ЭЛЕКТРОПОТРЕБЛЕНИЕ В ЭЛЕКТРОМЕТАЛЛУРГИИ

Б. И. Кудрин

Донецкий национальный технический университет

Источник: Электрика. - 2003. - № 9. - С.35-45

Повышение доли электростали в мировом производстве обусловлено ростом выплавки в дуговых сталеплавильных печах. При общем объеме производства в 2010 г. на уровне 830 млн. т/год долю электростали прогнозируют на уровне 40 % (1999 — 33 %). В России она уменьшилась с 16,21 % в 1991 г. до 12,5 % в 2000 г. и составила около 5,5 млн. т (снижение почти в 2,3 раза). Применение методов внепечной обработки металла и внедрение новых технологий позволяют использовать ДСП в качестве агрегата для быстрого расплавления шихты при возможности получения широкого сортамента марок стали.
Общим для сталеплавильных производств в XXI в. является и перевод конвертерных цехов на непрерывную разливку с технологическим использованием электроэнергии. Состав и производительность УНРС определяют исходя из возможной производительности конвертерных цехов и потребности прокатного производства, но с сооружением агрегата "ковш-печь". Так, например, для Запсиба модернизируют 8-ручьевую УНРС (производство заготовки сечением 150Ѕ150 и 150Ѕ200 мм для снабжения стана 450) и строят АКОС на 35 кВ с трансформатором 40/45 МВА; намечено сооружение ряда УНРС для производства заготовки сечением 150Ѕ150 и 100Ѕ100 мм для мелкосортных и проволочных станов и комбинированной слябовой УНРС, для чего будут построены АКОС-1 и АКОС-2 с трансформаторами 20/24 МВА. Вместе со строительством АКОС сооружается вторая подстанция на напряжении 220/35 кВ с фильтрокомпенсирующими устройствами и трансформаторами 2Ѕ63/100 МВА. Проектируют внедрение или увеличение использования агрегатов "ковш-печь" на ряде других предприятий. Это приведет к росту доли стали, разливаемой на МНЛЗ, с 24,7 в 1991 г. и 51,7 в 1998 г. до 75 млн т в 2005 г.
Развитие производства электростали лимитировано стоимостью лома и расходами на электроэнергию. Снижение затрат тем более необходимо, что удельный расход электроэнергии в электросталеплавильном производстве в России в последние годы вырос и составил в 2000 г. на старых печах более 750 кВтч/т стали, что на 15—40 % больше, чем в Японии и Германии [1, 2]. Расход электроэнергии на 1 т стали зависит в первую очередь от проведения таких мероприятий, как повышение мощности трансформаторов, увеличение удельной электрической мощности дуговых печей с 0,76 до 1 МВА/т, применение топливно-кислородных горелок, предварительный нагрев лома и внепечная обработка (современные дуговые печи в странах Западной Европы имеют расход электроэнергии около 350 кВтч/т).
По максимальному сценарию развития электросталеплавильного производства производительность дуговых печей превысит 2 млн т в год при работе на шихте, содержащей лом, металлизованные окатыши, жидкий или твердый чугун. Удельный расход электроэнергии снизится до 200 кВтч/т при расходе угля до 60 кг/т и кислорода до 70 м3/т.
Таким образом, для электросталеплавильного производства России можно ставить вопрос о значительном снижении удельных расходов энергии на 1 т стали (не менее чем на 10—20 %). Это достижимо при учете результатов: 1) анализа уровней удельных и общих расходов на производство электростали; 2) обработки статистических материалов (суточных графиков по металлургическим предприятиям в целом, по вводам печных подстанций; данных по плавкам) и использования проявлений гауссовой (нормальной) и ценологической составляющих общего и удельного расходов электроэнергии [3]; 3) оптимизации технологических режимов, в том числе по условиям минимизации оплаты электроэнергии.

Литература:
1. Лопухов Г. А. Эволюция электросталеплавильного производства к 2010 году // Электрометаллургия. 2002. № 5. С. 2—3.
2. Некрасов В. М., Милович Р., Сунягин В. Р., Дюбанов В. Г. Инжекционные технологии и возможности их внедрения в производство // Электрометаллургия. 2002. № 6. С. 2—14.
3. Кудрин Б. И. Зачем электрику рейтинг // Электрика. 2001. № 8. С. 3—11.
4. Кудрин Б. И. Введение в технетику. Томск: Изд-во Томского гос. ун-та, 1993. 552 с.
5. Авдеев В. А., Друян В. М., Кудрин Б. И. Основы проектирования металлургических заводов: Справочное издание. М.: Интермет Инжиниринг, 2002. 464 с.
6. Вагин Г. Я., Лоскутов А. Б., Шалаев С. А. Основные направления экономии энергии на металлургических предприятиях // Промышленная энергетика. 1995. № 9. С. 12—15.