Расчет производственной мощности и годового объема производства.

При расчете производственной мощности металлургических агрегатов должно учитываться ее изменение за счет технического перевооружения и осуществления других организационно-технических мероприятий: улучшение качества сырья, полуфабрикатов и топлива; применения прогрессивной технологии производства, внедрения передовой техники, механизации и автоматизации производственных процессов; модернизации и замены устаревшего оборудования, дополнительной установки нового обо-

 

 

Таблица 1.1

Расчет потребности прокатных цехов в заготовках и слитках.

 

Виды продукции	Выпуск проката, тыс.т.	Расходный коэффициент металла, т/т	Потребность, тыс.т	Покрытие потребности в заготовках, тыс.т	Покрытие потребности в слитках, тыс.т
на обжимном стане	на чис-товом стане	сквоз-ной	заготовок	слитков	произ-водство своего завода	избы-ток на сторо-ну	постав ка со сторо-ны	потреб-ление	произ-водство своего завода	избыток на сто-рону	поставка со сто-роны	потреб-ление
Листопрокатный цех
Толстолистовая сталь.		1,183	1,215	1,437	850,5	1005,9	900,0	49,5	-	850,5	1075,0	69,1	-	1005,9
Тонколистовая сталь		1,183	1,101	1,302	4514,1	5338,2	4514,1	-	-	4514,2	5338,2	-	-	5338,2
И т о г о		-	-	-	5364,6	6344,1	5414,1	49,5	-	5364,6	6413,2	69,1	-	6344,1
Сортопрокатный цех
Сталь среднесортная		1,152	1,050	1,210	714,0	822,8	714,0	-	-	714,0	822,8	-	-	822,8
Сталь крупносортная		1,152	1,057	1,218	338,2	389,8	310,0	-	28,2	338,2	350,0	-	39,8	389,8
И т о г о		-	-	-	1052,2	1212,6	1024,0	-	28,2	1052,2	1172,8	-	39,8	1212,6
Рельсобалочный цех
Рельсы железнодорожные широкой колеи		1,208	1,082	1,307	1136,1	1372,4	1136,1	-	-	1136,1	1372,4	-	-	1372,4
Балки и швеллеры		1,170	1,098	1,285	340,4	398,4	340,4	-	-	340,4	398,4	-	-	398,4
И т о г о					1476,5	1770,8	1476,5	-	-	1476,5	1770,8	-	-	1770,8
В с е г о					7893,3	9327,5	7914,6	49,5	28,2	7893,3	9356,8	69,1	39,8	9327,5

рудования; повышения качества и совершенствования сортамента продукции; совершенствования организации производства, труда и управления.

Доменные цехи. Производственная мощность доменных цехов рассчитывается, как отмечалось выше, по выпуску чугуна в пересчете на передельный. Для пересчета различных видов чугуна в передельный применяются следующие единые переводные коэффициенты: передельный 1,0; литейный 1,26; зеркальный 1,5; ферромарганец 2,5; феррофосфор 4,0.

Производственная мощность ПМ определяется как произведение технически возможной производительности в номинальные сутки Р и годового фонда номинального времени работы печи Т :

ПМ = Р ´ Т (1.1)

На практике для упрощения и унификации расчетов годовой фонд номинального времени работы доменных печей принимается равным 357 сут. В дипломном проекте среднегодовое номинальное время работы доменных печей определяется расчетом на основании данных, приведенных в приложении 1.

Прежде всего определяется структура ремонтного цикла (количество и порядок проведения ремонтов). Ремонтный цикл (иначе кампании печи) – интервал времени между капитальными ремонтами I разряда.

В качестве примера рассмотрим доменную печь объемом 2700 м³. Ее ремонтный цикл составляет 16 лет (см. приложение 1). За этот период выполняется один капитальный ремонт I разряда (К₁). За этот же период необходимо провести два (16:8) ремонта II разряда (К_II), но так как один из них совмещается с ремонтом К_I, то будет проведен один ремонт К_II. Капитальных ремонта III разряда (К_III) необходимо провести 8 (16:2), но из них два совмещаются с ремонтами К_I и К_II, а следовательно, будет проведено шесть ремонтов К_III. Таким образом, всего будет проведено восемь капитальных ремонтов.

За кампанию необходимо провести 65 текущих ремонтов Т₂, из них восемь совмещаются с капитальными ремонтами. Следовательно, количество ремонтов Т₂ будет равно 57 (65 –8).

Аналогичные расчеты для текущих ремонтов Т₁. Их будет произведено .

Таким образом, структура ремонтного цикла доменной печи (по количеству различных ремонтов) будет следующей:

130Т₁ + 57Т₂ + 6К_III + К_II + К_I.

Продолжительность ремонтов за компанию печи составит ч; за год 5776:16=361ч.

Номинальное время работы доменных печей определяется как разница между календарным временем и длительностью простоев печей на ремонтах. Календарное время равно календарной продолжительности года, а для печей, вводимых в эксплуатацию, устанавливается с момента задувки.

Среднегодовое номинальное время работы доменной печи объемом 2700 м³ равно час, или 350 сут.

Технически возможная производительность доменной печи в номинальные сутки Р_т.н определяется исходя из интенсивности ее работы при расчетном расходе кокса на 1 т чугуна:

P =V I /K , (1.2)

где I – объемный индекс интенсивности доменной плавки, выражаемый количеством кокса, сжигаемого в сутки на 1 м³ полезного объема печи, т/м³;

K – расход кокса на 1 т чугуна, т;

V – полезный объем доменной печи, м³.

Для определения в дипломном проекте годового объема производства чугуна в натуральном выражении необходимо разделить показатель объема производства в условном тоннаже (т.е. в пересчете на передельный чугун) на средний коэффициент трудности (переводной коэффициент) выплавки чугуна, исчисляемый по формуле

К = К a , (1.3)

где К – средний коэффициент трудности (переводной коэффициент), ед.;

К – переводной коэффициент при выплавке i-того вида чугуна, ед.;

а – доля i-того вида чугуна в общем объеме производства, доли ед.;

n – количество видов чугуна.

Сталеплавильные цехи. Производственная мощность конвертеров, мартеновских и электрических печей определяется как произведение производительности агрегатов в фактические сутки Р и годового фонда фактического времени работы Т :

ПМ = Р ´ Т (1.4)

В дипломном проекте для сталеплавильного, а также прокатного и трубного производств составляется баланс времени работы оборудования (табл. 1.3.).

Таблица 1.3.

Баланс времени работы конвертерного цеха, сут

Показатели	Номера конвертеров	Итого по цеху
Календарная продолжительность года1 Капитальный ремонт Календарное время Холодные простои В том числе: смена футеровки в резерве Номинальное время Горячие простои В том числе ремонт оборудования Фактическое время	14,7 350,3 84,3   35,9 48,4 266,0 32,5 10,9 233,5	– 93,0   47,9 45,1 272,0 33,9 12,4 238,1	9,9 355,1 90,0   41,6 48,4 265,1 33,0 13,9 232,1	24,6 1070,4 267,3   125,4 141,9 803,1 99,4 37,2 703,7
1 Для вновь вводимых в эксплуатацию конвертеров устанавливается с момента пуска.

 

Календарным временем работы сталеплавильного агрегата считается время нахождения его в эксплуатации. Время нахождения агрегата на капитальном ремонте в календарное время не включается. Номинальное и фактическое время работы сталеплавильного агрегата определяется путем последовательного исключения из календарного времени длительности холодных и горячих простоев. Простои на холодных ремонтах определяются на основе нормативов технического обслуживания и ремонта (ТОиР) механического оборудования предприятий черной металлургии (см. приложение 1).

Горячие простои сталеплавильных агрегатов определяются по нормам их длительности и включают простои в связи с мелкими ремонтами футеровки, механического и электрического оборудования, сменой электродов и др. Простои оборудования, вызванные недостатком материалов, топлива, рабочей силы или организационно-техническими неполадками, так же, как и потери времени, связанные с выпуском или исправлением брака, при расчете производственной мощности не учитываются.

Расчетная производительность сталеплавильных агрегатов в фактические сутки Р определяется по каждой группе марок стали по формуле

Р =(24/T )´G ´(1/K ), (1.5)

где Т – нормативная длительность технологического процесса выплавки i-той группы марок стали;

G – масса задаваемой в агрегат металлошихты, т;

K – коэффициент расхода металлошихты на 1 т годной стали i-той группы.

Средняя суточная производительность сталеплавильных агрегатов исчисляется по формуле

P = 100 / (a /P ), (1.6)

где а – доля производства стали i-той группы марок в общем объеме производства, %;

m – количество групп марок стали.

Прокатные и трубопрокатные цехи. Производственная мощность П соответствующих станов определяется умножением их производительности в фактический (горячий) час Р_r на годовой фонд фактического времени работы стана Т :

ПМ = Р ´ Т (1.7)

Календарным временем работы стана считается календарная продолжительность года (месяца), а для станов, вводимых в эксплуатацию, продолжительность периода с момента ввода до конца года. Номинальное время определяется исключением из календарного времени продолжительности простоев стана на капитальных и текущих ремонтах, а фактическое время – вычитаем из номинального времени длительности текущих простоев (прием и сдача смен, ремонт механического и электрического оборудования, ремонт нагревательных печей, перевалка валков, перемена сорта и настройка стана).

Длительность простоев на капитальных и планово-текущих ремонтах может быть определена на основе нормативов технического обслуживания и ремонта механического оборудования предприятий черной металлургии (приложение 1). Продолжительность текущих простоев определяется по нормативам, которые включают перечисленные выше технически неизбежные остановки стана (см. приложение 3).

Годовой фонд фактического времени работы стана исчисляется по формуле

Т =24[Т – (t + t )] (1 - t /100), (1.8)

где 24 – продолжительность суток, час;

Т – календарное время работы, сут;

t – продолжительность капитальных ремонтов, сут;

t – продолжительность текущих ремонтов, сут;

t – текущие простои стана, % к номинальному времени.

Часовая производительность стана Р определяется по отдельным профилеразмерам по формуле

Р = (3600/Т ) (G / K )К, (1.9)

где 3600 – продолжительность одного часа, с;

G – масса прокатываемого слитка (заготовки), т;

Т – продолжительность такта прокатки, с;

K – коэффициент расхода металла на стане, т/т;

К – коэффициент использования фактического времени работы стана (принимается на уровне 0,90-0,95).

При расчёте производственной мощности обжимных станов их средняя часовая производительность принимается по всаду (т.е. при К_м=1,0); для остальных прокатных и трубопрокатных станов – по годному прокату или трубам.

Такт прокатки на станах, работающих без перекрытия цикла, равен длительности цикла прокатки и паузы между раскатами:

Т_т= t + t + t , (1.10)

где t – машинное (основное) время в цикле, с;

t – длительность пауз (вспомогательное время) в цикле, с;

t – продолжительность интервала между раскатами, с.

На станах, работающих с перекрытием циклов, такт прокатки равен разности длительности цикла и перекрытия или времени проката на ступени, имеющей максимальную длительность операции. Машинное и вспомогательное время прокатки рассчитываются в технологической части проекта, причем для многоклетьевых станов принимается в расчетах та клеть, для которой суммарное время является максимальным (ступень с максимальной продолжительностью).

Расчеты часовой производительности ведутся по каждому виду (сорту) продукции. Если проектом предусматривается большой сортамент продукции, расчеты часовой производительности ведутся по отдельным видам (сортам) продукции – представителям номенклатурных групп. В одну номенклатурную группу объединяются виды продукции, удовлетворяющие следующим условиям: технологические схемы изготовления продукции предусматривают использование однотипного оборудования и одинаковой технологии.

Допускается также производить расчеты часовой производительности для одного вида продукции, принятого за условный вид, а для остальных определять ее по коэффициентам трудности.

Средняя часовая производительность стана с учетом доли отдельных профилеразмеров в общем объеме производства определяется также, как и в сталеплавильном производстве.

После завершения расчета производственной мощности, на основе данных баланса полуфабрикатов или результатов маркетинговых исследований устанавливается необходимый годовой объем производства продукции в цехе – объекте дипломного проектирования. При этом осуществляется расчет коэффициентов использования производственной мощности и дается обоснование показателей работы основных агрегатов (времени их работы в течение года и производительности в единицу времени), обеспечивающих годовой объем производства продукции, требуемого сортамента и качества. Годовой объем производства устанавливается в натуральном, условном, а в последующих разделах проекта и в стоимостном выражении.

Годовой объем производства любых видов продукции в условных тоннах рассчитывается умножением объема производства продукции в натуральных тоннах (по видам продукции) на соответствующие коэффициенты трудности. Коэффициенты трудности К_т определяются по формуле

К_т = Р_о/Р_i, (1.11)

где Р_о – часовая производительность агрегата (цеха) при производстве основного вида продукции, т; Р_i – то же, при производстве i-того вида продукции, т.

За основной (условный) вид продукции в дипломном проекте принимается тот же, который принят за основной в базовом варианте (в цехе, где студент проходил практику). Если же перед проектантом стоит задача выбора условного вида продукции, то необходимо руководствоваться следующим: желательно, чтобы данный вид продукции составлял максимальную долю в общем объеме производства (это условие принимается в первую очередь) или обеспечивал максимальную часовую (суточную) производительность оборудования.

Результаты расчетов годового объема производства представляются в форме таблицы 1.4.

Таблица 1.4.

Годовой объем производства проката (условный пример)

Виды проката	Физическое измерение	Условное измерение
	тыс.т	%	коэффициент трудности	тыс.т	%
А			1,2
Б			1,05
В			1,1
Г			1,0
Всего:			–