Исследование по оптимизации сырьевой базы коксующихся углей в условиях Череповецкого Металлургического комбината с учетом экономическо

 

 

8. Расчет восьмой группы фабрик

 

Выбираем обогатительные фабрики:

• ОФ спекающих компонентов: ОФ Абашевская
• ОФ коксующих компонентов: ОФ Томусинская
• ОФ отощающих компонентов: ОФ ЗСМК

Задаем соотношение компонентов угольной шихты:

• Доля спекающих компонентов – 40 %
• Доля коксующих компонентов – 35 %
• Доля отощающих компонентов – 25 %

Выбрав обогатительные фабрики, указываются свойства компонентов угольной шихты каждой фабрики.

 

Таблица 39 – Свойства компонентов угольной шихты ОФ Абашевская

Доля данного компонента в спекающей части угольной шихты, %	100
Vdaf - Выход летучих веществ (на сухое беззольное состояние), %	36,8
Ad - Содержание золы (на сухое состояние), %	10,6
Sd - Содержание серы (на сухое состояние), %	0,53
Vt - Содержание витринита, %	87,5
R0 - Отражательная способность витринита, %	0,92
y - Толщина пластического слоя, мм	27,8

 

 

Таблица 40 – Свойства спекающих компонентов угольной шихты ОФ Томусинская

Доля данного компонента в спекающей части угольной шихты, %	100
Vdaf - Выход летучих веществ (на сухое беззольное состояние), %	23,3
Ad - Содержание золы (на сухое состояние), %	10
Sd - Содержание серы (на сухое состояние), %	0,3
Vt - Содержание витринита, %	54,2
R0 - Отражательная способность витринита, %	1,25
y - Толщина пластического слоя, мм	11,4

 

Таблица 41 – Свойства отощающих компонентов угольной шихты ОФ ЗСМК

Доля данного компонента в спекающей части угольной шихты, %	100
Vdaf - Выход летучих веществ (на сухое беззольное состояние), %	22
Ad - Содержание золы (на сухое состояние), %	9,5
Sd - Содержание серы (на сухое состояние), %	0,43
Vt - Содержание витринита, %	47,5
R0 - Отражательная способность витринита, %	1,33
y - Толщина пластического слоя, мм	8,5

 

После того, как были заданы свойства всех компонентов угольной шихты, получаем результирующее качество угольной шихты и качество получаемого кокса.

 

Таблица 42 – Результирующее качество угольной шихты и кокса

	Расчетные значения:	Оптимальная шихта:
Выход летучих (Vdaf), %	27,1	25-26%
Содержание золы (Ad), %	10,1	<8.5%
Содержание серы (Sd), %	0,42	<0.60%
Содержание витринита (Vt), %	65,8	70-75%
Степень отражения витринита (R0), %	1,14	1.12-1.20%
Толщина пластического слоя (y), мм	17,2	14-18 мм
	Элементы:	Расчетные значения:
Качество кокса:	Зола, %	13,5
	Сера, %	0,44
	Летучие, %	1,1

 

Получив оптимальное значение качества угольной шихты и кокса, можно рассчитать его производственную себестоимость.

 

Таблица 43 – Производственная себестоимость кокса от восьмой группы фабрик

Статья затрат	Расход, кг/т	Цена, руб./т	Сумма, руб./т
1	2	3	4
1. Сырье и основные материалы:
ОФ Абашевская	533	3350.00	1786.67
ОФ Томусинская	467	3300.00	1540.00
ОФ ЗСМК	333	2150.00	716.67
Итого по статье №1	1333		4043
2. Технологическое топливо:
Коксовый газ (тыс. м3)	0.250	450.00	112.50
Доменный газ (тыс. м3)	0.000	350.00	0.00
Природный газ (тыс. м3)	0.000	1975.00	0.00
Итого по статье №2			112.50
3. Энергозатраты:
Электроэнергия (кВт*ч)	8.550	8.00	68.40
Пар (Гкал)	0.050	750.00	37.50
Вода (м3)	0.590	45.00	26.55
Итого по статье №3			132.45
4. Расходы по разделу			520.00
5. Попутная продукция:
Смола продуктов коксования (т)	0.053	1350.00	71.55
Коксовый газ (тыс. м3)	0.596	340.00	202.79
Итого попутной продукции			274.34
Производственная себестоимость			4533.94

 

 

9. Выводы по разделу

 

Из проведенных расчетов можно выделить наиболее оптимальные группы сырьевых баз.

 

1. По качеству угольной шихты

 

1) По выходу летучих  веществ  (Vdaf), %:

 

Рисунок 4 – Диаграмма выхода летучих веществ, %/группа фабрик

 

Можно сделать вывод, что наилучшие параметры качества угольной шихты по выходу летучих веществ имеют место в случаях 1, 2, 4 и 7 со значениями 26,5 %, 26,4 %, 25 %,     26,3 % соответственно.

2) По содержанию золы (Ad), %:

 

Рисунок 5 – Диаграмма содержания золы, %/группа фабрик

 

Можно сделать вывод, что наилучшие параметры качества угольной шихты по содержанию золы имеют место в случае 4 с числовым значение 8,9 %.

 

3) По содержанию серы (Sd), %:

 

Рисунок 6 – Диаграмма содержания серы, %/группа фабрик

 

Можно сделать вывод, что наилучшие параметры качества угольной шихты по содержанию  имеют место во случаях.

 

4) По содержанию витринита (Vt), %:

 

Рисунок 7 – Диаграмма содержания витринита, %/группа фабрик

 

Можно сделать вывод, что наилучшие параметры качества угольной шихты по содержанию витринита имеют место в случаях 6, 7 и 8 с числовыми значениями 63,7 %,   68,2 %, 65,8 % соответственно.

 

5) По степень отражения витринита (R0), %:

 

Рисунок 8 – Диаграмма степени отражения витринита, %/группа фабрик

 

Можно сделать вывод, что наилучшие параметры качества угольной шихты по степени отражения витринита имеют место в случаях 5, 6 и 8 с числовыми значениями 1,13 %,      1,15 %, 1,14 % соответственно.

 

6) По толщине пластического слоя (y), мм:

 

Рисунок 9 – Диаграмма состояния толщины пластического слоя, мм/группа фабрик

 

Можно сделать вывод, что наилучшие параметры качества угольной шихты по толщине пластического слоя имеют место в случаях 3, 6, 7 с числовыми значениями 13,8 мм, 13,8 мм, 16,4 мм соответственно.

 

2. По качеству получаемого кокса

 

1) Содержание золы, %:

 

Рисунок 10 – Диаграмма содержания золы в получаемом коксе, %/группа фабрик

 

Из данной диаграммы видно, что наименьшее содержание золы имеет место в случаях 2, 3, 4 и 7 с числовыми значениями 12,5 %, 12,3 %, 11,8 %, 12,6 % соответственно.

 

2) Содержание серы, %:

 

Рисунок 11 – Диаграмма содержания серы в получаемом коксе, %/группа фабрик

 

Из данной диаграммы видно, что наименьшее содержание серы имеет место в случаях 3, 5, 6 и 7 с числовыми значениями 0,39 %, 0,4 %, 0,4 %, 0,39 % соответственно.

Содержание летучих во всех расчетах различается незначительно и равна 1,1 %.

 

3. По наиболее низкой производственной себестоимости получаемого кокса с учетом транспортных затрат

 

Рисунок 12 – Диаграмма показателей производственной себестоимости, (руб./т)/группа фабрик

 

Наиболее низкая производственная себестоимость кокса с учетом транспортных затрат имеет место в варианте № 5 и составляет 4343,94 руб/т, а также случаи 2, 6, 7 и 8 с численными значениями 4403,94 руб/т, 4622,61 руб/т, 4483,94 руб/т, 4533,81 руб/т соответственно.

 

4.   Вывод

 

Из проведенных выше расчетов видно, что наиболее оптимальные сырьевые базы с точки зрения качества угольной шихты и получаемого кокса на ЧерМК являются группы фабрик №3 (ОФ спекающих компонентов: ОФ Воркутинская; ОФ коксующих компонентов: ОФ Нерюнгринская; ОФ отощающих компонентов: ОФ ш. Кирова) и 4 (ОФ спекающих компонентов: ОФ ш. Северная; ОФ коксующих компонентов: ОФ Междуреченская; ОФ отощающих компонентов: ОФ Междуреченская).

Тем не менее, качество угольной шихты во всех рассмотренных случаях отличается от оптимальных показателей.  С точки зрения производственной себестоимости самым оптимальным вариантом является группа фабрик №5 (ОФ спекающих компонентов: ЦОФ Беловская; ОФ коксующих компонентов: ГОФ Коксовая; ОФ отощающих компонентов: ГОФ Коксовая) с числовым значением 4343,94 руб/т. Исходя из этого, целесообразно провести новый расчет и подобрать наиболее оптимальную сырьевую базу коксующихся углей, чтобы она удовлетворяла оптимальным показателям качества угольной шихты и получаемого кокса, а также производственной себестоимости, комбинируя обогатительные фабрики (доля каждого компонента в спекающей, коксующей и отощающей частях будет равна 50% одной обогатительной фабрики).

 

2. Комбинированные расчеты

 

1. Комбинированный расчет первой группы фабрик

 

Выбираем обогатительные фабрики спекающих, коксующих и отощающих компонентов (доля каждого компонента в спекающей, коксующей и отощающей частях будет равна 50% одной обогатительной фабрики, также возможно изменение параметров коксования и соотношения компонентов угольной шихты).

Зададим новые параметры коксования:

• выход годного кокса, тонн кокса/тонн угольной шихты – 0,8;
• степень удаления серы – 26%;
• период коксования, час – 14.

Выбираем обогатительные фабрики:

• ОФ спекающих компонентов: ОФ Антоновская, ОФ Кузнецкая
• ОФ коксующих компонентов: ГОФ Красногорская, ЦОФ Сибирь
• ОФ отощающих компонентов: ОФ Краснобродская, ЦОФ Сибирь

Задаем соотношение компонентов угольной шихты:

• Доля спекающих компонентов – 40 %
• Доля коксующих компонентов – 35 %
• Доля отощающих компонентов – 25 %

 

Свойства спекающих, коксующих и отощающих компонентов угольных шихт для данных фабрик остаются прежними (доля каждого компонента в спекающей, коксующей и отощающей частях будет равна 50% одной обогатительной фабрики, также возможно изменение параметров коксования и соотношения компонентов угольной шихты).

Получаем результирующее качество угольной шихты и качество получаемого из шихты кокса.

 

Таблица 44 – Результирующее качество угольной шихты и кокса

	Расчетные значения:	Оптимальная шихта:
Выход летучих (Vdaf), %	26,1	25-26%
Содержание золы (Ad), %	8,1	<8.5%
Содержание серы (Sd), %	0,4	<0.60%
Содержание витринита (Vt), %	69,3	70-75%
Степень отражения витринита (R0), %	1,13	1.12-1.20%
Толщина пластического слоя (y), мм	15,8	14-18 мм
	Элементы:	Расчетные значения:
Качество кокса:	Зола, %	11,8
	Сера, %	0,37
	Летучие, %	1,1