Еженедельник "Снабженец"
http://www.snab.ru

Полная версия этой статьи в формате PDF:
СКАЧАТЬ

Металлургия завтрашнего дня на «Металл-Экспо '2007» Совершенствование и замена используемого металлургическими предприятиями оборудования, применение новых материалов и прогрессивных технологий являются сегодня (как и прежде) главными условиями конкурентоспособности российской металлопродукции на мировом рынке по качественным, а не по ценовым показателям. Это и определяет альтернативу сегодняшней значимости металлургической отрасли нашей страны в системе международных экономических отношений, высокомерно называемых представителями развитых экономик «международным разделением труда». В прошлом году в названии проводимой уже 13-й раз Международной выставки «Металл-Экспо» появилось слово «промышленная», что не осталось незамеченным специалистами, для которых это мероприятие, традиционно проводимое на ВВЦ, стало основным событием Московской недели металлов. В рамках «Металл-Экспо ’2007» состоялось около 50 конференций, семинаров и других мероприятий, посвященных новым технологиям, проблемам и перспективам дальнейшего развития металлургии, а также вопросам экспорта, внутреннего потребления и импорта металлопродукции. Плавильные агрегаты Научно-техническая фирма «Экта» (г. Москва) представила специалистам металлургического и литейного производства в качестве нового вида плавильного оборудования универсальные дуговые печи постоянного тока нового поколения ДППТУ-НП и миксеры ДМПТУ-НП. В агрегатном исполнении ДППТУ-НП включают в себя один силовой источник и две плавильные емкости. Последние могут иметь одинаковую или разную вместимость и использоваться для плавки различных металлов, например, стали и меди. Футеровать их можно также разными материалами (одну — для проведения кислого процесса, а другую — основного). Выпускаемый фирмой «Экта» плавильный агрегат ДППТУ-0,5 АГ имеет две одинаковые емкости, вместимость каждой из которых составляет по алюминию 0,5–0,8 т, по стали и чугуну — 0,5–1,2 т, по сплавам на основе меди — 0,5–1,5 т, по переработке свинцово-содержащих отходов — 0,5–1 т. Одну емкость агрегата можно применять, в частности, для быстрой плавки алюминиевых отходов с дегазацией металла, его глубокой очисткой от неметаллических включений и отделением от расплава стальных фракций, содержащихся в составе шихты. Пригодна она и для дефосфорации и десульфурации расплава при производстве стали, а также науглероживания расплава при получении синтетического чугуна. Точное определение химического состава металла в первой емкости позволяет сделать заключение о его пригодности для производства конкретного сплава во второй емкости. При этом вторую емкость агрегата можно использовать в качестве миксера или накопителя металла для его легирования, рафинирования и приготовления требуемого состава. Технологические возможности плавильных агрегатов ДППТУ-НП позволяют также проводить восстановительные плавки окисленных материалов или плавки, совмещенные с карбо- и алюминотермией. Помимо этого, возможно приготовление ферросплавов и лигатур с использованием рудных концентратов титана, никеля, кобальта и других элементов, а также переплав аккумуляторного лома с восстановлением окисленного свинца. Новые плавильные агрегаты, как и другие дуговые печи постоянного тока фирмы «Экта», оснащены системой магнитогидродинамического (МГД) перемешивания, обеспечивающей, в частности, гомогенную структуру расплава по химическому составу и температуре, высокую скорость растворения легирующих элементов. Кроме того, такая система способствует многократному увеличению эффективной межфазной поверхности шлак-расплав и расплав-подина печи, поддерживает высокую скорость восстановительных процессов и их глубину в шлаковой фазе и на границе раздела шлак-расплав. За счет подавления образования первичного шлака (при окислении материалов плавки) МГД-перемешивание расплава дает возможность на всех стадиях плавки управлять основностью* и другими свойствами шлака. Специальный режим управления дуговым разрядом, используемый системой перемешивания, оптимизирует теплопередачу из дуги в металл, что существенно упрощает проведение техпроцесса. В частности, не требуется закрывать дугу вспененным шлаком, совмещать дуговой нагрев с продувкой металла, применять газокислородные горелки и другие средства, приводящие к снижению качества металла, повышению расхода электроэнергии и увеличению выбросов в окружающую среду. Система автоматического управления режимами работы плавильного агрегата, помимо точного соблюдения технологического процесса, позволяет подавить образование окислов азота, диоксинов, фуранов и цианидов. Кроме того, она контролирует работу системы глубокого сжигания печных газов при выходе из печи (до простых оксидов СО2 и Н2О) и их скоростного охлаждения, минимизирующего потери тепла в атмосферу. Измерение температуры расплава С большим интересом специалисты ознакомились с новой разработкой ООО «Металлэнергосервис» (г. Москва) — автономными регистраторами температуры серии АРТ, предназначенными для точного контроля температуры металла в нагревательных и термических печах. Обычно для наладки печей внутри них устанавливают длинные термопары (термопары с длинными выводами), которые подключают к расположенному снаружи регистратору. Главный недостаток использования таких термопар заключается в появлении больших погрешностей измерений, связанных с возникновением в длинных выводах тепловых наводок. Кроме того, для обеспечения «жизнеспособности» длинных термопар в протяженных печах непрерывного действия требуется контролировать их положение, а разматывание и укладку производить с особым вниманием и тщательностью. Сложность выполнения точной наладки печи таким методом определяет его высокую стоимость. Использование же приборов АРТ позволяет существенно упростить указанный процесс как после ремонта печного агрегата, так и в связи с необходимостью перераспределения тепловых нагрузок по зонам печи, вызванного, например, переходом на новый сортамент металла. Автономный прибор АРТ представляет собой многоканальный микропроцессорный регистратор, заключенный в многосекционный термоизолирующий кожух, благодаря которому он может функционировать в печи с температурой до 1500 °С. Шестиуровневая система тепловой защиты прибора поддерживает внутри кожуха температуру не выше 40 °С. Датчиками для регистратора АРТ служат короткие кабельные термопары в жаростойкой оболочке, измерительные части которых могут зачеканиваться в нагреваемую в печи заготовку. Для контроля температуры массивной заготовки в ней высверливают отверстия под термопары, а контроль листовой стали производится путем фиксирования термопар на поверхности, например, с помощью точечной сварки. Для тепловой защиты микропроцессорного регистратора разработчики применили известное с середины 1980-х гг. техническое решение, заключающееся в создании в термокожухе испарительного контура охлаждения. В качестве испаряющейся жидкости в контуре используют воду, объем которой определяется необходимой длительностью нахождения прибора в печном агрегате. Вода обеспечивает охлаждение изоляции до 100 °С. В системе многосекционной термозащиты применяют также вакуумный тепловой барьер (вакуумированный слой) и слой огнеупорного фетра. Приборы серии АРТ можно использовать в печных агрегатах разного типа. Для исследования крупногабаритных печей, в т. ч. агрегатов нагрева жаропрочных сортов стали перед прокаткой, ООО «Металлэнергосервис» изготавливает прибор АРТ-1, позволяющий проводить измерения одновременно по 21 каналу. Регистратор этой модели имеет 90-литровую емкость испарительного контура системы охлаждения и способен в течение 10 часов пребывать в печи с температурой 1400 °С. Габаритные размеры АРТ-1 (с учетом системы теплозащиты) составляют 1400і900і550 мм. Для исследования нагревательных печей сортопрокатных станов с узким посадочным окном компания предлагает прибор АРТ-4 с габаритными размерами 900і98і98 мм. Данная модель позволяет производить измерения по семи каналам. Шестилитровая емкость системы испарительного охлаждения обеспечивает возможность пребывания регистратора в печи (без дозаправки воды) с температурой 1400 °С в течение 0,7 часа. АРТ-4 можно комплектовать специально разработанным устройством горячей дозаправки. Последнее позволяет при наличии в конструкции печного агрегата боковых загрузочных окон доливать воду в систему испарительного охлаждения без вмешательства в режим работы оборудования. В заключение отметим, что стоят приборы серии АРТ в 1,5–2 раза дешевле зарубежных аналогов со схожими характеристиками. (Для сравнения: аналоги, выпускаемые фирмой Datapaq, стоят от 1 млн руб.). Обнинская термоэлектрическая компания (Калужская обл.) в качестве своих последних разработок представила вольфрам-рениевые термопары ТП-А 251Л и ТП-А 252Л, защищенные керамическим чехлом из лейкосапфира (монокристалла Al2O3), и термозонды ТП-А, ТП-S и ТП-К. Герметичный лейкосапфировый чехол термопреобразователей исключает проникновение кислорода к термоэлектродам, имеет прочность при сжатии более 800 МПа и выдерживает температуру до 1950 °С. Его устойчивость к воздействию агрессивных сред, разъедающих другие чехлы, позволяет использовать такие термопары вместо платиновых. Термоэлектроды термопар армированы двухканальной трубкой из оксидной керамики (Al2O3). Для измерения температуры внутри вакуумных камер (в процессах силицирования, алитирования композиционных материалов, в условиях высокого углеродного потенциала) термопреобразователи с лейкосапфировыми чехлами оснащаются дополнительными передвижными металлическими фланцами и защитными чехлами из композита типа «Углекон». Стоимость бескорпусной лейкосапфировой соломки длиной 800 мм составляет около 8 тыс. руб. Разработанные компанией термозонды, защищенные патентом на изобретение, предназначены для проведения кратковременных измерений температуры расплавов металлов, стекла и солей в металлургических индукционных печах, сталеразливочных ковшах, печах с резистивным электрообогревом и закалочных соляных ваннах. Устройство представляет собой металлическую штангу, внутри которой расположена помещенная в керамическую трубку термопара. Рабочая сторона термозонда загнута под углом 45° и оканчивается сменным чехлом, защищающим рабочий спай. Термоэлектроды, проложенные в полости штанги, соединяют рабочий спай термопары с расположенным на штанге цифровым индикатором, защищенным специальным экраном. На панели индикатора, питающегося от автономного источника напряжением 3–4,5 В, фиксируется максимальное значение температуры, полученное в процессе измерения. Термозонд ТП-А 212 комплектуется термопарой вольфрам-рений (или хромель-алюмель), имеет диапазон рабочих температур от 100 до 1800 °С и среднюю длительность измерения 60 с. Его сменный защитный чехол изготавливается из высокочистого модифицированного оксида кремния (SiO2). ТП-А 212 выпускается длиной от 1250 до 3000 мм и имеет массу от 1 до 2,3 кг. Для поддержания плавучести рабочего конца термозонд этой модели оснащен специальным поплавком. В его стандартную комплектацию входят 10 сменных чехлов, выдерживающих, например, 20–30 погружений в расплав чугуна с температурой 1500 °С. ООО «Техноцентрприбор» (г. Москва) в качестве новинки показало переносной термоизмеритель ТЦП-1800S, предназначенный для измерения температуры расплава металлов (стали, чугуна, цветных сплавов) с помощью сменного термоэлектрического преобразователя с номинальной статической характеристикой (НСХ по ГОСТ Р8.585-2001) типа В (ПР30/ПР6). Контроль температуры в ковшах, копильниках* и индукционных печах производится путем кратковременного погружения в расплав рабочей части прибора. С погрешностью 0,5% и разрешением 1 °С прибор позволяет измерять температуру в диапазоне от 0 до 1800 °С. Время измерения составляет 3–5 с. На встроенном цифровом табло измерителя индицируется максимальное значение температуры за время проведения замера. Для удобства выполнения измерений при достижении термодинамического равновесия между погружаемой термопарой и жидким металлом ТЦП-1800S подает звуковой сигнал. Длина держателя составляет 1300 мм, габариты электронного блока — 200і62і180 мм. Стоит переносной измеритель ТЦП- 1800S в стандартной комплектации 16 310 руб. (без НДС). Алюминотермическое получение лития На стенде Московского государственного института стали и сплавов (МИСиС) специалисты могли ознакомиться с новой технологией получения металлического лития алюминотермическим (металлотермическим) способом. Применять ее можно как в первичной металлургии лития, так и для переработки литийсодержащих отходов. По сравнению с традиционным электролитическим способом производства, алюминотермический имеет несколько преимуществ. Так, себестоимость лития получается меньшей на 10–12%, при производстве не выделяется требующий утилизации хлор, не используется чрезвычайно гигроскопичный и обладающий высокой коррозионной активностью безводный хлорид лития. При этом шлаки восстановления можно применять при электролизе алюминия в качестве добавки, улучшающей технико-экономические показатели процесса, что делает технологию безотходной. Новый способ включает в себя два основных процесса. Первый — это синтез моноалюмината лития (LiAlO2) путем двухчасового спекания при температуре 800 °С карбоната лития (Li2CO3) c гидроксидом алюминия (Al(OH)3). Второй — алюминотермическое восстановление полученного моноалюмината лития в вакууме при температуре 1170 °С в течение 8 часов. Проведенные МИСиС опытно-промышленные испытания подтвердили целесообразность промышленного применения разработанной технологии. Импортозамещающие металлоизделия ООО «Спекта Интерпак» (г. Москва) представило на своем стенде ассортимент высокопрочных стальных обвязочных лент Specta prima и Specta forte, выпускаемых новым российско-швейцарским предприятием ООО «Волга Страп» (г. Кострома). В 2007 г. на предприятии была введена в эксплуатацию первая очередь производства стальных лент, предназначенных для автоматической и ручной упаковки крупногабаритных, массивных и тяжелых грузов на предприятиях черной и цветной металлургии, машиностроения, стройиндустрии и других отраслей. На сегодняшний день ООО «Волга Страп» является единственным на территории России предприятием, выпускающим обвязочную ленту, соответствующую требованиям европейских стандартов. Лента характеризуется прямолинейностью, отсутствием скручиваний и загибов и высоким удлинением, повышающим надежность упаковки в тяжелых условиях транспортировки. Кромка изделия, благодаря механической обработке, не имеет острых краев и заусенцев. Антикоррозионная защита обеспечивается нанесением лакокрасочного или цинкового покрытия. Используемое технологическое оборудование позволяет также покрывать материал воском и наносить на него различные надписи и логотипы. Лента Specta prima выпускается шириной от 16 до 32 мм, толщиной от 0,5 до 1 мм, имеет предел прочности 750–800 Н/мм2 и удлинение до 1–2%. Вариант Specta forte шириной от 19 до 32 мм и толщиной 0,8–1,27 мм имеет предел прочности 950 Н/мм2 и удлинение до 7%. На стенде Международного союза производителей металлургического оборудования «Металлургмаш» (г. Москва) специалисты с интересом ознакомились с длинномерными валами и прутками, выпускаемыми Ижевским опытно-механическим заводом (ЗАО «ИОМЗ»). Для газосепараторов, погружных центробежных электронасосов и электродвигателей предприятие выпускает валы с прямоблочными и эвольвентными шлицами длиной до 11 м и с кривизной на всю длину 0,05–0,07(!) мм. Насосные валы изготавливаются из специально разработанной для этого нержавеющей высокопрочной стали марки 05ХА16Н4Д2Б с пределом текучести 140 кгс/мм2, производимой заводом. Валы для погружных электродвигателей выполняются из стали 38ХГМЛФТ. Высокоточные прутки диаметром от 15 до 45 мм и длиной до 11 м выпускаются с кривизной не более 0,1 мм на всю длину, с предельными отклонениями профиля по квалитету h8 и h9 (по ГОСТ 14955-77) и с шероховатостью поверхности Ra не более 0,43 мкм. Прутки также изготавливаются из специально разработанных высокопрочных нержавеющих сталей и сплавов, обладающих высокой стойкостью к агрессивным средам. Применять их можно для выпуска деталей, от которых требуется хорошая стойкость к истиранию при воздействии высоких динамических нагрузок. На стенде Владимирского завода металлорукавов демонстрировались гибкие гофрированные металлорукава высокого давления из нержавеющей стали. Изготавливаются они в полном соответствии с евростандартами на современном оборудовании корейского производства. Металлорукава предназначены для гибкого соединения трубопроводов, транспортирующих жидкие, газовые и твердые среды на предприятиях металлургической, химической, нефтехимической и других отраслей. В настоящее время завод выпускает рукава с одинарной, двойной и тройной оплеткой из нержавеющей проволоки, а также без оплетки. Изделия изготавливаются диаметром от 6 до 300 мм, длиной от 0,5 м. Их концевая присоединительная арматура имеет несколько типов: под приварку (стандартное исполнение), с фланцами, ниппелями, штуцерами с резьбой, муфтами, с комбинированными и быстроразъемными соединениями. Сильфоны также имеют несколько вариантов исполнения: стандартное, повышенной гибкости, с увеличенной массой, а также рассчитанное на высокое давление транспортируемой среды. Эксплуатировать гибкие гофрированные рукава из нержавеющей стали можно в кислых и щелочных средах с температурой от -270 до 1000 °С и давлением до 300 атм. Александр Пуховский, фото Александра Ануфриенко * Основность в металлургии — отношение (в процентах по массе) содержания основных и кислотных оксидов в железорудных материалах, доменных и сталеплавильных шлаках. * Копильник — металлоприемник в передней нижней части вагранки (печи), где скапливается стекающий из горна расплавленный перегретый чугун.