Технико-экономические расчеты при организации и планировании металлургического производства

С целью сокращения простоев в ремонте перед капитальным  ремонтом и после проводятся ремонты малого объема - Т1.

Простои печи  № 1 на ремонтах составят:

Т1 планируется  провести 7 раз, следовательно, простои  рассчитываются следующим образом

7 х 16 ч. : 24 = 4,7 (сут)

Т2 планируется  провести 3 раза, следовательно

3 х 24ч. : 24 = 3 (сут)

Итого простои  на текущих ремонтах печи № 2:

4,7 + 3 = 7,7 (сут).

КР-I :     50 (сут).

Номинальное время  работы печи определяем по формуле -

Тн = 365 - Ткап.р. - Ттек.р – Тпредрем. –Тпослерем ,         (1)

где – Тпредрем.=Тпослерем.=30 сут. (учитываются только для печи с    капитальным ремонтом)

Тогда номинальное время работы печи № 2 составит

Тн = 365 - 50 – 7,7 – 30 – 30 = 247,3 (сут)

 

Аналогичным образом  определяется номинальное время ДОМЕННОЙ ПЕЧИ № 2 (1719). В этом году не планируется проводить капитальный ремонт этой печи. Простои этой печи составят только остановки на текущие ремонты.

 

Т1:                     8 х 8ч. : 24 = 2,7(сут)

Т2:                     4 х 16ч. : 24 = 2,7 (сут)

Итого простоев на текущих ремонтах печи № 2 составят:

2,7 + 2,7 = 5,4 (сут)

Номинальное время  работы печи № 1 составит

Тн = 365 – 5,4 = 359,6 (сут)

 

Аналогично  определяется номинальное время ДОМЕННОЙ ПЕЧИ №3(1700). В текущем году не планируется проводить капитальный ремонт этой печи. Следовательно, простои этой печи составят только остановки на текущие ремонты.

 

Т1:                     8 х 8ч. : 24 = 2,7 (сут)

Т2:                     4 х 16ч. : 24 = 2,7 (сут)

Итого простоев на текущих ремонтах печи № 3 составят:

2,7 + 2,7 = 5,4 (сут)

Номинальное время  работы печи № 3 составит

Тн = 365 - 5,4 = 359,6 (сут)

 

2) ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ  ДОМЕННЫХ ПЕЧЕЙ И ИХ ВОЗМОЖНЫЙ ГОДОВОЙ ВЫПУСК ЧУГУНА.

 

Суточная производительность доменной печи :

 

Рсут  =   V/ К.и.п.о.        [т/сут]                                               (2)

где V - полезный объем доменной печи, м ^3;

К.и.п.о. - коэффициент  использования полезного объема печи.

 

ДОМЕННАЯ  ПЕЧЬ №1 (V = 3200, К.И.П.О. = 0,55 ) :

Доменная печь №1 специализируется на выпуске передельного чугуна (Ки.п.о.=0,55). В предремонтный  период (30 сут.) производительность печи снизится на 5 %. В течение 30 сут. после задувки печь будет работать с производительностью, пониженной на 10 %.

Таким образом, производительность печи № 1 разбивается  на 3 периода:

1) Во время  нормального периода выпуска   передельного чугуна:

Рсут.норм  = 3200 : 0,55 =  5818,2 (т / сут)

              2)После ремонта 20 сут. выпускается литейный чугун

             Пспослерем = (5818,2 *0,9)/1.26= 4155,9 т/сут

где 1.26 — коэффициент  трудности литейного чугуна (Ктр)

 

3) В предремонтный  период:

Рсут.предрем. = 5818,2 х 0,95  = 5527,3 (т / сут)

Возможный выпуск на планируемый год передельного чугуна :

Qгод. = 5818,2 х 247,3+30 х 5527,3 = 1761751,2(т)

 

Выпуск литейного  чугуна в послеремонтный период:

Qпослерем = 4155,9 *20 = 83118 т/г

Перевод чугуна из литейного в передельный:

Qпослерем*Ктр  = 83118*1,26 = 104728,7 условно-натуральных т/г

 

 

ДОМЕННАЯ  ПЕЧЬ № 2 (V = 1719 К.И.П.О. = 0,61) :

Расчет по печи № 1 производится с учётом того, что  здесь не проводится капитальный ремонт . Печь производит передельный чугун.

 

Pсут = 1719 : 0,61 = 2818,03(т / сут)

Qгод/пер. = 2818,03х 359,6 = 1013364,6 (т)

 

ДОМЕННАЯ  ПЕЧЬ № 3 (V = 1719 К.И.П.О. = 0,53) :

Аналогично  печи № 1 производится расчет по печи № 3. Печь специализируется на производстве передельного чугуна.

 

Pсут = 1719 : 0,53 =3243,4(т / сут)

Qгод/пер. = 3243,4х 359,6 = 1166326,6(т)

 

3) РАСЧЕТ ВЫПЛАВКИ  ЧУГУНА ПО ЦЕХУ (в пересчёте  на передельный).

 

Qобщ./пер.= 1761751,9+ 1013364,6 + 1166326,6= 3941443,1(т)

 

 

 

1.2.РАСЧЕТ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ МОЩНОСТИ  СТАЛЕПЛАВИЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА

 

Особенностью  сталеплавильного производства является обширный сортамент выплавляемых сталей, объединяемых в группы по видам: углеродистые, кипящие, спокойные, полуспокойные и т.д. Длительность плавки и производительность печей и конвертеров различны. Сортамент выплавляемых марок и видов стали согласуется с прокатными цехами - потребителями стальных слитков.

Сталеплавильные агрегаты останавливаются на капитальные  и текущие ремонты. Плановая величина простоев на указанных видах ремонтов определяется в соответствии с нормативной стойкостью огнеупорной кладки печи (свода), установленной системой технического обслуживания и ремонтов (ТОиР) оборудования. Нормативы длительности и периодичности капитальных ремонтов и текущих ремонтов приведены в табл. 3 .[2,c.117]

 

Таблица  3             

 

1.2.1. КОНВЕРТЕРНОЕ ПРОИЗВОДСТВО

 

В составе цеха установлено 3 конвертера. Масса плавки в жидкой стали 200 т . Выход годного  от массы жидкой 0,84 т/т. Конвертеры работают по  схеме: два в работе, один в резерве. 60 суток в год в цехе работает 3 конвертера одновременно.

Стойкость футеровки  определяется стойкостью участков наибольшего износа (футеровка цилиндрической части конвертера в районе шлакового пояса и в месте падения кусков лома при загрузке, футеровка горловины, а также летка). Существенное влияние оказывает качество огнеупоров. В настоящее время стойкость футеровки составляет 500 - 1000 плавок. [3]

 

  ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ПЕРИОДА ПЛАВКИ

- завалка металлолома  ........................................................5 мин;

- заливка чугуна ....................................................................5 мин;

- продувка ........................................................................….. 20 мин;

- повалка, отбор  проб, замер t°, ожидание анализа, задув ..5,5 мин;

- простои между  плавками ................................................ ..3 мин .

  t плавки = 5 + 5 + 20 + 5,5 + 4,5 = 42 (мин)

 

  НОМИНАЛЬНОЕ ВРЕМЯ РАБОТЫ КОНВЕРТЕРА (включая горячие ремонты)

Тном общ= 305 х 2 + 60 х 3 = 790 (сут х конверт.)

Тном (1к) = 790 / 3 = 263,3 (сут)

Планируемое количество номинальных суток двух работающих конвертеров 305 суток  , третьего - 60 суток. Всего номинальных суток работы конвертеров по цеху 790 суток или в среднем на один конвертер – 263,3 суток.

 

  ДЛИТЕЛЬНОСТЬ КАМПАНИИ при 700 плавок

Т кампании = 700 х t плавки : 1440 [сут]                     (6)

Т кампании = 700 х 42 : 1440 = 20,4 (сут)

 

Номинальная длительность кампании (с учётом длительности горячих ремонтов 3% к номинальному времени)

Т камп.ном. = 20,4/(1-0,031)= 21,05 (сут)

 

  КОЛИЧЕСТВО КАМПАНИЙ

 

Nкам = Тном (1к) / Ткамп.ном                                 (7)

 

Nкам = 263,3/ 21,05 = 12,5(13)

При проведении капитального ремонта выполняются  все работы по смене футеровки, следовательно, количество холодных ремонтов :

Nхол.рем = 13- 1 = 12

 

  ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ПРОСТОЕВ КОНВЕРТЕРА НА РЕМОНТАХ

Тхол.рем. = Nхол.рем. х t хол.рем.  (сут)

Т хол.рем = 12 х  4 =48 (сут)

Т кап.рем = 8 (сут)

 

НАХОЖДЕНИЕ  КОНВЕРТЕРА В РЕЗЕРВЕ 

 

Трез = 365 - ( Тном (1к) + Тхол.рем + Ткап.рем )  [сут]             (8)

 

Трез = 365 - ( 263,3 + 48+ 8 ) = 45,7 (сут)

 

           ДЛИТЕЛЬНОСТЬ ГОРЯЧИХ РЕМОНТОВ  при их продолжительности 3,1 % от Тном (1к)

Тг.рем.  = 263,3 х 0,031 =8,16(сут)

 

  ФАКТИЧЕСКОЕ ВРЕМЯ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ  РАБОТЫ ОДНОГО КОНВЕРТЕРА

 

Тфакт(1к) = Тном (1к) – Тг.рем.      [сут]                  (9)

 

Тфакт = 263,3 -8,16 = 255,1 (сут)

 

  СУТОЧНАЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ КОНВЕРТЕРА

 

Pсут = 1440 х C х Кв.г. х Ки / t плавки   [т]                     (10)

 

где C - масса плавки в жидкой стали, т

Кв.г. - коэффициент  выхода годного,

Ки - коэффициент использования рабочего времени,

Ки=1, т.к. при  расчёте в t плавки были включены простои между плавками.

Pсут = 1440 х 200 х 0,84х 1 /  42 = 5760(т)

 

  ВОЗМОЖНЫЙ ВЫПУСК СТАЛИ КОНВЕРТЕРНЫМ  ЦЕХОМ ЗА ГОД

S Qгод = Pсут х Тфакт(1к) х кол-во конвертеров    [т]          (11)

 

SQгод = 5760 х 255,1 х 3 = 4408128  (т)

 

 

 

1.2.2 Обоснование необходимого количества  и пропускной способности МНЛЗ.

 

Задание:

Плотность стали 7,8 т/м3 

Разливаются заготовки  сечением 260мм на 300 мм, V=1,3 м/мин.

количество  ручьёв 2 шт, масса металла в ковше 100т.

Время ввода  затравки 20 мин, время вывода затравки 16 мин, Квг=0,95, Кисп.вр.МНЛЗ=0,83

40% плавок разливаются  сериями по 5 плавок,

30% плавок разливаются  сериями по 8 плавок,

30% плавок разливаются  сериями по 10 плавок.

Капитальный ремонт МНЛЗ 15 сут, ТОИР 18 сут, резерв 25 сут.

Рассчитаем длительность разливки одной плавки

tм=B/(n*S*V*ρ)

где K-масса металла  в ковше, т.

n-количество  ручьев, шт.

S-площадь поперечного  сечения, м2

V-линейная скорость  разливки, м/мин.

ρ-плотность стали, т/м3 .

рассчитаем S =260/1000*300/1000= 0,078 м3

Тм=100/(2*0,078*1,3*7,8)=63,2 мин.

 

Рассчитаем  Тн=365- Ткап.рем,- ТТОИР -Т резерв=365-15-18-25=307 дн

Годовую производительность МНЛЗ можно  рассчитать по  формуле

 

 

где  m-число плавок в серии без перерыва.

 

tП –длительность  паузы (подготовка к разливке)

 

tП =20+16=36 мин

 

Рассчитаем  годовую производительность МНЛЗ сериями  по 5 плавок

 

т/год

 

Рассчитаем  годовую производительность МНЛЗ сериями  по 8 плавок

 

 

т/год

Рассчитаем годовую производительность МНЛЗ сериями по 10 плавок

 

т/год

Рассчитаем годовую производительность МНЛЗ если

 

40% плавок разливаются  сериями по 5 плавок,

30% плавок разливаются  сериями по 8 плавок,

30% плавок разливаются  сериями по 10 плавок.

 

QобщМНЛЗ = 495142,16*0,4+514889,33*0,3+521826,47*0,3=509071,6 т/год

Обоснование необходимого количества МНЛЗ

 

т.к. конвертерный цех  способен произвести 4408128 тонн стали в год, необходимо

4408128/509071,6=8,7(шт)

Следовательно для разливки всей стали конвертерного  цеха необходимо 9 МНЛЗ.

Qобщ 9 МНЛЗ =9*509071,6=4581644,4 т/год. 

 

 

 

1.3. РАСЧЁТ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ  МОЩНОСТИ ПРОКАТНОГО ПРОИЗВОДСТВА

 

 

 

1.3.3. ЦЕХ ГОРЯЧЕЙ  ПРОКАТКИ

 

Прокатный стан горячей прокатки(сортовой прокатный  стан)

 

1)Среднечасовая  производительность стана с учетом  сортамента

 

Рчас.сред.= 100/å(d_i / Р_i)     [т/ч]                       (22)

где d_i – доля i – го профилеразмера в объёме выпуска, %

      Р_i – часовая производительность по i – му профилеразмеру, т/ч

Рчас.сред = 100/  (60 / 210 + 25/ 195 + 15/180 ) = 201,1  (т/ч)

 

2) Определяется  фактическое время работы стана

Тном = 365 -9 - 11 = 345 (сут)

Тфакт = 345 – 0,12 х 345 = 303,6 (сут)

 

3) Годовой возможный  выпуск продукции станом 

Qгод = 201,1 х 24 х 303,6= 1465295,04 (т)

 

В том числе:

Уголок        1465295,04  х 0,6 = 879177,02.(т)

швеллер     1465295,04  х 0,25 = 366328,76  (т)

балка           1465295,04 х 0,15 = 219794,26 (т)

 

ЦЕХ ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ

 

Прокатный стан холодной прокатки

 

1) Фактическое  время работы стана 

Тном = 365 - 9 - 10 = 346 (сут)

Тфакт = 346 - 0,12 х 346 = 304,48 (сут)

 

2) Возможный  годовой выпуск

Qгод = 240 х 24 х 304,48 = 1753804,8 (т)

 

 

2.СОСТАВЛЕНИЕ  ГОДОВОЙ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ

ПРОГРАММЫ ПРЕДПРИЯТИЯ

 

Составленный  план производства должен быть увязан с возможностями выпуска продукции, пропускной способностью оборудования, которым располагает предприятие, финансовым планом и т.д. В курсовом проекте расчет производственной программы производится на основе рассчитанных производственных возможностей и данных о рынке сбыта продукции. Согласно правилам составления производственной программы, расчет ведётся в последовательности, обратной технологическому процессу, начиная с цехов, производящих конечную продукцию (прокатных цехов), затем изготавливающих полуфабрикаты и т.д.

 

2.1. ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ  ПРОГРАММА ЦЕХА ГОРЯЧЕЙ ПРОКАТКИ

 

Продукция прокатных  агрегатов предприятия может  производиться: для других предприятий, для нужд собственного капитального строительства и капитальных ремонтов, для эксплуатационных нужд.

Согласно исходным данным предприятие может реализовать  продукцию стана цеха горячей прокатки от его производственной возможности в объеме: