Объекты вспомогательного и подсобного назначения. Объекты вспомогательного и подсобного назначения предназначены для обеспечения нормального функционирования объектов основного производственного назначения

Объекты вспомогательного и подсобного назначения предназначены для обеспечения нормального функционирования объектов основного производственного назначения металлургических заводов (доменных, сталеплавильных, прокатных, цехов четвертого передела).

Объекты вспомогательного и подсобного назначения делятся на две большие группы:

специфические объекты, относящиеся к отдельным видам основного металлургического производства (доменного, сталеплавильного, прокатного);

общезаводские объекты, то есть объекты, обеспечивающие работу завода в целом:

складское хозяйство;

транспорт;

переработка отходов;

энергетические объекты;

водное хозяйство;

электроснабжение;

система связи;

автоматическое пожаротушение, пожарно-охранная сигнализация;

ремонтное хозяйство;

лабораторное обслуживание;

интегрированная автоматизированная система управления;

объекты бытового обслуживания трудящихся.

Рассмотрим сначала специфические объекты, относящиеся к отдельным видам основного металлургического производства.

Основные объекты вспомогательного и подсобного назначения, относящиеся к доменному производству, рассмотрены ранее в разделе 3.

Объекты вспомогательного и подсобного назначения, относящиеся к сталеплавильному производству:

скрапоразделочный цех;

известковообжигательный цех;

цех переработки шлака.

Одной из задач сталеплавильного производства является необходимость использования стального скрапа. Часть скрапа образуется в процессе собственного металлургического производства - обрезь непрерывной разливки, ковшевой скрап, обрезь прокатного производства. Этого скрапа недостаточно для удовлетворения потребности сталеплавильного цеха в металлошихте. Часть скрапа поступает со стороны и может быть как в подготовленном, так и в неподготовленном виде. Для переработки неподготовленного скрапа в составе завода предусматривается скрапоразделочный цех.

Для обеспечения необходимого шлакообразования в процессе сталеплавильного производства требуется свежеобожженная известь. В соответствии с технологическими требованиями сталеплавильного производства продолжительность хранения извести после обжига не должна превышать одних суток. В связи с этим в составе металлургического завода предусматривается известковообжигательный цех.

В процессе сталеплавильного производства образуется значительное количество жидкого шлака (около 120 кг на 1 т стали).

Уборка жидкого шлака в сталеплавильных цехах осуществляется в шлаковых ковшах емкостью 16 м3 (реже 11 м3). Шлаковые ковши транспортируются на несамоходных шлаковозах, передвигающихся по обычным железнодорожным путям, или на самоходных шлаковозах, передвигающихся по специализированным путям широкой колеи. В современных сталеплавильных цехах для транспортировки ковшей с шлаком широко применяется специализированный автомобильный транспорт - автошлаковозы.

Основной способ переработки сталеплавильных шлаков заключается в производстве шлакового щебня. Жидкий шлак из шлаковозных ковшей сливается в траншеи, поливается водой, после затвердевания разбивается падающим грузом, отгружается экскаватором, подвергается дроблению и грохочению с разделением на фракции. Фракционированный шлаковый щебень используется в строительстве вместо природного щебня - в дорожном строительстве и для отсыпки котлованов.

В связи с ограниченностью времени в рамках данного курса состав оборудования и технология работы объектов вспомогательного и подсобного назначения, относящиеся к сталеплавильному производству, не рассматриваются.

Объекты вспомогательного и подсобного назначения, относящиеся к прокатному производству:

переработка окалины и маслоотходов;

станция защитного газа для термообработки металла;

подготовка, использование и регенерация травильных растворов.

Объекты вспомогательного и подсобного назначения, относящиеся к прокатному производству, носят специфический характер, и в связи с ограниченностью времени в рамках данного курса не рассматриваются.

Остановимся на отдельных общезаводских объектах, обеспечивающих работу завода в целом.

Складское хозяйство включает следующие основные объекты:

вагоноопрокидыватель

склад сырья (усреднительный)

склад скрапа

склад огнеупоров

склад ферросплавов, электродов

склад смазочных материалов

склад запасных частей и резервного оборудования

склад готовой продукции.

За исключением первых двух пунктов речь идет о складах для хранения различных материалов с обычными функциями для такого рода объектов. Первые два пункта более тесно связаны с собственно металлургическим производством поэтому рассмотрим их несколько более подробно.

Вагоноопрокидыватель предназначен для разгрузки массовых сыпучих материалов (руды, железорудных окатышей, угля, кокса, известняка и других сыпучих материалов), поступающих на завод со стороны железнодорожным транспортом в открытых полувагонах. Вагоноопрокидыватель устанавливается на общезаводском складе сырья и является его частью.

Склад сырья предназначен для хранения необходимого запаса сырьевых материалов. Современный склад сырья металлургического завода оснащен специализированным высоко производительным оборудованием. Помимо хранения сырьевых материалов на современных заводах на складе сырья производится очень важная технологическая операция - усреднение железорудных материалов. Необходимость и целесообразность усреднения диктуется требованием доменного производства. Для нормальной устойчивой работы доменной печи очень важно использование шихтовых материалов постоянного состава. В противном случае требуется частая корректировка режимов работы доменной печи с ухудшением показателей.

В общем виде технология усреднения заключается в том, что материалы укладываются для хранения в штабели горизонтальными слоями, а забираются в разрез штабеля вертикальными слоями. При этом происходит перемешивание всех горизонтальных слоев и таким образом усреднение материала. При современной технологии производства, как правило, производятся две стадии усреднения: одна на складе горнорудного предприятия и вторая на складе сырья самого металлургического завода. В отдельных случаях производится даже три стадии усреднения. Кроме двух названных выше осуществляется усреднение на складе аглофабрики. Такое техническое решение реализовано, например, на Хелуанском металлургическом заводе в Египте, построенном во второй половине прошлого столетия при техническом содействии Советского Союза.

Генплан. Транспорт

Разработке генерального плана предшествует выбор места строительства металлургического завода. Первоначально производится выбор района (региона) размещения. Рассматривается несколько возможных районов размещения. Выбор рекомендуемого района строительства крупного металлургического завода производится с участием государственных органов с учетом ряда глобальных факторов, влияющих на экономику и безопасность страны.

После выбора района размещения в этом районе намечается несколько конкретных площадок для строительства. Выбор площадки для строительства представляет собой более конкретную технико-экономическую задачу и требует более подробного рассмотрения. Выбор площадки производится на основании анализа ряда факторов. Основные факторы, влияющие на выбор площадки для строительства:

Технологические;

Размеры, конфигурация, рельеф площадки;

Размещение площадки вне зоны залегания полезных ископаемых;

Объём земляных работ по вертикальной планировке площадки;

Геология, гидрогеология;

Необходимость сноса (переноса) существующих объектов;

Среднее расстояние доставки основных видов сырья и материалов;

Длина подъездных железнодорожных путей и автомобильных дорог;

Протяженность внешних сетей энергоснабжения;

Влияние на экологическую обстановку в близко расположенных районах жилой застройки;

Необходимость выноса жилой застройки из санитарно-защитной зоны;

Необходимость вырубки лесных массивов, занятия сельскохозяйственных угодий, затраты на рекультивацию;

Возможность перспективного развития;

Среднее расстояние перевозки готовой продукции основным потребителям;

Социальные факторы.

Кратко прокомментируем указанные факторы с учетом их специфики и связи с данным учебным курсом.

Влияние технологических факторов на выбор места строительства металлургического завода чрезвычайно велико, а иногда имеет решающее значение. Существо этого фактора заключается в возможности создания условий для выполнения основных технологических требований.

Это положение можно проиллюстрировать на примере выбора места строительства комплекса по производству труб большого диаметра для магистральных газопроводов, включая прокатный стан 5000 для производства широкого толстого листа. Для возможного строительства были рассмотрены все крупные металлургические заводы нашей страны.

Трубы большого диаметра для магистральных газопроводов должны иметь высокую прочность, обладать необходимыми антикоррозионными свойствами и иметь возможность работать при очень низких температурах до минус 60 °С. Такие свойства можно обеспечить, если исходный металл будет иметь низкое содержание вредных примесей. Выплавка стали с такими свойствами возможна только в том случае, если исходная металлошихта будет содержать ограниченное количество стального скрапа, в котором всегда содержатся вредные примеси. Значительную часть металлошихты должны составлять чистые по примесям первородные материалы - чугун или продукты прямого восстановления: металлизованные окатыши или брикеты. Исходя из этого, серьезными преимуществами обладают те заводы, в составе которых имеется доменное производство или производство металлизованных продуктов. В противном случае необходимо будет завозить эти материалы со стороны с соответствующими дополнительными затратами.

Площадка для строительства должна иметь необходимые размеры для размещения всех объектов завода с учетом его возможного расширения в будущем. Площадка должна располагаться вне зоны залегания полезных ископаемых;

Желательна конфигурация площадки близкая к прямоугольнику. Рельеф площадки должен быть по возможности ровным без больших возвышенностей и пониженных мест, например глубоких оврагов. Ровный рельеф позволит сократить объём земляных работ по выравниванию площадки и подготовки её к строительству.

Важна информация по геологии (свойствам грунтов, наличию карстовых проявлений) и гидрогеологии (уровень и агрессивность подземных вод). Благоприятные геологические и гидрогеологические условия сократят стоимость строительства.

Если на предполагаемой площадке имеются существующие объекты, то необходимо предусмотреть затраты на их сносы и переносы.

Металлургическое производство характеризуется высокой материалоемкостью в соответствии с этим большое значение, влияющее на экономику производства, имеет расстояние доставки сырья и материалов.

Стоимость строительства будет в большой степени зависеть от удаленности площадки от магистральных железных и автомобильных дорог, а также от источников снабжения водой, а также магистральных газопроводов и линий электропередач.

Строительство нового завода может негативно повлиять на экологическую обстановку в близ расположенных населенных пунктах, а в ряде случаев потребовать переселения жителей с соответствующими дополнительными затратами.

В ряде случаев строительство может потребовать вырубки лесных массивов и занятия сельскохозяйственных угодий с получением необходимых согласований и разрешений и дополнительных затрат на рекультивацию временно занятых в период строительства территорий.

Для сокращения транспортных затрат желательна близость завода к основным потребителям продукции.

Большое значение имеют социальные факторы (возможность привлечения из близ лежащих населенных пунктов рабочей силы, обеспеченность её жильем, наличие других крупных предприятий, соотношение предприятий с преимущественно мужским и женским трудом и другие).

Следует отметить, некоторые из перечисленных факторов действуют в противоположных направлениях. Выбор площадки для строительства представляет собой сложную задачу и производится путем технико-экономического сравнения вариантов.

Для выбранной площадки разрабатывается генеральный план с учетом её размеров, конфигурации, рельефа и других особенностей.

Генеральный план (генплан) - концентрированное выражение технологических, архитектурно-строительных и санитарно-технических решений предприятия, определяющее транспортно-технологические связи, очередность строительства и возможность перспективного развития отдельных производств и предприятия в целом

Основные принципы формирования генерального плана:

обеспечение поточности технологического процесса производства;

компактность планировочных решений и кратчайшие транспортно-технологические связи между объектами;

функциональное зонирование территории;

обеспечение очередности и этапности строительства и возможность перспективного развития основных производств и завода в целом;

преимущественное применение конвейерного, специального и автомобильного транспорта.

Поточность технологического процесса обеспечивается рациональным размещением цехов, при котором технологические и транспортные связи были бы кратчайшими и не пересекались с другими потоками. Поточность должна обеспечить весь технологический процесс от подачи сырья до выдачи готовой продукции.

Компактность генплана обеспечивается принимаемыми техническими решениями и главным образом объединением нескольких производств в одном здании. Примером тому является создание единых технологических комплексов выплавка - внепечная обработка - непрерывная разливка - прокатка, размещаемых в одном производственном здании.

Функциональное зонирование территории предусматривает деление территории предприятия по характеру производства с объединением однородных производственных объектов. Выделяются следующие функциональные зоны:

- предзаводская, располагаемая ближе к селитебной территории и состоящая из административно-бытовых зданий;

- зона основного производства (доменный, сталеплавильный, прокатный цехи);

- подсобная зона, включающая объекты вспомогательного и подсобного назначения (энергетические объекты, ремонтное хозяйство);

- складская зона, включающая общезаводские склады с железнодорожными путями и необходимыми устройствами.