.5.3 Отходы в прокатных цехах
При прокатке заготовки также образуются возвратимые и невозвратимые отходы. Первые могут использоваться в качестве шихты для электропечей. Для оценки количества отходов в прокатных цехах необходимо располагать данными о выходе годного (ВГ) или о коэффициенте расхода (КР) и схемой прокатки металла. Выход годного определяется потерями при прокатке: угаром при нагреве заготовки перед прокаткой, обрезью концов, включая потери при зачистке, браком и недокатом.
Выход годного считают в процентах от массы
заготовки:
ВГ = 100 - П(3.3)
где П - потери, %.
Другой показатель - коэффициент расхода (КР),
характеризует расход заготовки на 1т годного. Он представляет собой величину,
обратную выходу годного :
КР = 100 / (ВГ)(3.4)
Выход годного из заготовок на современных сортовых станах (в соответствии с формулой 3.3) колеблется в среднем от 91% до 96%, при чем большие значения относятся к мелкосортным, полосовым и проволочным станам.
В соответствии с формулой 3.4
КР = 100 / (91-96) = 1,099 - 1,041.
В таблице 3.8 приведена принятая на РУП “БМЗ”
классификация выплавляемых марок сталей.
Таблица 3.8- Сортамент сталей, выплавляемых на РУП “БМЗ”
|
Наименование группы |
Марки стали |
Производство, т/год |
|
1 |
2 |
3 |
|
Рядовая |
Ст1сп, Ст2сп, Ст3сп, Ст5сп, 460В и т.д. |
1105040 |
|
Низколегированная |
460В(32), 460(40), 35ГС, 35Г, 25Г2С и т.д. |
128511 |
|
Качественная |
1026, 20, 40, 2С45 и т.д. |
133916 |
|
Легированная |
09Г2С, ШХ 15, 25ХГТ, 40Х и т.д. |
44138 |
|
Никельсодержащая |
817М40, 20ХГНМ, 20ХН3А, 40ХН и т.д. |
12049 |
|
Кордовая |
70К, 70Б, 70РМЛ, 75К и т.д. |
95819 |
|
Высокопрочная кордовая |
80К, 85К |
53803 |
|
Итого |
|
1573176 |
В таблице 3.9 приведены основные характеристики
прокатных станов РУП “БМЗ”.
Таблица 3.9 - Характеристика прокатных станов РУП “БМЗ”
|
Агрегат |
Характеристика |
Годовое производство, т |
|
Стан 850 |
Крупносортовой, одноклетьевой, реверсивный. Сортамент: круг 80-150мм, квадрат 100х100; 125х125мм. |
404592 |
|
Стан 320 |
Мелкосортовой, непрерывный, 20 клетьевой. Сортамент: круг 20-80мм, квадрат 20х20 - 80х80мм, шестигранник 20/80мм, арматура, |
662868 |
|
Стан 150 |
Проволочный, непрерывный, 26 клетьевой. Сортамент: катанка 4-10мм, арматура 5,5-12,5мм. |
357081 |
Опираясь на сортамент выплавляемых в цехе марок
сталей, выбранное сечение заготовок, отливаемых на МНЛЗ, рассчитываем
количество возвратимых и невозвратимых отходов и потребность в шихте на 1т
заготовки. Результаты расчетов сводятся в таблицу 3.10.
Таблица 3.10-Собственные отходы ЭСПЦ-1,2 и потребность в металлошихте
|
Группа марок |
Произ-водство, т/год |
Скрап % |
Скрап, т |
Угар, % |
Всего, т/год |
Потреб-ность м/шихте, т/год |
|
|
1 |
1105040 |
0,5 |
5525,2 |
7 |
77352,8 |
82878 |
1187918 |
|
2 |
128511 |
0,5 |
642,56 |
8 |
10280,88 |
10923,4 |
139434,4 |
|
3 |
133916 |
0,5 |
669,58 |
8 |
10713,28 |
11382,9 |
145298,9 |
|
4 |
44138 |
0,5 |
220,69 |
9 |
3972,42 |
4193,1 |
48331,1 |
|
5 |
12049 |
0,5 |
60,2 |
9 |
1084,4 |
1144,6 |
13193,6 |
|
6 |
95819 |
0,5 |
479 |
10 |
9581,9 |
10060,9 |
105879,9 |
|
7 |
53803 |
0,5 |
269,01 |
10 |
5380,3 |
5649,3 |
59452,3 |
|
Всего |
1573176 |
0,5 |
7866,2 |
- |
118365,9 |
126232, |
1699408 |
Данные таблиц 3.8, 3.9 и 3.10 совместно с
принятой на заводе схемой прокатки позволяют составить баланс металла по заводу
и определить годовую потребность в привозном ломе (таблица 3.11).
Таблица 3.11 - Величина обрези и угара при газорезке заготовок отливаемых на МНЛЗ
|
Сечение мм |
Производство, т |
Обрезь, % |
Обрезь, т |
Угар, % |
Угар, т |
Всего, т |
|
круглое 200 |
1125761 |
0,4 |
4503 |
0 |
0 |
4503,4 |
|
250х300 |
255880 |
1,6 |
4094,08 |
0,6 |
1535,3 |
5629,4 |
|
300х400 |
191226 |
1,8 |
3442 |
0,8 |
1529,8 |
4971,8 |
|
Всего |
1572867 |
3,8 |
12039,08 |
1,4 |
3065,1 |
15104,6 |
С учетом величины обрези и угара на МНЛЗ (данные таблиц 3.10 и 3.11) потребность в металлошихте составляет 1714512,7т.
Следовательно, выход годного в общем по ЭСПЦ-1,2 составляет 91,7%.
Составим баланс металла (таблица 3.12).
Таблица 3.12 - Баланс металла по прокатным цехам, тыс.тонн
|
Статьи балансов |
Группа марок стали |
Сумма тыс. т |
||||||
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
|
Стан 850 |
||||||||
|
отходы |
5,7 |
0 |
2,9 |
1,4 |
0,2 |
2,2 |
1 |
14,9 |
|
угар |
1,2 |
0 |
0,6 |
0,3 |
0,2 |
0,5 |
0,2 |
3,3 |
|
Годный прокат |
102,3 |
0 |
128,55 |
42,43 |
11,6 |
93,11 |
52,6 |
428 |
|
Поступило |
109,2 |
0 |
132,05 |
44,1 |
12,04 |
95,8 |
53,8 |
447,1 |
|
Стан 320 |
||||||||
|
отходы |
16,2 |
2,4 |
0,04 |
0 |
0 |
0 |
0 |
186,4 |
|
угар |
1,9 |
0,3 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
2,3 |
|
Годный прокат |
541 |
79,4 |
1,4 |
0,14 |
|
|
|
641,9 |
|
Поступило |
559,1 |
82,1 |
1,44 |
0,14 |
0 |
0 |
0 |
662,8 |
|
Стан 150 |
||||||||
|
отходы |
7,6 |
0,7 |
0,3 |
0,3 |
0 |
2,1 |
1 |
12 |
|
угар |
1,3 |
0,1 |
0,1 |
0 |
0 |
0,3 |
0,2 |
2 |
|
Годный прокат |
219,1 |
19,7 |
9,5 |
8 |
0 |
59,8 |
28 |
345 |
|
Поступило |
228 |
20,5 |
9,9 |
8,3 |
|
62,2 |
29,2 |
357 |
Выход годного составляет:
Для стана 850 (428906/447106)·100 = 95,9%
Для стана 320 (641931/662871)·100 = 96,8%
Для стана 150 (345081/357081)·100 = 96,6%
В среднем для прокатных станов выход годного составляет 96,4 %.
Сквозной выход годного на участках ЭСПЦ - прокатные станы составляет 88,39 %.
В таблице 3.13 покажем общее количество
возвратимых отходов.
Таблица 3.13 - Общее количество возвратимых отходов, тонн
|
Источник |
Группы марок стали |
Сумма, т |
||||||
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
|
Из ЭСПЦ |
||||||||
|
печи |
5522,17 |
642,2 |
669,36 |
220 |
60 |
475 |
265 |
7866,24 |
|
МНЛЗ |
12039,08 |
|||||||
|
Из прокатных цехов |
||||||||
|
Со стана 850 |
5700 |
1500 |
2900 |
1400 |
200 |
2200 |
1000 |
14900 |
|
Со стана 320 |
16200 |
2400 |
40 |
0 |
0 |
0 |
0 |
18640 |
|
Со стана 150 |
7600 |
700 |
300 |
300 |
0 |
2100 |
1000 |
12000 |
|
Всего |
65445,32 |
|||||||
Годовая потребность в привозном ломе рассчитаем
по формуле:
ГПлом=ГПмет.ш. - ГПвозр.отх (3.5)
Следовательно, годовая потребность в привозном ломе в соответствии с формулой 3.5:
ГПлом= 1714512,7 - 65445,32 = 1649067 т/г
.5.4 Расчет материального баланса плавки
Для упрощения расчет ведется на 100 кг.
металлошихты. Химический состав шихтовых материалов приведен в таблице 3.14.
Химический состав применяемых шлакообразующих приведен в таблице 3.15. Состав
металлошихты в завалку представлен в таблице 3.16.
Таблица 3.14 - Химический состав шихтовых материалов
|
Состав шихты, % |
С |
Si |
Mn |
P |
S |
Cr |
Ni |
Сu |
|
|
|
|
|
не более |
||||
|
Углеродистый лом 2А,3А |
0,3 |
0,2 |
0,4 |
0,05 |
0,05 |
- |
0,2 |
0,3 |
|
Легированный лом Б1,Б3 |
0,7 |
0,6 |
0,7 |
0,03 |
0,03 |
1,1 |
0,3 |
0,3 |
|
FeSiMn 75 |
0,05 |
12 |
75,0 |
0,35 |
0,03 |
- |
- |
|
|
FeMn 78 |
7,0 |
2,0 |
78,0 |
0,35 |
0,03 |
- |
|
- |
|
FeSi 65 |
- |
65 |
0,4 |
0,05 |
0,02 |
- |
|
- |
|
FeCr 850 |
8,0 |
2,0 |
- |
0,03 |
0,08 |
65 |
- |
|
|
Науглероживатель тип «С» |
99,0 |
- |
- |
- |
0,04 |
- |
- |
- |
|
Кокс |
80,0 |
- |
- |
- |
2,0 |
- |
|
|
Таблица 3.15 - Химический состав шлакообразующих
|
ШОС % |
СаО |
MgO |
SiO2 |
Al2O3 |
Fe2O3 |
P2O5 |
CO2 |
S |
Al |
CaF2 |
|
Известь |
92 |
3,3 |
2,5 |
1,0 |
0,60 |
0,10 |
0,20 |
0,01 |
- |
- |
|
Плавиковый шпат |
0,40 |
- |
3,1 |
0,2 |
0,8 |
- |
0,3 |
0,2 |
- |
95,0 |
|
АКС |
- |
- |
- |
53-75 |
- |
- |
- |
- |
23-35 |
- |
3.5.5 Период плавления шихты
Таблица 3.16 - Химический состав металлошихты в завалку
|
Материал |
Вескг |
C |
Si |
Mn |
P |
S |
Cr |
Ni |
Cu |
Fe |
|
Лом 2А,3А |
70 |
0,21 |
0,14 |
0,28 |
0,035 |
0,035 |
- |
0,14 |
0,21 |
68,95 |
|
Лом Б1,Б3 |
30 |
0,21 |
0,18 |
0,21 |
0,009 |
0,009 |
0,33 |
0,09 |
0,09 |
28,87 |
|
Всего |
100 |
0,42 |
0,32 |
0,49 |
0,044 |
0,044 |
0,33 |
0,23 |
0,3 |
97,82 |
Во время плавления в печь загружают [ 10 ]:
Известь - 4%; кокс - 0,4%
Во время плавления окисляются следующие элементы:
Углерод
угар углерода шихты составит 20% :0,42 · 0,2 = 0,084 кг;
останется углерода в металле: 0,42 - 0,084 = 0,336 кг.
Кремний
угар кремния составит 70%:
перейдет в шлак кремния 0,32 · 0,7 = 0,224;
останется кремния в металле 0,32 - 0,224 = 0,096 кг.
Марганец
угар марганца составит 50%:
перейдет марганца в шлак 0,49 · 0,5 = 0,245 кг;
останется марганца в металле 0,49 - 0,245 = 0,245 кг.