Бизнес план

Московский институт стали и сплавов

(Технологический университет)

Кафедра ЭМСиФ

КУРСОВАЯ РАБОТА.

По курсу: «Технология предпринимательства».

БИЗНЕС ПЛАН по теме:

Студентка: Финагина Е.В.

Группа: МЧ-94-1

Преподаватель: проф. Уточкин Ю.И.

Москва 1998

СОДЕРЖАНИЕ.

1.Характеристика продукции, потребительские свойства, выбор марки стали, объем производства.

2.Выбор и обоснование технологической схемы, гарантирующей производство конкурентоспособной продукции.

3.Характеристика агрегатов.

4.Шихтовые материалы, общая характеристика, состав, предварительная подготовка, ферросплавы.

5.Контроль процесса по стадиям и сдаточный контроль.

6.Технология выплавки.

7.Список литературы.

1.Резюме.

2.Меморандум конфиденциальности.

Данный бизнес-план представляется на рассмотрение на конфиденциальной основе исключительно для предприятия решения по финансированию проекта и не может быть использован для копирования или каких-либо других целей, а также передаваться третьим лицам.

Принимая на рассмотрение данный бизнес-план, получатель берет на себя ответственность и гарантирует возврат данной копии Опытному заводу по указанному адресу, если он не намерен инвестировать капитал в новое производство.

Все данные, оценки, планы, предложения и выводы, приведенные по данному проекту касающиеся его потенциальной прибыльности, объемов реализации, расходов, основываются на согласованных мнениях участников разработки инвестиционного проекта.

Информация, содержащаяся в бизнес-плане, полученная из источников, заслуживающих доверия.

Бизнес-план разработан:

3.Описание продукта.

Электротехнические стали (ЭТС) — это специальный класс магнитно-мягких ферромагнитных материалов, которые используются для изготовления магнитопроводов и магнитоактивных частей разнообразных электротехнических устройств.

Свойства ЭТС в значительной степени определяют характеристики, экономичность, габариты устройств и возможность их совершенствования, поэтому улучшению технологии производства и повышению характеристик ЭТС, особенно магнитных свойств, во всем мире уделяется большое внимание.

Современные ЭТС — это сплавы технического железа с кремнием и иногда алюминием.

В обычной холоднокатаной ЭТС содержание кремния не превышает 3,5% и алюминия 0,5%. Сплавы такого состава имеют кубическую решетку, где направлением легкого намагничивания является ребро куба. В других направлениях намагничивание требует больших затрат энергии. Чем выше степень анизотропии, тем более высокими магнитными свойствами обладает сталь вдоль направления холодной прокатки.

Различают изотропную (динамную) и анизотропную (трансформаторную) стали. Изотропные электротехнические стали, характеризуются одинаковостью электромагнитных свойств по всем направлениям, что достигается за счет создания равнозеренной структуры. Анизотропные электротехнические стали, имеют ярко выраженную текстуру, то есть структуру зерен с преимущественной ориентировкой в направлении прокатки. Текстура создается в процессе деформации и термообработки стали при формировании и выделении по границам зерен ингибиторной фазы (обычно AlN, MnS), сдерживающей рост зерна на определенных этапах передела стали.

Кремний оказывает влияние на структуру, и магнитные свойства стали, увеличивает удельное сопротивление, снижает потери на вихревые токи, уменьшает потери на гистерезис и увеличивает магнитную проницаемость. С повышением содержания кремния происходит выклинивание g - области. Повышение содержание кремния в стали, повышает предел текучести, предел прочности, твердость и хрупкость, что затрудняет холодную прокатку стали. Обычно содержание кремния в электротехнических сталях составляет 0,8-3,2%.

Сталь чувствительна к дефектам кристаллической решетки, границам зерен, порам, неметаллическим включениям (влияют на электромагнитные свойства).

По своему воздействию на дефекты кристаллической решетки особенно опасны примеси C, O, N, которые образуют растворы внедрения.

Созданная к настоящему времени технологическая схема производства качественной анизотропной стали, включает следующие основные операции:

— выплавку в конвертерах или электропечах с последующей внепечной обработкой жидкой стали:

— непрерывную разливку в слябы или отливку слитков с последующей прокаткой на слябы;

— нагрев слябов и горячую прокатку на полосы толщиной 2,0—3,0 мм;

— нормализацию горячекатаных полос;

— травление горячекатаных полос и холодную прокатку на толщину 0,35—0,27 мм (в том числе с промежуточным рекристаллизационным отжигом при толщине 0,80—0,70 мм);

— обезуглероживающий отжиг полос толщиной 0,35—0,27 мм (иногда обезуглероживающий отжиг совмещают с рекристаллизационным отжигом полос толщиной 0,80—0,70 мм);

— нанесение термостойкого покрытия и высокотемпературный отжиг металла в рулонах;

— выправляющий отжиг полосы с нанесением электроизоляционного покрытия.

Различными технологическими приемами может быть достигнуто и такое структурное состояние в готовой полосе стали, при котором она будет изотропной — свойства ее во всех направлениях будут одинаковыми. В действительности полной изотропности достигнуть, как правило, не удается, и устанавливается некоторая допускаемая величина анизотропии свойств обычно для разности удельных потерь или магнитной индукции в продольном и поперечном направлениях. Такая сталь применяется в магнитопроводах разнообразных электродвигателей, генераторов, преобразователей, реле и других изделиях, где магнитный поток либо вращается, либо охватывает все направления в плоскости листа.

Химический состав холоднокатаной анизотропной стали не нормируется. Однако с тем, чтобы обеспечить в конечной продукции заданный уровень магнитных свойств, сталь выплавляется с содержанием кремния в пределах 2,8— 3,2% (в стали марки 3311 содержание кремния снижено).

В соответствии с ГОСТ 21427.1 —83 сталь изготовляют марок: 3311 (3411); 3411; 3412; 3413; 3414; 3415; 3404; 3405; 3406; 3407; 3408; 3471 и 3472.

По видам продукции сталь подразделяется на: лист, рулонную сталь и ленту резаную (ленту).

В производстве изотропных электротехнических сталей применяют две разновидности технологического процесса, отличающиеся количеством операций холодной прокатки — это, так называемые, одностадийный и двухстадийный процессы.

В обоих процессах выплавка, разливка, горячая прокатка и обработка горячекатаной полосы аналогичны и имеют своей целью обеспечить выплавку и обработку металла с минимальным количеством вредных примесей (серы, азота, кислорода, углерода) и их дисперсных выделений в виде неметаллических включений и карбидов.

Холодная прокатка при двухстадийном процессе ведется в две операции: первая — с обжатием 70—80%, вторая—5—25%. Промежуточный отжиг проводится в промежуточных печах при 850—950°С с выдержкой продолжи тельностью 2,5—3,5 мин в обезуглероживающий азото- водородной атмосфере.

Заключительный отжиг проводят при 900— 1050° С.

При одностадийном процессе холоднокатаная полоса конечной толщины подвергается совмещенному обезуглероживающе-рекристаллизационному отжигу также в проходной печи сначала при 850—900°С (2,5—3,0 мин) в обез-углероживающей атмосфере, затем при 950— 1050° С (1,5—2,0 мин) в защитной среде. В обоих процессах после отжига на полосу наносят электроизоляц ионное покрытие различных (в зависимости от назначения) состава и свойств: неорганические износостойкие, полуорганические или органические. Покрытия по следних двух типов повышают стой кость штампового инструмента.

Преобладающая часть (более 95%) листовых ЭТС используется в магнитопроводах электрических машин и аппаратов, работающих в переменных магнитных полях промышленной частоты тока и напряженности поля порядка до 10³ А/м и более. Это трансформаторы самых разнообразных типов и назначений, электрические генераторы, все виды электродвигателей — от самых мощных промышленных до очень маленьких бытовых и приборных./ /

При организации производства изотропной стали, получение определенного уровня магнитных свойств конечной продукции четко регламентируется химическим составом стали. Качественно влияние отдельных примесей на ход технологических операций можно оценить следующим образом.

Одним из основных факторов, влияющих на свойства изотропной стали, является содержание углерода. Уменьшение содержания углерода в стали, увеличивает склонность к росту зерен, снижению общих удельных ваттных потерь, повышает полноту и снижает длительность операции обезуглероживания при обезуглероживающем отжиге, вследствие чего возрастает производительность непрерывных агрегатов. Для уменьшения содержания углерода при выплавке используют способы внепечной обработки - вакуумирование, аргонно-кислородное рафинирование.

Марганец отрицательно воздействует на магнитные свойства. Кремний уменьшает растворимость углерода и азота в феррите, повышение содержания кремния в стали, увеличивает электросопротивление металла, ограничивая развитие вихревых токов. Фосфор улучшает штампуемость стали, и способствует получению равномерного распределения твердости и механических свойств по ширине и длине рулона. Сера и кислород оказывают отрицательное действие на пластичность стали при высоких температурах. Увеличение содержания серы повышает полные удельные ваттные потери в стали и температуру рекристаллизационного отжига, увеличивая его длительность.

В целом можно отметить, что основными физико-химическими предпосылками, обеспечивающими получение высоких магнитных свойств в изотропной стали, являются: повышение содержания легирующих элементов (Si, P, Al); снижение в металле концентрации C, N, O, S.

Выше были названы два основных вида холоднокатаных ЭТС: анизотропная сталь и изотропная сталь. Основное различие между ними в особенностях магнитных свойств: анизотропная ЭТС имеет высокие магнитные свойства (высокую магнитную индукцию и низкие удельные магнитные потери) в одном направлении — вдоль направления прокатки; в направлении поперек прокатки магнитные свойства невысоки; изотропная ЭТС имеет примерно одинаковые магнитные свойства во всех направлениях.

Это различие в свойствах анизотропной и изотропной ЭТС определяет и различие в их применении и должно правильно учитываться при конструировании магнитопроводов.

В действующих стандартах на холоднокатаные анизотропные (ГОСТ 21427.1—83) и изотропные (ГОСТ 21427.2—83) стали нормируются удельные магнитные потери при частоте тока 50 Гц и магнитной индукции В= 1,0; 1,5 и 1,7 Тл (P _1,0/50 , Р_1,5/50 и P_1,7/50 Вт/кг соответственно (последняя характеристика только для анизотропной стали) и по величине магнитной индукции при напряженности магнитного поля Н = 100; 1000, 2500 А/м B₁₀₀ , B₁₀₀₀ , B₂₅₀₀ Тл соответственно (первая характеристика только для анизотропной стали). Для изотропной стали гарантируется однородность магнитных свойств в плоскости листа — установлена максимальная допустимая разность магнитной индукции B₂₅₀₀ Тл при измерении в продольном и поперечном направлениях.

Изотропные электротехнические стали, предназначены для электрических машин с вращающимися магнитопроводами: генераторов, машинных преобразователей и др. Небольшая часть этих сталей используется также в сва рочных трансформаторах, некоторых видах малых распределительных трансформаторов реле и других изделиях, где магнитный поток не вращается, но охватывает все направления в плоскости листа.

Изотропные электротехнические стали изготавливают в вид полос и листов.

Кроме магнитных свойств, действующими стандартами нормируется еще ряд важных характеристик качества ЭТС: механические свойства, характеристики электроизоляционных покрытий, коэффициенты старения и заполнения, размерные параметры (допуски на толщину и ширину, разнотолщинность, состояние поверхности).

Стандарт регламентирует гарантированный, минимально допустимый предел свойств стали, определяющий ее марку при аттестации у поставщика и приемке у потребителя. При отработанной технологии производства и правильно установленных требованиях действительные свойства металла всегда лучше гарантированного уровня и могут быть охарактеризованы так называемым типичным уровнем. Типичный уровень свойств — это наиболее часто встречающиеся фактические оценки при контроле металла данной группы за продолжительный период (квартал, год). Эти цифры отражают истинное качество металла и их ре комендуется принимать в расчетах при конструировании электротехнических устройств, характеристики которых допускают колебания свойств используемых материалов от среднего уровня. И только при требовании максимальной надежности в значениях расчетных параметров следует брать гарантируемый уровень свойств.

Магнитопроводы электротехнических устройств часто имеют сложную форму; направление магнитного потока и величина магнитной индукции в различных их частях изменяются. Даже при простом магнитопроводе магнитный поток не бывает постоянным и изменяется в зависимости от режима работы. Поэтому при электромагнитных расчетах конструктору совершенно недостаточно иметь только регламентированный стандартами ограниченный набор магнитных характеристик ЭТС. Возникает необходимость иметь, во-первых, типичные значения свойств и характеристик поставляемой стали разных марок и, во-вторых, основные характеристики магнитных свойств при измене нии напряженности поля и индукции в широком диапазоне значений.

7. Производственный план.

При изготовлении электротехнических сталей используют выплавку металла в электропечах мартеновских печах или кислородных конвертерах. Перераспределение сортамента выплавляемого металла между сталеплавильными процессами связано со структурой производства. Появление технических и технологических возможностей усложнения сортамента стали, выплавляемой, например, в конвертерах, создало предпосылки совершенствования структуры сталеплавильного производства. За период 1960 – 1990 гг. при увеличении общего объёма производства стали в нашей стране в 2,3 раза выплавка электростали возросла в 2,7 раза.

2.1Существующие методы выплавки стали.

1) В кислородном конвертере.

2) В ДСП.

3) Комплексные технологические схемы выплавки:

А) Электродуговая печь – вакуум-окислительное обезуглероживание. В ДСП расплавляют полупродукт, содержащий 0,2-0,25% С, наводят достаточно активный шлак, которым десульфурируют расплав на выпуске, затем шлак отсекают при переливе из ковша в ковш и расплав доводят до требуемого химического состава в вакуумной установке, то есть обезуглероживают, раскисляют и легируют.

Б) ДСП – циркуляционное вакуумирование.

В) ДСП – аргонно-кислородное рафинирование – циркуляционное вакуумирование.

Г) Установка для внедоменной десульфурации чугуна – конвертер с комбинированным дутьем – циркуляционное вакуумирование. Преимущество данной схемы – получение стали с низким содержанием азота.

2.2 Выбор технологической схемы для данной марки стали.

Сравнение экономической и технологической эффективности выплавки стали в условиях НЛМК.

1) Дополнительные затраты на металлошихту при выплавке в ККЦ ввиду большего расходного коэффициента на выплавку стали (1,115 в ККЦ и 1,085 в ЭСПЦ).

2) Строительство ЭСПЦ позволило высвободить мощности в конвертере цехе для производства металла других марок и сэкономить капиталовложения.

3) Выплавка изотропной стали в электропечи по сравнению с выплавкой в конвертере позволяет получать более качественный электротехнический металл (по удельным ваттным потерям в стали и величине магнитной индукции).

2.3 Мини-завод. В последнее время широкое распространение получили мини-заводы из-за своей коммуникабельности. Эти заводы не имеют доменного производства, обжимных станов и выплавляют сталь в одной или нескольких дуговых печах, разливая ее на МНЛЗ. Конкурентоспособность мини-заводов, кроме наличия довольно мелких постоянных потребителей, достигается благодаря использованию современного металлургического оборудования – электропечей с высокой удельной мощностью трансформаторов, МНЛЗ и компактных узкоспециализированных прокатных станов высокой производительности, сконструированных непосредственно для этих заводов.

3.Характеристика агрегатов.

В технологической схеме применяются следующие агрегаты: печь жидкофазного восстановления для получения жидкого чугуна, дуговая сталеплавильная печь переменного тока (ДСП) емкостью 100 т; агрегат комплексной обработки стали (АКОС) переменного тока; машина непрерывного литья заготовок (МНЛЗ) с промежуточным ковшом.

Получение жидкого чугуна с помощью жидкофазного восстановления.

На рисунке представлена схема агрегата ЖФВ. Восстановление железа идет из шлакового расплава, содержащего постоянно не более 3% F e0. При эксплуатации в условиях нормальной работы обслуживающих систем расход энергетического угля на тонну чугуна находится в пределах 65 0—850 кг, а кислорода 600—750 м ³ в зависимости от содержания железа в шихте и степени дожигания восстановительн ых газов в агрегате. Производственная эксплуатация агрегата полностью подтвердила принц ипы, заложенные при разработке процесса. Среди них:

· возможн ость осуществления процесса с получен ием чугуна одностадийным способом в одном агрегате с потерями железа в отходящ ем шлаке не выше 2,0%,протекание процесса восстановления железа углем в шлаковой ванне, барботируемой кислородосодержащим дутьем при окислении угля в ванне до СО;

· использование дожигания восстановительных газов (СО и Н₂ ), выделяющихся из шлаковой ванн ы, н ад ванной с возвращением в нее необходимого тепла;

· осуществлен ие в агрегате неп ре ры вного ( про цесса получен ия чугуна при неп рерывной з агрузке шихты и угля и непрерывном одноврем енном раздельном выпуске чугуна и шлака.

Дымовые газы в котел-утилизатор

Схема печи ЖФВ:

1-баботируемый слой шлака, 2-металлический сифон, 3-шлаковый сифон, 4-горн с подиной, 5-переток, 6-загрузочная воронка, 7-дымовыводящий патрубок, 8,9-фурмы нижнего/верхнего ряда, 10-слой спокойного шлака, 11-слой металла, 12-водоохлаждаемые кессоны, 13-шихта, 14-металл, 15-шлак.

Для процесса ЖФВ удель ный расход энергетического угля находится на примерно одинаковом уровне с удельным расходом коксую щего угля современных доменных печей. Причем процесс ЖФВ не применяет на технологические цели ни природного газа, ни мазута. В то же время впечатляет большой удель ный расход кислорода — свыше 500 м³ , что в 5 раз превышает его расход в доменных печах. Привлекают внимание в тепл овом балан се агрегата ЖФВ большой вынос физического теп ла из рабочего пространства с газами, имеющими температуру до 1700 ° С. Для доменных печей эта температура не превышает 300 ° С. Поэтому энтальпия отходящих газов в агрегате ЖФВ выше в 3—5 раз, чем для доменных печей. Коэффициент полезного действия тепла в печи h_т находится для доменных печей в пределах 83—85 %, а для агрегата ЖФВ не превышает 50% . Отсюда нередко делается вывод о бол ее высокой энергоемкости процесса ЖФВ. Коэффициент полезного действия углерода в печи ( h_с ) в доменных печах равен 56-65% , а в агрегатах ЖФВ при степени дожигания газов в пределах 70% h_с составляет 80%. Это связано с тем, что в доменной печи большие потери энергии углерода определяются химической энергией отходящ их газов. Эти потери примерно в два раза выше, чем для агрегата ЖФВ.

Годовое производство чугуна составит 334 тыс.т при степени дожигания отходящих газов в пределах 60%. Для такого режима работы h_т составляет всего 41 %. Однако при использовании физического тепла, выходящих из рабочего пространства газов в котле-утилизаторе агрегата, пол учае тся 220 т пара в час энергетических параметров. В элементах пароиспарительного охлаждения агрегата может быть выработано еще 30 т/ч пара.

В проектах промыш ленных агрегатов ЖФВ предусматривается сухая газоочистка, конкретный состав которой определяется необходимостью улавливания соединений цинка, свинца и очистки газов от оксида серы. В отходящих газах не содержится органических соединений, что гарантируется высокой температурой (до 170 ° С) их выхода из печи.

Обоснование выбора ДСП и АКОСа переменного тока.

Для данной стали опасен азот, а на основании опытных данных в стале, выплавленной в ДСП переменного тока азота меньше. АКОС выбираем такого же тока, как и печь, так как использование в цехах агрегатов, работающих на разном токе нерационально.

Загрузка металлошихты в современные ДСП проводится бадьями грейферного типа, доставляемыми из шихтовых отделений автобадьевозами. При загрузке наряду с общей массой лома автоматически фиксируется и масса лома по группам или сортам. Транспортирование в цехи шлакообразующих, ферросплавов осуществляется конвейерным транспортом через специальный бункерный пролет с взвешивающим и дозирующим устройствами.

ДСП переменного тока садкой в 100 т. В отличие от постоянного тока в данной печи происходит меньшее насыщение металла азотом, а это для данного класса сталей важно, т.к. азот подвергает металл к старению. Мощность трансформатора 75 МВА и продувка кислородом (35 м³ /т) позволяют снизить период расплавления до часа и, следовательно, увеличить производительность. Кроме того, такое количество кислорода заменяет 120-140 кВт.ч/т электроэнергии.

Таблица 2. Геометрические параметры печи ДСП-100И6.