» » Оптимизация технико-экономических показателей выплавки стали в индукционной печи
17.01.2015

Оценка эффективности использования хромосодержащих брикетов в сравнении со стандартным феррохромом приведена в ценах на рынке ЕС на 16 октября в 2010 г.
При применении хромосодержащих брикетов за ТУУ 322-297-04-96 (улучшившего качества с изменениями и дополнениями), цена которых взята 1460,56 долл. США за 1 т, расчет будет таким.
Среднее значение содержания хрома в 1 т расплава стали Х12МФ-МП составляет 11,5...12,5%, то есть в среднем 12% мас., или 120 кг.
Средняя масса одной плавки - 4 т.
Количество хрома в одной плавке: 4x120 = 480 кг.
При выплавке стали с использованием феррохрома ФХ010Б, ФХ015Б:
- из феррохрома усваивается хрома 13,26*96% /1000 = 1,27%, или 0,0127 т;
- из легированных компонентов шихты на плавку, стоимость которой 270,507 долл. США./т, вносится: 12 - 1,27 = 10,73%, или 0,1073 т.
Расходы по элементу "хром" на выпуск 1 тонны стали рассчитываются по формуле:
Оптимизация технико-экономических показателей выплавки стали в индукционной печи

где З' - расходы по элементу "хром", долл. США/т; B1, B2 - соответственно, количество элемента, который перешел в сплав из феррохрома и легируюших добавок, т; Ц1, Ц2 - стоимость ФХ010Б и ФХ015Б и легирующих элементов, долл. США.
Тогда расходы по элементу "хром" при использовании ФХ010Б и ФХ015Б на выпуск 1 т стали составляют 65,67 долл. CШA.
При полной замене феррохрома на хромосодержащие брикеты затраты по элементу "хром" рассчитанные также по формуле (9.63) составляют 47,58 долл. на выпуск 1 т стали.
Экономию по расходам на хром можно рассчитать по формуле:
Оптимизация технико-экономических показателей выплавки стали в индукционной печи

где E1 - экономия по расходам на хром, долл. США/т.
Экономия по расходам на хром при полной замене феррохрома на хромосодержащие брикеты составляет 18,10 долл. США/т.
Тогда экономия по элементу "хром" на одной плавке будет составлять:
Оптимизация технико-экономических показателей выплавки стали в индукционной печи

При годовом объеме выплавки стали марки Х12МФ-МП 1500 т экономия будет составлять 27143,8 долл. США.
При полной замене феррохрома на хромосодержащие брикеты затраты по элементу "хром" составляют 47,46 долл. США на выпуск 1 т стали.
Тогда экономия по элементу "хром" на 1 т выплавляемой стали составляет 8,42 долл. США, на одной плавке- 33,67 долл. США, размер годовой экономии составляет 12625,94 долл. США.
При использовании ФХ900Б, ФХ010Б, ФХ015Б удельная затрата электроэнергии составляет 950-1000 кВт*час. (на 1т стали приблизительно 975 кВт*час), Цена электроэнергии - 0,643 грн/кВт-час, или 0,081 долл. США/кВт*час
При использовании хромосодержащих брикетов за счет более быстрого растворения элементов в расплаве стали потребление электроэнергии снижается в среднем на 5% и составляет 975*(1-0,05) = 926,25 кВт*час. /т.
Экономия по статье "Электроэнергия" на 1т стали:
Оптимизация технико-экономических показателей выплавки стали в индукционной печи

Тогда на годовой объем выплавки экономия по статье "Электроэнергия" будет составлять 5914,38 долл. США. Общая экономия определяется как суммарная экономия по всем статьям и составляет на 1 т стали 30,46 долл. США, а на годовой выпуск - 45684,12 долл. США (рис. 9.9).
Оптимизация технико-экономических показателей выплавки стали в индукционной печи

В результате проведенных расчетов новая себестоимость 1 т стали марки X12МФ-МП составляет 577,46 долл. США.
Оптимизацию технико-экономических показателей выплавки стали в индукционной печи с использованием нового легирующего материала на основе хрома проводили путем анализа и отбора наиболее значимых функциональных зависимостей и построения математической модели. Для этого в промышленных условиях проведем активный эксперимент с изменением ведущих технико-экономических показателей в наиболее возможных широких пределах. Результаты моделирования основных параметров усвоения хрома расплавом стали из хромосодержащих брикетов при выплавке в индукционной печи приведены на рис. 9.10.
Определена система количественных признаков (уі, х) при i = 1, ..., 6, где у1,у2, у3, у4, у5, у6, - расход хромосодержащих брикетов, кг/т.
Каждая зависимость указанного вида является рядом дискретных значений (пара чисел) Области к оптимальному усвоению хрома расплавом стали ограниченные кривыми и 2-го порядка, которые можно подать в общем виде
Оптимизация технико-экономических показателей выплавки стали в индукционной печи

где ф, бi, Ci - коэффициенты зависимости уі (х) приведенные в табл. 9.23.
Оптимизация технико-экономических показателей выплавки стали в индукционной печи

Расчет пределов интервалов, коэффициентов аі(к), бі(к), Сі(к), которые определяют вид функциональной зависимости на к-му интервале для Уі (х) осуществлялось методом наименьших квадратов.
Области оптимального усвоения хрома расплавом стали из хромосодержащих брикетов, при выплавке в индукционной печи можно представить в следующем виде:
I. между кривыми 1 и 2: У2<У<1 для х є [0,93; 0,97],
II. между кривыми 1 и 3: У3<У<У1 для х є [0,93; 0,97],
III. между кривыми 2 и 3: У3<У<У2, для х є [0,93; 0,97],
IV. между кривыми 2, 6, 3, 4 и 5 область задается системой неравенств:
у4<у<у5 для х є [0,93; 0,93316],
у4<у<у2, для х є [0,9316; 0,93524],
у3<у<у2, для х є [0,93524; 0,95724],
у3<у<у6, для х є [0,95724; 0,96065].
Вычисления проведены с точностью до 0,01 и полностью удовлетворяют требованиям точности для технологических параметров в производственных условиях.
Графически области I и IV приведены на рис. 9.11.
Оптимизация технико-экономических показателей выплавки стали в индукционной печи