连铸坯氢氧火焰切割经济效益分析

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1、连铸坯氢氧火焰切割经济效益分析连铸坯火焰切割采用氢气作为燃气介质与采用其它燃气介质相比，具有良好的经济效益，以下从两个方面进行分析计算钢损方面以150×150mm定尺为10m规格。按六机六流年设计产量为100万t进行对比分析：采用不同燃气介质切割连铸钢坯时的割缝平均宽度见下表截面mm2平均割缝宽度（mm）氢气焦炉煤气丙烷150×150687从表数据中了解，如用氢气作为连铸钢坯火焰切割的燃气介质，割缝与用焦炉煤气切割相比小25%左右。仅此一项就会对连铸坯切割时的钢损节约非常可观。计算依据：1）按六机六

2、流年设计产量100万吨计算，10m的切割定尺；2）拉速3.5m/min，工艺周期为171.4s,切割周期为31.7s；3）氧—氢气切割：切割150×150mm方坯，氢氧机每流每小时实际耗费20kwh（CHO—6000）电费按0.6元/度计算。4）管道氧气0.5元/m3，焦炉煤气1.2元/m3。钢坯销售价格3,000元/t5）割枪燃气耗量：24m3/h（H2气流量，六机并接）6）割枪预热氧气耗量：12m3/h钢损计算科目计算公式计算结果单根钢坯重0.15m×0.15m×10m×7.8t/m1.755t

3、年切割次数数量1,000,000t÷1.755吨/根569,800（次）煤气切割的单根钢坯损耗0.15m×0.15m×0.008m×7.8t0.001404t/次氢气切割的单根钢坯损耗0.15m×0.15m×0.006m×7.8t0.001053t/次每切割一次减少钢损0.001404-0.0010530.000351t/次年总钢损减少569,800（次）×200.00t70.000351t/次年增加销售额200.00t×3,000元/t60万元焦炉煤气、氢氧气的使用成本焦炉煤气的使用成本切割周期计

4、算表铸坯厚度mm150铸坯宽度mm150拉速mm/min3500切割定尺mm10000工艺周期sec171.4切割速度mm/min450切割行程mm165.0预热时间sec1.7切割时间sec22.0切断时铸坯行程mm1383.3返回时间sec8.0切割周期sec31.7待机时间sec139.7全年煤气消耗成本割枪煤气耗量Nm3/h30每次切割耗量Nm3/次（31.7+139.7/3）/3600×30=0.65年切割耗量Nm30.65×569,800=370,370煤气单价元/Nm31.20年消耗煤

5、气成本元444,444.00吨钢成本元/吨0.44全年预热氧消耗成本焦炉煤气（净化后）是无色、有臭味的有毒气体，其主要成分是H2(60%)、CH4(甲烷)（22-26%）、CO（6-9%）、碳氢化合物CnHm(4.5%)及CO2、、H2、O2等杂质。根据成分折算、焦炉煤气燃烧需要混合氧气体积比是1∶1，即用焦炉煤气切割吨钢耗氧费用为为0.44元/吨。（4）用焦炉煤气作为燃气介质进行火焰切割的总成本（不含切割氧成本）为0.88元/吨。7氢氧气的使用成本氢氧气价格较为廉价，无污染，符合环保要求，氢气无毒

6、，不会危害操作人员的身体健康。着火温度为580-590℃，与空气混合的爆炸极限是4.0%-74.2%，与空气比相对密度小。水电解氢氧机工作压力低，不储存，随产随用，且氢气比重小，易逸出飞散，即使泄漏也不会聚积，不会发生燃气站爆炸等恶性事故，同时，氢氧机因工作压力低，不属于压力容器，不在社会劳动部门管辖的范围内，而使用其它任何燃气要通过社会劳动安全部门监管。全年氢气消耗成本割枪氢气耗量（实际耗量）Nm3/h11每次切割耗量Nm3/次（31.7+139.7/3）/3600×11=0.24年切割耗量Nm3

7、0.24×569800=136752氢气单价元/Nm3（20×0.6）／4＝3年消耗氢气成本元410256吨钢成本元/吨0.41全年预热氧消耗成本水(H2O)电解的化学方程式为2H2O=2H2+O2氢气（H2）燃烧的化学方程式为2H2+O2=2H2O+Q(热量)从水电解制取的氧气本身就满足了氢气燃烧的需要，因此不需要消耗低压氧（或称混合氧），可以省下大量混合费用、理论上需氧气（氧——燃气体积比）0.5，而实际耗氧气为0.25（因氢氧燃烧的外焰由空气中氧气进行助燃）。这比用焦炉煤气需氧量（氧——燃气体

8、）1∶1，理论上要少一半低压氧。所以用水电解制取氢气与氧进行切割，其直接使用成本只与电费有关。用氢气作为燃气介质进行火焰切割的总成本（不含切割氧成本）为0.41元/吨。综合对比表年切割100万吨连铸坯不同燃气介质的经济对比表采用焦炉煤气采用氢气吨钢年（万元）吨钢年（万元）吨钢直接成本（元/吨）0.88880.4141与煤气相比节省（万元/年）477金属损耗减少（万元/年）60.0年总经济效益（万元/年）107由此可以看出，采用氢气作为火焰切割的燃气介质与通常采用的焦炉