В начало Написать нам Карта сайта | RSS
Уральский рынок металлов


Предлагаем Вам разместить информацию в бегущую строку - 1000 рублей в месяц - за каждые 10 слов | Ежедневно посетители сайта смогут видеть информацию о Вашем предприятии. | Минимальные затраты - максимальный результат!!!
Главная Новости Журнал О компании Статьи Аналитика Тендеры Рекламодателям Подписчикам Бизнес-навигатор Карта сайта Мероприятия Вопросы-ответы
В начало // Журнал / Все номера / УРМ №3 (март 2002) / Новые аспекты в металлургической практике
← оглавление номера

Новые проекты:

Новые аспекты в металлургической практике

Е.А. Коршунов, А.Г. Тарасов, сектор НРМ РУО АИН РФ 

Е.А. Коршунов, А.Г. Тарасов, сектор НРМ РУО АИН РФ

Новые аспекты в металлургической практике

     Ни для кого не секрет, что в любой отрасли, и в том числе в металлургии, снижения издержек производства и повышения конкуренто-способности продукции можно добиться путем внедрения новых технологических и конструкторских решений. Такие решения есть, но в отечественной металлургии их реализовывать не торопятся. В выступлениях специалистов часто говорится об отставании нашей металлургии от зарубежной чуть ли не 20 лет. При этом мало что делается, чтобы ликвидировать это отставание. Новые хозяева металлургических предприятий предпочитают за большие деньги закупать зарубежную, часто уже устаревающую металлургическую технику, оставляя без внимания новые отечественные технологии на том основании, что они требуют крупных капиталовложений, которые окупаются далеко не сразу. И все же практика подсказывает, что риск при внедрении новой отечественной металлургической техники в большинстве случаев оправдан.
    В послевоенные годы благодаря активному участию и настойчивости академика И. П. Бардина на заводе «Красное Сормово» рискнули построить промышленную машину непрерывного литья заготовок (МНЛЗ) - причем построить силами самого завода. Риск оправдался. После того, как в России была доказана эффективность работы МНЛЗ в промышленных условиях, в металлургической отрасли США и ряда других стран начали полным ходом внедрять непрерывную разливку стали.
    В девяностых годах прошлого века в Германии появилась очень эффективная технология разливки стали в тонкие (30-50мм) листовые заготовки. У нас в стране (при участии автора) машины и технология отливки тонких листовых заготовок были разработаны приблизительно на 10 лет раньше. Американские сталепромышленники рискнули реализовать новую немецкую технологию в промышленном масштабе - и не прогадали. Вслед за США указанная технология была внедрена почти на 20 металлургических предприятиях в разных странах, после чего ее стали называть не иначе как «революционным процессом». Ни на одном отечественном металлургическом заводе ничего подобного внедрено не было. Разработанная у нас технология отливки тонких листовых заготовок и совмещенной их прокатки запатентована в 11 странах мира, но при этом не доведена даже до опытно-промышленного внедрения.
    Тем не менее, существующие технологические решения в области непрерывной разливки металлов и совмещенной деформационной обработки (НРМ и СДО) послужили толчком к разработке новых плавильных процессов, которые при необходимости могут совмещаться НРМ и СДО. Промежуточный ковш МНЛЗ уже давно рекомендуется использовать для проведения ряда полезных операций перед подачей металла в кристаллизатор - например, для продувки металла инертным газом, поддержания температуры металла в строго заданных пределах, дополнительного внепечного рафинирования, микролегирования и т.п. Еще более значительную пользу от промковша можно получить при его комплексном использовании в качестве плавильного агрегата (ПА) шихты. Поскольку в ПА рекомендуется осуществлять как плавку шихты, так и операции внепечной обработки металлов, его часто называют многофункциональным плавильным агрегатом (МПА). Не стоит доказывать, что НРМ и СДО снижают издержки производства металлопродукции - это очевидно. Еще больше издержки снижаются, когда плавка в МПА совмещается с НРМ и СДО.
    Главной отличительной особенностью предлагаемых металлургических процессов является то, что подготовленная к плавке шихта плавится на заранее расплавленной и приведенной во вращение электромагнитным полем подложке из электропроводного материала. Такими жидкими подложками могут быть чугун, сталь, черновой никель или ферроникель, черновая медь, штейн, файнштейн, ферросилиций, титаносодержащая лигатура, углеродистый феррохром и др.1

Вращение расплава в плавильной камере позволяет во многом изменять характер плавки и осуществлять в ее процессе, а также по ее окончании дополнительные операции, свойственные, например, внепечной обработке металлов.
    Еще одной особенностью предлагаемой металлургической практики является то, что в ряде случаев процесс ведется либо без образования газа, либо с незначительным образованием газа, либо с образованием газа, который после его отвода из МПА превращается в продукт - например, в металлический магний, чистый оксид магния (магнезит) и др. Чтобы добиться этого, рекомендуется (там, где это экономически выгодно) использовать сильные металлические восстановители, каковыми являются, например, Al, Si, Al-Si сплав, FeSi, которые следует использовать в небольших количествах в качестве раскислителей в выплавленном металле и в больших количествах в качестве восстановителей оксидов в расплавленной шихте. Указанные восстановители в таких условиях становятся и энергоносителями, поскольку реакции восстановления оксидов экзотермичны, и тепла может выделиться столько, что его может хватить и на расплавление шихты, и на нагрев расплава до заданной температуры, и на расплавление добавок - например, легирующих добавок.
    Применение сильных металлических восстановителей - в частности, чистого алюминия или отходов алюминия (съемов при разливке алюминия в слитки, в которых может быть до 50% алюминия и, в соответствующей пропорции, оксида алюминия) - позволяет иметь безотходное производство. В ряде технологий конечный шлак становится плавленым клинкером, пригодным для производства дорогого высокоглиноземистого цемента - например, цемента ВГЦ-1, стоимость которого компенсирует стоимость использованного в процессе плавки алюминия. В качестве примера можно назвать безотходную переработку забалансовых бокситов на ферросилиций и плавленый клинкер для производства ВГЦ-1, либо безотходную переработку ильменита на ванадийсодержащую сталь, на титаносодержащую лигатуру, в которой содержится до 50% титана и, в соответствующей пропорции, железа и кремния, и на плавленый клинкер для ВГЦ-1. Если в качестве сильного металлического восстановителя применять Al-Si сплав, то конечный шлак (Al2O3ЧSiO2) в определенной пропорции становится пригодным для производства Al-Si сплава новым способом. В этом случае восстановитель становится оборотным материалом, и его не надо будет покупать.
    Широкомасштабное использование сильных металлических восстановителей имеет ряд преимуществ - например, применение алюминия позволяет резко увеличить его внутреннее потребление, а это следует считать положительным фактором, т.к. реализовывать алюминий на внешнем рынке по приемлемой цене становится все труднее.
    Многие разработанные металлургические технологии рекомендуется реализовывать в многофункциональном плавильном агрегате (МПА), имеющем тигельную часть (ТЧ) и магнитно-гидродинамическое устройство (МГД-устройство). Некоторые новые процессы могут проходить в условиях постоянного регулируемого по толщине металлического гарниссажа на стенках плавильной камеры, малоизнашиваемой футеровки и большого теплового потока через футеровку, который передается на немагнитные (нержавеющие или медные) испарительно охлаждаемые трубы. В трубах должен образовываться энергетический пар, пригодный для выработки электроэнергии в паровой турбине.
    В ряде случаев из-за экзотермических реакций, которые имеют место при восстановлении оксидов сильными металлическими восстановителями, тепла выделяется больше, чем требуется на технологический процесс. Лишнее тепло может быть израсходовано за счет ввода в расплав каких-либо холодных добавок, однако предпочтительнее расходовать его сначала на выработку энергетического пара, а затем на производство электроэнергии, которой с избытком может хватить для питания МГД-устройства в МПА. В этом случае к ТЧ (ее мощность в одном из разработанных вариантов МПА доходит до 6 МВт) энергия может не подаваться или подаваться в ограниченном количестве.
    МПА (см. рис. 1) по сути своей представляет индукционную тигельную плавильную электропечь, отличающуюся от широко известных тигельных индукционных электропечей тем, что кроме упомянутого выше МГД-устройства (поз. 26) включает в себя дополнительную емкость (поз. 15), сообщающуюся через металлопровод (поз. 11) с плавильной камерой агрегата МГД-устройства. Дополнительная емкость, а также возможность размещать на крышке МПА (поз. 27) разные устройства, позволяют в процессе плавки создавать такие условия, которые в других электросталеплавильных или электрометаллоплавильных агрегатах, в том числе дуговых электропечах, не могут быть созданы.
    В качестве плавильного агрегата МПА может выполнять функции промежуточного ковша - как для машин непрерывного литья горизонтального типа (ГМНЛЗ), так и для машин непрерывного литья вертикального типа с выдачей полой заготовки из кристаллизатора вверх (МНЛЗВ).
    При выполнении МПА функции промежуточного ковша ГМНЛЗ создаются условия, полностью удовлетворяющие требованиям горизонтального литья заготовок - так, в течение всего времени разливки обеспечивается постоянное давление жидкого металла в кристаллизаторе и постоянная температура подаваемого в кристаллизатор жидкого металла. Максимальная эффективность процесса достигается в тех случаях, когда заготовку, предназначенную, например, для прессования, периодически вытягивают из кристаллизатора с шагом, равным длине прессуемой заготовки, а также когда на ГМНЛЗ производится полая трубная заготовка для прессования труб, причем полость в трубной заготовке образуют в период паузы между вытягиваниями заготовки из кристаллизатора.
    Одним из примеров совместной работы МПА и ГМНЛЗ может быть производство труб из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом (ВЧШГ). По сравнению с остальными трубами, трубы из ВЧШГ имеют не намного меньшую пластичность, хорошо прессуются и не уступают по прочности стальным. При этом они немного дороже последних, но приблизительно в 10 раз дешевле медных, а срок их службы в 3-5 раз превышает срок использования стальных труб. Изготовляемые в Липецке трубы из ВЧШГ начали широко и с большим эффектом использовать в европейской части России. В Свердловской области их не изготовляют, и это следует считать серьезным упущением.
    При применении МПА в качестве промковша МНЛЗВ кристаллизатор целесообразно размещать в зоне дополнительной емкости МПА. В этом случае создаются условия для производства на МПА и МНЛЗВ такой продукции, как, например, тонкая листовая стальная заготовка (толщиной 30-50 мм) с мелкозернистой структурой, полученная из которой листовая продукция, как известно, приобретает дополнительные качества, особенно при микролегировании разливаемой стали ванадием. Кроме того, становится возможной отливка многослойных листовых и сортовых заготовок для совмещенной прокатки со слоями металла из разного химического состава - например, слоистых заготовок для производства бесшумной трансформаторной стали.

Журнал

   
Ваше имя:  
Пароль:     
  запомнить меня
  Регистрация  Забыли пароль?

Бизнес-навигатор

   Меткомплекс
   Наука и образование
   Органы власти
   Отраслевые союзы
   Смежные отрасли


Атомстрой комплекс
ЛитМаш
ЗаводЭкоТехнологий
 
Отраслевая наука 


 
        ООО «УралИнфо»
   Телефон/факс: (343) 350 71 71
   г.Екатеринбург, ул.Мамина-Сибиряка, 58, офис 601        
            urm@urm.ru
Яндекс цитирования
«Сумма технологий» «Сумма технологий»
сопровождение сайта
  • Подбор автомобиля
  • Информация о фирмах-участниках группы. Интернет-магазин шин и литых дисков.
  • car2you.ru