Бизнес план (стр. 2 из 4)
Выше были названы два основных вида холоднокатаных ЭТС: анизотропная сталь и изотропная сталь. Основное различие между ними в особенностях магнитных свойств: анизотропная ЭТС имеет высокие магнитные свойства (высокую магнитную индукцию и низкие удельные магнитные потери) в одном направлении — вдоль направления прокатки; в направлении поперек прокатки магнитные свойства невысоки; изотропная ЭТС имеет примерно одинаковые магнитные свойства во всех направлениях.
Это различие в свойствах анизотропной и изотропной ЭТС определяет и различие в их применении и должно правильно учитываться при конструировании магнитопроводов.
В действующих стандартах на холоднокатаные анизотропные (ГОСТ 21427.1—83) и изотропные (ГОСТ 21427.2—83) стали нормируются удельные магнитные потери при частоте тока 50 Гц и магнитной индукции В=1,0; 1,5 и 1,7 Тл (P1,0/50, Р1,5/50 и P1,7/50 Вт/кг соответственно (последняя характеристика только для анизотропной стали) и по величине магнитной индукции при напряженности магнитного поля Н= 100; 1000, 2500 А/м B100, B1000, B2500 Тл соответственно (первая характеристика только для анизотропной стали). Для изотропной стали гарантируется однородность магнитных свойств в плоскости листа — установлена максимальная допустимая разность магнитной индукции B2500 Тл при измерении в продольном и поперечном направлениях.
Изотропные электротехнические стали, предназначены для электрических машин с вращающимися магнитопроводами: генераторов, машинных преобразователей и др. Небольшая часть этих сталей используется также в сварочных трансформаторах, некоторых видах малых распределительных трансформаторов реле и других изделиях, где магнитный поток не вращается, но охватывает все направления в плоскости листа.
Изотропные электротехнические стали изготавливают в вид полос и листов.
Кроме магнитных свойств, действующими стандартами нормируется еще ряд важных характеристик качества ЭТС: механические свойства, характеристики электроизоляционных покрытий, коэффициенты старения и заполнения, размерные параметры (допуски на толщину и ширину, разнотолщинность, состояние поверхности).
Стандарт регламентирует гарантированный, минимально допустимый предел свойств стали, определяющий ее марку при аттестации у поставщика и приемке у потребителя. При отработанной технологии производства и правильно установленных требованиях действительные свойства металла всегда лучше гарантированного уровня и могут быть охарактеризованы так называемым типичным уровнем. Типичный уровень свойств — это наиболее часто встречающиеся фактические оценки при контроле металла данной группы за продолжительный период (квартал, год). Эти цифры отражают истинное качество металла и их рекомендуется принимать в расчетах при конструировании электротехнических устройств, характеристики которых допускают колебания свойств используемых материалов от среднего уровня. И только при требовании максимальной надежности в значениях расчетных параметров следует брать гарантируемый уровень свойств.
Магнитопроводы электротехнических устройств часто имеют сложную форму; направление магнитного потока и величина магнитной индукции в различных их частях изменяются. Даже при простом магнитопроводе магнитный поток не бывает постоянным и изменяется в зависимости от режима работы. Поэтому при электромагнитных расчетах конструктору совершенно недостаточно иметь только регламентированный стандартами ограниченный набор магнитных характеристик ЭТС. Возникает необходимость иметь, во-первых, типичные значения свойств и характеристик поставляемой стали разных марок и, во-вторых, основные характеристики магнитных свойств при изменении напряженности поля и индукции в широком диапазоне значений.
7. Производственный план.
При изготовлении электротехнических сталей используют выплавку металла в электропечах мартеновских печах или кислородных конвертерах. Перераспределение сортамента выплавляемого металла между сталеплавильными процессами связано со структурой производства. Появление технических и технологических возможностей усложнения сортамента стали, выплавляемой, например, в конвертерах, создало предпосылки совершенствования структуры сталеплавильного производства. За период 1960 – 1990 гг. при увеличении общего объёма производства стали в нашей стране в 2,3 раза выплавка электростали возросла в 2,7 раза.
2.1Существующие методы выплавки стали.
1) В кислородном конвертере.
2) В ДСП.
3) Комплексные технологические схемы выплавки:
А) Электродуговая печь – вакуум-окислительное обезуглероживание. В ДСП расплавляют полупродукт, содержащий 0,2-0,25% С, наводят достаточно активный шлак, которым десульфурируют расплав на выпуске, затем шлак отсекают при переливе из ковша в ковш и расплав доводят до требуемого химического состава в вакуумной установке, то есть обезуглероживают, раскисляют и легируют.
Б) ДСП – циркуляционное вакуумирование.
В) ДСП – аргонно-кислородное рафинирование – циркуляционное вакуумирование.
Г) Установка для внедоменной десульфурации чугуна – конвертер с комбинированным дутьем – циркуляционное вакуумирование. Преимущество данной схемы – получение стали с низким содержанием азота.
2.2 Выбор технологической схемы для данной марки стали.
Сравнение экономической и технологической эффективности выплавки стали в условиях НЛМК.
1) Дополнительные затраты на металлошихту при выплавке в ККЦ ввиду большего расходного коэффициента на выплавку стали (1,115 в ККЦ и 1,085 в ЭСПЦ).
2) Строительство ЭСПЦ позволило высвободить мощности в конвертере цехе для производства металла других марок и сэкономить капиталовложения.
3) Выплавка изотропной стали в электропечи по сравнению с выплавкой в конвертере позволяет получать более качественный электротехнический металл (по удельным ваттным потерям в стали и величине магнитной индукции).
2.3 Мини-завод. В последнее время широкое распространение получили мини-заводы из-за своей коммуникабельности. Эти заводы не имеют доменного производства, обжимных станов и выплавляют сталь в одной или нескольких дуговых печах, разливая ее на МНЛЗ. Конкурентоспособность мини-заводов, кроме наличия довольно мелких постоянных потребителей, достигается благодаря использованию современного металлургического оборудования – электропечей с высокой удельной мощностью трансформаторов, МНЛЗ и компактных узкоспециализированных прокатных станов высокой производительности, сконструированных непосредственно для этих заводов.
3.Характеристика агрегатов.
В технологической схеме применяются следующие агрегаты: печь жидкофазного восстановления для получения жидкого чугуна, дуговая сталеплавильная печь переменного тока (ДСП) емкостью 100 т; агрегат комплексной обработки стали (АКОС) переменного тока; машина непрерывного литья заготовок (МНЛЗ) с промежуточным ковшом.
Получение жидкого чугуна с помощью жидкофазного восстановления.
На рисунке представлена схема агрегата ЖФВ. Восстановление железа идет из шлакового расплава, содержащего постоянно не более 3% Fe0. При эксплуатации в условиях нормальной работы обслуживающих систем расход энергетического угля на тонну чугуна находится в пределах 650—850 кг, а кислорода 600—750 м3 в зависимости от содержания железа в шихте и степени дожигания восстановительных газов в агрегате. Производственная эксплуатация агрегата полностью подтвердила принципы, заложенные при разработке процесса. Среди них:
· возможность осуществления процесса с получением чугуна одностадийным способом в одном агрегате с потерями железа в отходящем шлаке не выше 2,0%,протекание процесса восстановления железа углем в шлаковой ванне, барботируемой кислородосодержащим дутьем при окислении угля в ванне до СО;
· использование дожигания восстановительных газов (СО и Н2), выделяющихся из шлаковой ванны, над ванной с возвращением в нее необходимого тепла;
· осуществление в агрегате непрерывного (процесса получения чугуна при непрерывной загрузке шихты и угля и непрерывном одновременном раздельном выпуске чугуна и шлака.
Дымовые газы в котел-утилизатор
Схема печи ЖФВ:
1-баботируемый слой шлака, 2-металлический сифон, 3-шлаковый сифон, 4-горн с подиной, 5-переток, 6-загрузочная воронка, 7-дымовыводящий патрубок, 8,9-фурмы нижнего/верхнего ряда, 10-слой спокойного шлака, 11-слой металла, 12-водоохлаждаемые кессоны, 13-шихта, 14-металл, 15-шлак.
Для процесса ЖФВ удельный расход энергетического угля находится на примерно одинаковом уровне с удельным расходом коксующего угля современных доменных печей. Причем процесс ЖФВ не применяет на технологические цели ни природного газа, ни мазута. В то же время впечатляет большой удельный расход кислорода — свыше 500 м3, что в 5 раз превышает его расход в доменных печах. Привлекают внимание в тепловом балансе агрегата ЖФВ большой вынос физического тепла из рабочего пространства с газами, имеющими температуру до 1700 °С. Для доменных печей эта температура не превышает 300 °С. Поэтому энтальпия отходящих газов в агрегате ЖФВ выше в 3—5 раз, чем для доменных печей. Коэффициент полезного действия тепла в печи hт находится для доменных печей в пределах 83—85 %, а для агрегата ЖФВ не превышает 50%. Отсюда нередко делается вывод о более высокой энергоемкости процесса ЖФВ. Коэффициент полезного действия углерода в печи (hс) в доменных печах равен 56-65%, а в агрегатах ЖФВ при степени дожигания газов в пределах 70% hс составляет 80%. Это связано с тем, что в доменной печи большие потери энергии углерода определяются химической энергией отходящих газов. Эти потери примерно в два раза выше, чем для агрегата ЖФВ.