ОТЧЕТ ПО ПРЕДДИПЛОМНОЙ ПРАКТИКЕ ПЛАН РЕСУРСО- И ЭНЕРГОЕМКОСТЬ- СТАЛЕПЛАВИЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ 3 ВЫБОР РАЦИОНАЛЬНОГО РЕЖИМА НАГРЕВА СЛИТКОВ ПОД ПРОКАТКУ 7 НАГРЕВ СЛИТКОВ С ПОВЫШЕННЫМ ТЕПЛОСОДЕРЖАНИЕМ В НАГРЕВАТЕЛЬНЫХ КОЛОДЦАХ ЦЕХА БЛ-16 СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ НАГРЕВА СЛИТКОВ С ЖИДКОЙ СЕРДЦЕВИНОЙ 19 ПРОБЛЕМЫ РАЗЛИВКИ СТАЛИ В СЛИТКИ 33 ПЕРЕЧЕНЬ ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 35 РЕСУРСО - И ЭНЕРГОЕМКОСТЬ- СТАЛЕПЛАВИЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ Одной из важнейших проблем, стоящих в настоящее время перед металлургической отраслью – черной металлургией, является снижение удельных расходов исходных материалов и энергии на единицу произведенной продукции, то есть проблема усовершенствования и создания интенсивного развития энерго - и ресурсосберегающих технологий.
В настоящее время доля энергоресурсов в себестоимости продукции черной металлургии постоянно растет и в отдельных случаях составляет 25 – 30% [1], что почти вдвое превышает аналогичные показатели в странах ЕЭС. Основным показателем расхода материалов в сталеплавильном производстве является удельный расход металлошихты (чугуна, лома и ферросплавов) на 1 т стали.
Так, в 1998 г среднеотраслевой расход металлошихты по всем видам сталеплавильного производства был достаточно высоким и составил 1153,3 кг/т, а энергоемкость 26,06 гДж/т [2]. Следует отметить исключительно высокие удельные отходы материалов. Развитие энергосберегающих и ресурсосберегающих металлургических технологий помимо улучшения экономических и технических показателей работы агрегатов, будут также способствовать снижению экологической нагрузки на окружающую среду.
В последнее время наиболее широкое развитие в сталеплавильном производстве получили следующие перспективные энергосберегающие технологии: использование углесодержащих материалов, вводимых в конвертер, предварительный подогрев лома, повышения энтальпии чугуна, дожигание СО до СО2 в отходящих конвертерных газах непосредственно в конвертере, подогрев металла после выпуска в агрегатах печь-ковш или в промежуточных ковшах МНРС путем применения различных источников энергии (нагрев электродуговой, плазменный, топливо кислородный, химический), снижение расхода жидкого чугуна в кислородно-конверторных процессах с комбинированной продувкой; использование химического тепла чугуна, выделяемого при продувке ванны кислородом, тепла отходящих при этом газов для нагрева лома, применение топливно-кислородных горелок для нагрева лома в дуговых электропечах; создание литейно-прокатных модулей с использованием тепла отлитых слябов на МНРС в процессе совмещенной прокатки листовой продукции.
Анализ энергетической мощности и эффективности работы, металлургических процессов и агрегатов проводят обычно по тепловым балансам процессов.
Основным показателем расхода энергии на единицу произведенной основной или вспомогательной продукции или используемого в технологическом процессе материала является энергоемкость продукции - затраты тепловой энергии на единицу продукции.
Энергозатраты выражаются в величине тепловой энергии - ГДж/т (МДж/кг), либо в расходе условного топлива при его теплотворной способности, равной 29,4 МДж/кг (кг у. т. /т) [3]. Величина суммарных энергозатрат подразделяется на скрытые (прошлые) и прямые (настоящие), расходуемые в ходе проведения данного процесса. В таблице 1-1 приведены значения энергоемкости основных материалов металлургического производства, а в табл.1-2 - удельных расходов металлошихты и энергоемкости по видам сталеплавильных процессов [1]. Расходные коэффициенты на производство проката в 1996 г составили кг/т: Россия - 1202, США - 1152, Япония - 1096, страны ЕЭС - 1141, Украина - 1230 [1]. Заметный рост удельных и энергетических затрат в последние годы совпал с падением уровня производства металла по всем переделам.
Это в свою очередь, привело, наряду с остановкой и выводом из эксплуатации ряда агрегатов в отрасли, к потере производительности на большинстве действующих агрегатов, росту простоев и, соответственно, увеличению тепловых потерь и, как следствие, снижению технико-экономических показателей (прежде всего энергетических) работы металлургических агрегатов.
При непрерывных процессах – доменном, агломерационном и, отчасти, прокатном – сокращение потерь энергии практически совпадает с потерей производительности этих процессов, прежде всего из-за непрерывности, так как они могут быть переведены на "тихий" ход в отличие от дискретных процессов – сталеплавильных и коксохимического, при которых резко увеличиваются тепловые потери при увеличении продолжительности остановок между циклами.
Таблица 1-1 Энергоемкость основных материалов сталеплавильного производства [3]. Материал Энергоемкость МДж/ед. кг у. т /ед 3 Чугун, кг 23,8 0,811 Металлолом, кг 0,2 0,007 Металлизованные окатыши, кг 17,0 0,579 Известь, кг 5,4 0,184 Кислород, м3 5,8 0, 20 Азот, м3 2,5 0,085 Аргон, м3 35,6 1,21 Природный газ, м3 37,6 1,3 Мазут, кг 41,0 1,40 Электроэнергия, кВт*ч 11,25 0,0383 Ферромарганец-75 (ФМн-75) 55,02 1,875 Ферросилиций-45 (ФС-45) 7,34 2,40 Значение энергоемкости стали, выплавленной различными процессами, по сравнению с общеотраслевыми данными (табл.1-1) также существенно различаются, что связано прежде всего с расходом чугуна – наиболее энергоемкого материала.
Таблица 1-2 Удельные расходы металлошихты и энергоемкости стали [3]. Вариант сталеплавильного процесса Расход металлошихты, кг/т стали Энергоем-кость стали Всего В том числе: чугун лом сталь-ной лом чугун-ный Раскислите-ли и легирующие шихтовая заготовка кг у. т. /т ГДж/т* 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Общеотраслевая 1153,3 730,4 361,2 37,2 15,1 9,4 889,4 26,06 Скрап-процесс 1171,1 214,0 840,0 93,3 21,1 2,1 676,6 19,82 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Скрап-руд-ный процесс 1141,8 681,9 389,0 21,6 32,5 32,5 911,0 26,69 Электросталеплавильный 1178,9 194,3 769,3 150,0 28,7 28,7 619,9 18,16 Конвертер-ный 1147,9 892,7 242,3 2,3 2,3 947,5 27,76 Выплавка в двух-ванных агрега-тах 1175,5 859,4 275,8 14,2 11,9 11,9 933,4 27,34 * 1 кг у. т. = 29,4 МДж. Наиболее энергоемкими являются сталеплавильные процессы с высоким расходом чугуна в металлошихте – кислородно-конвертерный, в двухванных агрегатах и скрап-рудный мартеновский процесс.
Стали, выплавленные в мартеновской печи скрап процессом или в дуговой электропечи, являются менее энергоемкими.
Значение энергозатрат на производство стали при выплавке различными процессами можно заметно снизить при замене чугуна на лом с введением менее энергоемких материалов природного происхождения в качестве топлива - природного газа, мазута и прежде всего, угля.
Прокатка стали с высокой неравномерностью температур может привести, к... В связи с этим была предложена измененная схема посадки слитков в нагр... В связи с широким применением электронно-вычислительной техники и разв... Температурные и временные параметры зависят от размеров слитка и харак... 935 – 940 945 - 960 30 45 Выдача слитков раньше установленного графика...
Общее время нагрева 3 часа 45 минут (225 минут). В последующие 25 минут (180-205 минут нагрева) расхождение в расчете т... Температура внутри слитка должна быть не менее 1150 - 1160 °С. Результаты расчетов теплового состояния слитков, нагретых по новой вре... Категория всада.
Топография расположения трещин в слитках массой 15 т, отлитых сверху (... ПРОБЛЕМЫ РАЗЛИВКИ СТАЛИ В СЛИТКИ. Они расположены преимущественно параллельными, поперечными полосами в ... в районе воздействия расширенного критического сечения затопленной стр... Качество стального слитка зависит от трех основных факторов: распредел...
Несенчук, С.С. Тимошпольского, А.П. // Совершенствование технологических, процессов на Белорусском металлу... Сборник статей. Жлобин, 1994 8. 13.