АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 7
1 ОБОСНОВАНИЕ АКТУАЛЬНОСТИ ТЕМЫ ВКР 8
1.1 Влияние температуры нагрева лома на выплавку в ДСП 8
2 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ 11
3 СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ ПЕРЕДОВЫХ
ТЕХНОЛОГИЙ И РЕШЕНИЙ ПО УТИЛИЗАЦИИ ВЭР ДСП 13
3.1 Влияние различных способов загрузки и температуры нагрева лома 13
3.2 Установка нагрева лома без рециркуляции отходящих газов 15
3.3 Двухкамерная установка нагрева лома с рециркуляции отходящих
газов 17
3.4 Трехступенчатый подогреватель лома без рециркуляции отходящих
газов 18
3.5 Топливо-дуговой сталеплавильный агрегат 20
3.6 Дуговая печь с постоянного тока CONTIARC 21
3.7 Дуговая печь постоянного тока COMELT 23
3.8 Двухэлектродная дуговая печь постоянного тока 24
3.9 Шахтная печь с удерживающими пальцами 25
3.10 Дуговая печь (процесс) EOF 27
4 СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 30
4.1 Тепловой баланс нагрева стального лома 30
4.2 Тепловой расчет водохлоождаемой трубы 35
4.3 Аэродинамический расчет 35
4.4 Расчет горения топлива 38
4.5 Определение расхода природного газа 42
5 НАУЧНАЯ ЧАСТЬ 44
5.1 Расчет температуры подогрева металлошихты 44
5.2 Определение температуры газов на выходе их нагреваемой зоны 51
5.3 Конструктивный расчет 53
5.4 Технология предварительного нагрева лома 54
6 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ 56
6.1 Энергосбережение в ДСП 56
7 ВОПРОСЫ ЭКОЛОГИИ 59
7.1 Расчет рукавного фильтра 59
8 АВТОМАТИЗАЦИЯ 63
8.1 Характеристика производственного объекта как объекта
автоматизации 63
9 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 65
9.1 Тепловой режим эксплуатации ДСП ГОСТ-11.8.345 65
9.2 Средства измерения контрольных приборов ГОСТ-11.1.567 66
9.3 Устройство и обслуживание электропечей ГОСТ-12.734 67
10 ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ 71
10.1 Техноэкономический расчет 71
10.1.1 Смета капитальных затрат 71
10.1.2 Расчет текущих затрат 72
10.1.3 Расчет срока окупаемости проекта 76
10.2 SWOT - анализ вариантов проектных решений 80
10.3 Планирование целей предприятия и проекта 81
10.3.1 Планирование целей предприятия в пирамиде целеполагания 81
10.3.2. Планирование целей проекта в дереве целей 83
10.3.3 Поле сил эффективности реализации проекта 84
10.3.4 Ленточный график Ганта 865
10.4 Основные технико-экономические показатели проекта 876
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 887
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 89
Одним из самых перспективных способов плавления металлов является электрометаллургия. Несмотря на определенные недостатки, связанные с тем, что электроэнергия проходит ряд сложных трансформаций (сначала топливо превращается в тепло в тепловых электростанциях, после чего передаётся на большие расстояния, а затем преобразуется снова в тепло, необходимое для нагрева материалов в печи), в результате которых до потребителя доходит не более четвёртой части энергии топлива, сжигаемого на электростанциях, электронагрев имеет ряд явных, неоспоримых преимуществ по сравнению с непосредственным использованием энергии топлива:
- возможность концентрации энергии в небольших объёмах и, следовательно, получения таких высоких температур, которые не могут быть достигнуты другим путём;
- возможность необходимого распределения тепла в небольших объёмах, что позволяет нагревать крупные массы изделий или материалов с большой точностью и равномерностью;
- лёгкость управления выделением тепловой энергии, что позволяет регулировать ход технологического процесса и автоматизировать его;
- возможность работы в вакууме или защитной атмосфере;
- лёгкость конструирования полностью автоматизированных и механизированных агрегатов;
Основным фактором снижения себестоимости в производстве электростали является замена электрической энергии на более дешёвые альтернативные виды - природный газ, жидкое топливо и уголь. Особое значение имеет фактор снижения потребления электроэнергии, стоимость которой в составе общей себестоимости составляет примерно 50 - 60 %. Потребление электрической энергии в прошлом снижалось в основном за счёт применения газо-кислородной техники, а в дальнейшем может быть снижено за счёт использования тепла отходящих газов.
Для этих целей на протяжении последних 40 - 50 лет были созданы различные виды конструкций предварительного подогрева лома. Основными типами из них являются: автономные установки сушки и подогрева лома, использующие энергию природного топлива, установки предварительного подогрева лома с использованием тепла отходящих газов в сосуде вне агрегата печи, подогрев лома в системах подачи шихты, интегрированные установки подогрева лома (шахтные печи) и ряд других типов установок. Они достигли показателей экономии электроэнергии, которые лежат в пределах 30 - 80 кВт ч/т [2].
Внедрение интегрированных установок дало большой скачок в развитии и интенсификации процесса предварительного подогрева лома. Они решили ряд проблем, связанных с транспортировкой горячего лома, и устранили длинные газоходы, которые часто выходили из строя и были дорогими в обслуживании. Экономия электроэнергии на данных типах установок составляет 70 - 100 кВ.тч/т, время плавки сократилось до 36 мин [2].
Внедрение интегрированных установок дало большой скачок в развитии и интенсификации процесса предварительного подогрева лома. Они решили ряд проблем, связанных с транспортировкой горячего лома, и устранили длинные газоходы, которые часто выходили из строя и были дорогими в обслуживании.
В работе на основании анализа литературных и производственных данных была выбрана оптимальная конструкции дуговой сталеплавильной печи с предварительным, подогревом стального лома. Эта установка отвечает всем заданным критериям, и подходит по конструктивному исполнению. В результате работы этой установки снижается расход электроэнергии 25 %, расход электродов снижается 8 %. Снижение времени плавление в ДСП - 120 на 10 -15 минут, обеспечивается нагретым ломом. Производительность печи увеличилась.
Проведенные расчеты показали, что в результате применения разработанных мероприятий и внедрения установки предварительного нагрева лома в ЭСПЦ АО «НЗХС» наблюдается следующий экономический эффект:
- прибыль от реализации продукции увеличивается на 5342 млн. руб;
- себестоимость стали уменьшилась на 550 руб./т;
- срок окупаемости капитальных вложений составляет 0,62 года.
