ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

4 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Для обоснования внедрения разработанной в данном дипломном проекте системы раскисления и легирования стали целесообразно рассмотреть и ее влияние на себестоимость стали, выплавляемой в ККЦ-1 ОАО "ЗСМК".

При внедрении автоматизированной системы раскисления и легирования стали произведены затраты, необходимые для закупки оборудования, его транспортировки и монтажа.

Затраты на монтаж оборудования принимаются в размере 5% от прейскурантной цены (стоимости приобретения), транспортно-заготовительные расходы – 8%. Процент амортизации составляет 16%, так как автоматизированная система предполагает пятилетний срок службы.

Расчет стоимости оборудования произведен в табл.6, где одновременно определяются суммы амортизационных отчислений.

Таблица 6 - Расчет стоимости оборудования и амортизационных отчислений

Наименование	Количество	Сумма приобретения		Затраты на монтаж, руб.	Транспортно-заготовительные расходы, руб.	Первоначальная стоимость, руб.	Амортизационные отчисления
		Прейскурант, руб/ед.	Сумма, руб.				%	Сумма, руб.
микропроцессорная техника	2	30000	60000	3000	4800	67800	16	10848
преобразователь М-78	2	12000	24000	1200	1920	31120	16	4979.2
Табло	2	3000	6000	300	480	6780	16	1084.8
Итого			90000	4500	7200	105700		16912

Таким образом, для внедрения системы необходимы капитальные затраты в размере 105700 рублей.

Таблица 7 – Анализ калькуляции себестоимости стали в ККЦ-1 ОАО "ЗСМК" за 1999 г.

Статьи затрат	Цена, руб/т	До внедрения АСУ		После внедрения АСУ
		Количество, т/т	Сумма, руб.	Количество, т/т	Сумма, руб.
1	2	3	4	5	6
1. Чугун жидкий ЗСМК	2520.54	0.821	2069.36	0.83339	2100.59
Лом стальной	1179.94	0.2763	326.02	0.2637	311.15
Лом чугунный	639.4	0.018	11.51	0.018	11.51
Шихтовая заготовка	4074.3	0.0003	1.22	0.0003	1.22
Итого		1.1156	2408.11	1.1154	2424.47
2. Ферросплавы
Ферромарганец	21585.7	0.0065	140.31	0.0032	69.07
Ферросилиций ФС45	12770.02	0.0004	5.11	0.0004	5.11
Ферросилиций ФС65	9266.98	0.0004	3.71	0.0014	12.97
Силикомарганец	20551.2	0.0002	4.11	0.0019	39.05
Алюминий	38695.92	0.0001	3.87	0.0001	3.87
Итого		0.0076	157.10	0.007	130.07
Итого металлошихты		1.1232	2565.21	1.1224	2554.55
3. Отходы
Недоливки габаритные	966.94	0.0128	12.38	0.012	11.60
Отходы от МОЗ	78.00	0.0002	0.02	0.0002	0.02
Скрап			0.00	-0.0001	-0.04
Угар		0.1102	0.00	0.1095	0.00
Брак			0.00	0.0008	0.74
Шлак используемый	24.5	0.0072	0.18	0.0072	0.18
Итого		0.1232	12.57	0.1224	12.50
Задано за минусом отходов		1.0000	2552.65	1.0000	2542.05
4. Добавочные материалы
Кокс	1042.86	0.0003	0.31	0.0003	0.31
Науглероживание	5014.5	0.00002	0.10	0.00002	0.10
Известь	444.9	0.0654	29.10	0.0654	29.10
Марганцевый концентрат	182.00	0.0001	0.02	0.00011	0.02
Коксик	714.14	0.002	1.43	0.002	1.43
Антрацит	402.92	0.0015	0.60	0.0015	0.60
Уголь газовый	419.06	0.0035	1.47	0.0035	1.47
Доломит	272.96	0.0035	0.96	0.0035	0.96
1	2	3	4	5	6
Доломит обожженный	1150.28	0.001	1.15	0.001	1.15
Окалина	72.00	0.0007	0.05	0.0007	0.05
Агломерат	1906.8	0.0055	10.49	0.0055	10.49
Итого добавочных материалов		0.08352	45.67	0.08352	45.67
Итого задано			2598.32		2587.72
5. Технологическое топливо
Газ коксовый	236.88	0.0073	1.73	0.0073	1.73
Газ природный	911.94	0.0018	1.64	0.0018	1.64
Испарения отходящего тепла	32.18	0.07	2.25	0.07	2.25
Электроэнергия, кВт*ч	508.56	0.0183	9.31	0.0183	9.31
Пар, Пкал	83.58	0.0135	1.13	0.0135	1.13
Вода техническая, м3	331.46	0.0142	4.71	0.0142	4.71
Вода химически очищенная, м3	11.64	0.2951	3.43	0.2451	2.85
Сжатый воздух, м3	51.72	0.0243	1.26	0.0243	1.26
Кислород, м3	552.34	0.0876	48.38	0.0876	48.38
Азот, м3	137.06	0.0263	3.60	0.0263	3.60
Итого топлива		0.5584	77.45	0.5084	76.86
Фонд з/п			17.86		17.86
Отчисления на социальное страхование	40% от фонда з/п		7.14		7.14
Сменное оборудование			76.00		75.98
Амортизация			11.08		12.88
Ремонтный фонд			72.6		72.6
В т.ч. текущий ремонт			61.9		61.9
Капитальный ремонт			10.7		10.7
Содержание основных средств			44.3		44.3
Работа транспортных цехов			5.84		4.84
Услуги ЦПС			25.88		25.88
Прочие расходы			3.82		2.38
В т.ч. охрана труда			0.96		0.96
Общезаводские расходы			77.14		77.06
Потери от брака			0.48		0.48
1	2	3	4	5	6
Производственная себестоимость			3017.90		3005.99

Анализ себестоимости стали в ККЦ-1 ОАО "ЗСМК" за 1999 г. приведен в табл.7. Анализ выполнен на основе сопоставления данных калькуляции себестоимости продукции по плану и отчету. Выполнение плана по себестоимости продукции определяется разностью отчетных и плановых результатов по производственной себестоимости. Полученная экономия (-) показала снижение себестоимости.

Как видно из табл.7, снижение фактической стоимости ферросплавов связано с их дефицитностью и вытекающими из нее необходимостями работать с более дорогими ферросплавами, а также работать на нижнем пределе допустимого диапазона содержания важнейших примесей в готовой стали, что не всегда наилучшим образом отражается на свойствах проката. Автоматизированная система раскисления и легирования, предложенная в дипломном проекте, позволяет выбирать из имеющихся ферросплавов более дешевые, но при этом сохранять все требуемые свойства готового металла, в результате чего снизится плановая себестоимость и в качестве плана на отчетный период можно будет предложить уже оптимальный вариант расходов ферросплавов.

За 1999 г. по плану расходы на раскисление и легирование стали составили 157 руб/т (табл.7). Разработанная модель раскисления и легирования стали при внедрении в реальные производственные условия снизит расходы на раскисление и легирование за счет экономии расхода ферросплавов и более рационального их использования в среднем на 300 г/т стали (для каждого раскисления). В системе задействованы алюминий и такие ферросплавы, как ферромарганец, ферросилиций ФС45 и ФС65 и силикомарганец. Их примерное снижение составляет 0.0006 т/т. С учетом этого снижения расход ферросплавов составит 0.0076 – 0.0006 = 0.007 т/т. Постатейное изменение себестоимости показано в табл.8.

Таблица 8 – Изменение стоимости ферросплавов

Вид ферросплава	Количество по плану, т/т	Цена, руб/т	Сумма, руб/т
Ферромарганец	0.0065 – 0.0033 = 0.0032	21585.7	69.07
Ферросилиций ФС45	0.0004 – 0 = 0.0004	12770.02	5.11
Ферросилиций ФС65	0.0004 + 0.001 = 0.0014	9266.98	12.97
Силикомарганец	0.0002 + 0.0017 = 0.0019	20551.2	39.05

Суммарный расход ферросплавов после внедрения автоматизированной системы управления процессом раскисления и легирования стали в конвертере составит 69.07 + 5.11 + 12.97 + 39.05 = 126.2 (табл.8) вместо существующего расхода, равного 140.31 + 5.11 + 3.71 + 4.11 = 153.24 (табл.7). Таким образом, снижение стоимости раскисления по плану составляет:

153.24 – 126.2 = 27.04 руб/т.

Вместе с тем в состав плана входит использование при раскислении и легировании алюминия, но на его расход разработанная в дипломном проекте система не повлияет. Таким образом, в результате внедрения системы раскисления и легирования общая стоимость ферросплавов по плану составит

126.2 + 3.87 = 130.07 руб. вместо 157.11 руб.

В связи с внедрением системы раскисления и легирования можно сделать следующие выводы:

1) общее снижение себестоимости вследствие осуществления проектных мероприятий составит 3017.9 – 3005.99 = 11.91 руб/т стали;

2) другие технико-экономические показатели работы цеха (выпуск продукции, численность работающих, стоимость основных фондов, сортамент выплавляемой продукции и т.д.) останутся без изменения.

Годовой экономический эффект, руб, составит

Э_г = (С₁ – С₂) * В, (24)

где С₁ и С₂ – себестоимость 1 т стали соответственно до и после внедрения системы, руб.;

В – годовой выпуск металла, т/год;

Э_г = (3017.9 – 3005.99) * 3207467 = 38200931.97 руб.

Срок окупаемости разработанной системы, год, рассчитывается по формуле

Т = К/Э_г, (25)

где К – капитальные вложения в систему, руб.;

Т = 105700/38200931.97 = 0.003 года.

Экономические показатели внедрения АСУ процессом раскисления и легирования стали в конвертере сведены в табл.9.

Таблица 9 – Экономические показатели внедрения АСУ отдачей ферросплавов в конвертер

Наименование статьи	Показатели до реконструкции	Показатели до реконструкции
Годовой выпуск металла, т	3207467	3207467
Капитальные вложения, руб.		105700
Амортизационные отчисления, руб.		16912
Расход ферромарганца на плавку, т	0.0065	0.0032
Расход ферросилиция ФС45 на плавку, т	0.0004	0.0004
Расход ферросилиция ФС65 на плавку, т	0.0004	0.0014
Расход силикомарганца на плавку, т	0.0002	0.0019
Себестоимость 1 т стали, руб/т	3017.9	3005.99
Срок окупаемости системы, год		0.003
Годовой экономический эффект, руб.		38200931.97

5 ОХРАНА ТРУДА И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ 5.1 Охрана труда 5.1.1 Анализ условий труда в вычислительном центре

Разработанная в данном дипломном проекте система раскисления и легирования основывается на использовании средств вычислительной техники, поэтому вся необходимая аппаратура располагается в вычислительном центре (ВЦ).

Работы персонала ВЦ, производимые сидя, стоя или связанные с ходьбой и сопровождающиеся некоторым физическим напряжением, относятся к категории "легкая" – Iб. При этом интенсивность энерготрат составляет 140-174 Вт (СанПиН 2.2.4.548-96). В процессе труда на работников могут оказывать действие следующие опасные и вредные производственные факторы (ГОСТ 12.0.003-74^*):

v шум на рабочем месте;

v статическое электричество;

v электромагнитные излучения;

v неблагоприятные метеорологические условия;

v отсутствие или недостаток естественного света;

v недостаточная освещенность рабочей зоны;

v наличие напряжения в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека;

v психофизиологические факторы – умственное перенапряжение, монотонность труда, эмоциональные перегрузки, напряжение зрения и внимания, длительные статические нагрузки.

При этом опасные и вредные факторы по СанПиН 2.2.2.542-96 не превышают допустимых значений. Поскольку в помещениях ВЦ работа с компьютерами и оргтехникой является основной, то должны обеспечиваться оптимальные параметры микроклимата в помещениях ВЦ для снижения риска заболеваний. Оптимальные величины показателей микроклимата на рабочих местах представлены в табл.10 в соответствие с СанПиН 2.2.4.548-96, при этом перепад температуры воздуха в течение смены на рабочих местах не превышает 2°С.

Таблица 10 – Оптимальные величины показателей микроклимата на рабочих местах помещений ВЦ

Период года	Категория работ	Температура воздуха, °С	Относительная влажность воздуха. %	Скорость движения воздуха, м/с
Холодный и переходный (t<8°С)	Iб	21-23	60-40	0.1
Теплый (t³8°С)	Iб	22-24	60-40	0.1

Для поддержания оптимальных параметров микроклимата предусматривается кондиционирование воздуха второго класса, что позволяет достичь нормируемую чистоту и метеорологические условия воздуха, для чего используется автоматическое регулирование установок кондиционирования воздуха, которых в ВЦ установлено две (СНиП 2.04.09-91^*). Подача воздуха для охлаждения ЭВМ предусматривается для каждой машины по собственному воздуховоду, что исключит возможность распространения пожара с одной машины на другую. Для обогрева помещений в холодные периоды года предусматривается система отопления, которая должна быть пожаро- и взрывобезопасна. В качестве системы отопления можно использовать систему центрального водяного отопления, достоинствами которой являются ее гигиеничность, надежность в эксплуатации и возможность регулирования температуры в широких пределах.

В помещениях ВЦ предусматривается естественное и искусственное освещение в соответствие со СНиП 23-05-95. Естественное освещение в ВЦ применяют одностороннее боковое с кео = 1%, светопроемы ориентированы преимущественно на север и северо-восток. Рабочие места операторов, работающих с дисплеями, располагают на удалении от окон 1.2 м и таким образом, чтобы окна находились слева. Искусственное освещение в помещениях осуществляется системой общего равномерного освещения. В случаях преимущественной работы с документами допускается применение системы комбинированного освещения (к общему освещению дополнительно устанавливаются светильники местного освещения для освещения зоны расположения документов). Для исключения засветки экранов дисплеев прямыми световыми потоками светильники общего освещения располагают сбоку от рабочего места, параллельно линии зрения оператора и стене с окнами. В качестве источников света при искусственном освещении должны применяться преимущественно люминесцентные лампы ЛБ-80. В светильниках местного освещения допускается применение ламп накаливания.

В виду использования вычислительной техники предусматривается защита от шума. При выполнении основной работы на персональном компьютере уровень шума на рабочем месте не должен превышать 50 дБА. На рабочих местах в помещениях для размещения шумных агрегатов вычислительных машин (АЦПУ, принтеры и т.п.) уровень шума не должен превышать 75 дБА (СанПиН 2.2.2.542-96). Снизить уровень шума в помещениях ВЦ можно использованием звукопоглощающих материалов с максимальными коэффициентами звукопоглощения в области частот 63-8000 Гц для отделки помещений. Дополнительным звукопоглощением служат однотонные занавеси из плотной ткани.

При эксплуатации любого из элементов ЭВМ возможно возникновение статического электричества. Методами защиты от него являются нейтрализация заряда статического электричества, увлажнение воздуха и применение антистатического покрытия в качестве покрытия технологических полов.

По НПБ 105-95 помещения ВЦ по взрывопожарной и пожарной опасности относятся к категории В и имеют степень огнестойкости II, учитывая высокую стоимость электронного оборудования ВЦ. Для тушения пожаров в помещениях ВЦ используются углекислотные огнетушители ОУ-2 и ОУ-5, достоинствами которых являются диэлектрические свойства углекислоты и сохранность электронного оборудования.

Сгораемыми материалами в ВЦ являются перфокарты, перфоленты, изоляция силовых и сигнальных кабелей, провода электронной схемы. источниками воспламенения могут быть тепловые проявления электрической энергии при коротких замыканиях, перегрузке. Источники зажигания могут возникнуть при неполадках в работе электронных схем, кабельных линий и устройствах, применяемых для технического обслуживания элементов ЭВМ.

Для обнаружения пожаров в их начальной стадии и оповещения службы пожарной охраны используется система автоматической пожарной сигнализации.

Размещение помещений в ВЦ осуществляется по принципу однородности видов выполняемых работ. В целях оптимизации условий труда работников ВЦ видеотерминалы устанавливаются в помещениях, изолированных от помещений с гибкими дисками и печатающими устройствами (СанПиН 2.2.2.542-96).

Для внутренней отделки интерьера помещений с компьютерами должны использоваться диффузно-отражающие материалы. Поверхность пола должна быть ровной, без выбоин, нескользкой.

Расстояние между рабочими столами с видеомониторами должно быть не менее 2.0 м, а между боковыми поверхностями видеомониторов – не менее 1.2 м (СанПиН 2.2.2.542-96).

При организации рабочего места пользователя следует обеспечить соответствие конструкции всех элементов рабочего места и их взаимного расположения эргономическим требованиям с учетом характера выполняемой пользователем деятельности, комплексности технических средств, форм организации труда и основного рабочего положения пользователя.

С вводом в действие автоматизированной системы управления процессами раскисления и легирования стали требуются дополнительные затраты на обучение персонала, обслуживающего ВЦ.

5.1.2 Анализ условий труда в ККЦ-1

Вследствие многих технологических операций конвертерного производства создаются неблагоприятные условия труда для обслуживающего персонала. При проведении кислородно-конвертерного процесса имеют место следующие вредные производственные факторы:

v движущиеся машины и механизмы, незащищенные подвижные элементы производственного оборудования;

v повышенный уровень шума на рабочем месте;

v тепловыделения от технологического оборудования и расплавленных металла и шлака;

v повышенная яркость расплавленных металла и шлака;

v опасность получения ожогов при работе с жидким металлом и шлаком;

v газы, образующиеся при продувке конвертера, работе газовых горелок в котлах-утилизаторах и при сушке футеровки отремонтированных конвертеров и сталеразливочных ковшей;

v опасность травмирования от движущихся сталевоза и шлаковоза;

v пыль, образующиеся при транспортировке сыпучих материалов, продувке конвертера, сливе чугуна из ковша в конвертер, выпуске стали и шлака из конвертера.

Источниками тепловых выделений являются кожух и раскаленная горловина конвертера, отходящие газы, расплавленный чугун, жидкие сталь и шлак. В разливочном пролете большое количество тепла и нагретых газов выделяет расплавленный металл, подаваемый в изложницы. Интенсивность излучения на этих участках составляет 350-10500 Вт/м². Особенно большому тепловому излечению подвергаются конвертерщики при взятии пробы, измерении температуры, осмотре и ремонте горловины конвертера. Температура воздуха при проведении отдельных операций на расстоянии 2-3 м от источника теплоизлучения очень высока, особенно в летнее время (достигает 45-50°С).

При продувке конвертеров, сушке отремонтированных конвертеров и сталеразливочных ковшей в воздух выделяются токсичные газы. На рабочей площадке у конвертеров, на площадке над работающим конвертером в зоне котла-утилизатора, при выпуске стали и шлака, выбивании продуктов сгорания в зазор между горловиной конвертера и кессоном, выбросах металла и шлака выделяются оксид углерода и сернистый газ.

Конвертер служит наиболее значительным источником пылевыделений. Пыль, выделяющаяся из конвертера, имеет плотность 4.3 г/см³; ее количество и химический состав измеряются в широких пределах и зависят от многих факторов: от состава чугуна и присадок, объема конвертера, высоты фурмы над уровнем металла, от расхода и давления кислорода. Среднее количество пыли, содержащейся в конвертерных газах, составляет 25-30 кг/т.

Пыль выделяется также при перегрузке шихтовых материалов, кладке конвертеров и сталеразливочных ковшей, при ломке футеровки конвертеров и ковшей и их ремонте. В миксерных отделениях пыль и газы выделяются в период заполнения миксеров и сливе из них чугуна. На 1 т пропущенного через миксер чугуна через аэрационные фонари выделяется около 60 г пыли и 370 г окиси углерода.

Вблизи конвертера возможно травмирование выплесками и выбросами расплавленного металла и шлака. Существует возможность выброса металла при транспортировке ковша с металлом на установку доводки металла (УДМ), при транспортировке сталевозом с УДМ на разливку краном.

Источниками шума в цехе являются работающий конвертер, технологическое оборудование (мостовые краны, насосы, автопогрузчики и т.д.), сопла фурмы, из которых истекает кислород со скоростью звука.

Оптимальные и допустимые величины температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха для рабочей зоны производственных помещений устанавливаются с учетом избытков явного тепла, тяжести выполняемой работы и сезонов года в соответствие с СанПиН 2.2.4.548-96.

5.1.3 Мероприятия по безопасности труда

По условиям труда конвертерный цех является сложным производственным подразделением.

Для оповещения о нарушениях технологического режима предусмотрена сигнализация с блокировкой, срабатывающая при следующих аварийных ситуациях:

v предельном снижении давления кислорода и воды, охлаждающей фурму;

v повышенном перепаде температуры воды на охлаждение фурмы;

v неисправности дымососов и т.д.

При любом из перечисленных отклонений загорается сигнальная лампа, включается звуковая сигнализация, автоматически включается подъем фурмы и подача кислорода прекращается.

Проемы рабочей площадки вокруг конвертера и привод поворота имеют ограждения.

У конвертера со стороны повалки находится экран, выполненный в виде металлического каркаса с односторонней обшивкой. Он служит для защиты обслуживающего персонала от выплесков металла и шлака из горловины и сильного теплового излучения при взятии пробы и замере температуре.

Все электроустановки заземлены или занулены в соответствие с ПУЭ 2001. Измерение сопротивления заземления и проверка состояний наружной части заземляющей или зануляющей проводки производится ежегодно в периоды наименьшей проводимости почвы: один год летом при наибольшем просыхании, а другой год зимой при наибольшем промерзании почвы.

Для улавливания вредных примесей в атмосферу из конвертера во время повалки и слива металла вокруг конвертера выполнен защитный кожух, который соединен с системой очистки конвертерных газов.

Для защиты рабочих от шума все встроенные помещения звукоизолированы, для этого стены и потолки облицованы звукопоглощающими материалами, окна выполнены с двойным остекленением и упругими прокладками по контуру. Допустимый уровень шума в соответствие с СН 2.2.4/2.1.8.562-96 составляет 80 дБА.

Для предотвращения попадания людей в опасные зоны и под движущееся оборудование в цехе предусмотрены безопасные маршруты передвижения рабочих по цеху.

5.1.4 Мероприятия по производственной санитарии

Конвертерные цеха относятся к горячим цехам металлургического производства с тяжелыми условиями труда и наличием вредных выделений. В летнее время в непосредственной близости от агрегата (1-1.5 м) температура воздуха на 10-15°С выше наружной. Здание конвертерного цеха расположено так, что обеспечиваются наиболее благоприятные условия для естественного освещения и проветривания. Продольная ось фонаря составляет с направлением господствующего ветра угол 60-90°, что необходимо для нормальной работы фонаря. Вентиляция цеха осуществляется путем устройства в стенах здания и фонарях крыши отверстий, которые открываются или закрываются соответственно изменениям температуры наружного воздуха, скорости и направления движения ветра. Аэрация обеспечивает прохождение большого количества воздуха и поддержание микроклимата и осуществляется с помощью двух рядов вытяжных шахт, примыкающих к ограждениям конвертерного пролета.

Механическая вентиляция осуществляется на участке тракта подачи сыпучих материалов аспирационными системами. В помещении поста управления конвертерами вентиляция запроектирована от двух центральных камер с адиабатическим охлаждением.

Для освещения производственных помещений наиболее рационально применять комбинированную систему освещения. Автоматическое регулирование освещенности можно осуществить с помощью фотореле или путем блокировки с приводом конвертера или миксера. В качестве дополнительного местного освещения можно использовать прожекторы. Наряду с этим для уменьшения слепящего действия расплавленного металла следует предусматривать окраску технологического оборудования и производственных помещений в светлые тона.

Для отдыха в рабочее время в цехе оборудуются специальные помещения для отдыха, в которых температура, влажность и скорость движения воздуха регулируется кондиционером. Помещение для отдыха оборудуют умывальниками с подводкой холодной и горячей воды, устройствами питьевого водоснабжения и электрическими кипятильниками.

В состав санитарно-бытовых помещений входят гардеробные для хранения домашней и рабочей одежды, душевые и умывальные. Санитарно-бытовые помещения обычно находятся вблизи конвертерного цеха в отдельном трех- или четырехэтажном здании, которое соединяется с цехом теплым коридором.

Для организации питьевого режима в цехе предусмотрены сатураторные и фонтанчики с пресной водой с температурой 8-20°С. Расстояние от рабочих мест до места питьевого водоснабжения не должно превышать 75 м, что соответствует требованиям СНиП 2.09.04-00.

В системе мер, обеспечивающих благоприятные условия труда, большое место отводится вопросам цветового оформления помещений. Наиболее холодными и успокаивающими тонами являются голубовато-зеленоватые тона.

5.1.5 Пожарная безопасность

Согласно НПБ 105-95, по взрыво- и пожароопасности кислородно-конвертерное производство, связанное с выделением тепла, искр и пламени в процессе обработка негорючих материалов в расплавленном состоянии, относится к категории Г. В соответствие со СНиП 21.01-97 здание цеха выполнено из строительных конструкций I и II степени огнестойкости.

Взрывы и выбросы жидкого металла в ККЦ-1 могут происходить в результате загрузки в конвертер влажного металлолома или вместе с ним закрытых металлических сосудов с горючими жидкостями, маслами и водой, при вводе в жидкий металл влажных раскислителей и легирующих материалов. Существует также опасность прогара футеровки сталеплавильных агрегатов.

К средствам и способам пожаротушения относятся использование углекислоты, технологического пара, химической и воздушно-механической пены, а также воды. К месту пожара прокладывают пожарные рукава. В производственных помещениях оборудованы противопожарные уголки, снабженные ящиками с песком, емкостями с водой и пожаро-инвентарным щитом. Средствами пожаротушения в ККЦ-1 являются:

v станция водяного пожаротушения;

v станция пенного пожаротушения;

v станция газового пожаротушения.

В залах ЭВМ и помещениях архива, не имеющих оконных проемов в наружных стенах для дымоудаления, устанавливаются дымовые вытяжные шахты с ручным и автоматическим открыванием в случае пожара.

Прокладка кабелей через перекрытия, стены и перегородки осуществляется в отрезках несгораемых труб с соответствующей их герметизацией несгораемыми материалами.

Установки газового автоматического пожаротушения предусмотрены в залах для ЭВМ, помещениях для архивов магнитных и бумажных носителей, подпольных пространствах залов ЭВМ, внешних запоминающих устройств и т.д. Включение установок автоматического пожаротушения осуществляется автоматически от извещателей, реагирующих на появление дыма и повышение температуры.

Стальные несущие и ограждающие конструкции помещений ЭВМ защищают огнезащитными материалами или красками с пределом огнестойкости не менее 0.5 ч. В помещениях подготовки данных, сервисной аппаратуры и архивов магнитных носителей устанавливают быстродействующие огнезадерживающие устройства (заслонки, клапаны).

При тушении пожаров необходимо принимать меры для предупреждения распространения пожара.

5.2 Охрана окружающей среды

ЗСМК, выделяющий в окружающую среду вредные вещества, расположен от города на расстоянии около 20 км. Между комбинатом и городом нет ни одного промышленного предприятия, чтобы выбросы комбината складывались с выбросами других предприятий при направлении ветра в город. Значительная концентрация источников выделения вредных веществ на комбинате приводит к сильному загрязнению в радиусе 30-50 км от их источника. По СанПиН 2.2.1/2.1.1.984-00 ККЦ-1 относится к цехам класса I с санитарно-защитной зоной в 1000 м.

Состав газа, выделяющегося из горловины, обычно изменяется в следующих пределах: 83-89% CO, 9-11% CO₂, 1.5-5% N₂, до 3% O₂ и сернистый газ. Отходящие газы содержат до 250 г/м³ пыли. По санитарным нормам допустимое содержание пыли в газах, выбрасываемых в атмосферу, не должно превышать 100 мг/м³, при этом среднесуточная концентрация пыли в приземном слое должна быть £0.15 мг/м³, поэтому все кислородные конвертеры оборудуются системами отвода и очистки отходящих газов (степень очистки должна быть 99.9%).

Неорганизованный выброс пыли и газов, поступающих в атмосферу при повалке конвертеров, заливке чугуна и сливе металла, оказывает существенное влияние на санитарное состояние воздушного бассейна.

Вокруг конвертера в ККЦ-1 сооружен защитный кожух с отсосом дыма и выбросов в газоотводящий тракт конвертера. Для предотвращения загрязнения водного бассейна сточными водами конвертерный цех оборудован оборотным циклом водоснабжения.

Вредные вещества, выбрасываемые в атмосферу из труб, переносятся и рассеиваются в них по-разному в зависимости от метеорологических условий. Они могут осаждаться на поверхности земли, растительности и водной поверхности, вымываться из атмосферы дождями. На процесс рассеивания выбросов в атмосфере оказывает влияние целый ряд факторов: состояние атмосферы, рельеф местности и характер расположения на ней предприятии, высота трубы, скорость газов трубе, температура и плотность газов и др.

На рис.20 изображена схема газоочистных сооружений за конвертером.

Рисунок 20 – Схема газоочистки за конвертером емкостью 160 т:

1 – конвертер; 2 – юбка котла-охладителя; 3 – котел-утилизатор; 4 – орошаемый газоход; 5 – труба Вентури; 6 – каплеуловитель №1; 7 - каплеуловитель №2; 8 – нагнетатель; 9 – дымовая труба.

Газоочистка имеет три ступени очистки газов от пыли и окончательного их охлаждения пред нагнетателем. Первая ступень – котел-охладитель ОКГ-160 – служит для предварительного охлаждения газов и улавливания крупных фракций пыли. Вторая ступень – орошаемый газоход - предназначена для окончательного охлаждения газов. Третья ступень – прямоугольная высоконапорная труба Вентури для тонкой очистки газов от мелкодисперсной пыли. Улавливание капель на влаге происходит после окончательной очистки газов с помощью каплеуловителей, после чего очищенные конвертерные газы направляются через нагнетатель в дымовую трубу и далее в атмосферу.

Внедрение АСУ процессом раскисления легирования стали в конвертере позволяет повысить точность расчета масс подаваемых ферросплавов и осуществлять их автоматическое дозирование. Вследствие этого улучшается попадание стали по химическому составу в заданные пределы и сокращается количество дополнительных корректировок в конвертере. Это приводит к сокращению общего времени обработки стали на установке, уменьшению вредных выбросов в атмосферу. Кроме того, уменьшается среднее количество ферросплавов, подаваемых на плавку, и, следовательно, количество вредных выбросов в воздух.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В дипломном проекте проведено изучение проектируемой технологии раскисления и легирования стали применительно к ККЦ-1 ОАО "ЗСМК".

Обоснована необходимость создания автоматизированной системы управления процессом раскисления и легирования стали как составляющей общей производственной автоматизированной системы управления кислородно-конвертерного процессом.

Рассмотрены и разработаны различный виды обеспечения автоматизированной системы управления процессом раскисления и легирования стали. Изучен и опробован метод и алгоритм оптимизации процесса раскисления и легирования. По результатам расчетов установлена необходимость и целесообразность введения в ранее разработанный алгоритм процедуры оптимизации. При испытании соответствующей процедуры получено улучшение результатов работы алгоритма на основе использования угоревших масс элементов.

В результате выполненной в дипломном проекте работы установлено влияние коэффициентов критерия оптимизации на качественные и экономические характеристики производства стали, построены последовательности фактических, расчетных и оптимизированных масс ферросплавов, содержания элементов в стали на ряде плавок, выбранных для испытания алгоритмов раскисления и легирования стали.

Указанные методы и алгоритмы опробованы на результатах раскисления и легирования стали и могут быть использованы в ККЦ-1 ОАО "ЗСМК". Полученные результаты подтверждают работоспособность алгоритмов при раскислении и легировании стали.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ИНФОРМАЦИИ

1.         Бигеев А.М. Металлургия стали. – М.: Металлургия, 1988. – 502 с.

2.         Сталеплавильщик конвертерного производства. Кривченко Ю.С., Низяев Г.И., Шершевер М.А. – М.: Металлургия, 1991 – 255 с.

3.         Коротич В.И., Братчиков С.Г., Металлургия черных металлов. – М.: Металлургия, 1987.

4.         Воскобойников В.Г., Кудрин В.А., Якушев А.М. Общая металлургия. – М.: Металлургия, 1985. – 480 с.

5.         Поволоцкий Д.Я. Раскисление стали. – М.: Металлургия, 1972. – 208 с.

6.          Кугунин А.А., Соловьев В.И., Кошелев А.Е. Автоматизированная система управления раскислением и легирование стали в ковше // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической информации. – 1981. - №10. - с. 58-61.

7.         Доброхотов Н.М. Применение термодинамики в металлургии. – М.: Металлургия, 1955. – 196 с.

8.         Хан Б.Х. Раскисление, дегазация и легирование стали. – М.: Металлургия, 1960. – 256 с.

9.         Куликов И.С. Раскисление металлов. – М.: Металлургия, 1975. – 504 с.

10.       Попель С.И., Сотников А.И., Броненков В.И. Теория металлургических процессов. – М.: Металлургия, 1986. – 464с.

11.       Кудрин В.А. Металлургия стали. – М.: Металлургия, 1989. – 560 с.

12.       Самарин А.Н. Физико-химические основы раскисления стали. – М.: Металлургия, 1956. – 232 с.

13.       Кошелев А.Е., Насонов Ю.В., Турчанинов Е.Б. Техническое задание на программирование автоматизированной системы управления раскислением и легированием стали в ККЦ-2 ЗСМС с адаптированным регулирующим устройством. – Новокузнецк, 1982. – 48 с.

14.       Туркенич Д.И., Литвиненко Е.Ф., Югов П.И. Использование термодинамической модели для прогнозирования усвоения элемента раскисления //Сталь – 1977. - №10. – с. 12-21.

15.       Мочалов С.П. Методы оптимизации металлургических процессов. – Новокузнецк, 1989.

16.       Информационная технология. Комплекс стандартов и руководящих документов на автоматизированные системы. – М.: Издательство стандартов, 1991. – 36 с.

17.       ГОСТ 19.005-85. Схемы алгоритмов и программ. Правила выполнения. – М.: Издательство стандартов, 1985 – 18 с. – УДК 65.011.66:002:006.354. Группа Т58.

18.       Фокс Д. Программное обеспечение и его разработка. – М.: Мир, 1985. – 378 с.

19.       Шураков В.В., Алферова З.В., Лихачева Г.Н. Программное обеспечение ЭВМ. – М.: Статистика, 1979. – 376 с.

20.       Программные средства вычислительной техники: Справочник/ под ред. А.Д. Иванникова. – М.: Издательство стандартов, 1990. – 368 с.

21.       Руководство по Клипер (Clipper): Справочник/ под ред. С.В. Калунина. – М.: Издательство стандартов, 1992. – 784 с.

22.       Смирнов Н.Н. Программные средства ПЭВМ. – Л.: Машиностроение, 1990. – 358 с.

23.       Юзов О.В. Анализ производственной деятельности предприятий черной металлургии. – М.: Металлургия, 1980. – 358 с.

24.       Ройтбурд Л.Н., Штец К.А. Организация и планирование предприятий черной металлургии. – М.: Металлургия, 1967. – 516 с.

25.       Охрана труда в черной металлургии. Бринза В.Н., Зиньковский М.М. – М.: Металлургия, 1982. – 336 с.

26.       Смирнов Н.В., Коган Л.М. Пожарная безопасность предприятий черной металлургии. – М.: Металлургия, 1989. – 432 с.

27.       Охрана труда и техника безопасности в сталеплавильном производстве. Ефанов П.Д., Берг И.А. – М.: Металлургия, 1977. – 232 с.

28.       Охрана труда в конвертерном производстве. Зиньковский М.М. – М.: Металлургия, 1973. – 152 с.

29.       Гигиенические требования к видеодисплейным терминалам, персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы: Санитарные правила и нормы СанПиН 2.2.2.542-96. – М.: Информационно-издательский центр Госкомсанэпиднадзора России, 1996. – 64 с.

30.       Охрана труда в вычислительных центрах/ Ю.Г. Сибаров, Н.Н. Сколотнев, В.К. Васин, В.Н. Нагинаев. – М.: Машиностроение, 1990. – 192 с.

31.       ГОСТ 12.0.003-74* (СТ СЭВ 790-77). ССБТ. Опасные и вредные производственные факторы. – М.: Издательство стандартов, 1996. – 6 с. – УДК 389.6:658.382.3:006.354. Группа Т58.

32.       СНиП 2.09.04-00. Административные и бытовые здания. - М.: ЦИТП Госстроя России, 2000.

33.       СН 2.2.4/2.1.8.556-96. Производственная вибрация в помещениях жилых и общественных зданий. – М.: Минздрав РФ, 1997.

34.       Санитарные правила и нормы. Физические факторы производственной среды. Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений: СанПиН 2.24.548-96/ Госкомсанэпиднадзор России. – М., 1996.

35.       СНиП 2.04.05-91*. Отопление, вентиляция и кондиционирование/ Госстрой России. – М.: ГП ЦПП, 2000. – 72 с.

36.       СНиП 23-05-95. Естественное и искусственное освещение/ Минстрой России. – М.: ГП ЦПП, 1995. – 40 с.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Таблица 1.1 - Данные о работе ККЦ-1 ОАО "ЗСМК"

Номер плавки	Марка стали	Состав стали перед раскислением, %		Масса ферросплавов, кг		Время додувки, с	Время слива, с	Состав готовой стали, %
		C	Mn	FeSi 65	SiMn			C	Si	Mn
1	3пс/э	0.07	0.28	60	600	-	257	0.19	0.07	0.49
2	3пс/э	0.05	0.19	70	900	-	266	0.19	0.07	0.46
3	3пс/э	0.03	0.25	80	900	48	253	0.19	0.07	0.51
4	3пс/э	0.03	0.22	80	800	82	258	0.17	0.06	0.45
5	3пс/э	0.05	0.2	70	800	-	274	0.19	0.08	0.53
6	3пс/э	0.05	0.28	70	550	-	260	0.16	0.09	0.45
7	3пс/э	0.11	0.36	60	500	-	245	0.2	0.06	0.49
8	3пс/э	0.07	0.25	60	650	-	244	0.2	0.06	0.47
9	3пс/э	0.09	0.29	60	600	-	261	0.19	0.05	0.47
10	3пс/э	0.1	0.25	60	600	-	269	0.19	0.08	0.45
11	3пс/э	0.04	0.18	70	750	-	259	0.2	0.07	0.47
12	3пс/э	0.22	0.31	70	600	16	339	0.19	0.07	0.5
13	3пс/э	0.17	0.27	70	600	-	293	0.18	0.06	0.43
14	3пс/э	0.06	0.25	70	700	33	287	0.2	0.07	0.46
15	3пс/э	0.04	0.24	80	700	-	251	0.18	0.06	0.5

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Таблица 2.1 – Сопоставление вариантов оптимизации процесса раскисления и легирования

Номер плавки	Марка стали	Заданный состав стали, %		Фактический состав стали, %		Расчетный состав стали, %		Оптимальный состав стали 1, %		Оптимальный состав стали 2, %		Оптимальный состав стали 3, %		Оптимальный состав стали 4, %
		Mn	Si	Mn	Si	Mn	Si	Mn	Si	Mn	Si	Mn	Si	Mn	Si
1	3пс/э	0.51	0.06	0.49	0.07	0.53	0.08	0.5	0.06	0.49	0.07	0.5	0.07	0.5	0.07
2	3пс/э	0.51	0.06	0.46	0.07	0.52	0.07	0.49	0.09	0.5	0.08	0.49	0.07	0.5	0.06
3	3пс/э	0.51	0.06	0.51	0.07	0.52	0.06	0.5	0.08	0.5	0.08	0.5	0.06	0.5	0.06
4	3пс/э	0.51	0.06	0.45	0.06	0.52	0.06	0.5	0.05	0.49	0.08	0.5	0.06	0.49	0.06
5	3пс/э	0.51	0.06	0.53	0.08	0.53	0.07	0.51	0.06	0.5	0.08	0.51	0.06	0.5	0.06
6	3пс/э	0.51	0.06	0.45	0.09	0.52	0.05	0.5	0.07	0.49	0.07	0.5	0.06	0.49	0.07
7	3пс/э	0.51	0.06	0.49	0.06	0.53	0.07	0.49	0.07	0.48	0.05	0.49	0.07	0.49	0.07
8	3пс/э	0.51	0.06	0.47	0.06	0.53	0.08	0.49	0.07	0.48	0.07	0.49	0.07	0.49	0.07
9	3пс/э	0.51	0.06	0.47	0.05	0.53	0.07	0.49	0.08	0.49	0.07	0.49	0.06	0.49	0.06
10	3пс/э	0.51	0.06	0.45	0.08	0.53	0.06	0.5	0.07	0.48	0.07	0.5	0.07	0.5	0.07
11	3пс/э	0.51	0.06	0.47	0.07	0.52	0.08	0.49	0.07	0.5	0.06	0.5	0.07	0.5	0.07
12	3пс/э	0.51	0.06	0.5	0.07	0.52	0.07	0.5	0.06	0.49	0.05	0.49	0.06	0.49	0.06
13	3пс/э	0.51	0.06	0.43	0.06	0.52	0.07	0.5	0.08	0.49	0.06	0.5	0.06	0.49	0.07
14	3пс/э	0.51	0.06	0.46	0.07	0.52	0.06	0.51	0.07	0.49	0.08	0.5	0.07	0.5	0.06
15	3пс/э	0.51	0.06	0.5	0.06	0.51	0.05	0.51	0.05	0.49	0.09	0.49	0.06	0.49	0.07

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Таблица 3.1 – Расчет масс ферросплавов в различных вариантах оптимизации

Номер плавки	Марка стали	Фактические массы ферросплавов, кг		Расчетные массы ферросплавов, кг		Оптимальные масса 1 ферросплавов, кг		Оптимальная масса 2 ферросплавов, кг		Оптимальная масса 3 ферросплавов, кг		Оптимальная масса 4 ферросплавов, кг
		FeSi 65	SiMn	FeSi 65	SiMn	FeSi 65	SiMn	FeSi 65	SiMn	FeSi 65	SiMn	FeSi 65	SiMn
1	3пс/э	60	600	25	645		573		591		609		626
2	3пс/э	70	900	0	1088		1095		1013		1038		1067
3	3пс/э	80	900	0	958		947		920		914		930
4	3пс/э	80	800	20	897		810		840		865		888
5	3пс/э	70	800	15	799		814		783		792		770
6	3пс/э	70	550	0	786		780		661		705		632
7	3пс/э	60	500	0	572		580		530		519		561
8	3пс/э	60	650	0	772		669		703		726		759
9	3пс/э	60	600	0	601		569		594		602		617
10	3пс/э	60	600	0	776		693		748		726		750
11	3пс/э	70	750	0	908		894		769		810		849
12	3пс/э	70	600	40	599		590		573		599		610
13	3пс/э	70	600	25	822		606		653		701		780
14	3пс/э	70	700	0	896		738		756		800		824
15	3пс/э	80	700	0	798		721		747		763		791

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

Таблица 4.1 – Сопоставление масс ферросплавов в различных вариантах оптимизации

Номер плавки	Марка стали	Отклонение оптимальных масс 1 от, кг				Отклонение оптимальных масс 2 от, кг				Отклонение оптимальных масс 3 от, кг				Отклонение оптимальных масс 4 от, кг
		Фактических		Расчетных		Фактических		Расчетных		Фактических		Расчетных		Фактических		Расчетных
		FeSi	SiMn	FeSi	SiMn	FeSi	SiMn	FeSi	SiMn	FeSi	SiMn	FeSi	SiMn	FeSi	SiMn	FeSi	SiMn
1	3пс/э		-27		-72		-9		-54		+9		-36		+26		-19
2	3пс/э		+195		+7		+113		-75		+138		-50		+167		-21
3	3пс/э		+47		-11		+20		-38		+14		-44		+30		-28
4	3пс/э		+10		-87		+40		-57		+65		-32		+88		-11
5	3пс/э		+14		+15		-17		-16		-8		-7		-30		-29
6	3пс/э		+230		-6		+111		-125		+155		-81		+82		-154
7	3пс/э		+80		+8		+30		-42		+19		-53		+61		-11
8	3пс/э		+19		-103		+53		-69		+76		-46		+109		-13
9	3пс/э		-31		-32		-6		-7		+2		+1		+17		+16
10	3пс/э		+93		-83		+148		-28		+126		-50		+150		-26
11	3пс/э		+144		-14		+19		-139		+60		-98		+99		-59
12	3пс/э		-10		-9		-27		-26		-1		0		+10		+11
13	3пс/э		+6		-216		+53		-169		+101		-121		+180		-42
14	3пс/э		+38		-158		+56		-140		+100		-96		+124		-72
15	3пс/э		+21		-77		+47		-51		+63		-35		+91		-7

ПРИЛОЖЕНИЕ 5

Таблица 5.1 – Результаты расчета угоревших масс и коэффициентов угара и усвоения элементов

Плавка	Экс.-анал., %		Ковшевой анализ, %			М(FeSi), кг	М(FeMn), кг	М(SiMn), кг	%Si, FeSi	%Si, SiMn	%Mn, SiMn	%Mn, FeMn	МугMn кг	МугSi кг	КугMn	КугSi	КусвMn	КусвMn
	С	Mn	С	Mn	Si
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19
320720	0.06	0.29	0.18	0.49	0.1
320721	0.06	0.29
320722	0.06	0.19	0.1	0.39	0.01
320723	0.08	0.11	0.18	0.44	0.08
320724	0.07	0.33	0.21	0.51	0.09
320725	0.07	0.28	0.17	0.52	0.6	60		600	66	18.3	69.2		78	37	0.188	0.248	0.812	0.752
320726	0.07	0.23					550
320727	0.04	0.15	0.17	0.53	0.13
320729	0.05	0.19	0.17	0.46	0.18	70		900	66	18.3	69.2		241	98	0.387	0.464	0.613	0.536
320730	0.03	0.25	0.2	0.52	0.1	80		900	66	18.3	69.2		247	79	0.396	0.362	0.604	0.638
320731	0.12	0.3	0.18	0.47	0.12
320732	0.06	0.21	0.18	0.52	0.08
320733	0	0.13				1000		3300	66	18.3	69.2
320734	0.05	0.21				70		800	66	18.3	69.2
320735	0.04	0.18	0.22	0.52	0.1	70			66					- 94		-2.043		3.043
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19
320736	0.09	0.25	0.17	0.49	0.1	70			66					- 94		-2.043		3.043
320737	0.03	0.22	0.2	0.49	0.08	80		800	66	18.3	69.2		157	81	0.283	0.407	0.717	0.593
320738	0.03	0.28	0.2	0.5	0.06	70			66					- 42		-0.913		1.913
320739	0.05	0.2	0.19	0.54	0.09	70		800	66	18.3	69.2		57	60	0.103	0.313	0.897	0.687
320740	0.05	0.28	0.16	0.42	0.07	70		550	66	18.3	69.2		176	44	0.462	0.299	0.538	0.701
320742	0.08	0.21				70		700	66	18.3	69.2
320743	0.21	0.17					600					67.5
320744	0.07	0.26				80		900	66	18.3	69.2
320745	0.12	0.3				80		500	66	18.3	69.2
320746	0.18	0.25	0.18	0.55	0.13	80			66					- 128		-2.415		3.415
320747	0.17	0.26				70			66
320748	0.12	0.27				70		600	66	18.3	69.2
320749	0.14	0.21				70			66
320750	0.1	0.22	0.19	0.48	0.1
320751	0.08	0.26	0.2	0.5	0.12
320752	0.07	0.26	0.18	0.46	0.08	60		60	66	18.3	69.2		-250	- 66	-5.952	-1.294	6.952	2.294
320753	0.08	0.3	0.22	0.58	0.09	70			66					- 86		-1.87		2.87
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19
320754	0.11	0.29	0.21	0.52	0.09	50		500	66	18.3	69.2		7	- 8	0.02	-0.064	0.98	1.064
320755	0.06	0.24	0.36	0.88	0.69	1800			66					171		0.144		0.856
320757	0.1	0.34	0.17	0.48	0.08
320758	0.11	0.36	0.22	0.49	0.09	60		500	66	18.3	69.2		156	1	0.451	0.008	0.549	0.992
320759	0.08	0.23	0.2	0.47	0.1
320760	0.07	0.25	0.22	0.48	0.1	60		650	66	18.3	69.2		118	14	0.262	0.088	0.738	0.912
320761	0.09	0.2	0.11	0.36	0.03		400					67.5	46		0.17		0.83
320762	0.09	0.29	0.17	0.54	0.1	60		600	66	18.3	69.2		64	9	0.154	0.06	0.846	0.94
320763	0.1	0.25	0.21	0.46	0.09	60		600	66	18.3	69.2		121	23	0.292	0.154	0.708	0.846
320764	0.04	0.18	0.21	0.48	0.09	70		750	66	18.3	69.2		100	57	0.193	0.311	0.807	0.689
320765	0.09	0.33	0.18	0.42	0.05	70		500	66	18.3	69.2		220	68	0.636	0.493	0.364	0.507
320766	0.11	0.25	0.38	0.9	0.75	1800	1600		66			66.5	155	179	0.146	0.146	0.854	0.854
320767			0.19	0.49	0.09	60		600	66	18.3	69.2
320768	0.22	0.31	0.21	0.53	0.08	70		600	66	18.3	69.2		95	39	0.229	0.252	0.771	0.748
320769	0.09	0.26	0.18	0.55	0.11	60		650	66	18.3	69.2		18	- 5	0.04	-0.031	0.96	1.031
320770	0.17	0.27	0.18	0.43	0.06	70		600	66	18.3	69.2		185	69	0.446	0.445	0.554	0.555
320771	0.1	0.24				70		700	66	18.3	69.2
320772	0.11	0.27	0.18	0.57	0.13	60		700	66	18.3	69.2		46	- 22	0.095	-0.131	0.905	1.131
320773	0.06	0.25	0.16	0.44	0.09	70		700	66	18.3	69.2		204	41	0.421	0.236	0.579	0.764
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19
320774	0.04	0.14				70		900	66	18.3	69.2
320775			0.19	0.48	0.07
320776	0.13	0.23	0.16	0.48	0.11			700		18.3	69.2		127	- 29	0.262	-0.227	0.738	1.227
320777	0.04	0.24	0.18	0.5	0.1	80		700	66	18.3	69.2		120	41	0.248	0.227	0.752	0.773

Рисунок 5.1 - Последовательность изменения содержания углерода С, %, в экспресс-анализе стали в зависимости от номера плавки

Рисунок 5.2 - Последовательность изменения соотношения лом/чугун в зависимости от номера плавки

Рисунок 5.3 - Последовательность изменения времени простоя, час:мин:сек, в зависимости от номера плавки

Рисунок 5.4 - Последовательность изменения времени слива, мин:сек, в зависимости от номера плавки

Рисунок 5.5 - Последовательность изменения времени додувки, мин:сек, в зависимости от номера плавки

Рисунок 5.6 - Последовательность изменения времени продувки, мин:сек, в зависимости от номера плавки

Рисунок 5.7 - Последовательность изменения среднего положения фурмы, м, в зависимости от номера плавки

Рисунок 5.8 - Последовательность изменения угоревшей массы элемента, т, в зависимости от номера плавки

Рисунок 5.9 - Последовательность изменения коэффициента угара элемента в зависимости от номера плавки

Рисунок 5.10 - Последовательность изменения коэффициента усвоения элемента в зависимости от номера плавки

Рисунок 5.11 - Зависимость коэффициента угара марганца от содержания углерода С, %

Рисунок 5.12 - Зависимость коэффициента угара кремния от содержания углерода С, %

Рисунок 5.13 - Зависимость угоревшей массы марганца, т, от содержания углерода С, %

Рисунок 5.14 - Зависимость угоревшей массы кремния, т, от содержания углерода С, %

Рисунок 5.15 - Зависимость коэффициента угара марганца от времени додувки, мин:сек

Рисунок 5.16 - Зависимость коэффициента угара кремния от времени додувки, мин:сек

Рисунок 5.17 - Зависимость угоревшей массы марганца, т, от времени додувки, мин:сек

Рисунок 5.18 - Зависимость угоревшей массы кремния, т, от времени додувки, мин:сек

Рисунок 5.19 - Зависимость коэффициента угара марганца от времени слива, мин:сек

Рисунок 5.20 - Зависимость коэффициента угара кремния от времени слива, мин:сек

Рисунок 5.21 - Зависимость угоревшей массы марганца, т, от времени слива, мин:сек

Рисунок 5.22 - Зависимость угоревшей массы кремния, т, от времени слива, мин:сек

Рисунок 5.23 - Зависимость коэффициента угара марганца от соотношения лом/чугун

Рисунок 5.24 - Зависимость коэффициента угара кремния от соотношения лом/чугун

Рисунок 5.25 - Зависимость угоревшей массы марганца, т, от соотношения лом/чугун

Рисунок 5.26 - Зависимость угоревшей массы кремния, т, от соотношения лом/чугун

Рисунок 5.27 - Зависимость коэффициента угара марганца от среднего положения фурмы, м

Рисунок 5.28 - Зависимость коэффициента угара кремния от среднего положения фурмы, м

Рисунок 5.29 - Зависимость угоревшей массы марганца, т, от среднего положения фурмы, м

Рисунок 5.30 - Зависимость угоревшей массы кремния, т, от среднего положения фурмы, м

Рисунок 5.31 - Зависимость коэффициента угара марганца от времени простоя, мин:сек

Рисунок 5.32- Зависимость коэффициента угара кремния от времени простоя, мин:сек

Рисунок 5.33 - Зависимость угоревшей массы марганца, т, от времени простоя, мин:сек

Рисунок 5.34 - Зависимость угоревшей массы кремния, т, от времени простоя, мин:сек

Рисунок 5.35 - Зависимость коэффициента угара марганца от времени продувки, мин:сек

Рисунок 5.36 - Зависимость коэффициента угара кремния от времени продувки, мин:сек

Рисунок 5.37 - Зависимость угоревшей массы марганца, т, от времени продувки, мин:сек

Рисунок 5.38 - Зависимость угоревшей массы кремния, т, от времени продувки, мин:сек

Рисунок 5.39 - Зависимость коэффициента угара марганца от угоревшей массы марганца, т

Рисунок 5.40 - Зависимость коэффициента угара кремния от угоревшей массы кремния, т

Рисунок5.41 - Зависимость коэффициента усвоения марганца от угоревшей массы марганца, т

Рисунок 5.42 - Зависимость коэффициента усвоения кремния от угоревшей массы кремния, т

ПРИЛОЖЕНИЕ 6 Обозначения элементов в блок-схемах алгоритма раскисления и легирования стали

i – плавка, на которую ведется расчет ферросплавов;

(i – s) – плавка, на которую пришел маркировочный анализ;

(i – s^r) – плавка, ближайшая по группе;

б – индекс базовых значений;

М – индекс непрерывной информации;

Г – индекс групповой информации;

C, Mn, Si – маркировочный анализ стали;

C_n, Mn_n – экспресс-анализ стали на повалке;

C, Mn, Si – прогноз маркировочного анализа стали;

C_n, Mn_n – прогноз экспресс-анализа стали на повалке;

C_n, Mn_n – непрерывно сглаженные значения;

C_n, Mn_n, C, Mn, Si – групповые сглаженные значения;

C_n^б, Mn_n^б – непрерывно сглаженные базовые значения;

B^C, B^Mn, B^Si – базовые значения состава готовой стали;

t_д, t_д – фактическое и прогнозируемое время додувки;

Dt – допустимый диапазон отклонения времени слива;

к – код марки;

О – фактическая эквивалентная окисленность стали;

О^б – базовая эквивалентная окисленность;

О – прогнозируемая эквивалентная окисленность;

О^б, О^б – сглаженные непрерывно и групповые базовые значения эквивалентной окисленности;

DО – ошибка прогноза эквивалентной окисленности;

b₀ – остаточная эквивалентная окисленность;

Д – коэффициент пересчета угоревшей массы в эквивалентную окисленность;

М^l_уг, М^бl_уг, М^l_уг – фактическая, базовая, прогнозируемая угоревшая масс l-ого элемента;

М^бl_уг – групповое сглаженное значение угоревшей массы 1-ого элемента;

D М^l_уг – отклонение угоревшей массы 1-ого элемента;

М^к_ф, М^к_р – фактическая и расчетная массы к-ого ферросплава;

М_ст – масса стали;

L^lk – содержание 1-ого элемента в к-том ферросплаве;

a, b - параметры релейно-экспоненциального фильтра;

К⁰_сл, К⁰_д, К¹_сл, К¹_д – коэффициенты пересчета влияния изменения времени слива и времени додувки на эквивалентную окисленность (0) и угар 1-ого элемента;

DК_сл, DК_д – приращения коэффициентов;

DК_сл, DК_д – непрерывно сглаженные значения;

DК_сл, DК_д – групповые сглаженные значения;

а⁰, b⁰, а¹, b¹ – коэффициенты пересчета влияния изменения содержания примесей в стали на прогнозируемые и базовые значения эквивалентной окисленности (о) и угоревших масс (1);

f^l – коэффициент пересчета влияния изменения значения эквивалентной окислености на прогнозируемые значения угоревших масс;

N – номер плавки;

DN – допустимый предел "дальности" последней плавки внутри группы;

Dn – допустимый номер плавки при прогнозировании времени слива;

М^к₀ – оптимальная масса к-ого ферросплава;

р – признак расхождения фактического времени слива с прогнозируемым.

ПРИЛОЖЕНИЕ 7

 

Мероприятия при чрезвычайных ситуациях

Наиболее характерными авариями технологического характера в конвертерном цехе являются:

v взрывы при завалке металлолома в конвертер;

v взрывы при заливке чугуна в конвертер;

v выход из строя кислородной фурмы;

v прорывы металла из конвертера.

Если после слива плавки на полностью оставленный жидкий шлак (или на его часть) производит завалку лома, то может произойти взрыв. Взрывной волной возможны выбросы из конвертера расплавленного шлака и кусков лома, повреждения водоохлаждаемых трубок нижней части котла и, как следствие, выход из работы конвертера на несколько часов. Взрыв происходит из-за попадания влаги на расплавленный шлак, которая вносится в конвертер в виде сырого металлолома или снега и льда в зимнее время.

При заливке чугуна в конвертер, когда происходит взаимодействие расплавленного металла температурой 1300-1400°С с взрывоопасными и легковоспламеняющимися предметами, льдом, взрыв неизбежен.

Наиболее серьезные аварии в конвертерных цехах связаны с повреждениями кислородных фурм. Часто происходит обрыв рукавов подвода воды на охлаждение фурмы. Это происходит из-за протирания оплетки при задевании о какой-либо предмет, или передавливания другими рукавами во время опускания фурмы в конвертер, если они пересекают друг друга, или попадания на них брызг металла и шлака. При появлении течи воды из шланга (это определяется визуально, а также разрыв шланга сопровождается хлопком) следует немедленно прекратить продувку, вывести фурму из конвертера и закрыть задвижку на трубопроводе подвода воды.

Прорывы металла из конвертера происходят вследствие преждевременного износа футеровки конвертера. Срок службы ее зависит от качества огнеупоров, способа и качества кладки, условий эксплуатации конвертеров, интенсивности подачи кислорода, положения фурмы над расплавленным металлом, длительности и температурного режима плавки, а также ухода за футеровкой.

Для предотвращения взрыва при завалке металлолома в конвертер сливают полностью оставшийся шлак перед завалкой или загущают его известью, и оставшуюся жидкую часть сливают в шлаковую чашу. После завалки лома необходимо сделать выдержку в течение 3-5 мин, чтобы попавшая с металлоломом влага испарилась.

 В случае повреждения кислородподводящего шланга необходимо перекрыть кислород отсечкой и регулирующие клапаны подачи кислорода, вывести фурму из конвертера и заменить кислородподводящий шланг.

Во время продувки возможен прогар сопла фурмы и попадание воды в конвертер. При обнаружении прогара сопла головки фурмы следует немедленно прекратить продувку, удалить людей от опасной зоны, вывести фурму в крайнее верхнее положение, закрыть задвижку на трубопроводе подвода воды и переехать платформой на другую фурму. При значительном попадании воды в конвертер его нельзя поворачивать до полного испарения влаги. Причиной прогара может быть некачественная проварка сопел головки либо соприкосновение головки с торчащими кусками металлолома или расплавленным металлом при низком положении фурмы.

Несоблюдение обслуживающим персоналом технологической инструкции может привести к падению фурмы в конвертер. Подобное бывает при нарушениях в работе систем обдува фурменного окна, когда вырывающееся оттуда пламя распаляет несущие цепи, в результате чего они теряют свою прочность и рвутся.

При прогаре стыка днища с корпусом конвертера необходимо подать аварийный сигнал, немедленно прекратить продувку, конвертер повернуть в сторону прогара до прекращения течи металла, район прогара разделывается, затем его надо прощебенить, набить огнеупорной массой, после чего закончить продувку плавки, слить металл и тщательно провести подварку футеровки днища.

При прогаре завалочной стороны (спины) конвертера необходимо немедленно поднять конвертер в вертикальное положение, заделать летку, после плавки подварить спину конвертера.

При прогаре конвертера в районе летки необходимо прекратить слив металла, отвернуть конвертер в сторону завалки, разделать прогар, забить огнеупорной массой и магнезитовым кирпичом. После слива плавки произвести ремонт летки или подварку в районе летки. При невозможности заделать прогар необходимо скачать в чашу шлак, слит плавку через подмазанную горловину, раскислители подать вручную.

Избежать такие аварии можно только при строгом соблюдении обязанностей, возложенных на производственный персонал производственно-техническими, технологическими и должностными инструкциями.

Внедрение АСУ процессом раскисления и легирования стали при сливе в ковш из конвертера приводит к облегчению работы технологического персонала в ККЦ-1 за счет снижения дополнительных корректировочных операций (дополнительная доводка стали по химическому составу на УДМ) и автоматической подачи заданной (рассчитанной) дозы ферросплавов.