Складирование и усреднение сырьевых материалов на рудном дворе ПАО «АрсеролМиттал Кривой Рог»

5.3.4. Складирование и  усреднение сырьевых материалов  на рудном дворе ПАО «АрсеролМиттал Кривой Рог»

 

Прием, выгрузка и усреднение сырьевых материалов (концентрат, аглоруда, отходы марганцевого производства, шлам, шлак, окалина, колошниковая пыль, известь, отсев  агломерата и окатышей, торф активированный и подготовленный ракушечник) производятся на рудном дворе с помощью вагоноопрокидывателя, трех рудно-грейферных кранов и двух ковшевых экскаваторов.

Все сырьевые материалы, поступающие  на рудный двор, выгружаются в траншею  вагоноопрокидывателя равномерно по всему  фронту формируемого штабеля. При разгрузке  разных материалов должно обеспечиваться их одинаковое соотношение на каждом участке траншеи.

Выгрузка сырья в траншею  производится с учетом его влажности  и химического состава. Оптимальная  последовательность загрузки траншей  следующая: аглоруда – концентрат – известь – концентрат – отсев агломерата – концентрат – аглоруда – ракушечник – шламовая смесь – торф активированный – шламовая смесь – торф активированный – окалина первичных отстойников (окалина вторичных отстойников) – ракушечник – концентрат – шлак обогащенный – колошниковая пыль – отходы марганцевого производства.

Учет количества выгружаемых вагонов  каждого вида сырья и распределение  его по ячейкам траншеи на рудном дворе ежесменно осуществляется сменным бригадиром рудного двора. Учет производится в течение всего  времени укладки штабеля. Количество вагонов выгруженного материала  по ячейкам за сутки и с начала формирования штабеля должно быть равномерным  или близким к равномерному.

При приемке смены бригадир рудного  двора узнает наличие и подход грузов на станциях «Аглофабрика», «Восточная сортировочная» и на дальнем подходе. Пользуясь полученной информацией  и данными журнала учета, бригадир рудного двора дает указание машинисту  вагоноопрокидывателя на выгрузку компонентов  по ячейкам.

На рудном дворе размещаются  два штабеля смеси сырьевых материалов (один – формируемый, второй – расходуемый). Формирование каждого нового штабеля производится после полной отгрузки предыдущего. Расстояние между основаниями штабелей должно быть не менее 8 м, высота штабеля – 15-16 м, мacса штабеля должна быть не менее 100 тыс. т. Количество сырья в штабеле должно обеспечивать работу аглоцеха металлургического производства в течение не менее 8 суток.

При формировании штабеля должно выдерживаться соотношение компонентов шихты согласно установленной норме их расхода и графикам поставки сырья. Для обеспечения однородности состава смеси в штабеле отгрузка материалов из траншеи рудно-грейферными перегружателями производится равномерно по всей ширине штабеля, а рассыпание материалов по его поверхности производится поочередно в прямом и обратном направлении вне зависимости от вида и состояния сырья.

Рудно-грейферный перегружатель в  начале формирования штабеля устанавливается  у одной из его границ. Грейфер  с забранным из траншеи материалом движется вдоль оси перегружателя  и, постепенно раскрываясь, рассыпает  его по ширине штабеля слоями до тех пор, пока не образуется гребень высотой 0,5-1,0 м (определяется визуально). Укладка смеси с гребнем высотой более 1 м запрещается. Затем перегружатель передвигается на расстояние закрытого грейфера и параллельно с первым гребнем насыпает второй и т. д. по всему фронту штабеля. После укладки последнего гребня первого слоя перегружатели должны передвигаться в обратном направлении, укладывая гребни второго слоя в промежутке между первыми и т. д.

При формировании штабеля известь  распределяется равномерно по всему  объему. Для увеличения количества контактов сухих и влажных  материалов необходимо выносить из траншеи  известь и отсев агломерата только после того, как на них выгружен концентрат или шлам.

Сталеплавильный шлак доставляется на рудный двор аглоцеха партиями по 500-700 т и разгружается вагоноопрокидывателем в траншею по длине формируемого штабеля преимущественно на влажные материалы (шлам, концентрат). Правила приемки и химический состав шлака должны соответствовать техническим условиям «Шлак сталеплавильный для агломерационного производства».

Укладка неучтенных порций материала в формируемый штабель категорически запрещается.

При помощи АСУ ежесуточно, с нарастающим  итогом подсчитывается масса каждого  вида сырья в штабеле, общая масса смеси и средневзвешенное содержание в штабеле Fe, СаО, SiO₂, Mn и влаги.

3абор рудной смеси из сформированного  штабеля производится двумя экскаваторами (ЭКГ-4, ЭКГ-5), движущимися по фронту штабеля, при этом допускается опережение ЭКГ-4 по отношению к ЭКГ-5 не более чем на 3-4 м. Для лучшего усреднения рудной смеси машинисты экскаваторов производят подрезку штабеля ковшом с открытым днищем и после получения осыпи «перелопачивают» и перекидывают смесь на конус усреднения, расположенный между экскаваторами.

Погрузка смеси в думпкары «вертушки» производится экскаватором ЭКГ, а во время его ремонта – рудно-грейферными перегружателями.

При остановке экскаватора ЭКГ-4 рудно-грейферный перегружатель производит подкидку смеси в сторону погрузки. В случае остановки двух экскаваторов забор материалов из штабеля производится рудно-грейферным перегружателем уступами на всю ширину штабеля. При этом из одного положения рудно-грейферного  перегружателя взятие материала  с отдельных уступов рабочего склона осуществляется в цикличном  режиме с каждого уступа по одному полному грейферу. Цикл прохода по уступам повторяется до тех пор, пока все уступы не сместятся сверху вниз на величину промежутков между  ними (около 2,5 м). Далее кран переезжает на ширину раскрытого грейфера и цикл повторяется.

С целью недопущения резких отклонений качественных показателей агломерата, при переходе со старого штабеля  на вновь сформированный, реализуется  вынос откоса нового штабеля в  отдельный конус и забор рудной смеси в соотношении один объем (ковш или грейфер) из конуса и четыре объема из штабеля до полной выработки материала откоса.

При остановке экскаваторов на погрузке, экскаватор на подкидке готовит конус  рудной смеси, которая затем грузится рудно-грейферным перегружателем в  думпкары. После прохождения забоя  экскаваторами, рудно-грейферный перегружатель  грузит рудную смесь непосредственно  из «мертвой» зоны штабеля (между  двумя экскаваторами) путем забора смеси снизу вверх с образованием конуса усреднения.

Чтобы не допускать уплотнения смеси  в думпкарах, машинисты экскаватора ЭКГ-5 или рудно-грейферного перегружателя загружают смесь ровно, избегая ударов ковша и сбрасывания смеси с большой высоты.

Аглосмесь, усредненная на рудном дворе, доставляется «вертушками» на приемные бункера шихтового отделения, где разгружается в 20 бункеров (емкостью 45 м³ каждый), расположенных в два ряда. Выдача смеси из бункеров производится с помощью вибрационных питателей на две технологические линии конвейеров.

Для определения химического состава  рудной смеси контролер ОТК производит отбор пробы в шихтовом отделении  один раз в смену. Среднестатистический химический анализ сырьевых материалов, поступающих на рудный двор, приведен в табл. 5.21.

Таблица 5.21

Химический  анализ сырьевых материалов, поступающих  на рудный двор

Материалы	Содержание, %
	Fe	CaO	SiO2	Mn
Аглоруда	55,17	0,30	16,49	-
Концентрат	65,45	0,34	8,14	0,04
Шламовая смесь	41,93	12,7	4,7	0,48
Колошниковая пыль	35,82	9,79	9,8	0,28
Окалина	73,96	0,36	0,87	0,57
Отсев агломерата и окатышей	54,22	11,26	9,5	0,22
Отходы марганцевого производства	2,0	9,02	46,12	14,52
Сталеплавильный шлак	45,0	25,20	16,4	4,0
Известь	-	80,14	2,13	-
Известковая пыль	-	62,25	3,66	-
Щебень известняковый	-	52,90	2,34	-
Разброс данных
Минимальное значение, %	0	0,3	0,87	0
Максимальное значение, %	73,96	80,14	46,12	14,52
Отклонения, %	73,96	79,84	45,25	14,52

 

После усреднения сырьевых материалов на рудном дворе ведется дополнительный контроль химического состава аглосмеси (табл. 5.22).

 

 

Таблица 5.22

Среднестатистический   химический анализ аглосмеси после усреднения

Материалы	Содержание, %
	Fe	CaO	SiO2	Mn	Основность
Аглосмесь	54,0	8,39	8,26	0,3	1,01
	52,6	9,26	8,42	0,34	1,09
	52,4	9,45	8,42	0,35	1,12
	52,16	9,46	8,62	0,34	1,09
	52,13	9,7	8,47	0,33	1,14
Разброс данных
Минимальное значение, %	52,13	8,39	8,26	0,3	1,01
Максимальное значение, %	54,0	9,7	8,62	0,35	1,14
Отклонения, %	1,87	1,31	0,36	0,05	0,13

 

5.4. Экономическая эффективность  усреднения

 

При выборе той или иной схемы  усреднения необходимо руководствоваться  следующим правилом: никакая подготовка сырья не будет оправдана, если связанные  с ней материальные затраты не будут компенсироваться снижением  себестоимости конечной продукции.

Ориентировочные данные стоимости  строительства усреднительного  склада с использованием различного оборудования приведены в табл. 5.23. Из приведенных данных следует, что удельные (на 1 т агломерата) затраты на усреднительный комплекс значительно ниже затрат при использовании рудно-грейферных перегружателей.

Таблица 5.23

Ориентировочные капитальные вложения на строительство (реконструкцию) усреднительных складов.

Тип склада	Затраты, тыс. дол. США		Усреднительная техника			Производ-ственная мощность цеха по агломерату, млн. т
	всего	в том числе строймонтаж-ных работ	производи-тельность. м³/час	вид машины	марка машины
Закрытый усреднительный с отделением известкования	6 283	4 583	600	Саморазгружающая тележка (укладчик) Рудозаборная машина	У2Р-600	9
Усреднительный	2 933	2 167	3 000   600	Штабелеукладчик с поворотной консолью Рудозаборная машина	Ш1КП-1000   У2Р-600	16
Усреднительный	1 427	6 530	1 350 1 000	Укладка в штабель Забор из штабеля	Укладчик-заборщик ЗАО «Сибтяжмаш»	23

 

Выбор оптимальной схемы усреднения можно оценить, сравнивая ее с  другими вариантами, используя для  этого формулу:

Э=(ΔС_ч+E∙ΔK_ч+ΔY)-(ΔС_a+E∙ΔK_a),

где Э - экономический эффект от внедрения схемы усреднения; ΔС_ч, ΔС_a - изменение себестоимости соответственно чугуна и агломерата, вызванные снижением колеблемости содержания железа на 1 т агломерата; ΔK_ч, K_a - изменения удельных капитальных вложений в производство чугуна и агломерата соответственно; E – нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений; ΔY – размер приплат за улучшение качества.

Согласно  приведенным данным, вложенные средства на строительство или реконструкцию  склада сырья окупаются в течение  
2-3,5 лет.

По данным расчетов [46] себестоимость усреднения, или капитальные затраты на усреднение материалов C_у в зависимости от емкости склада, складывающиеся из стоимости оборудования и строительных работ, устройства железнодорожных путей и разгрузочных эстакад и др., может быть описана степенной зависимостью

,

где k – коэффициент пропорциональности; М_шт – масса штабеля.