура доменного цеха представлена на рисунке 4.1.

Рисунок 4.1 - Организационная структура доменного цеха

4.1.2 Продукция и сортамент цеха

В доменных печах выплавляют чугун трёх видов: передельный, литейный, литейный - хромоникелевый. Доменные печи №№ 3,4, в основном, выплавляют передельный чугун. Литейный чугун выплавляют эпизодически, во время раздувок после капитальных ремонтов и технологических расстройств. Доменные печи №№ 1,2 специализируются на выплавке литейного и хромоникелевого чугунов. Выплавка каждого вида чугуна имеет свою специфику и соответственно различные технологические условия плавки.

Передельный чугун подразделяется по маркам: П - 1, П - 2, ПА - 1, ПА - 2 марки чугуна различаются по химическому составу. Литейный чугун подразделяется по маркам: Л - 1, Л - 2, Л - 3, Л - 4, Л - 5, Л - 6, различающихся по химическому составу.

Передельный чугун - основная продукция доменных цехов, составляет 85 - 90% общего объёма производства, поэтому основным потребителем в рамках завода является мартеновский цех, куда чугун поступает в жидком состоянии. Так же чугун в чушках, после разливки, поступает в ЭСПЦ.

Для отливки изложниц в ФЛЦ, в доменной печи выплавляют чугун с повышенным содержанием марганца.

Хромо - никелевый чугун, также подразделяется на марки: ПХНС1, ПХНС2, ПХНС3, ПХНС4, ПХНС5, которые различаются по химическому составу. Так же чугун используют для выплавки качественных сталей с повышенным содержанием хрома и никеля.

4.1.3 Технологический процесс цеха

Доменная печь является печью шахтного типа, то есть с вытянутым высоко рабочим пространством. В связи с огромным количеством переработанных материалов доменной печи механизировано и в современных условиях является совокупность ряда операций.

Материалы доменной плавки поступают на завод в железнодорожных вагонах. Разгрузку вагонов производят с помощью вагоноопрокидывателей от рудоподготовительной фабрики, расположенной вблизи доменного цеха, руда подаётся трансфертами или транспортёрами.

Скиповые подъёмники поднимают шихту по наклонному мосту в скипах, связанными канатами с лебёдкой. Скипы автоматически опрокидываются и высыпают шихту в приёмную воронку засыпного аппарата печи.

Технологический процесс в доменной печи начинается с поступлением дутья в неё из фурм и опускания очередной порции шихтовых материалов с большого конуса. Эти два фактора в работе печи в значительной мере предопределяют ход процесса при данных условиях и находятся в прямой зависимости между собой, чем больше вдувается в печь воздуха, тем больше опускается в печь шихтовых материалов и тем больше её производительность. В результате взаимодействия шихты со встречным потоком горячих газов в верхней части доменной печи происходят процессы испарения влаги, окончательной возгонки и разложения.

Доменный процесс - процесс восстановления. Сущность доменного процесса заключается в том, чтобы восстановить железо и другие металлы, содержащиеся в шихте.

Происходит выпуск чугуна и шлака; шлак отправляют на шлакоперерабатывающий участок. Часть чугуна идёт разливку, где его разливают в чушки. Основная часть чугуна идёт в миксер для дальнейшей переработки. Чугун сливают в чугуновозные ковши.

4.1.4 Основные технико - экономические показатели цеха

Годовая производительность доменного цеха равна 2290601 тонн.

По печам это составило:

- доменная печь №1 (Vп = 1007 м3) = 621713 тонны чугуна;

- доменная печь №2 (Vп = 1033 м3) = 632835 тонны чугуна;

- доменная печь №3 (Vп = 1513 м3) = 1011516 тонны чугуна;

- доменная печь №4 (Vп = 2002 м3) = 1184516,7 тонны чугуна;

Простои составили 2677 часов 40 минут.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5