Войти в мой кабинет
Регистрация
ГОТОВЫЕ РАБОТЫ / ДИПЛОМНАЯ РАБОТА, МЕТАЛЛУРГИЯ

Металлургические особенности развития электрометаллургии.

irina_krut2019 1725 руб. КУПИТЬ ЭТУ РАБОТУ
Страниц: 69 Заказ написания работы может стоить дешевле
Оригинальность: неизвестно После покупки вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100% с помощью сервиса
Размещено: 14.01.2020
Цель работы: Повышение энергоэффективности ДСП-150. Задачи: 1.Рассмотреть конструкционные особенности ДСП-150 2. Определить способы повышения энергоэффективности ДСП 3. Провести расчет тепловых потерь ДСП-150 разных конструкций 4. Провести сравнительный анализ энергоэффективности ДСП разных конструкций 5. Разработать перечень рекомендаций для повышения энергоэффек-тивности ДСП-150
Введение

Металлургия область охватывающая процессы получения металлов из руд или других материалов, а также процессы, связанные с изменением хи-мического состава, структуры и свойств металлических сплавов. Металлургическая промышленность во всем мире изменяется по-разному, но в большинстве случаев она представляет собой динамически развивающуюся структуру, которая реорганизовывается под влиянием изменений мировой экономики. Не стала исключением и металлургическая промышленность России, которая имеет свои особенности и особые тенденции развития по сравнению с прочими мировыми производителями металлов. Среди многих отраслей в российских хозяйствах металлургия занимает особое место, так как её доля в валовой внутренний продукт (ВВП) страны составляет по различным оценкам около 5 %. Также стоит отметить, что немалая часть производимой продукции на российских предприятиях отправляют за рубеж. Развитие металлургической отрасли в нашей стране обусловлено бла-гоприятными условиями, которых нет в прочих странах мира. В результате того, что использование ресурсов, будь то сырье, энергия или трудовые ре-сурсы, происходит намного проще в РФ, себестоимость производства раз-личных металлов у нас является одной из самых низких в мире. И учитывая ту особенность, что реализация металлической продукции происходит по ценам, установленным мировой экономикой, то предприятия российской металлургии являются одними из наиболее рентабельных в мире. К примеру, отношение чистой прибыли к выручке крупнейших металлокомбинатов в России составляет 0.15 – 0.3, что превышает показатели прочих иностранных производителей - 0.02 – 0.07. В последнее время наблюдается рост цен на металлопродукцию на ми-ровом рынке, что приводит к увеличению доли экспорта российской продукции и особенно полуфабрикатов. К примеру, за первый квартал 2016 года экспортные поставки заготовок выросли до 15 %, чугуна – 10.7 %, полукокса и кокса – на 9.4 процента, но продукция повышенной технологической готовности снизила свою долю на рынке на 7.5 % по отношению к тому же периоду в 2015 году. Как видим, металлургическая промышленность России на современном этапе изменяется и переориентируется, что благоприятно влияет на развитие экономики страны в целом.
Содержание

Введение..................................................................................................3 1 Металлургические особенности развития электрометаллургии… …..5 1.1 Мини-заводы 5 1.2 ЗАО «Сортовой завод Балаково» 11 1.3 Выводы 16 2 Особенности конструкций дуговых сталеплавильных печей ....…17 2.1 Результаты патентного поиска…………… .………...……………..17 2.2 Дуговая сталеплавильная печь шахтного типа.................. ........19 2.3 Выводы 26 3 Повышение энергоэффективности дуговых сталеплавильных печей……………………………………….………...……… ………...……….28 3.1 Основные показатели энергоэффективности и характеристики 29 3.2 Способы повышения энергоэффективности дуговой сталеплавильной печи 32 3.3 Расчет основных параметров ДСП-150 33 3.3.1 Определение полезной энергии для нагрева и расплавления металла и шлака 37 3.3.2 Определение тепловых потерь через футеровку………………….38 3.3.3 Определение тепловых потерь через рабочее окно 45 3.3.4 Тепловые потери с газами 45 3.3.5 Тепловые потери в период межплавочного простоя 46 3.3.6 Энергетический баланс периода расплавления 47 3.3.7 Энергетический баланс периода расплавления ДСП с печной шахтой 48 3.4 Расчет основных параметров дуговой сталеплавильной печи шахтного типа 48 3.4.1 Расчет геометрических параметров плавильного пространства печи 48 3.4.3 Определение тепловых потерь через футеровку 53 3.4.4 Определение тепловых потерь через рабочее окно 59 3.4.5 Тепловые потери с газами 59 3.4.6 Тепловые потери в период межплавочного простоя 60 3.4.7 Энергетический баланс периода расплавления 61 3.5 Сравнительная характеристика энергоэффективности дуговой сталеплавильной печи разных конструкций 61 3.6 Рекомендации повышения энергоэффективности ДСП-150. 64 3.7Выводы 67 Список использованных источников………..… ………………...…......69
Список литературы

1. Современные электрометаллургические мини-заводы – основа обеспечения регионов качественной металлопродукцией. Федеральный деловой журнал Бизнес &класс. № 31, 2016. 2. Смирнов А.Н., Металлургические мини-заводы: Монография/ А.Н. Смирнов, В.М. Сафонов, Л.В. Дорохова, А.Ю. Цупрун.: - Донецк: Норд-Пресс, 2005. - 469 с. 3. Журавлев А.А. Расчеты материальных и энергетических балансов при выплавке стали в дуговых сталеплавильных печах/ В.Ф. Мысик, А.В. Жданов.:-Из-во Уральского университета, 2016. С.123 4. Зиборов А.В. Опыт работы шахтной печи в электросталеплавильном производстве ОАО «Северсталь». / Б.Я. Балдаев, Е.А. Маслов, А.А. Петров, С.Н. Кузнецов.:- Труды 8-го конгресса сталеплавильщиков, 2005. С.256-257 5. Кузьменко А. Г. Дуговые сталеплавильные печи: состояние, проблемы/ Ю. Ф. Фролов, М.А. Поздняков, В. А Лебедев, С.Д. Саутин Электрометаллургия.:-2011, № 3. С. 2-6. 6. Фролов Ю. Ф. и др. Письмо в редакцию по поводу статьи Кузь-менко А. Г., «Дуговые сталеплавильные печи: состояние, проблемы». Ефи-мов С.Е./ Электрометаллургия:- 2011, № 9. С.45. 7. Копцев Л.А., Управление энергетической эффективностью элек-тросталеплавильного цеха/ Ю.П. Журавлев.:- Вестник ЮУрГУ, № 17. 2008. С. 13-20. 8. Рябов, А. В. Современные способы выплавки стали в дуговых печах / А. В. Рябов, И. В. Чуманов, М. В. Шишимиров. – М.: Теплотехник, 2007.-33-36 с. 9. Н. А. Марков. Электрические печи и режимы дуговых электро-печных установок. – М.: Энергия, 2003. – 204-207 с. Электрические промышленные печи: Дуговые печи и установки специального нагрева: Учебник для вузов/ А. Д. Свенчанский и др.; Под ред. А. Д. Свенчанского. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоиздат, 2001. – 154 с. Идентификация элементов систем управления и оптимизации контуров управления технологическими процессами./ Парсункин Б. Н. – Магнитогорск, 2006. – 65 с. 10. Лапшин И. В. Автоматизация дуговых печей. Учебник для вузов. – М: Издательство “МИСиС”, 2004. – 176 с. 11. Окороков Н. В. Электроплавильные печи черной металлургии. – М.: Металлургия, 2005. – 220-225 с.. 12. . Свенчанский А.Д., Смелянский М. Я. Ч. 2. Дуговые печи. Учебное пособие для вузов, - М.: Энергия, 1970, - 264 с. 13. Электрические промышленные печи. Дуговые печи и установки специального нагрева. Учебник для вузов. Свенчанский А. Д., Жердов И. Т., Кручинин А.М. и др. Под ред. Свенчанского А. Д.. Изд. 2-е, перераб. и доп. - М.: Энергоиздат, 1981. - 296 с., ил. 14. Короткие сети и электрические параметры дуговых электропе-чей. Справ. изд. Данцис Я.Б., Кацевич Л.С., Жилов Г.М. и др. М. : Металлургия, 1987. - 320 с. 15. Электрические печи сопротивления и дуговые печи. Под редак-цией М.Б. Гутмана, М. 1983г. - 360с. 16. А.В. Егоров. Расчёт мощности и параметров электрических печей черной металлургии. М. 1990 - 281с. 17. Атлас. Дуговые сталеплавильные печи. Зинуров И. Ю., Строга-нов А. И., Кузнецов Л.К. и др. "Металлургия", 1978. - 180 с.. М. 1978г. - 180с.
Отрывок из работы

1 МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ РАЗВИТИЯ ЭЛЕКТРОМЕТАЛЛУРГИИ 1.1 Мини-заводы В современном мире насчитывается свыше 1000 металлургических мини-заводов, специализирующихся преимущественно на производстве металлопродукции неполного цикла. Россия в этом вопросе находится в числе стран, которые отстают по уровню развития мини-заводов. Главным образом подобное положение сложилось исторически: для плановой экономики бывшего СССР было выгодно создавать масштабные производства, и вся металлургия строилась на производствах замкнутого цикла, включая коксовое производство и фабрики по обогащению железорудного сырья (рис.1). Богатая руда мелочь кусок Рисунок 1. – Схема интегрированного (с полным металлургическим циклом) металлургического завода За все постсоветские годы на всем социалистическом пространстве было построено лишь два завода неполного цикла производства: молдавский и белорусский металлургические комбинаты. В последние годы в российской металлургии наблюдается рост производства проката в сегменте металлургических мини-заводов (рис.2). Размещая их вблизи рынков сбыта, металлурги тем самым снижают логистические затраты и становятся более мобильными для работы на перспективных рынках сбыта. Рисунок 2. – Схема металлургического мини-завода Наряду с мини-заводами по переплаву лома появились модули, кото-рые производят сталь из альтернативных источников железа, например из железа прямого восстановления, как твердофазного, так и жидкофазного, или железа смешанного восстановления. В этом случае, металлосырье в горячем состоянии засыпается или заливается в электродуговую печь, что обеспечивает не только высокую чистоту стали, но и снижение потребления электроэнергии в дуговой печи. Появление и распространение металлургических мини-заводов в нашей стране обусловлено в основном ростом доли амортизационного лома. В России имеется значительный металлофонд. Появилась необходимость замены старых технологий и оборудования на действующих крупных интегрированных предприятиях новыми, более прогрессивными способами производства стали. Замена мартеновских печей электродуговыми, новые системы газоочистки, новые способы разливки на машине непрерывного литья заготовок (МНЛЗ) не только существенно повышают производительность, но и решают экологические проблемы, назревшие в металлургии. Как следствие, произошло стремительное развитие технологий плавки в электродуговых печах, энергоемкость которых в полтора раза ниже по сравнению с доменно-конверторным способом выплавки. В целом энергозатраты при производстве готовой продукции, например катанки, на комбинатах с полным циклом составляет 24—30 ГДж/т, на мини-заводах с переработкой сырья прямого восстановления или в сочетании с ломом — 14—17 ГДж/т, а на мини-заводах, перерабатывающих лом, — 11—14 ГДж/т. Рыночные условия выявили неэффективность производства продукции отдельных видов на больших заводах. Крупные металлургические комбинаты строились в период плановой экономики и централизованного распределения ресурсов. Номенклатура проката была ориентирована на общесоюзные нужды, а не на спрос внутри региона. Затраты на доставку проката удаленному заказчику железнодорожным транспортом негативно отражались на конкурентоспособности продукции. Мини-заводы предназначены для использования лома, образующегося в регионе, и производства из него продукции в основном для нужд данного региона. Продукция, производимая на мини-заводах, обеспечивает доставку сырья и отгрузку готовой продукции для ее реализации автотранспортом в радиусе 500 км. Отгрузка готовой продукции и доставка амортизационного лома автотранспортом обходится существенно дешевле не только с учетом тарифов транспортных предприятий, но и скорости доставки. Использование современных технологий. Несмотря на то, что новей-шие технологии достаточно дороги, их использование все равно выгоднее, чем поэтапная модернизация или реконструкция старого производства. При этом, даже пользуясь современными технологиями, необходимо постоянно следить за появлением технических новинок и внедрять их в производство, иначе завод может стать неконкурентоспособным. На интегрированных крупных предприятиях сложно связанные между собой цехи не позволяют мобильно решать задачи модернизации, в частности сталеплавильного ком-плекса. Конечно, можно остановить действующий цех и полностью заменить все оборудование, но, по сути, это будет равносильно строительству мини-завода. Вряд ли кто пойдет на длительную остановку действующего завода и не только по экономическим, но и по социальным соображениям. Минимальная потребность в территории. В среднем, указанный мини-завод занимает площадь до 45 га, тогда как завод полного цикла — в 15 раз больше, около 600 га. Мини-завод более компактен, так как в основу его проектирования заложен принцип непрерывности процесса без промежуточных складов. Копровый цех непосредственно примыкает к сталеплавильному или находится в его крайнем пролете. Отделение ферросплавов часто располагается в промежуточном пролете, а МНЛЗ непосредственно примыкает к отделению нагревательных печей прокатного цеха. Минимальное воздействие на окружающую среду. Если сравнивать только технологии выплавки стали, то преимущества выплавки стали из лома в электродуговых печах на мини-заводах очевидны. Суммарные отходы и выбросы на тонну готовой продукции на мини-заводах ниже в десятки раз. Большая часть всех отходов, около 70 %, приходится на шлак. Комбинаты с полным циклом накопили их в отвалах сотни млн т. На современных мини-заводах используют новейшие технологии удаления печного шлака, который сливается не в шлаковую чашу с последующей ее транспортировкой на полигон твердых отходов, а под печь. Есть технология слива шлака в установленный под печью барабан с цильбепсами. В этом случае горячий шлак быстро охлаждается и дробится. Образуется щебень, используемый в дорожном строительстве. Высокоосновные шлаки, которые получаются при выплавке стали определенных марок, например высокоуглеродистой, или шлаки из ковша-печи используются при производстве цемента, в сельском хозяйстве для известкования почв. Перед отгрузкой шлак проходит обработку на сепа-раторах с отделением металлической части, которая возвращается в стале-плавильную печь. В целом мини-заводы, работающие на ломе, показали экологические преимущества по сравнению с интегрированными комбинатами полного цикла. Переработка 1 т лома на мини-заводе, кроме уменьшения экологиче-ского ущерба, связанного с окислением металла и засорением земли и вод, экономит 1,13 т железной руды, 0,63 т кокса, 0,05 т извести и около 170 кВт?ч электроэнергии. При выплавке стали на ломе на мини-заводе по сравнению с интегрированными заводами существенно снижаются выбросы в атмосферу. В ближайшее десятилетие прогнозируется быстрый рост производства электростали как наиболее дешевого, технологичного и экологического способа. При этом в результате совершенствования металлургических технологий ожидается снижение удельного расхода энергии при производстве жидкой стали из железной руды на при производстве на мини-заводах. Это, вероятно, произойдет при использовании технологии подогрева шихты и заливки в печь жидкого чу-гуна, использовании инжекционных технологий, систем дожигания, автоматизированных систем управления и т. п. Наряду с совер-шенствованием известных конструкций электродуговых печей, в том числе печей постоянного тока, получат развитие новые процессы жидкофазного восстановления с использованием плазменных технологий по типу восстановительного комплекса со сверхвысокой энергонапряженностью. Уже в настоящее время показали эффективность мини-заводы, где в качестве исходного материала используют жидкий железоуглеродистый продукт, полученный методом бескоксовой металлургии. Минимальный цикл производства. На крупных предприятиях произ-водственный цикл от начала производства партии проката до ее отгрузки составляет 7—10 дней, а на мини-заводах — не более 5 ч. Одним из явных преимуществ является возможность производства малотоннажных партий и быстрый переход на выпуск продукции другого вида. Обычно это партии в несколько сот тонн, в то время как на комбинатах продукция производится партиями в несколько тысяч тонн. Качество продукции. Решающими крите-риями качества продукции являются: механико-технологические свойства, микроструктура, точность размеров, отсутствие дефектов поверхности. При всех очевидных преимуществах в конечном итоге эффективность работы завода определяется прибылью, которая формируется из разницы цены и себестоимости. Однако сравнивать эффективность различных заводов нужно при работе в конкретных условиях. В разных странах по-разному оплачивается труд рабочих, различается стоимость металлошихты, газа и электроэнергии, перевозочные тарифы и т. д. Известно, что энергозатраты на мини-заводах ниже, чем на интегрированных комбинатах, но какую долю они составляют в структуре себестоимости готового проката? Анализ работы различных предприятий в развитых странах показывает, что эксплуатационные затраты на мини-заводах сравнимы с аналогичными показателями заводов полного цикла, в Японии они при-ближаются к самым высоким расходам завода полного цикла. Критерии, по которым можно сравнивать экономическую эффектив-ность мини-заводов и интегрированных заводов полного цикла. При равной себестоимости продукции, экономические преимущества мини-заводов могут проявиться, прежде всего, в результате меньших удельных капитальных вложений и грамотного использования явных преимуществ: компактность завода, уменьшение транспортных потоков, ускорение отгрузки продукции и оборачиваемости средств при работе без складов, гибкое реагирование на потребности рынка, упрощение управляющих функций, использование ресурсосберегающих технологий и повышение качества продукции. Сравнивая, не следует забывать, что мини-завод с ЭДП появились в связи с необходимостью переработки образующегося в промышленных регионах лома. Поэтому на действующих и строящихся мини-заводах необходимо анализировать затраты и снижать условно-постоянные расходы. Их доля в себестоимости уменьшается при увеличении объемов производства, но не всегда это допустимо. Более высокая эффективность мини-заводов по сравнению с заводами полного цикла определяется следующими факторам: - более низкая величина необходимых оборотных средств, и как след-ствие, увеличение валовой прибыли (в связи с уменьшением привлечения кредитных ресурсов и возможностью размещать высвободившиеся средства); - сокращение срока оборачиваемости оборотных средств. В условиях мини-завода возможна работа практически без образования складских запа-сов сырья (лома черных металлов) и запасов готовой продукции. Это воз-можно ввиду особенностей работы мини-завода: обеспечение сырьем из ре-гиона с удаленностью до 500 км и реализация готовой продукции в этом же регионе; - меньший интервал планирования производства и сбыта: в результате можно быстрее реагировать на ценовые колебания на рынке и увеличивать или сокращать выпуск того или иного сортамента металлопродукции, что также ведет к увеличению валовой прибыли мини-завода; - получение дополнительной прибыли при сокращении транспортных издержек на доставку сырья и доставку готовой продукции до потребителя; - более высокая выработка на одного рабочего и, как следствие, мень-шие затраты по оплате труда в себестоимости готовой продукции. Особенно данный фактор будет актуален с ростом заработной платы; - постоянные затраты на производство продукции (на единицу) значи-тельно меньше, чем на заводах полного цикла. Это значит, что точка безубыточности для мини-завода меньше (для покрытия постоянных издержек нужно меньше произвести и продать продукции); - более низкие начальные капитальные вложения на оборудовать и строительство, занимаемые площади, потребление энерго- и прочих ресур-сов, затрат на экологию, что снижает затраты на налоги. 1.2 ЗАО «Сортовой завод Балаково» Важнейшим направлением технического прогресса в металлургии яв-ляется бескоксовая металлургия (без доменной печи). В связи с сокращением запасов и повышением стоимости коксующихся углей, трудностями получения чистой качественной стали на базе чугуна и лома, повышением капиталоемкости доменных печей, а также необходимостью защиты окружающей среды широкое распространение получает электрометаллургия. Известно, что коксохимическое производство является крупнейшим источником загрязнения биосферы. Резкий рост электрометаллургии за последние 20-30 лет связан, в ос-новном, с вводом в строй мини-заводов. В настоящее время в мире работает несколько сотен мини-заводов. В США в 2005 г. на мини-заводах произведено 62 % электростали от общего объема выплавляемой электростали. Прогнозируется, что в 2011 г. эта цифра увеличится до 80 %, а в 2020 г. более 50% выплавляемой в мире стали будут производить на мини-заводах.
Не смогли найти подходящую работу?
Вы можете заказать учебную работу от 100 рублей у наших авторов.
Оформите заказ и авторы начнут откликаться уже через 5 мин!
Похожие работы
Дипломная работа, Металлургия, 94 страницы
990 руб.
Служба поддержки сервиса
+7(499)346-70-08
Принимаем к оплате
Способы оплаты
© «Препод24»

Все права защищены

Разработка движка сайта

/slider/1.jpg /slider/2.jpg /slider/3.jpg /slider/4.jpg /slider/5.jpg