Использование статистического моделирования для обоснования рациональной технологии производства стали в условиях АО "Уральская сталь"
Автор: Шаповалов Алексей Николаевич
Журнал: Бюллетень науки и практики @bulletennauki
Рубрика: Технические науки
Статья в выпуске: 11 (24), 2017 года.
Бесплатный доступ
В условиях АО «Уральская Сталь» наиболее затратной технологической задачей при производстве высококачественной стали является обеспечение требуемого содержания серы. Выполнен анализ удаления серы в процессе производства высококачественной стали в технологических условиях АО «Уральская Сталь». Установлено повышение содержания серы в чугуне на 0,007-0,010% от выпуска из доменной печи до заливки в дуговую сталеплавильную печь. Обоснованна необходимость предварительной десульфурации чугуна перед его заливкой в дуговую сталеплавильную печь. Разработана методика расчета затрат на десульфурацию чугуна, выплавку и ковшевую обработку стали в зависимости от качества исходной шихты по содержанию серы. В основу методики положены материальные и тепловые балансы процессов, а также статистические закономерности поведения серы при десульфурации чугуна, в процессах выплавки и ковшовой обработки стали. Создана программа расчета суммарных издержек на производство стали заданного качества, позволяющая оптимизировать технологию производства стали с требуемым содержанием серы с учетом достижения минимальных издержек производства. Приведены результаты оптимизации технологии выплавки высококачественной стали с использованием десульфурации чугуна в условиях ОАО «Уральская сталь». В ценовых условиях 2014 года, при среднем содержании серы в чугуне из доменного цеха 0,019%, минимальные издержки на производство стали с содержанием серы 0,005% в ЭСПЦ (при доле чугуна в металлошихте 40%) обеспечиваются при организации внепечной десульфурации чугуна до содержания серы 0,006%. При ориентировочных затратах на строительство установки по внедоменной десульфурации чугуна в 0,5 млрд руб, срок окупаемости в условиях ЭСПЦ АО «Уральская Сталь» составит менее 5 лет.
Десульфурация чугуна, доменная плавка, электродуговая плавка, ковшовая обработка стали, высококачественная сталь
Короткий адрес: https://sciup.org/14111310
IDR: 14111310 | УДК: 669.1: | DOI: 10.5281/zenodo.1048455
The use of statistical modelling to justify a rational technology of steel production in the conditions of JSC Ural steel
In the conditions of JSC Ural Steel, the most costly technological task in the production of high-quality steel is to provide the required sulfur content. The analysis of the sulfur removal in the production of high quality steel in the technological conditions of JSC Ural Steel was performed. An increase in the sulfur content of the pig iron at 0,007-0,010% of the tapping from the blast furnace until used in an electric arc furnace was founded. The need for preliminary hot metal desulphurization before pouring in the electric arc furnace was justified. The method of calculating the cost of hot metal desulphurization, and the performance of the electric arc furnaces and ladle-furnace, depending on the quality of the initial charge on the sulfur content was developed. The methodology is based on material and thermal balances of processes, as well as statistical patterns of sulfur behavior during the hot metal desulphurization, the steel smelting in the electric arc furnaces and ladle-furnace. A program has been created for calculating the total costs for the production of steel of the required quality, which makes it possible to optimize the technology of steel production with the required sulfur content, taking into account the achievement of minimum production costs. The results of optimization technology of smelting high quality steel with using hot metal desulphurization at JSC Ural Steel were presented. In price terms in 2014, with an average sulfur content of the pig iron from the blast furnace 0.019%, the minimum cost of production of steel with a sulfur content of 0.005% (with the share of liquid pig iron in the metal stock to 40%) are provided at the organization ladle hot metal desulphurization to a sulfur content of 0.006%. With an estimated cost of building an installation for the hot metal desulphurization at 0.5 billion rubles, the payback period under conditions of JSC Ural Steel will be less than 5 years.
Список литературы Использование статистического моделирования для обоснования рациональной технологии производства стали в условиях АО "Уральская сталь"
- Серов Ю. В., Михалевич А. Г. Оценка эффективности повышения качества передельного чугуна в соответствии с требованиями сталеплавильного производства//Металлург. 1982. №2. С. 9-12.
- Старов Р. В., Емельянов И. Я., Адаменко Л. П. Технико-экономическая эффективность применения обессеренного чугуна при выплавке стали в 350-тонных конвертерах//Металлургическая и горнорудная промышленность. 1982. №3. С. 12-14.
- Антипов И. С., Мещеряков А. А., Невмержицкий Е. В. и др. Повышение качества чугуна -одна из основных задач производства качественной стали//Сталь. 1988. №7. С. 7-12.
- Шаповалов А. Н., Кропотов В. К. Оптимальное содержание серы в чугуне для внедоменного обессеривания//Металлург. 1997. №12. С. 14.
- Шаповалов А. Н., Кропотов В. К., Дружков В. Г Рациональная степень десульфурации чугуна в доменной печи с учетом последующей внеагрегатной обработки//Теория и технология металлургического производства. Вып. 1. Магнитогорск: МГТУ, 2001. С. 10-15.
- Шаповалов А. Н. Разработка сквозной технологии производства стали заданного качества в условиях ОАО «Уральская Сталь»//Металлург. 2012. №2. С. 41-43.
- Красавцев Н. И., Корнеев Ю. А., Мачикин В. И., Красавцев И. Н. Внедоменная десульфурация чугуна. Киев: Техника, 1975. 120 с.
- Борнацкий И. И., Мачикин В. И., Живченко В. С. и др. Внепечное рафинирование чугуна и стали. Киев: Техника, 1979. 168 с.
- Кудрин В. А. Внепечная обработка чугуна и стали. М.: Металлургия, 1992. 336 с.
- Zhang M., Zeng J. H. Study on Refining Technology of Low-Sulfur Steel//Advanced Materials Research. 2012. V. 418-420. P. 196-200.
- Шаповалов А. Н. Эффективность десульфурации чугуна при производстве высококачественной стали в условиях ОАО «Уральская Сталь»//Машиностроение: сетевой электронный научный журнал. 2013. №1. С. 34-37.
- Никулин А. Ю. Математическое моделирование кинетики растворения реагентов при внепечной обработке черных металлов: дисс. … д-ра техн. наук. Магнитогорск, 1997. 340 с.
- Ганчев А. В., Гонсалес О., Чижикова В. М. и др. К математической модели внепечной десульфурации чугуна//Известия вузов. Черная металлургия. 1992. №7. С. 16-19.
