Steel Times International September 2015 - Russian issue

Сентябрь 2015 – Выпуск на русском языке №35 – www.steeltimesint.com

Инжиниринговые услуги убеждают в особенности при

реализации интеллектуальных концепций модернизации.

Для выполнения будущих требований рынка потребуется

переоснащение существующих производств – одна из

важнейших задач на сегодняшний день.

И именно в этой сфере мы накопили богатейший опыт.

Ведь наша задача – помочь вам повысить производитель-

ность и улучшить качество продукции. Особую важность

имеет разумное планирование, например, умение

воспользоваться регулярными остановами на техобслу-

живание для минимизации производственных потерь.

В итоге вы экономите время и деньги.

Многочисленные завершенные проекты демонстрируют

наше качество и надежность в роли специалиста между-

народного масштаба в сфере металлургии и технологий

прокатных станов.

Модернизация для повышения качества и надежности

Увеличение производительности.Снижение издержек.

Представительство СМС Зимаг АГ в Москве

129110 Москва, Россия Тел.: +7 495 931-9823 Эл. почта: [email protected] Олимпийский пр., 18/1 Факс: +7 495 931-9824 Интернет: www.sms-siemag.com

Visit us at

Metal-Expo‘2015

10 – 13 November 2015, Moscow

СОДЕРЖАНИЕ СЕНТЯБРЬ 2015 1

www.steeltimesint.com Steel Times International на русском языке – Сентябрь 2015

ISSN 1475-455X

©Quartz Business Media ltd 2015

Колонка редактора2 Алюминий атакует сталь!

Производство чугуна Ян Бак, Е. Энгел6 Новая доменная печь работает

на заводе компании SAIL в Индии

Репутация отрасли Мэттью Моггридж8 О чем сегодня необходимо говорить

Производство стали Фрэнк Шрама, Барт ван ден Берг,

Гвидо ван Хаттум14 Сравнение методов внедоменной

десульфурации чугуна в кислородно-конвертерном производстве стали

Профиль компании21 Компания BLS: ведущий поставщик

современного оборудования прокатныхстанов и сталеплавильных цехов

Энергоэффективность Алессандро Форести, Даниэле Арчетти22 Энергоэффективное

электросталеплавильное производство

Прокатное производство М. Ланге, А. Нардини, П. Меней, Р. Албе25 EVO – новый четырехвалковый

редукционно-калибровочный стан29 Primetals Technologies модернизирует

завод группы ЕВРАЗ в Канаде

Техническое обслуживание30 Индустриальные смазочные материалы

Mobil помогают российским металлур-гическим предприятиям повысить про-изводительность

Управление процессами Мишель Дюбуа33 Система обнаружения дрейфа в линии горячего цинкования полос

Нанесение покрытий С.К. Шукла, М. Дипа, Анжана Дева, Сантош Кумар, Атул Саксена, B.K. Джа37 Исследование на симуляторе процесса нанесения Al-Si покрытий на стальные полосы

для горячей штамповки40 ММК инвестирует в новые мощности горячего цинкования40 «CMI Industry» поставит комплекс покрытий металла для «Северстали»

14

6

2

37

25

33

РЕДАКЦИЯ

Главный редакторMatthew MoggridgeTeл.: +44 (0) 1737 855 [email protected]

Редактор-консультантDr. Tim Smith PhD, CEng, MIM

Русскоязычный редакторАлександр Гуров

Выпускающий редакторAnnie Baker

ОТДЕЛ РЕКЛАМЫ

Международный менеджерPaul [email protected]л.: +44 (0) 1737 855 116

Региональный менеджерAnne [email protected]л.: +44 (0) 1737 855 139

Директор по продажам рекламыKen [email protected]л.: +44 (0) 1737 855 117

Производство рекламыMartin Lawrence

ОТДЕЛ ПОДПИСКИElizabeth BarfordTeл.: +44 (0) 1737 855 028. Факс: +44 (0) 1737 855 034Email: [email protected]

Стоимость годовой подписки (8 англоязычных номеров)с почтовой доставкой в Россию £240.00.E-mail: [email protected]

ИЗДАТЕЛЬСКИЙ ДОМ

Quartz Business Media ltd,

Quartz House, 20 Clarendon Road,

Redhill, Surrey, RH1 1QX, England

Tel: +44 (0)1737 855000. Fax: +44 (0)1737 855034

www.steeltimesint.com

Серии S шиберных затворов обеспечивают превосходные характеристики управляемости и обслуживания для операторов. Как составная часть комплексного пакета компанииRHI и системы Interstop затвор S-серии является наилучшей доступной системой шиберных затворов, гарантирующей клиентам:• наивысшую надежность системы с точки зрения

безопасности технологии и операторов;• низкое влияние на полные производственные затраты;• поддержку производства чистой стали.Компания RHI – мировой лидер технологий в секторе контроляпотока металла, обладающий вместе с брендом Interstop 50-летним опытом. В дополнение к керамическим компонентам,механическим узлам и инженерным разработкам, мыпредлагаем широкий спектр услуг и индивидуальныеразработки с целью предоставления нашим клиентамтехнологически-ориентированных системных решений.www.rhi-ag.com

Фото на обложке: Новый шиберный затворпромежуточного ковшаInterstop типа S в началепроцесса непрерывнойразливки стали

КОЛОНКА РЕДАКТОРА2

www.steeltimesint.com

Алюминий атакует сталь!

НА конференции Worldsteel-48 Всемирной ассоциации произво-дителей стали (World Steel Association), впервые состоявшейся впрошлом году в Москве, Питер Маркус, управляющий партнерконсалтинговой компании World Steel Dynamics (WSD), сделалдоклад о наступлении алюминия на листовую автосталь и выра-зил опасение, что черная металлургия запоздало реагирует наугрозы, исходящие от грядущего по прогнозам расширения при-менения алюминия в автомобилестроении. В основе его сравне-ния перспектив применения алюминия и стали в автомобильнойпромышленности лежали материалы отчета WSD под названием«AutoBody Warfare: Aluminium Attack».

Отчет стал ответом гендиректору холдинга ArcelorMittal г-нуЛакшми Миттал на его выступление на конференции по рынкустали Steel Success Strategies в Нью-Йорке. Г-н Миттал считает, чтопоявившиеся в последние годы современные улучшенные высо-копрочные марки стали (AHSS), которые производители алюми-ния сегодня игнорируют при проведении сравнения, в состояниипредоставить любое сокращение веса транспортных средств, ко-торое требуется автопроизводителям для повышения топливнойэффективности в соответствии с новыми стандартами. Так, в СШАтопливная экономичность транспортных средств должна повы-шаться на 5 % ежегодно до 2025 года. Принятые стандарты CAFE’в США прогнозируют достижение расхода топлива к 2025 годуоколо 1 л на 20 км пробега.

Эта тема стала для производителей стального автолиста акту-альной после опубликования доклада Ducker Worldwide с про-гнозом, что к 2025 году до 18 % всех транспортных средств бу-дет иметь полностью алюминиевый кузов (сегодня менее 1 %),и из алюминия будут изготовлены 75 % узлов кузова у пикапов,24 % – у седанов и 22 % – у внедорожников.

Питер Маркус не согласен с такими «грандиозными прогно-зами» в отношении применения алюминия в автомобилестрое-нии. Он описывает сражение между алюминием и сталью за ав-томобильный рынок как «конкурс с высокими долларовымиставками между ведущими мировыми производителями сталь-ной и алюминиевой продукции». Он утверждает, что, в то времякак алюминиевая промышленность заняла весьма активную по-зицию по отношению к автомобильной промышленности и де-монстрирует оптимизм, заводы черной металлургии – опасаютсяи озадачены. Кроме того, им не хватает в этом сражении того,что Маркус охарактеризовал журналистам в Москве как жела-ние «поразить наповал и выиграть».

По мнению Маркуса, алюминий сегодня является реальнымврагом стали, а решение компании Форд о переходе в строи-тельстве кузова пикапа Форд F-150 полностью на алюминий, онсчитает «шокирующим событием».

Мэттью Моггридж (Matthew Moggridge), редактор Steel Times [email protected]

Окончание ▶ 4

ГдепоказателиотвечаютбезопасностиКогда нет места для компромисса –пусть негорючие консистентныесмазки работают для вас.

Когда вы выполняете наиболее тяжелые

в мире работы, оптимальные показатели без

ущерба для безопасности – ключевое

требование. Негорючие консистентные

смазки Quaker разработаны чтобы помочь

снизить общие производственные затраты

на вашем заводе при обеспечении

повышенной безопасности и снижении

риска. Так как компания Quaker заботится о

вашем бизнесе, то, когда узлы машины

станут горячими, вы не загоритесь.

НЕГОРЮЧАЯ СМАЗКА QUINTOPLEX™

» Наилучшая в классе по водостойкости

» Биоразлагаемая

» Разработана для экстремальных

температур

» Защищает от ржавчины и коррозии

» Смазка экстремально высокого давления

КОЛОНКА РЕДАКТОРА4

Steel Times International на русском языке – Сентябрь 2015 www.steeltimesint.com

Алюминиевый лист является более до-рогим, чем стальной, а автомобильнаяпромышленность, как известно, чувстви-тельна к цене. Пикап F-150 был довольнотяжелым, кроме того Форд испытывалдавление Jaguar и Rolls Royce в вопросе ис-пользования алюминия. По мнению Мар-куса, это отчасти объясняет некоторыйэкономический иррационализм, объеди-няющий сегодня автомобильную про-мышленность с космической отраслью,которая постоянно толкает технологиче-ские границы «за грани разума». Он счи-тает, что с экономической точки зренияпоявление на рынке новых марок ультра-прочной стали позволит металлургам от-стоять свою позицию в автомобилестрое-нии минимум до 2018 года.

Поэтому резкое расширение мощностейпо производству алюминиевого автолистана основе формулы доклада DuckerWorldwide Маркус считает безумием.

Однако, почему производители сталь-ного листа не торопились отвечать наугрозы, исходящие от алюминия? По мне-нию Маркуса, автомобильная промыш-ленность не любит полагаться на одногопоставщика. В 2009 году на рынке былатолько одна «специальная сталь» и многиеметаллургические компании развивалинаучные исследования с целью установле-ния равных условий – другими словами,создавали больше поставщиков специ-альных высокомаржинальных сталей.

Маркус считает, что черная металлургияуже стала на рельсы, с тем чтобы вернуть«потерянную» под влиянием алюминиятерриторию. Он отмечает расширение ин-вестиций в развитие прокатных мощностей,в том числе строительство новых современ-ных станов холодной прокатки и линий на-несения цинковых покрытий на автолист вСША и Мексике. В отчете WSD отраженытакже недавние сделки по консолидации нарынке листовой стали крупных производи-телей стали (ArcelorMittal, Nippon Steel &Sumitomo Metals, AK Steel, Steel Dynamics).

Он ссылается на недавнее приобрете-ние компанией AK Steel дочки Северсталив Северной Америке, упоминает покупкуArcelorMittal/Nippon Steel Sumitomo MetalsCorp. прокатных мощностей ThyssenKruppв США с годовым объмом производства 2млн т автомобильной стали, новые мощ-ности по производству автолиста компа-ний Steel Dynamics, Big River Steel и Nucor.Новые современные линии цинкованияавтолиста недавно успешно введены вСША металлургическими компаниямиNippon Steel Sumitomo Metal Corporation,POSCO, US Steel и Kobe Steel.

К 2018 году, как утверждает WSD, по-ставки алюминиевого листа достигнутошеломляющих 1,21 млн т из-за «значи-тельного роста» производства алюминие-вых банок и «нахлынувших поставок» дляалюминиевого кузова Форд F-150. Тем неменее, утверждается, что стальные изде-лия смогут легко удовлетворить требова-ния экономии веса автомобилей с 2018по 2021 годы, когда «более широкийспектр улучшенных высокопрочных ста-лей (AHSS) будет доступен». Совершен-ствование конструкции двигателя такжесделает требования экономии веса в2018–21 годах «не особенно тяжелыми».

Можно отметить много других позитив-ных факторов, если вы сталелитейщик иобеспокоены расширением алюминия вавтомобильной промышленности. Основ-ные факторы перечислены ниже.• Пик поставок алюминиевого листа, ско-

рее всего, будет достигнут к 2018 годуиз-за высоких затрат на строительство и«значительной и относительно недоро-гой экономии веса», достижимой с по-мощью листовых сталей AHSS.

• Экономия веса не означает значитель-ного улучшения показателя MPG.

• Алюминиевый лист не дешев.• Форд может пожалеть о ставке на алю-

миний в пикапе F-150 и «заплатить сни-жением своей рентабельности».

WSD считает, что Форд сделал выбор впользу алюминия для F-150 без учетаразвития технологического уровня обра-ботки листовой стали. Так, еще в 2009году не существовало линий непрерыв-ного отжига (CAL). Кроме того, за насы-щенный алюминием Форд F-150 при-дется заплатить дополнительно (толькоза счет разницы в цене листа из стали иалюминия) до 1–1,4 тыс. долл. США.

Возникает вопрос и по устойчивостиконкурентных преимуществ Форд F-150при сравнении с другими конкурирую-щими брендами на рынке США, такимикак GM Silverado и Chrysler-Dodge RAM.Обе конкурирующих марки могут статьболее эффективными к 2017–18 годам,чем F-150 2015 года.

С меньшим количеством поставщиков«трудные в изготовлении» сорта сталиAHSS могут обеспечить сталелитейным за-водам США более высокие прибыли. WSDтакже утверждает, что стали AHSS дажепри повышении цены на 25 % будут ши-роко востребованы, поскольку не все ав-топроизводители переходят на алюминий(Cadillac, Tesla, Volvo, BMW, Honda).

Инвестиции в прокатные станы и линиитермообработки могут привести к избы-точным мощностям. Поставки листовойавтостали к 2025 году могут не сильно вы-расти по сравнению с 2014 годом (дажепри росте производства автомобилей на20 %) из-за применения алюминия и об-щего снижения веса автомобиля. Спрос наулучшенные высокопрочные стали можетвырасти к 2025 году с 7,4 млн т до 23,7млн т (на 330 %).

Возможно, последнее слово в этой дис-куссии должно остаться за Диком Шуль-цем из Ducker Worldwide. В то время какего обвиняют в «грандиозных прогнозах»и «укреплении энтузиазма алюминиевойпромышленности в связи с Форд F-150»,здесь также уместно процитировать его:«до тех пор, пока произойдет такой при-рост алюминия, транспортные средствабудут по-прежнему преимущественно из-готавливать из стали». n

Лакшми Миттал – гендиректор холдингаArcelorMittal, получает от Вольфганга Эдера,председателя Worldsteel и гендиректора концерна Voestalpine, премию Steeliе за лучший вебсайт металлургической компании (http://corporate.arcelormittal.com)

▶ Окончание со стр. 2

Питер Маркус, управляющий партнер консалтинговой компании World Steel Dynamics

ПРОИЗВОДСТВО ЧУГУНА6


Новая доменная печь работает на заводе компании SAIL в ИндииНа металлургическом заводе компании SAIL в г. Роуркела (шт. Орисса, Индия) в 2013 г. была задута новая доменная печь№ 5. Проект этой крупнейшей в Индии доменной печи, основанный на современной технологии и ноу-хау компании DanieliCorus (Нидерланды), был успешно реализован консорциумом компаний Danieli Corus и Tata Projects.

Ян Бак, Е. Энгел*

МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЙ завод Rourkela(RSP) был построен в 1959 г. компаниейHindustan Steel Limited, которая в 1973 г.стала частью государственной компанииSAIL (Steel Authority of India Limited). С раз-витием завода его мощности по стали вы-росли до 2 млн т/год с четырьмя домен-ными печами и двумя кислородно-кон-вертерными цехами.

Ускоренный экономический рост Ин-дии в период 2001–12 годы обеспечилсреднегодовой темп роста внутреннегопотребления стали около 9 %. С нацио-нальным потреблением стали на душу на-селения около 25 % от среднемировогоуровня, в стране существует значительныйпотенциал для дальнейшего роста. В2006 г. компания SAIL приняла про-грамму расширения мощностей, цельюкоторой стало удвоение общих производ-ственных мощностей компании. В табл. 1представлены основные показатели этогоамбициозного плана компании SAIL.

Сталеплавильные мощности заводаRSP по этой программе должны были до-стичь 4,5 млн/год. Для расширения вы-пуска жидкого чугуна было принято реше-ние построить «с нуля» новую доменнуюпечь №5 – крупнейшую в Индии и в пол-ном соответствии с лучшими мировымитехнологическими принципами.

Доменная печь № 5Новая доменная печь, названная в честьиндуистской богини «Дурга», быласпроектирована с полезным объемом4060 м3 для среднесуточного производ-ства 8 тыс. т чугуна. Система вдувания пы-леугольного топлива рассчитана на рас-ход 150 кг/т с возможностью повышениядо 200 кг/т. Горячее дутье обеспечиваюттри воздухонагревателя с внутреннимикамерами сгорания, работающими притемпературе 1425 °C. Печь имеет четырелетки в двух литейных дворах (табл. 2).

Дизайн огнеупорной футеровка до-менной печи основан на концепции«Hoogovens», обеспечивающей высоко-эффективное охлаждение кожуха печи внижней части шахты и горна меднымипластинчатыми холодильниками. Совре-менный дизайн футеровки на базе графи-товых огнеупорных блоков минимизируетэффект скольжения шихты в распаре и за-плечиках, создает стабильный поток ших-товых материалов с минимальным изно-сом футеровки. Проектная продолжитель-ность кампании печи достигает 25 лет привысоких уровнях пылеугольного вдуванияи/или работе на сырьевых материалахнизкого качества. Рис. 1 иллюстрирует об-щий проектный профиль доменной печи.

Система газоочистки базируется наулавливающем циклоне Danieli Corus с од-ним тангенциальным входом и скруббе-ром с кольцевым зазором. Такой циклон

*J. Bak, E. Engel – компания Danieli Corus, Rooswijkweg 291, 1951 ME Velsen–Noord, Нидерланды.Tel: +31 251 500 500, E-mail: comms.office@danieli–corus.com www.danieli-corus.com

Таблица 1. Планы по расширению мощностейкомбинатов компании SAIL по выпуску чугуна

ЗаводПроизводство

в 2012 году, млн т в год

После расширения,

млн т в годПрирост

Бхилаи 5.1 7.5 + 47 %Дургапур 2.1 2.5 + 19 %Роуркела 2.3 4.5 + 96 %Бокаро 4.0 5.8 + 45 %Бурнпур 0,5 2,9 + 480 %Всего 14,0 23,2 + 66 %

Таблица 2. Основные параметры доменнойпечи № 5 завода RSP

ПоказательВнутренний объем, м3 4060Рабочий объем, м3 3470Диаметр горна, м 13,2Производительность (средняя), т/сутки 8000 Производительность (пиковая), т/сутки 8320 Расход при вдувании PCI (цель), кг/т 150 Расход PCI (предусмотрено проектом), кг/т 200 Температура на куполе воздухонагревателя, °С 1425Рис. 1. Профиль новой доменной печи № 5

Доменная печь № 5 в центре существующего меткомбината компании SAIL в Роуркела

ПРОИЗВОДСТВО ЧУГУНА 7

Задувка и пусковой прериодНовая домна № 5 была задута командойзаводских операторов и специалистов Da-nieli Corus 6 августа 2013 г. Печь была за-полнена древесиной до уровня фурм, асверху загрузили 1260 т кокса, что обес-печило расход кокса около 800 кг/т жид-кого чугуна. Первая плавка чугуна былауспешно выдана через 29 часов после за-дувки.

Специалисты Danieli Corus обеспечилиобширную подготовку рабочего персо-нала RSP, охватывающую эксплуатацию,техническое обслуживание и автоматиза-цию. Поэтому уже через месяц после за-дувки печи операторы RSP взяли на себявсе обслуживание домны в нормальномрежиме работы.

Заключение● Успешная реализация проекта домен-ной печи № 5 на заводе RSP компанииSAIL доказывает, что производство сталь-ной продукции может быть удвоено вближайшие несколько лет. Удвоение про-изводственных мощностей может бытьстабильно достигнуто за счет инвестиро-вания в наилучшие доступные технологиии профессиональную подготовку персо-нала, занятого в эксплуатации и техниче-ском обслуживании доменной печи.● Современная технология, внедряемаяпри строительстве «с нуля» новых заво-дов, может быть установлена и в условияхограниченной доступности свободногопространства на действующих металлур-гических комбинатах и без проблем при-вязана к существующей логистике завода.Тем не менее, в условиях реализации по-добного проекта может быть полезнымразвитие более компактного оборудова-ния, такого как воздуходувки горячегодутья и системы газоочистки.● Позитивные средне- и долгосрочныепрогнозы развития индийской экономикипозволяют ожидать потребность в реали-зации подобных проектов расширениямощностей и в дальнейшем, поэтому по-лученные уроки окажутся полезными сточки зрения разработки проекта и реали-зации строительства. В этом регионе, де-монстрирующем быстрое развитие эконо-мик, также успешно реализуется не-сколько «зеленых проектов», но с болеедлительными сроками реализации, чемпроекты модернизации в Индии. n

Рис. 2. Оборудование литейного двора расположено на уровне пола цеха

улавливает около 85 % цинкосодержа-щей пыли, оставляя минимально загряз-ненную цинком фракцию для улавлива-ния скруббером.

На печи установлена система грануля-ции шлака с обезвоживающим барабаном,турбина для утилизации колошниковогогаза (TGRT), бесконусное загрузочноеустройство с конвейерной системой подачишихты. Оборудование литейного дворарасположено на уровне пола цеха (рис. 2).

Особенности реализации проектаКонтракт на строительство доменный печи№ 5 на условиях «под ключ» был подпи-сан с консорциумом Danieli Corus и TataProjects 2 октября 2008 года (в день рож-дения М.К. Ганди).

Компания Danieli Corus отвечала за раз-работку проекта и поставку технологиче-ских элементов, шеф-монтаж, оператив-ную помощь при пуске и профессиональ-ное обучение. Зоной ответственности TPL –лидера консорциума, стали инжиниринг истроительство, а также все коммуникации склиентом. Инженерно-техническим заказ-чиком от имени SAIL выступила государст-венная компания Mecon. Подробное кален-дарное планирование работ объединиловсе выполняемые членами консорциума исубподрядчиками элементы проекта.

Вызовом для Danieli Corus стала логи-стика поставки из-за рубежа 950 контей-неров и различных транспортных средствс сыпучими материалами со всех конти-нентов мира в Калькутту, а затем авто-транспортом в г. Роуркела. На территориизавода компании были выделены двакрытых складских помещения для хране-ния сухих материалов и огнеупоров, атакже специально отведенные места дляпредварительной сборки крупных компо-нентов печи, таких как сегменты домен-ной печи и корпуса воздуходувок.

Жаркий климат, сильные ветры и мус-сонные дожди существенно усложнилиреализацию проекта. Рабочие смены былисмещены на утро и вечер, а установка ог-неупорной футеровки в основном осу-ществлялась в прохладное время года.

Важным моментом проекта стала хо-рошо продуманная оптимальная маршру-тизация на территории действующего за-вода потоков кокса и шихтового сырья,горячего металла в сталеплавильные цехаи шлака на дальнейшую переработку.

www.scheuerle.comwww.kamag.com

+7-916-832 03 [email protected]

25 407

[Vision becomes realitySCHEUERLE KAMAG

SCHEUERLE KAMAG

Приглашаем вас посетить

наш стенд на выставке

Metal-Expo в Москве

РЕПУТАЦИЯ ОТРАСЛИ8


О чем сегодня необходимо говоритьТемно-серые и черные перспективы для черной металлургии? «Умирающийслон с дымовой трубой»? Когда дело касается улучшения деловой репутации,некоторые утверждают, что мировая черная металлургия заканчивает своюработу, но другие остаются гораздо более оптимистичными.

Мэттью Моггридж*

«СУЩЕСТВУЕТ мнение, что работа на ста-леплавильном заводе схожа со спуском вугольную шахту, но это весьма далеко отистины». Это мнение Майкла Трейси (Mic-hael Treacy), генерального директора ком-пании AIC Steel (Великобритания), кото-рый пришел в черную металлургию, имеяхорошую деловую репутацию в FIFA.

Невозможно сравнивать карьеру в со-временной черной металлургии с подзем-ной добычей угля или руды, но тогдаможно предположить, что отраслевая PR-машина не в состоянии сегодня боротьсяс широко распространенным представле-нием отрасли в виде «дымовой трубы».

«Черная металлургия мало делала дляизменения такой широко распространен-ной точки зрения», – говорит Матиас Ги-ерзе (Dr. Mathias Gierse), управляющийдиректор металлообрабатывающей ком-пании CD Wa

..lzholz (CDW) из Германии.

Всемирная ассоциация стали (world-steel) поддерживает мнение Трейси и уве-рена, что сравнение современной стале-плавильной промышленности со «спускомв шахту» не в ладах с реальностью.

«Многие металлургические заводымира оснащены современными производ-ственными мощностями, используют са-мые прогрессивные технологии. Сегодняработать на металлургическом заводе бо-лее престижно, чем работать в лаборато-рии или в диспетчерской», – считает Ни-колас Уолтерс (Nicholas Walters), директорпо коммуникациям и общественной поли-тики ассоциации.

быть исправлены только за счет открыто-сти металлургических заводов для широ-кого общественного посещения», – сказалГарет Стейси (Gareth Stace), новый дирек-тор компании UK Steel (Великобритания).

Возможности длясовершенствованияМногие отмечают, что черная металлургиявесьма неэффективно занималась повы-шением своей деловой репутации. «Послефинансового кризиса мировая черная ме-таллургия была, как и десятилетия донего, не в состоянии управлять глобаль-ными избыточными мощностями. Китайпытается решать эту проблему за счет на-ращивания экспорта, США вводит анти-демпинговые пошлины, Европа страдаетот перепроизводства и не получает прак-тически никакой прибыли, глобальная ин-дустрия находится в весьма плачевном со-стоянии», – говорит Гиерзе (CDW).

Николас Уолтерс из worldsteel уверен,что всегда есть место для совершенство-вания: «Отрасль должна работать надпродвижением стали как жизненно важ-ного материала. Это особенно справед-ливо в контексте позиции стали в круго-вой экономике, которая требует нулевыхотходов, снижения количества используе-мых материалов и поощрения повторногоиспользования и утилизации всех мате-риалов – ключевых преимуществ стали».

Но не все так мрачно и пессимистично.По мнению Тодда Зира (Todd Zyra), прези-дента компании Klein Steel, черная метал-

По мнению Уолтерса, работники ме-таллургических предприятий могут болеенегативно отзываться об отрасли, чемкрупные аудитории за ее пределами.«Это, возможно, больше связано с вопро-сами «самоуважения» и «уверенности всебе». Многие десятилетия люди, рабо-тающие в металлургии, наблюдали гло-бальную направленность общественноговнимания (в частности правительственнойполитики) со сдвигом в такие сектора, какИТ и телекоммуникации, автомобили итранспорт, развлечения и розничная тор-говля», – говорит он.

Требуется больше прозрачности Крупную глобальную программу исследо-ваний ассоциация worldsteel провела в2011 и 2014 годах, и обнаружила, что63 % респондентов – представителей го-сударственных организаций, акционеров,бизнеса, средств массовой информации ицепочки поставок – положительно отзы-ваются об отрасли. При этом только 7 %респондентов имели неблагоприятноемнение, что связано главным образом сфинансовыми показателями и негатив-ным влиянием металлургии на окружаю-щую среду.

«Я думаю, что слишком часто чернаяметаллургия рассматривается как отрасль,которая постоянно борется с перепроиз-водством, теряет свою рабочую силу и не-гативно влияет на местные сообщества.Необходима большая прозрачность, по-скольку негативные впечатления могут

*Matthew Moggridge – главный редактор Steel Times International, Великобритания

“Starting a career in the steel industry will perhaps end up in dismissal as a consequence of

cost-cutting programs”

Mathias Gierse, CD Wälzholz

«Начав свою профессиональную карьеру в черной металлургии, не

исключен шанс быть в конечном итогеуволенным из-за программ по сокра-

щению издержек производства»

Матиас Гиерзе, компания CD-Wa..

lzholz

“There is a view that working in a steel plant is like going down

the pits, but nothing could be further from the truth”

Michael Treacy, CEO of AIC Steel

«Существует мнение, что работа на сталеплавильном заводе схожа

со спуском в угольную шахту, но это весьма далеко от истины»

Маикл Треиси, компания AIC Steel

Посетите наш сайт дляоформления подписки!

Журнал Steel Times International (Великобритания) –ведущий международный журнал на английскомязыке по черной металлургии. Он содержит акту-альные технические статьи, обзоры мировых но-востей и событий, отчеты о конференциях, ана-лизы рынков и регионов, профили компаний.

В дополнение к восьми анг-лоязычным выпускам в годтакже издаются

выпуски на русском, китайском и ис-панском языках, ежегодный каталог-справочник мировых поставщиков.

На русском языке журнал издаетсяс 1992 г. и широко распространяютсябесплатно на выставках Металлургия-Литмаш и Металл-Экспо, международ-ных конференциях в России, а такжепочтовой рассылкой ведущим компа-ниям и производителям черных металлов в России и странах СНГ.

Веб-сайт журнала ежедневно обновляется новостями и событиями,на нем приводится содержание очередного журнала, в дополнение кпечатной версии доступна электронная версия журнала, около 8 тыс.специалистов по всему миру получают по электронной почте ежене-дельный дайджест мировых новостей.

April 2015 – Vol.39 No.3 – www.steeltimesint.com

PLANT SAFETY CLIMATE POLICY SUSTAINABILITY ENVIRONMENT

STEEL AND THE CIRCULAR ECONOMY

Май 2014 – Выпуск на русском языке №32 – www.steeltimesint.com

BUYERS’ GUIDE & DIRECTORY2015-2016

World leader in coil joining equipment for the steel processing, tube producing and stamping industries



лургия является не только одной из самыхустойчивых отраслей с учетом вторичнойпереработки металлолома и снижающе-гося воздействия на окружающую среду,но также предлагает множество возмож-ностей для тех, кто интересуется карьеройв области STEM (сфере науки, технологии,инженерии и математики).

«Сталь – основа обеспечения устойчи-вого развития современного общества.Она присутствует повсюду в нашей повсе-дневной жизни и находится в самомсердце предоставления решений для мно-гих существующих сегодня проблем», –считает Уолтерс.

Вездесущность стали должна подчерки-ваться теми, кому поручена задача улуч-шать ее имидж. «Нужно уделять большевнимания показу важности стали для каж-дого из нас в повседневной жизни и силь-ной зависимости каждого промышленногосектора от стали», – говорит Стейси (UKSteel). По его мнению, социальные медиадолжны показывать молодым людям, какважна для общества в целом сталь.

«Вопрос в том, что внешний мир не вполной мере понимает влияние, котороеоказывает сталь на нашу повседневнуюжизнь, и какие огромные преимуществадает электросталеплавильное производ-ство для окружающей среды за счет ин-тенсивной вторичной переработки соби-раемого металлолома», – говорит Фи-липп Белл (Philip K. Bell), президент Ассо-циации производителей стали США.

Белл утверждает, что мир не осознает,что сегодняшнее производство стали яв-ляется современным и высокотехнологич-ным, работает наиболее устойчиво за всюсвою историю. «Сталь формирует необхо-димую инфраструктуру и обеспечиваетпроцветание нации», – говорит Белл.

Кто отвечает за улучшение репутациистальной отрасли? «Все вместе», – считаетЖан-Пьер Бират (Jean-Pierre Birat), гене-ральный секретарь Европейской техноло-гической платформы (ESTEP). Он добав-ляет, что это не только вопрос самого ма-териала. «Компании часто появляются напереднем крае вечерних новостей, когдазакрывается местный металлургическийзавод», – говорит он.

В то время как стальные ассоциации ипроизводители стали в конечном счете от-вечают за улучшение репутации отрасли,worldsteel считает жизненно важной рольотдельных компаний-членов ассоциации.

«Репутация черной металлургии вобласти доверия, правдивости, честности,финансовой деятельности, удовлетворен-ности сотрудников и эффективности обес-печения безопасности труда формируетсяими», – говорит Уолтерс. Он считает, чтомеждународные, национальные и регио-нальные ассоциации также играют важ-ную роль в «представлении надлежащимобразом и эффективно сильных сторонсталеплавильной промышленности и кри-тической роли, которую она играет в на-шем обществе для ключевой аудитории».

Вард (Ward) из компании SMA утвер-ждает, что «черная металлургия должнаполагаться на сотрудника, как посла кон-цепции, по которой лучшие отраслевыеспециалисты будут повседневно внедрятьв окружающем мире идеологию и ценно-сти своей родной компании».

ИнновацииГиерзе (CDW) считает, что производителистальной продукции должны сосредото-читься на продвижении инноваций и раз-витии новых видов продуктов, в то времякак различные стальные ассоциациидолжны активно развивать сети продук-ции с добавленной стоимостью.

Стейси (UK Steel) говорит: «Должнобыть сочетание активности ассоциаций ипроизводителей. Торговые ассоциациидолжны концентрироваться на политиче-ском уровне и продвижении социальныхи экономических выгод через конкретныемероприятия для СМИ, такие, как Евро-пейский день стали. Нужна концентрацияна целенаправленных кампаниях дляСМИ, способствующих подаче широкойпублике хороших новостей, а также по-казу существующих и новых цепочек по-ставок стальной продукции».

Тодд Зира (Klein Steel) уверен, что по-вышение деловой репутации металлургииневозможно обеспечить в вакууме. «По-вышение отраслевого профиля – это кол-лективная ответственность объединений

по стали и металлургических компаний.Мы регулярно открываем двери своихпредприятий для экскурсий представите-лям регионального бизнеса и ассоциацийпроизводителей, ежегодно участвуем вДне производителя, так что многие могутувидеть своими глазами работу внутрипредприятий», – объясняет Зира.

По оценке worldsteel финансовые по-казатели и охрана окружающей среды –две ключевых области, нуждающихся вулучшении. Но это не так просто из-за на-личия избыточных металлургическихмощностей в мире, высоких издержекпроизводства, существующей логистики ипрозрачности ценообразования.

«Мы имеем очень сильные природо-охранные позиции в области водных ре-сурсов, воздуха и побочных продуктов,образующихся при производстве стали.Поэтому я не вижу никаких проблем ввозможном улучшении коммуникации собществом», – говорит Уолтерс.

Признавая, что сталь является одним изсамых высокотехнологичных продуктов вмире, Вард (SMA) считает, что металлургидолжны постоянно напоминать внешнемумиру, что сталь является не только това-ром, но и чрезвычайно универсальным,полезным и вторично перерабатываемымпродуктом. «Мы также можем показать,как устойчиво и экологически безопасноработает сегодня электросталеплавильноепроизводство», – говорит он.

Представители компаний Klein Steel,UK Steel и CDW рекомендуют обращатьбольше внимания общественности на со-циальные преимущества стали, промыш-ленную безопасность, инновационныетехнологии и продукты, возможностипрофессионального роста сотрудников.

Привлечение молодежи«Черная металлургия может предоставитьизобилие возможностей для роста моло-дых талантов – от получения квалифика-ции оператора машин до инженерныхспециальностей и получения степениМВА. Ключом является их обучение с по-казом кратко- и долгосрочных преиму-ществ работы в черной металлургии», –считает Зира (Klein Steel).

“Industry needs to concentrate on focused media campaigns

promoting the good news to the general public and to both existing

and emerging supply chains”

Gareth Stace, UK Steel

«Нужна концентрация на целенаправ-ленных кампаниях для СМИ,

способствующих подаче широкой публике хороших новостей, показу

существующих и новых цепочек поставок стальной продукции»

Гарет Стейси, компания UK Steel

“We routinely open our doors for tours with the regional business

and manufacturing associations”

Todd Zyra, Klein Steel

«Мы регулярно открываем двери своих предприятий для проведения

ознакомительных туров представите-лей регионального бизнеса и

производственных объединений»

Тодд Зира, компания Klein Steel

+ 1 . 4 4 0 . 2 3 2 . 5 8 8 7 U S Aw w w . g u i l d i n t . c o m

сваритьНаше оборудование для стыковки рулонов поможет Вам связать

все свободные концы!

Компания Guild International (США) может спроектировать и построить необходимые Вам

сварочные машины для поддержания на ваших технологических линиях гладкого процесса

и непрерывной работы с ростом рентабельности.

Наша компания является мировым лидером в области поставки оборудования для стыковки рулонов

на технологических линиях для обработки стальных полос и производства сварных труб.

Свяжитесь с нами сегодня, чтобы Ваши линии работали непрерывно!

Полностью автоматизированная установка RCM ZipwelderTM является самымпрогрессивным техническим решением для

стыковой сварки прокатанных полос из всех доступных на рынке

Машина контактной электросваркиNB Overlap Resistance ZipweldersTM

обеспечивает быструю сварку с высокопрочными сварными швами

Сварочные машины SeamweldersTM серии QMобеспечивают высококачественную сварку

полос встык с превышением толщинысварного грата не более чем на 10%

толщины основной полосы



Сталь не воспринимается заманчивопри сравнении с высокотехнологичнымиотраслями. «Если вы спросите сегодняш-них выпускников школ, где они предпоч-тут начать свою карьеру – в стальной ком-пании или в Силиконовой долине – я ду-маю, что ответ будет: «В Силиконовой до-лине». Сегодня, когда мировые газеты пе-стрят заголовками о закрытии металлур-гических предприятий и наполнены рек-ламой прочности и преимуществ алюми-ния, производство стали выглядит уми-рающей отраслью», – говорит он.

Жан-Пьер Бират (ESTEP) утверждает,что молодые люди не думают о выборепроизводства стали в качестве первого ра-бочего места, широкая общественностьтакже смотрит на черную металлургию какна устаревшую отрасль.

Наставничество и внимание к профес-сиональному обучению – шаг в правильномнаправлении. «Оплаченное получение ра-бочей квалификации и профессиональныхнавыков является мощным стимулом длямногих выпускников школ. В Великобрита-нии при содействии правительства растетчисло обучающихся металлургическимпрофессиям, хотя многое еще предстоитсделать, в частности, в области финансиро-вания и обеспечения гарантий полученияими рабочих мест», – считает Стейси.

Вард (SMA) отмечает рост сотрудниче-ства с местными колледжами и универси-тетами в области разработки учебныхпрограмм (включая получение степени) спривязкой к черной металлургии, в томчисле с Техасским госуниверситетом.Инициатива worldsteel «я люблю сталь»является отличным способом демонстра-ции различных вариантов карьеры, до-ступных в металлургии. «Эта программауправляется отдельными компаниями ишироко использует социальные медиа-платформы для распространения молвы онашей отрасли», – добавляет он.

В США проблема привлечения моло-дых людей в черную металлургию весьмаактуальна.

Эндрю Харшау (Andrew Harshaw), ге-неральный директор ArcelorMittal USA,выступая недавно на международной кон-ференции AISTech в Кливленде (США) от-

ственной деятельности и корпоративныхкоммуникаций для сохранения и укрепле-ния своей деловой репутации. Он «чрез-вычайно впечатлен» подходом компанийSteel Dynamics и Nucor к формированиюкорпоративного имиджа и поддержаниюотличительной корпоративной культуры.«Я недавно был на мероприятии, где ру-ководители этих крупных корпорацийпредставляли видение своей корпоратив-ной культуры, как уникальный и один изглавных факторов, который обеспечиваетим конкурентные преимущества нарынке», – сказал он.

Уолтерс (worldsteel) считает, что луч-шим способом оценки усилий по повыше-нию деловой репутации является обзорвеб-сайтов металлургических компаний иколичественная оценка посещений их со-циальных медиа-сайтов. Среди наилуч-ших инициатив и сайтов он отмечает ком-пании POSCO, Voestalpine, ArcelorMittal иTernium/Tenaris.

Компания Voestalpine активно пред-ставлена в социальных медиа с 2009 годаи использует их для повышения информи-рованности общественности о компании,ее истории, сотрудниках, продуктах и вы-полняемых проектах. Основная цель этойинициативы заключается не в повышенииобъемов продаж, а в более ощутимомпредставлении жизни компании перспек-тивным целевым группам.

Гиерзе (CDW) утверждает, что свежийили молодой образ никак не связываетсяс представлением о современной метал-лургии, которая находясь в режиме вы-живания, испытывает большие трудностис привлечением правильных кадров.«Начав свою профессиональную карьерув черной металлургии, для любого моло-дого человека не исключен шанс быть вконечном итоге уволенным из-за про-грамм по сокращению издержек про-изводства», – предостерегает он.

«Рабочие нагрузки все больше ибольше будут концентрироваться наменьшей численности работающих, бу-дущие перспективы видятся в темно-се-ром/черном цвете, поскольку никто не

метил, что средний возраст работниковего компании составляет 57 лет, и что втечение последующих пяти лет около40 % сотрудников выйдет на пенсию. Нопо мнению Уолтерса (worldsteel), это ненорма для всей отрасли.

Вице-президент корпорации NucorМайкл Ли (Michael Lee) говорит, что ком-пания работает с тремя десятками коллед-жей и университетов, много времени иусилий направляет на улучшение общеговосприятия черной металлургии.

Зира считает, что «первоклассная репу-тация компании Klein Steel на рынке» вомногом обусловлена высоким уровнемделовой репутации каждого членакоманды и отлаженным механизмом на-бора работников с «надежной програм-мой управления талантами». Неизменнаяприверженность компании к инвестициямв профессиональный рост своих сотруд-ников также является значительным сти-мулом для молодых специалистов в KleinSteel. Университет Klein Steel предлагаетширокий выбор электронного обучения изанятий под руководством инструкторов.

Ролевые моделиИнститут металло-сервисных центров(MSCI) в США является примером моделии инициатив для повышения деловой ре-путации отрасли. «MSCI имеет сильныйголос в США, особенно в области пропа-ганды металлургической промышленно-сти. Лидеры института тратят много вре-мени на уровне федерального правитель-ства с целью снижения налогового бре-мени, создания здравой нормативнойбазы, расширения доступа к глобальнымрынкам, соблюдения торговых соглаше-ний», – говорит Зира.

Гарет Стейси (UK Steel) считает корпо-рацию Nucor в США наиболее иннова-ционной сталеплавильной компанией вмире, признанным мировым лидером вобласти внедрения новых технологий иподготовки профессиональных кадров.

Хорошая деловая репутацияПо мнению Варда (SMA) крупные между-народные компании ArcelorMittal и Gerdauимеют оптимальное сочетание CSR, обще-

“For some steel companies it is very difficult to assess and

understand the benefits of investing in reputation building

activities”

Rafael Rubio, Alacero

«Для некоторых металлургических компаний до сих пор весьма трудно

оценить и понять преимущества инвестирования в повышение

своей деловой репутации»

Рафаэль Рубио, Alacero

“The industry needs to work harder to promote steel as a vital

material”

Nicholas Walters, worldsteel

«Промышленность должна гораздобольше работать над повышением

репутации стали, как жизненно необходимого материала»

Николас Уолтерс, worldsteel

Окончание статьи▶ 20

www.cmigroupe.com

Холодная прокатка n Обработка полос n Химическая обработкаТермическая обработка n Механическое оборудование

Автоматизация n Экстракционная металлургия

ДИЗАЙН | ИНЖИНИРИНГ | ВВОД В ЭКСПЛУАТАЦИЮ | ТЕХНИЧЕСКАЯ ПОМОЩЬ И ОБУЧЕНИЕ | ПОСЛЕПРОДАЖНОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ

Инновационные технологии для металлургической

промышленности

ПРОИЗВОДСТВО СТАЛИ14


Сравнение методов внедоменной десульфурации чугуна в кислородно-конвертерном производстве сталиИз-за повышенных рыночных требований к качеству стали и роста содержания серы в жидком передельном чугуне подав-ляющее большинство кислородно-конвертерных цехов металлургических заводов по всему миру применяют внедоменнуюдесульфурацию (обессеривание) чугуна в разливочных ковшах, по крайней мере, для части выплавляемой ими стали.Несмотря на то, что можно проводить десульфурацию стали после кислородного конвертера, с экономической точки зре-ния более предпочтительным является удаление серы из жидкого чугуна перед его заливкой в конвертер.

Фрэнк Шрама, Барт ван ден Берг, Гвидо ван Хаттум*

ХОТЯ и существует множество методовдесульфурации жидкого чугуна, в боль-ших коммерческих масштабах на метал-лургических комбинатах используются восновном следующие три технологии: ● процесс Kanbara Reactor (КР) – с из-

вестью в качестве реагента и механиче-ским перемешиванием жидкого чугуна;

● процесс «Украина-Desmag» или процессмоно-инжектирования диспергирован-ного магния через погружную фурму(MMI) – с магнием в качестве реагента;

● процесс коинжекции – совместного вду-вания через одну фурму в струе ней-трального газа смеси десульфурацион-ных реагентов – магния и порошковойизвести или карбида кальция (иногдавсех трех компонентов) в качестве де-сульфураторов.

Реагенты-десульфураторыРеагентами, которые используют в техно-логических процессах КР, MMI и коинжек-ции, являются обожженная известь, кар-бид кальция и магний. Все процессы де-сульфурации основаны на следующих хи-мических реакциях:

S(fe) + СаО → CaS + O(fe) (1)S(fe) + CaC2 → CaS + 2C(fe) (2)S(fe) + Mg → MgS (3)

Реакция 3 проходит в три раза бы-стрее, чем реакция 2 и в 20 раз быстрее,чем реакция 1. Это означает, что магнийявляется намного более быстрым и луч-

чтобы сформировать более стабильныесоединения CaS:

MgS + CaO → CaS + MgO (5)MgS + CaC2 + 1/2О2 → CaS + MgO + 2С(6)

Образующиеся CaS и MgO остаются вшлаке в виде более стабильных твердыхсоединений. Благодаря кинетике реакциимагний является более быстрым реаген-том, чем альтернативные реагенты на ос-нове кальция, но известь и карбид кальцияимеют низкую равновесную реакцию с се-рой в жидком чугуне (рис. 1). Это озна-чает, что ввод магния в расплав необходимдля ускорения процесса, но для достиже-ния низких концентраций серы в чугуне не-обходимы известь или карбид кальция.

Формирующиеся в реакциях 1 и 2 со-единения CaS остаются прикрепленными кчастице реагента, которая будет подни-маться к поверхности слоя шлака из-за вос-ходящего давления в течение минуты. Ре-акция 3 является гомогенной реакцией, этоозначает, что магний сначала необходимо

шим реагентом, чем другие. После этихреакций образуются соединения (суль-фиды) CaS и MgS, которые имеют болеенизкую плотность, чем жидкий чугун, по-этому они всплывают на поверхность иформируют слой шлака. Когда этот слойшлака с сульфидами скачивают, сера уда-ляется из жидкого чугуна. Скачиваниешлака – неизбежная часть процесса де-сульфурации. Когда MgS достигает по-верхности и вступает в контакт с кислоро-дом, происходит следующая реакция:

2MgS + О2 → 2MgO + 2S (4)

Несвязанная сера растворяется об-ратно в жидком чугуне. Это явление назы-вается повторной сульфурацией (ресуль-фурацией) и может быть предотвращенодвумя путями – исключением контактамежду MgS и воздухом, что приводит кпрактическим проблемам (для этого про-цессы инжекции и скачивания шлакадолжны проводиться в инертной среде),или путем связывания серы с кальцием,

*Frank Schrama, Bart van den Berg, Guido van Hattum – компания Danieli Corus, Нидерланды

MgCa

Время

Сера

в ж

идко

м ч

угун

е

Рис. 1. График равновесия реакции растворе-

ния магния и кальция с серой в чугуне

Инновационные вакуумные технологии для дегазации стали.

©B

ICO

M_1

3155

.07

0.07

.201

5

При выборе новых вакуумных систем, идеально подходящих для VD, VOD, RH и других процессов дегазации стали, положитесь на Oerlikon Leybold Vacuum. Наше сверхпроч-ное, компактное и высокоэффективное оборудование для вакуумирования обеспечи-вает превосходный контроль и высокое время безотказной работы. Oerlikon Leybold Vacuum предоставляет системы, сертифицированные по ATEX для осуществления процессов дегазации стали при работе с взрывоопасными газовыми смесями.

Если Вы хотите повысить производительность и безопасность процесса, уменьшив при этом потребление энергии и сократив производственную площадь, обращайтесь к нам. www.oerlikon.com/leyboldvacuum

Повышенная безопасность процессов дегазации благодаря взрывозащищённой конструкции системы в соответствии с ATEX.

Oerlikon Leybold Vacuum GmbHBonner Strasse 498D-50968 KölnT +49 (0)221 347-0F +49 (0)221 [email protected]/leyboldvacuum



растворить в жидком чугуне, прежде чемон прореагирует с серой. Поэтому образо-вание MgS начинается с одной молекулы изанимает гораздо больше времени, чтобысформировать кластер и затем подняться вшлак (около 5–8 мин). На практике этоозначает, что для эффективного обессери-вания процесс скачивания шлака не дол-жен быть остановлен ранее, чем через во-семь минут после того, как были введеныпоследние частицы магния.

Реактор KanbaraПроцесс КР был разработан в Японии ком-панией Nippon Steel в 1963 году. Причи-ной поиска альтернативного процессастал дефицит магния в Японии. В качествеосновного реагента здесь используется из-весть, но иногда также добавляют CaF2и/или Al2O3.

Реагент вводят в жидкий чугун либо че-рез вращающуюся огнеупорную фурму (ти-пичная скорость составляет 100–120 обо-ротов в минуту) вместе с газом-носителем(обычно азотом), либо реагент добавляютв ковш сверху. Перемешивающая фурма счетырьмя массивными лопастями создаеттурбулентное перемешивание жидкого чу-гуна в ковше (рис. 2). Из-за сильного бар-ботажа размер пузырьков транспортирую-щего газа снижается, а время пребыванияизвести в жидком чугуне становитсядольше, чем при статической инжекции.Увеличение продолжительности контактаимеет большое значение для этого про-цесса, поскольку известь является относи-тельно медленным реагентом.

В процессе КР известь используется го-раздо эффективнее, что обеспечиваетвозможность применения меньших объе-мов извести, и известь может быть болеенизкого качества. Однако наличие силь-ного барботажа расплава также означает,что еще до начала процесса десульфура-ции необходимо провести скачиваниешлака с поверхности жидкого чугуна дляснижения концентрации SiO2, содержа-

щегося в доменном шлаке, так как он сни-жает эффективность реакции извести. Пе-ремешивающие лопасти и огнеупорнаяфутеровка заливочного ковша подвер-гаются повышенному износу. Наконец длясоздания турбулентности и сильного бар-ботажа в ковше с жидким чугуном требу-ется ковш с большим размером его бортанад поверхностью расплава (обычно на 1м выше, чем при методе коинжекции).

Моно-инжекция магнияПроцесс моно-инжекции магния MMI(magnesium mono-injection) был разрабо-тан в ИЧМ Национальной академии наукУкраины в 1969–71 годах. До настоящеговремени он по-прежнему используется восновном на заводах в России и наУкраине, а также на нескольких заводах вКитае. Тестирование этого метода десуль-фурации на заводах Северной Америкине позволило внедрить его в практику ра-боты из-за сильной нестабильности про-цесса и испарений магния.

При процессе MMI в жидкий чугун с по-мощью колоколообразной фурмы в струенейтрального газа инжектируется магний всмеси с порошковой известью (рис. 3). Ко-локол на конце фурмы используется в ка-

честве испарительной камеры с щелямидля выхода паров магния (который имеетотносительно низкую точку кипения1107 °С) с целью стабилизации процесса.Тем не менее, в промышленности есть и за-воды, работающие с большегрузными за-ливочными ковшами, где используют пря-мые фурмы без колпаков с испарительнойкамерой. В обоих случаях за счет испаре-ния магния вызывается достаточно силь-ный барботаж, чтобы обеспечить хорошеераспределение реагента в жидком чугуне.

Сторонники этого процесса часто за-являют, что добавка порошковой известине оказывает существенного влияния наэффективность процесса десульфурациимагнием. Это верно, поскольку магнийреагирует в 20 раз быстрее, чем реагируетизвесть, и вклад одинакового с магниемколичества извести в процесс десульфура-ции составляет менее чем 5 %. Наоборот,декларируется, что на самом деле порош-ковая известь снижает эффективностьмагния, особенно в тех случаях, когда из-весть недостаточно хорошо обожжена.Это приводит к следующим реакциям:

СаСО3 → СаО + O(fe) + CO (7)О(fe) + Mg → MgO (8)

Когда в качестве реагента используюттолько магний, серьезной проблемой ста-новится возможность ресульфурации чу-гуна. Еще одной проблемой является тон-кий слой образующегося шлака (посравнению с технологиями КР и коинжек-ции), что приводит к росту потерь железасо скачиваемым шлаком. Для того чтобыстабилизировать слой шлака и замедлитьповторную сульфурацию на большинствеметаллургических заводов в ковш на по-верхность шлака добавляют известь, флюси коагулянты.

КоинжекцияСовместное введение магния и известисочетает в себе преимущества обоих ре-

Рис. 2. Схема процесса Kanbara Reactor (KR) Рис. 3. Схема процесса моно-инжекции

магния (MMI)

Рис. 4. Схема процесса коинжекции

Процесс скачивания шлака - неизбежная часть

процесса десульфурации чугуна в ковшах

Stopinc Aktiengesellschaft, Bösch 83a, CH-6331 Hünenberg, SwitzerlandPhone: +41 41 785 75 00, Fax: +41 41 785 75 01, E-mail: [email protected], www.stopinc.ch

EXCELLENCE IN FLOW CONTROL

www.rhi-ag.com

Технология контроля течения металлаот конвертера до кристаллизатора

Технология шиберных затворов

n Затворы выпускных отверстий жидкого металлаn Затворы ковшейn Затворы промежуточных ковшейn Устройства быстрой смены погружных стакановn Устройства быстрой смены стаканов-дозаторов

Дополнительный сервис

n Инжиниринговые услуги по проектуn Авторский надзор/пуско-наладкаn Профессиональное обучение персоналаn Послепродажное обслуживание

Технология операционного контроля

n Оценка процесса непрерывной разливкиn Автоматическое поддержание уровня металла

в кристаллизатореn Автоматический контроль уровня металла

в промежуточном ковшеn Визуализация процесса непрерывной разливкиn Интегрированная система раннего обнаружения

шлака

Приводы и Технология инертного газа

n Гидравлические системыn Приводы цилиндровn Пневмоприводыn Электрические приводыn Системы продувки инертным газом



агентов (рис. 4). Магний позволяет бы-стро провести процесс обессеривания, вто время как известь обеспечивает полу-чение низкой конечной концентрациисеры. В прошлом известь иногда заменяликарбидом кальция, который является бо-лее эффективным реагентом, но из-запроблем безопасности труда этот вариантпрактически не используется сегодня нановых заводах. Совместное введение ре-агентов-десульфураторов методом коин-жекции используется во всем мире, и се-годня этот процесс считается стандартнойпрактикой.

Реагенты хранят в различных дозирую-щих бункерах и с помощью специальныхаэросмесителей подают через пневмо-транспортные материалопроводы в ли-нию. Реагенты инжектируют через прямуюфурму в дне ковша или через несколькоотверстий на боковых стенках ковша. Дляинжекции используется транспортировоч-ный газ (обычно азот).

Газ-носитель и испаряющийся магнийсоздают сильный барботаж в ковше, чеми обеспечивается достаточно хорошеераспределение реагента. Преимуществосовместной инжекции состоит в том, чтопри необходимости в ходе процесса мо-жет быть изменено соотношение междумагнием и известью/CaC2. Например,если для процесса доступно больше вре-мени, то больше извести и меньше магнияможет быть введено, что делает процессболее гибким и экономически эффектив-ным.

Сопоставление технологических процессовВсе методы имеют свои сильные и слабыестороны. Конкретные условия и требова-ния каждого металлургического заводаустанавливают приоритеты в выборе наи-более подходящего метода десульфура-ции. Тем не менее, три эти способа можносравнить по основным техническим и ме-таллургическим аспектам.

Продолжительность обработки Продолжительность проведения про-цесса десульфурации зависит от того, какбыстро вводимые реагенты реагируют ссерой. Поскольку магний реагирует на-много быстрее, чем известь, то процессыMMI и коинжекции идут быстрее, чемпроцесс КР. Процесс КР характеризуетсядополнительной задержкой, посколькучасто перед инжектированием магниятребуется проведение дополнительнойоперации скачивания шлака. В соответ-ствии с литературными данными продол-жительность обработки в процессе КР всреднем на 10–20 % больше, чем прикоинжекции.

Процесс MMI, как правило, требует бо-лее короткого периода вдувания реаген-тов, чем при коинжекции. Однако выиг-рыш в длительности обработки ограни-чен, так как процесс скачивания шлакаможет быть прекращен только тогда, ко-

гаются износу, при этом лопасти могут от-рываться, что снижает турбулентность иэффективность процесса. Из-за проблем сизносом множество исследований былонаправлено на анализ огнеупоров, осо-бенно для системы КР. Процесс MMIимеет меньше проблем с износом, чемпроцесс КР, из-за меньшего эффекта тур-булентности. Однако, поскольку вместоизвести используется магний, то основ-ность наводимого шлака снижается, чтовызывает увеличение коррозионного из-носа. В процессе коинжекции турбулент-ность расплава меньше, чем в процессеMMI и шлак имеет более высокую основ-ность, что и объясняет, почему огнеупорыи фурмы подвергаются существенному из-носу в этом процессе.

Тепловые потериВ процессе десульфурации чугуна в ковшежидкий металл теряет тепло и охлажда-ется. Температура расплавленного чугунапри его заливке в конвертер влияет на ко-личество металлома, которое может бытьдобавлено и/или на время продувки кон-вертера. Если температура жидкого чугунав ковше, поступающем на десульфура-цию, уже слишком низкая, то процесс де-сульфурации должен быть пропущен. Этоболее общее правило для процесса КР.Потери температуры в процессе десуль-фурации могут стать проблемой в зависи-мости от местных ценовых различиймежду жидким чугуном и металломом.

Более высокие потери температуры чу-гуна в ковше могут быть вызваны болеедлительной продолжительностью про-цесса, повышенной турбулентностью,меньшим объемом шлака (шлак дей-ствует в качестве изолирующего мате-риала) и использованием реагентов, ко-торые генерируют меньше тепла (магнийвызывает экзотермическую реакцию, а из-весть не вызывает). Процесс КР имеетбольшую длительность процесса, высокуютурбулентность и не имеет никаких серь-езных экзотермических реакций, что иприводит к потерям температуры, кото-рые, как правило, в три раза выше, чем

гда все частицы MgS достигнут слоя шлака(что может занять до восьми минут). В це-лом, процесс MMI быстрее, чем коинжек-ция с магний-известковой смесью (при-мерно на 5%); коинжекция с магнием икарбидом кальция проходит обычно дажебыстрее, чем процесс MMI.

Потери железаПотери железа при скачивании шлака яв-ляются серьезной проблемой. Железо те-ряется двумя путями. Во время формиро-вания шлака капельки железа захваты-ваются в шлаке и образуют с ней эмуль-сию. При скачивании шлака такое улов-ленное железо теряется вместе с эмуль-сией. Обычно около половины объемашлака содержит железо в эмульсии. Этоозначает, что эмульсионные потери же-леза могут быть минимизированы за счетсокращения общего количества шлака.

Другим важным фактором потерь яв-ляется увлекаемое со шлаком при скачи-вании некоторое количество железа. Та-кие увлекаемые со шлаком потери железамогут быть снижены за счет более тща-тельного проведения процесса скачива-ния или за счет наведения более вязкогошлака, который достаточно хорошо уда-ляется с поверхности металла гребковымимашинами для скачивания шлака.

Из-за большого количества шлака, соз-даваемого в процессе КР, а также требуе-мого дополнительно удаления шлака пе-ред проведением десульфурациии, пол-ные потери железа, как правило, в 2–3раза больше, чем при коинжекции. Про-цесс MMI имеет низкие эмульсионные по-тери железа, так как в нем формируетсямало шлака (в семь раз меньше, чем прикоинжекции). Однако из-за низкой основ-ности шлак в процессе MMI может содер-жать больше железа в эмульсии, чемшлак, который содержит кальций. Потериза счет уноса железа в процессе MMIвыше, чем для коинжекции или КР, так какпроцесс скачивания шлака затруднен из-за небольшого слоя шлака. Кроме того,процесс MMI требует более тщательногоскачивания шлака из-за повышенной кон-центрации серы в шлаке и риска ресуль-фурации. Тем не менее в некоторых на-учных статьях заявляют о довольно низкихпотерях железа в процессе MMI (ниже0,03%), что кажется невозможным припринятии во внимание всех потерь от за-хвата железа. На практике, потери железав процессе MMI аналогичны процессукоинжекции: около 1% против 2–3% впроцессе КР.

Износ огнеупоров и фурмВысокие температуры и коррозионный со-став жидкого чугуна и шлака являютсяглавными причинами износа огнеупорови фурм. Для процесса КР перемешиваниеметалла с реагентом и турбулентность,создаваемая вращающимся ротором-ме-шалкой, является основным фактором из-носа. Роторы-мешалки также подвер-

Работа системы коинжекции в кислородно-

конвертерном цехе на заводе в Китае

ПРОИЗВОДСТВО СТАЛИ 19


для процессов коинжекции или MMI.Коинжекция обычно занимает большевремени, чем инжектирование в процессеMMI. С другой стороны, коинжекция ха-рактеризуется меньшей турбулентностьюи более толстым слоем шлака. Таким об-разом, потери температуры для процессасовместной инжекции десульфураторов ипроцесса MMI схожи.

Низкое содержание серыВ настоящее время может быть востребо-ван жидкий чугун только с низким содер-жанием серы до 10–20 ppm. Из-за равно-весия реакции магний-сера и в результатеповторной сульфурации (ресульфура-ции), одного только магния в качестве ре-агента не будет достаточно, чтобы достичьтакой низкой концентрации. В литературедекларируется получение низкосернистыхсталей с использованием только магния,но эти измерения были сделаны сразу жепосле инжекции (до прохождения ресуль-фурации). На практике, когда применяютпроцесс десульфурации MMI, поступаю-щий на заливку в конвертер жидкий чугунникогда не имеет содержание серы ниже0,006 %. Это может быть немного ком-пенсировано добавлением флюсовсверху.

Коинжекция способна стабильно обес-печивать низкие концентрации серы. Од-нако, поскольку эффективность магнияпри низких концентрациях серы снижа-ется, то только ввод извести способствуетпродолжению десульфурации, как толькодостигаются низкие концентрации. Из-засниженной турбулентности при коинжек-ции достижение самой низкой концентра-ции серы занимает больше времени и тре-бует больше реагентов, чем в процессе КР.Когда последовательно требуются низкиеконцентрации серы, то наиболее подхо-дящим является процесс КР.

Гибкость процессаУстановка для десульфурации, котораяможет реагировать на изменяющиеся об-стоятельства, такие как дефицит реагентовили нехватка времени для проведенияпроцесса, становится полезной для повы-шения общей гибкости работы завода.Процесс КР не является гибким в отноше-нии длительности процесса, так как в немуже применены оптимальные потоки из-вести и скорости перемешивания. КР мо-жет только сократить продолжительностьпроцесса за счет снижения исходного со-

держания серы в чугуне. Доступность ре-агентов, как правило, не является пробле-мой для процесса КР. Однако магний дляпроцесса MMI может стать дефицитным,что может привести к росту эксплуата-ционных расходов или даже к остановкепроизводства. Система коинжекции обес-печивает высокую гибкость для обоих со-ставляющих процесса (длительность про-цесса и дефицит реагентов), так как ско-рости и соотношения можно регулиро-вать. Даже карбид кальция может бытьвведен в качестве альтернативы.

БезопасностьМагний является опасным горючим ком-понетом и может возгораться при попада-нии влаги. При контакте магния с водойможет образовываться взрывоопасныйводород. Для десульфурации используютгранулированный магний с солевыми по-крытиями, для снижения его опасности.Тем не менее, даже магний с покрытиемостается более опасным, чем реагент ввиде обожженной извести. В процессеMMI (а иногда и в процессе КР) для ста-билизации процесса могут добавлять фто-рид кальция. Но в ходе реакции фторидакальция образуется весьма токсичный га-зообразный фтор. Это, вместе с сильнымбарботажем ванны расплава во времявдувания (в связи с испарением и окисле-нием магния), делает процесс MMI отно-сительно небезопасным для здоровья че-ловека и окружающей среды.

Последнее и стало одной из основныхпричин, почему процесс MMI не былпринят на меткомбинатах Северной Аме-рики. Благодаря использованию магния,коинжекция считается менее безопас-ной, чем процесс КР, поскольку прохо-дит без фторида кальция, используемогов процессе КР. Из соображений безопас-ности, карбид кальция (который можетобразовывать взрывоопасный газ ацети-лен при контакте с водой) практическине используется на новых установкахкоинжекции. При сравнении с процес-сом КР с вдуванием части фтористогокальция, процесс коинжекции (с исполь-зованием извести) является более без-опасным вариантом.

Экономическое сопоставление процессовПри рассмотрении капитальных затратможно констатировать, что установка си-стемы КР обходится дороже, чем приме-

нение процессов коинжекции и MMI из-забольших затрат на структурные конструк-ции стенда перемешивания и систем под-держки фурмы и двигателей. ПроцессMMI немного дешевле, чем процесс коин-жекции, потому что в нем требуетсятолько один дозатор. Тем не менее, экс-плуатационные расходы, как правило, яв-ляются наиболее важным фактором привыборе. Наиболее значительный вклад вэксплуатационные расходы вносят опи-санные ниже статьи затрат.

Потери металлаПотери железа при скачивании шлака яв-ляются наиболее важным фактором про-изводственных затрат. Мы предполагаем,что цена жидкого чугуна составляет около300 €/т. Потери металла в процессахMMI и коинжекции составляют около 1 %и до 2,5 % для процесса КР. В общем, рас-ходы из-за потерь железа могут быть сни-жены при рассмотрении влияния про-цесса вторичной переработки шлака, ноздесь это не учитывается.

Расходы на десульфураторыПредполагается, что магний стоит около2500 €/т, известь для коинжекции –175 €/т и известь для процесса КР (низ-кого качества) – 50 €/т. Считается, что дляпроцессов MMI и коинжекции требуетсяввод 0,5 кг магния на тонну. При среднемсоотношении 1:4 (Mg:СаО) для процессакоинжекции также потребуется 2 кг изве-сти на тонну. В процессе КР вводится 10 кгизвести на тонну. В процессах КР и MMIчасто также добавляют флюс и/или коагу-лянты (примерно 500 кг/плавку, которыестоят около 80 €/т). Затраты на это оцени-ваются в 0,20 €/т.

Износ оборудованияНаиболее ощутимым является износ огне-упорных материалов фурм и заливочногоковша. Обслуживание остальной частиоборудования не принимается во внима-ние, поскольку различия между сравни-ваемыми процессами незначительны.Полная фурменная система КР обрабаты-вает в среднем 30 тыс. т (150 плавок по200 т) и стоит около €8 тыс. Фурма си-стемы MMI обрабатывает в среднем 10тыс. т (50 плавок) и стоит около €1500.Фурма системы коинжекции также вы-держивает в среднем 10 тыс. т и стоитоколо €800. Средняя продолжительностьработы фурм также учитывает возмож-

Таблица 1. Качественное сравнение основных технологических процессоввнедоменной десульфурации чугуна

Таблица 2. Наиболее важные статьи производственных расходов процес-сов десульфурации, €/т жидкого чугуна

Процесс КР Процесс MMI Коинжекция

Продолжительность процесса - + + +

Потери железа - - + + + +

Износ оборудования - - - +

Потери температуры - + +

Низкое содержание серы + + - - +

Гибкость производства - - + +

Безопасность труда + + - - +

Процесс КР Процесс MMI Коинжекция

Потери железа € 7,50 € 3,00 € 3,00

Стоимость реагентов € 0,70 € 1,45 € 1,60

Износ оборудования € 1,00 € 0,70 € 0,41

Потери температуры € 0,75 € 0,25 € 0,25

Всего € 9,95 € 5,40 € 5,26



ность их поломки или блокировки вовремя обработки первой плавки.

Стоимость замены огнеупорной футе-ровки заливочного ковша для передачирасплавленного чугуна составляет около€12 тысяч (с учетом оплаты труда). Таккак для процессов MMI и КР требуютсяковши с большей высотой борта над по-верхностью расплава (по крайней мере,на 50 см), то и количество необходимыхогнеупоров повышается на 10 % (общаясумма расходов достигает €13,200). Для системы КР огнеупоры должны заме-няться в среднем через каждые 18 тыс. тчугуна (90 плавок). Для систем MMI по-требность в замене огнеупоров для футе-ровки ковша возникает в среднем черезкаждые 24 тыс. т (120 плавок). Для про-цесса коинжекции замена огнеупорныйфутеровки ковша должна проводиться че-рез каждые 36 тыс. т (180 плавок).

Тепловые потериПри повышенных тепловых потерях жид-кого чугуна в процессе десульфрации ипоступлении такого чугуна на заливку вконвертер снижаются возможности до-бавления желаемого количества металло-лома. Эти дополнительные затраты нажидкий чугун за минусом расходов на ме-

таллолом оцениваются в 0,025 €/°C на тжидкого чугуна. В процессах коинжекциии MMI средние потери температуры до-стигают 10 °С на плавку против 30 °C наплавку для процесса КР.

Некоторые расходы связаны с исполь-зованием газа (азота) и электроэнергии.Однако для проведения сравнительногоанализа четкие цифры отсутствуют. Оце-ночные данные показывают значенияоколо 0,05 €/т стали, которые не оказы-вают значительного влияния на общийуровень OPEX. Однако понятно, что про-цесс КР требует гораздо больше электро-энергии, в то время как процесс MMI тре-бует в 5–6 раз больше азота, чем прикоинжекции. Также пренебрегаем влия-нием расходов на запасные части, так какони не превышают 0,05 €/т.

ВыводыАвторами проведено сравнение трех ос-новных методов внедоменной десульфу-рации чугуна перед подачей в конвертер сучетом металлургических показателей изатрат на десульфурацию. Полученныецифры следует рассматривать как усред-ненные и оценочные, основанные наопыте и литературных данных. Местныеусловия и ценовые колебания не прини-

мались во внимание. Тем не менее, на ос-нове полученных данных можно сделатьнекоторые выводы.

С учетом показателей и эксплуатацион-ных расходов процесс десульфурацииKanbara Reactor (KR) является жизнеспо-собным промышленным вариантомтолько тогда, когда основной целью яв-ляется производство низкосернистойстали, и когда длительность процесса об-работки, падение температуры и потерижидкого чугуна не являются проблемойдля производителя.

Когда не требуется производство ма-рок стали с очень низким содержаниемсеры, повторная сульфурация не являетсяпроблемой, и требуется короткая дли-тельность процесса рафинирования, про-цесс моно-впрыска магния MMI – наибо-лее эффективная технология.

Коинжекция магния и извести – самыйгибкий и надежный вариант внедоменнойдесульфурации жидкого чугуна в ковше.Для широкого сортамента марок стали, втом числе низкосернистых и стандартныхклассов, процесс коинжекции с совмест-ным введением реагентов является наи-более эффективным и привлекательнымпромышленным методом с точки зренияэкономики процесса. n

знает, какой металлургический завод вы-живет и под каким брендом», – пессими-стически завершает Гиерзе.

Гарет Стейси (US Steel) считает, чтоеще мало делается для заполнения суще-ствующего сегодня пробела в наборе ра-ботников, поскольку металлургическаяпромышленность находится под посто-янным давлением необходимости сокра-щения производственных расходов,чтобы сохранить международную конку-рентоспособность в недобросовестнойрыночной среде (высокие энергозатраты,нереальные уровни бизнеса, рост объе-мов демпинга и затрат на соблюдениеприродоохранных требований). «Про-фессиональные навыки и, следова-тельно, привлечение новых работников,является ключевой темой нашей недавноопубликованной промышленной страте-гии «Industrial Strategy for Metals», – гово-рит Стейси.

В США, по утверждению Варда, у мо-лодежи нет возможности достаточно раноузнать о преимуществах карьеры в чернойметаллургии. Местные ярмарки занято-сти, заводские туры, программы настав-ничества, родительские обсуждения карь-ерного роста и программы STEM образо-вания еще впереди.

Долгосрочная рентабельность – един-ственное решение проблемы набора пер-сонала, считает Гиезе (CDW). Черная ме-

таллургия испытывает нехватку рабочихосновных металлургических профессийна протяжении десятилетий и главнымкамнем преткновения является то, что мо-лодые люди должны связывать своюжизнь с отраслью, имеющей существен-ные избыточные мощности.

Глобальный имиджРафаэль Рубио (Rafael Rubio), генераль-ный директор латиноамериканской ассо-циации стали Alacero, утверждает, что впрошлом черная металлургия никогда неиспытывала потребности заниматься по-вышением своей репутации, но все изме-нилось в начале нулевых, когда усилениеконкуренции и потребности реагироватьна экологические и социальные вызовыместных сообществ, заставили промыш-ленность обратить внимание на ее гло-бальный имидж.

«В настоящее время мы можем уве-ренно сказать, что существуют ведущиемировые компании с развитыми комму-никациями, которые отвечают самым вы-соким международным практикам в отно-шении инноваций и использования новыхтехнологий», – говорит Рубио.

Тем не менее, он считает, что для неко-торых металлургических компаний весьматрудно оценить и понять преимуществаинвестирования в повышение деловойрепутации и развитие открытых отноше-ний с широким кругом акционеров. Ассо-циация Alacero постоянно генерирует по-

вышенный интерес средств массовой ин-формации к осознанию преимуществстали. Отмечается рост участников изстроительной отрасли в специальных кур-сах Alacero, конкурсах среди студентов-архитекторов (в 2014 году 1300 студен-тов из 140 архитектурных школ в девятистранах Латинской Америки разработалии представили свои проекты в рамкахэтого успешного мероприятия).

Вопросы улучшения имиджа чернойметаллургии долго игнорировались ме-таллургами и стальными ассоциациями,но сегодня появилось много позитивнойинформации для обнародования. Пооценке worldsteel сталь обеспечивает воз-можность устойчивого развития, необхо-димого для удовлетворения потребностейчеловечества к 2050 году, когда 9 милли-ардов человек будет бродить по земле.Сталь на 100 % подвергается вторичнойпереработке без потери своих внутренниххарактеристик, потрясает воображениецифра в 75 %, отражающая долю всех ко-гда-либо созданных стальных продуктов,которые до сих пор продолжают исполь-зоваться во всем мире.

В качестве составной части так назы-ваемой «круговой экономики», развитиюкоторой способствует безотходное про-изводство, вторичное использование ма-териалов и утилизация, сталь является од-ним из наиболее «правильных» продуктовна земном шаре, так что пойдите и расска-жите об этом еще кому-нибудь. n

▶ Окончание статьи со стр. 12

ПРОФИЛЬ КОМПАНИИ 21


Компания BLS: ведущий поставщик современного оборудованияпрокатных станов и сталеплавильных цеховКомпания BLS Machinery and Engineering

(Турция) – ведущий поставщик комплекс-ных решений в сфере модернизации и про-изводства оборудования прокатных станов исталеплавильных цехов на условиях «подключ» с решительным акцентом на ли-дерство в предоставлении клиентам реше-ний и услуг с учетом их конкретных условийи требований. С более чем 30-летним опы-том успешной работы в мировой черной ме-таллургии компания стремится обеспечитьповышение добавленной стоимости своимклиентам за счет прогрессивных техническихрешений и услуг высочайшего уровня.

С момента основания компания демон-стрирует динамичный рост, обеспечившийей высокую деловую репутацию на мировомрынке как надежного поставщика современ-ного металлургического оборудования и вы-сококачественных, экономически эффектив-ных бизнес-решений.

Возможность достижения таких значи-тельных успехов за относительно короткийпромежуток времени обеспечили способ-ность компании к постоянному развитию игибкий подход к динамично развивающе-муся бизнесу во всем мире.

Кроме изготовления и поставки метал-лургического оборудования компания такжеосуществляет и оказывает помощь своимклиентам в следующих видах деятельности,связанных с проектированием, созданием иустановкой оборудования прокатных станови пуском прокатных цехов:● Комплексное проектирование прокатного

цеха с прокатным станом и предоставле-ние решения на условиях «под ключ».

● Подготовка и предложение окончательнойсхемы компоновки и расположения обору-дования прокатного цеха.

● Дизайн и комплексная поставка техноло-гического оборудования.

● Расширение, обновление и модернизациядействующего оборудования, оптимиза-ция сортамента производимой продукциисуществующего завода и установленногооборудования.

● Огромный опыт в проектировании и инжи-ниринге оборудования прокатных станов с«ноу-хау» технологического процесса.

● Обширный опыт в успешной реализациимножества проектов комплексной уста-новки прокатных станов во всем мире. nwww.blssteel.com

Сегодня компания BLS обеспечивает широ-кий спектр решений для металлургии – от по-ставки машин и оборудования до реализациикомплексных проектов металлургическогопроизводства на условиях «под ключ» – надвух собственных машиностроительных пред-приятий в Стамбуле и Испарта (Турция). Этипроизводства с современным металлообраба-тывающим оборудованием имеют около20 тыс. м2 открытых площадей и 9 тыс. м2 кры-тых производственных цехов для выполнениязаказов клиентов со всего земного шара.В компании работает более 150 сотрудников иквалифицированных инженеров, участвующихв проектировании и управлении проектами.

Компания BLS накопила большой опыт иобладает современными производствен-ными возможностями для изготовления икомплексной поставки прокатных станов иоборудования электросталеплавильных це-хов производительностью до 1,5 млн т/год.

В соответствии с потребностями и требо-ваниями заказчика на наших среднесортныхнепрерывных прокатных станах можно эф-фективно производить арматуру диаметромот 8 до 32 мм, катанку диаметром от 5,5 до16 мм и др. виды продукции.

Завод №1-Kocaeli: Косаели/ТурцияЗавод №2-Isparta: Испарта/ТурцияГоловной офис: Истамбул/Турция Тел.: +90 262 722 93 60 (многоканал.)E-Mail: [email protected]

ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ22


Энергоэффективное электросталеплавильное производствоДо настоящего времени в электросталеплавильном производстве установлено не так много промышленных систем эф-фективной утилизации тепла отходящих газов на основе органического цикла Ренкина. Недавно подобная система былаустановлена итальянской компанией Turboden на металлургическом заводе в Ризе (Германия), другой проект находится взавершающей стадии реализации на заводе в Брешии (Италия). Эти системы могут обеспечить существенное повышениеэнергоэффективности и открывают путь для расширенного внедрения подобных технологий в металлургии.

Алессандро Форести, Даниэле Арчетти*

ПЕРВАЯ в мире промышленная системаутилизации тепла отходящих газов элек-тродуговых печей (ЭДП) с производствомэлектроэнергии на базе термодинамиче-ского цикла Ренкина на органическом теп-лоносителе (ORC – Organic Rankine Cycle)была запущена 18 декабря 2013 года назаводе Elbe-Stahlwerke Feralpi GmbH (ESF)в городе Риза, Германия. Успешный пуски последующая промышленная эксплуата-ция наглядно продемонстрировали, чтоORC-системы являются для металлурговнадежным инструментом повышенияэнергоэффективности работы их электро-дуговых печей.

Более 5 тыс. часов фактической работыи свыше 10 млн кВт⋅ч произведеннойэлектроэнергии стали достаточным дока-зательством того, что ORC-турбины могутвыдерживать нагрузки и соответствоватьособым условиям эксплуатации электро-дуговых печей в нормальном режиме спеременными нагрузками, значитель-ными потоками отходящих газов с высо-кой температурой, с альтернативными пе-риодами циклической работы с включе-нием и выключением электрической дугиво время процесса плавки или выпускастали и завалки шихты, соответственно.

Непрерывная работа новой установкиутилизации отходящего тепла с выработ-кой электроэнергии и тепла на заводе вРизе подтвердила, что система ORC авто-

Компания Feralpi, важный европейскийпроизводитель стального длинномерногопроката для строительной отрасли с заво-дами в Италии и Германии, приняла ре-шение установить новую систему утилиза-ции тепла отходящих газов на одном изсвоих электросталеплавильных заводовдля того, чтобы повысить энергоэффек-тивность работы ЭДП, одновременно со-кратить выбросы парниковых газов в ат-мосферу и снизить эксплуатационныерасходы, сохраняя при этом общую экс-плуатационную готовность и не увеличи-вая численность персонала.

Основываясь на этих задачах, компа-ния Feralpi выбрала для установки на за-воде ESF в Ризе (Германия) инновацион-ную систему утилизации тепла в сочета-нии с совершенно новой системой газо-очистки и охлаждения первичных отходя-щих газов ЭДП на базе испарительногоохлаждения. Этот завод был выбран длявнедрения системы еще и потому, чтоздесь существовала возможность направ-лять часть тепловой энергии в виде водя-ного пара соседнему промышленному по-требителю по соглашению с местной теп-лосетевой компанией.

В электросталеплавильном цехе заводаElbe-Stahlwerke Feralpi Steel в Ризе былаустановлена система утилизации тепла от-ходящих газов электродуговой печи на ос-нове ORC-турбины для комбинирован-

матически приспосабливается к опера-ционному циклу ЭДП, не отвлекает опера-торов от своих обычных обязанностей иимеет минимальные требования к техни-ческому обслуживанию.

Правильно спроектированная ORC-си-стема утилизации тепла первичных отхо-дящих газов при подключении к ЭДП поз-воляет экономить до 5 % от общего по-требления электроэнергии печи при отсут-ствии какого-либо другого существенногопрямого использования тепловой энергииотходящих газов.

Если же, как в случае с металлургиче-ским заводом ESF или ему подобным, су-ществует возможность утилизироватьчасть сбросного тепла отходящих газовЭДП напрямую и эффективно использо-вать как термическую энергию, то остав-шаяся часть тепла, доступная для пре-образования в электроэнергию по ORC-циклу, как и экономия электроэнергии,уменьшаются.

Система утилизации теплаотходящих газов по технологии ORCна заводе ESF в Ризе (Германия)Краткая история реализации проекта поутилизации тепла отходящих газов на ЭДПв Ризе [1] и описание выбора технологииORC могут объяснить, почему сегоднямногие другие европейские мини-заводыхотят последовать примеру завода ESF.

*Alessandro Foresti (E-mail: [email protected]; +39 0303552213); Daniele Archetti (E-mail: [email protected]; +39 0303552431), компания Turboden Srl, Италия

Рис. 1. ЭДП с утилизацией тепла отходящих газов – схема на заводе

Elbe-Stahlwerke Feralpi, Риза (Германия)

Рис. 2. Преобразование тепловой энергии в электроэнергию по органиче-

скому циклу Ренкина

Промышленныйпотребитель тепловой

энергии

Промышленнаяустановка утилизациитепла отходящих газов

Выработка электроэнергии

Системаводяного

охлажденияТермодинамические

особенности

• Большой перепад энтальпии • Малый перепад энтальпии

• Необходим перегрев • Отпадает необходимость перегрева

• Риск эрозии лопаток • Исключен риск эрозии лопаток

• Необходимость водоподготовки • Неокисляющаяся рабочая жидкость

• Высокие давления и температура • Минимальная численность персонала

• Специализированный персонал • Автоматический/саморегулирующийся процесс

• Подходит для установок > 10 МВт • Высокая гибкость и хорошая производительность

• Малая гибкость при частичной нагрузке

• Низкая производительность • Хорошо проверенная и зарекомендовавшая себя

при частичной нагрузке технология промышленной утилизации тепла

Затраты наобслуживание

Другие особенности

Тем

пера

тура

Тем

пера

тура

Энтропия Энтропия

Паровая турбина(традиционный цикл Ренкина)

Органический циклРенкина (ORC-турбина)

ORC-турбина

Замкнутый цикл теплоносителя

ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ 23


ного производства тепловой и электриче-ской энергии (ТЭС). Насыщенный пар(около 30 т/ч), производимый системойиспарительного охлаждения отходящихгазов ЭДП, направляется по двум различ-ным направлениям, что повышает окупае-мость установленной системы. Обычнооколо 20 т/ч насыщенного пара преобра-зуется на ORC-турбине в 2,7 МВт электро-энергии, в то время как оставшиеся 10 т/чнаправляются на соседний шинный заводкомпании Goodyear Dunlop (рис. 1).

Важной особенностью работы этойустановки является высокая гибкость пре-образования тепла в электроэнергию:ORC-турбина работает непрерывно в за-мкнутом цикле с переменной скоростьюпотока пара в диапазоне от 2 до 22 т/ч,автоматически адаптируясь к переменнымусловиям работы ЭДП.

Установка ORC была впервые запу-щена 18 декабря 2013 года и достигласвоей номинальной мощности уже на сле-дующий день. В первой половине 2014года были завершены все пуско-наладоч-ные работы и обеспечена бесперебойнаянепрерывная работа установки в соответ-ствии с обычным режимом работы ЭДП.

В настоящее время система комбини-рованного производства тепловой и элек-трической энергии успешно работает в ре-жиме промышленной эксплуатации и де-монстрирует существенное превышениегарантированной по контракту выходноймощности [2].

Почему ORC-турбина используетсявместо паровой турбины?Преобразование тепла в электроэнергиюобычно обеспечивается с помощью системтермодинамического цикла Ренкина, гдерабочая жидкая среда сжимается насосоми выпаривается в котле в газообразнуюфазу за счет подвода тепла от горячего ис-точника. Сжатый перегретый пар расши-ряется и обеспечивает вращение турбиныдля выработки электроэнергии. Затем су-хой насыщенный пар полностью конденси-руется в конденсаторе за счет охлаждаю-щего эффекта теплоотвода и транспорти-руется к насосу, чтобы начать новый цикл.

Традиционные системы с циклом Рен-кина используют в качестве рабочей жид-кости воду и пар, они являются наиболеераспространенным решением для энерго-блоков мощностью свыше 20 МВт, где с

использованием перегретого пара с высо-ким давлением/температурой можетбыть получен кпд выше 30 %.

В технологии органического цикла Рен-кина используют рабочие жидкости с вы-сокой молекулярной массой (углеводо-роды, силиконовые масла и хладагенты),которые гарантируют получение сухого на-сыщенного пара при любых условиях экс-плуатации. ORC-системы, как правило, бо-лее предпочтительны для использования вэнергоблоках небольшой мощности до 10МВт, поскольку имеют повышенную эф-фективность при более низких температу-рах источника тепла [3] и отличаются мак-симально простой работой с минималь-ными эксплуатационными расходами и безспециально подготовленного персонала.

Основные различия между традицион-ным циклом Ренкина с паровой турбинойи циклом Ренкина с ORC-турбиной пока-заны на рис. 2. Эти операционные пре-имущества и убедили менеджмент заводаESF выбрать решение на базе ORC.

Превосходство работы ORC-турбин всистемах генерации и распределенияэлектроэнергии при небольшой и среднеймощности подтверждено большим коли-чеством установок, поставленных компа-нией Turboden за последние 15 лет в раз-личные отрасли промышленности, кото-рые успешно действуют по всей Европе ив других регионах мира.

Установки ORC компании TurbodenИтальянская компания Turboden была ос-нована в 1980 году профессором МариоГайя (Mario Gaia) для развития научно-ис-следовательского направления, начатогов Политехническом университете Милана.Тридцать пять лет деятельности компаниибыли полностью посвящены развитиюORC-систем, что и позволило компаниистать лидером в Европе и поставить повсему миру более 300 промышленныхORC-систем.

Компания Turboden поставляет генери-рующие ORC-системы мощностью от 200кВт до 10 МВт, которые успешно исполь-зуются (рис. 3) в области источников воз-обновляемой энергии (биомассы, геотер-мальные и солнечные установки), в реше-ниях по утилизации тепла поршневыхдвигателей и газовых турбин или для пре-образования отходящего тепла в электро-энергию в энергоемких отраслях промыш-

ленности (производство цемента, стекла,металлов).

Большинство таких промышленныхORC-систем работают в режиме комбини-рованного производства тепла и электро-энергии, в которых отводимая тепловаямощность ORC системы (низкой темпера-туры), фактически, становится источни-ком тепловой энергии для дальнейшегоиспользования (в системах отопления, су-шилках и для других применений).

ORC-цикл и промышленнаяутилизация теплаСистемы ORC успешно работают в различ-ных энергоемких отраслях промышленно-сти – таких, как производство цемента,стекла, металлов – где они полностью от-вечают требованиям эффективности про-мышленных установок по утилизациитепла. Простые, автоматизированные, мо-дульные, безотказно работающие си-стемы ORC постоянно соответствуют фак-тическому режиму процесса при любыхусловиях, сохраняя надежность работывсей системы.

Удаление от основного технологиче-ского процесса является желательным длябольшинства решений по рекуперациитепла. Это достигается благодаря исполь-зованию промежуточного теплоносителямежду источниками отходящего теплапроцесса (как правило, запыленными ды-мовыми газами) и ORC-блоком.

Могут быть использованы различныежидкие теплоносители, такие как терми-ческое масло, насыщенный пар или водапод давлением. Эффективность процессаи инвестиционные затраты по установкезависят от этого выбора.

Несмотря на интенсивные углеродныевыбросы при выплавке стали и хорошопроверенное применение ORC-систем дляпромышленной утилизации тепла в дру-гих энергоемких отраслях промышленно-сти, металлургическая промышленностьочень медленно шла к принятию концеп-ции ORC. Первое применение ORC-си-стемы в металлургии было отмечено вво-дом в эксплуатацию небольшой установкив феврале 2013 года для утилизации от-ходящего тепла от нагревательной печипрокатного заготовочного стана на мини-заводе NatSteel в Сингапуре.

Прорыв в применении этой проверен-ной технологии на электродуговой печисталеплавильного цеха ESF в Риезе открылпуть для широкого внедрения аналогич-ных систем утилизации тепла с выработ-кой электроэнергии на других электроста-леплавильных заводах. Сегодня процессORC – самый простой и эффективный спо-соб преобразования тепла отходящих га-зов при циклических и сильно изменяю-щихся тепловых нагрузках на электроста-леплавильных печах.

Поддержка ЕСРаспространение результатов, получен-ных на мини-заводе ESF, будет способ-

Завод Elbe-Stahlwerke Feralpi GmbH (ESF) в городе Риза, Германия

ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ24


ствовать дальнейшему расширению при-менения процесса ORC в электросталепла-вильном производстве. Этот экологическинаправленный проект получил финансо-вую поддержку ЕС в рамках проектаWHAVES (Waste Heat Valorisation for MoreSustainable Energy Intensive Industries) – повнедрению передовых технологий дляутилизации и валоризации сбросноготепла на энергоемких производствах [4].

Успешный пилотный проект, реализо-ванный компанией Turboden на заводе ESF,привел к началу реализации второго ана-логичного проекта, который в настоящеевремя идет полным ходом и должен бытьзавершен до конца 2015 года. Новая уста-новка Turboden ORC мощностью 1,9 МВтбудет работать на новой системе утилиза-ции тепла отходящих газов 90-т ЭДП с пи-танием типа Consteel на металлургическомзаводе ORI Martin (рис. 4). Итальянский завод ORI Martin в Брешииявляется ведущим европейским постав-щиком сортового специального прокатаповышенного качества (SBQ) для автомо-бильной промышленности и общеинже-нерных приложений.

Комбинированное производствоэлектроэнергии и тепла (ТЭС)Система на заводе ORI Martin также яв-ляется проектом комбинированного про-изводства тепловой и электрической энер-гии (когенерации) при централизованномтеплоснабжении района, где сброснаятепловая энергия в виде пара при охлаж-дении отходящих газов печи, либо экс-портируется в районную теплосеть A2A,которая обслуживает весь город Брешиа,либо преобразуется ORC-системой в элек-троэнергию, чтобы снизить потреблениеэлектроэнергии на заводе.

Система утилизации тепла отходящихгазов ЭДП на заводе ORI Martin с комби-нированной тепловой электростанцией(ТЭС) особенно интересна, поскольку онапозволяет гарантировать максимальнуюгибкость в передаче утилизированноготепла в систему теплоснабжения для удов-летворения различных сезонных и почасо-

ложительный опыт внедрения на заводеESF в Ризе открыл путь к расширенномуприменению этой системы в подобныхпроектах. Вторая установка Turboden ORCустанавливается на заводе ORI Martin вБрешии, Италия.

Различные программы ЕС поддержи-вают развитие и распространение про-ектов утилизации отходящего тепла на ос-нове ORC-цикла. Дальнейшие действия иполитика ЕС по стимулированию инвести-ций в передовые системы утилизациисбросного тепла позволят смягчить неко-торые из проблем, с которыми сталки-ваются европейские производители сталина континенте, где энергетические затратывыше, чем во многих других странах. n

Библиографический список

1. Bause, Campana, Filippini, Foresti, Monti, Pelz. Cogeneration with

ORC at Elbe-Stahlwerke Feralpi EAF Shop. AISTech 2014 proceedings.

May 2014.

2. Archetti, Foresti. Organic Rankine Cycle Technology for Steelmakers.

ESEC 2014 proceedings. September 2014.

3. Neeharika Naik-Dhungel. Waste Heat to Power Systems. U.S. Envi-

ronmental Protection Agency CHP Partnership. May 2012.

4. WHAVES Project. (www.whaves.eu)

5. PITAGORAS Project. (www.pitagorasproject.eu)

Контакты:

www.turboden.com

Контакты в РФ и СНГ: Александр Бисикало

Представительство Мицубиси Хэви Индастриз Лтд. в Москве,

+7 (495) 258-1471, [email protected]

вых спросов, или, в качестве альтерна-тивы, передавать оставшиеся части теплана ORC-турбину.

Проект на заводе ORI Martin повыситэнергетическую эффективность металлур-гического завода, сохраняя конкурентныепреимущества производственной деятель-ности в городе Брешиа. Проект был включенв программу финансирования ЕС под на-званием PITAGORAS – способствующий раз-витию устойчивого городского планирова-ния с инновационным низкозатратным по-лучением тепловой и электрической энер-гии за счет использования сбросных и воз-обновляемых источников [5].

Основные параметры ЭДП и системутилизации отходящего тепла с ORC назаводах ESF и ORI Martin приведены втаблице.

ЗаключениеЭффективное промышленное функцио-нирование первой ORC-системы транс-формации тепла отходящих газов в элек-троэнергию на металлургическом заводес электросталеплавильным производ-ством, недавно поставленной компаниейTurboden, доказывает, что ORC-системахорошо отвечает требованиям произво-дителей стали для обеспечения эффек-тивной, надежной, легкой в работе си-стемы утилизации тепла, способнойадаптироваться к циклически меняю-щимся условиям эксплуатации печи. По-

Таблица. Основные параметры систем утилизации тепла отходящих газов ЭДП, установленных наметаллургических заводах ESF и ORI Martin

Компоненты ПоказателиElbe-Stahlwerke Feralpi,

Риза, ГерманияORI Martin, Брешиа,

ИталияЭлектродуговаяпечь

Масса плавки, т 100 90

Завалка металлолома 3 корзины Consteel

Система утилиза-ции тепла отходя-щих газов

Теплообменник Радиация + конвекция Конвекция

Теплоноситель Пар Пар

Давление, бар 27 15

Общий объем выработки пара (номинальный), т/ч 30 16

ORC-турбина

Расход пара на ORC-цикле (номинальный), т/ч 20 16

Параметры пара на входе в ORC 245 °С; 27 бар 200 °С; 15 бар

Полная активная электрическая мощность ORC 2700 кВт 1885 кВт

Собственное потребление ORC 120 кВт 64 кВт

Чистая активная электрическая мощность ORC 2580 кВт 1821 кВт

Рис. 3. Диапазон единичной мощности ORC-систем компании Turboden ипримеры промышленного применения

Рис. 4. Схема ЭДП с утилизацией тепла отходящих газов на металлурги-ческом заводе ORI Martin, Брешиа (Италия)

Электроэнергия

Тепло

Питание ЭДП Consteel Теплообменник-Экономайзер

Утилизация тепла(водяной пар)

ORC-блок компании Turboden

90-тонная ЭДП

Системаутилизации

теплаТепловаяэнергия

Экономия CO2: 10 тыс. т в год

10 МВттеплоснабжение

2,1 МВт ORC-блок

Центральное отопление г. Брешиа

Электроэнергия

Отходящие газы ЭДП

▶ Стандартные блоки от 200 кВт до 10 МВт▶ Индивидуальные решения до 15 МВт

Биомасса

Утилизация тепла

Отходы в энергию

Геотермальные

Энергия солнца

ПРОКАТНОЕ ПРОИЗВОДСТВО 25


EVO – новый четырехвалковый редукционно-калибровочный станЭволюционная концепция редукционно-калибровочного сортопрокатного стана EVO компании Primetals Technologies соче-тает в едином блоке две 2-валковых клети для реализации максимальных обжатий и три 4-валковых клети для прецизион-ной калибровки профилей прокатанных прутков с жесткими допусками на размеры. Такая конфигурация стана обеспечи-вает улучшение металлургических свойств и точности размеров специальных прутков повышенного качества, а такжеувеличение производительности стана за счет повышенной гибкости прокатки калиброванных прутков одной видовойгруппы с различными размерами методом «свободно-размерной» прокатки в однокалибровой системе без смены валков.

М. Ланге, А. Нардини, П. Меней, Р. Албе

РЫНОК сортового проката в нише специ-альных прутков повышенного качестваSBQ (Special Bar Quality) весьма требова-телен, но и финансово привлекателен.Технические меры и экономическая оку-паемость затрат должны быть сбаланси-рованы по всей полной технологическойцепочке, не только в линии сортопрокат-ного стана, но также и на последующихоперациях отделки после прокатки.

Комбинация условий процесса термо-механической прокатки (низкая темпера-тура прокатки, высокие степени обжатийи металлургическая однородность с мел-козернистой структурой) с высокой точ-ностью формы/отделки прокатанныхпрутков требует применения в линии ста -на специфической группы клетей, котораяназывается редукционно-калибровочнойгруппой. Клети этой группы располагают вспециальной конфигурации (например,горизонтальная и вертикальная 2-валко-вые клети H-V, или 3-валковые клети Y-λ,или 4-валковая клеть Х) и имеют опреде-ленное число прокатных клетей. Так на-пример, блок 2-валковых клетей можетвключать три клети, валки которых ориен-тированы с чередованием горизонталь-ные-вертикальные-горизонтальные (Н-V-Н), или четыре клети с конфигурацией Н-V-Н-V; 3-валковая группа может состоятьиз четырех или пяти клетей; 4-валковаягруппа – из одной или двух клетей.

Предъявляемые требования могут бытьудовлетворены путем включения 2-валко-вой, либо 3-валковой редукционно-ка-

ских свойств по всему поперечному сече-нию проката), такая конфигурация яв-ляется менее эффективной для точногоформирования профиля проката, даетбольшее уширение материала и имеетограниченные возможности для органи-зации оптимизированных проходов в од-нокалибровой системе, когда некоторыйдиапазон диаметров круглого проката од-ного вида может быть прокатан без сменыпрокатных валков.

Группы с 3-валковыми клетями обес-печивают точную и эффективную про-

либровочной группы (даже с различнымуровнем их эксплуатационных характери-стик и консистенции); но применение4–валковой компоновки клети имеетограничения – она используется только длякалибровки размеров профиля и не можетохватить все предъявляемые требования.

Несмотря на то, что 2-валковые блокимогут обеспечивать точную калибровкупрофиля и высокие степени деформации(которые приводят к более глубокомупроникновению деформации в прокат иполучению однородных металлургиче-

*M. Langè, A. Nardini, P. Menei, R. Albè – руководители отделов и специалисты компании Primetals Technologies, Италия Contact: Marco Langè – Primetals Technologies Italy Srl, via L. Pomini 92, 21050, Marnate, Italy, +39 (0331) 741320, E-mail: [email protected]

Прецизионная настройка калибра на двухвалковом

калибровочном блоке компании Primetals Technologies

Primetals Technologies® – ведущий мировой поставщик инжиниринга, комплексных заводов и новейшего производственного оборудования, па-кетов инновационных технологии и продуктов, а также интегрированных решений по электрооборудованию, автоматизации и предотвращениюзагрязнения среды предприятиям черной и цветной металлургии. Компания образована в январе 2015 года слиянием двух партнерских компанииMitsubishi-Hitachi Metals Machinery и Siemens VAI Metals Technologies. Опираясь и объединяя свои взаимно дополняющие сильные стороны, парт-неры создали глобальное предприятие с портфолио продуктов мирового класса, которое станет образцом металлургического производства повсей цепочке добавленной стоимости – от сырья до готовой продукции.www.primetals.com

Название и логотип компании отражают ее преданность металлам, стремление к совершенству и миссии приносить пользу клиентам.В названии Primetals Technologies воплощены сильные стороны учредителей компании: Mitsubishi-Hitachi Metals Machinery и Siemens VAI MetalsTechnologies. Название состоит из трех английских слов «prime» («превосходные»), «metals» («металлы») и «technologies» («технологии») – которыеговорят о превосходном качестве продукции, страсти к металлам и широчайших возможностях технологии новой компании, подчеркивают статускомпании как уникального мирового лидера в металлургии, нацеленного на применение только новейших технологий для производства метал-лопродукции высочайшего качества.Логотип компании в форме круга (см. стр. 3 обложки) символизирует слияние двух лидеров в единую организацию. Оранжевый цвет – это символтемпературы кристаллизации стали – точки соприкосновения уникальных технологии обработки жидкой фазы Siemens VAI Metals Technologies спередовым опытом Mitsubishi-Hitachi Metals Machinery в сфере прокатки и обработки твердой фазы. Разрыв круга говорит о том, что компанияпостоянно находится в движении вперед и смотрит в будущее.

ПРОКАТНОЕ ПРОИЗВОДСТВО26


дольную деформацию с малым ушире-нием материала, что приводит к мень-шему проникновению деформации в про-кат, в результате чего формируется менееоднородная металлургическая структура.3-валковые блоки находят широкое при-менение для организации схемы калиб-ровки «свободно-размерной» прокатки,хотя, вблизи предельных размеров приня-того диапазона диаметров одновидовогопроката, точность размеров прутков мо-жет находится под некоторой угрозой.

Компания Primetals Technologies, уста-новившая более двадцати таких сорто-прокатных комплексов по всему миру, на-копила большой опыт работы с 2-валко-выми калибровочными группами. Онастала одной из первых в мире компаний,применивших концепцию 4-валковогопрецизионного калибровочного блока,который получил название PRS (PrecisionRolling Sizing), в качестве дополнения к 2-валковому блоку прецизионной калиб-ровки.

В 2011 году компанией был начат на-учно-исследовательский проект, поло-живший начало развитию эволюционнойконцепции редукционно-калибровочнойгруппы, основанной на сочетании техникидеформации в 2-валковых и 4-валковыхклетях. Результатом проекта стала запа-тентованная концепция редукционно-ка-либровочного стана EVO (EVO Reducingand Sizing Mill), которая предлагает улуч-шенное качество прокатанной продукциии повышенную производительность про-катного стана.

Редукционно-калибровочный стан EVOДвухвалковый калибровочный блок про-катного стана (рис. 1) компании PrimetalsTechnologies обеспечивает отличные пока-затели по точности размеров готовогопроката. Новый прокатный стан EVO со-держит одну обжимную группу из двух 2-валковых клетей для реализации большихстепеней деформации и одну группы стремя 4-валковыми клетями для прокаткис малыми обжатиями, чтобы обеспечитьпрецизионную калибровку профиля гото-вых прутков.

Стан EVO позволяет прокатывать ис-ключительно широкий сортамент готовойпродукции в калиброванных валках за-данного диаметра. За счет этого сокраща-ется количество необходимых комплектовпрокатных валков с явной экономией ка-питальных вложений и эксплуатационныхрасходов. Кроме того, поскольку требова-ния к частоте смены валков и их предва-рительной настройки снижаются, коэф-фициент использования стана и, следова-тельно, производительность прокатногостана значительно улучшаются.

Концепция комбинации 2-валковой и4-валковой клетей вместо 3-валковойконцепции была выбрана как более пред-почтительная. И это несмотря на то, что 3-валковые блоки обеспечивают повышен-ную точность профиля и высокие показа-тели работы однокалибровой системыпроходов со свободными размерами, –свойства, которые могут компенсироватьвнутренне присущие ей недостатки. Кэтим недостаткам относятся малые сте-пени обжатия и пониженная мощностьстанины – характеристики, которые могутстать существенными, если другое техно-логическое оборудование в линии про-катного стана ограничивает скорости про-цесса прокатки и температуру раската.Еще одним недостатком 3-валковой кон-фигурации клети является возможностьскручивания прокатываемого профиля,которое вызывает трехсторонняя геомет-рия межвалкового калибра, где не всегдаможно компенсировать результирующийвектор сил (рис. 2). Этот эффект необхо-димо контролировать с помощью уста-новки роликовых направляющих, что тре-бует соответствующих затрат и настройкипроводок, приводит к риску поврежденияповерхности готового проката.

Таким образом, возрастающие требо-вания рынка привели к выбору компаниейPrimetals Technologies в эволюционнойконфигурации стана 4-валкового блокавместо 3-валкового, что обеспечило раз-витие современного и более гибкого про-катного стана, способного реализоватьновые практики прокатки при высокихскоростях и пониженных температурах.

Схема стана и оборудованиеРедукционно-калибровочный блок EVO –группа из пяти клетей: двух 2-валковыхклетей и установленных за ними трех 4-

валковых клетей. Две 2-валковых клетирасположены в конфигурации «Х», в товремя как три 4-валковых клети ориенти-рованы под углом 45 град. по отношениюдруг к другу (рис. 3).

Такая конфигурация позволяет эффек-тивно реализовывать прокатку без скручи-вания раската и обеспечивает оптимизиро-ванную комбинацию процесса прокатки сочень высокими обжатиями и прецизион-ной калибровкой профиля готового про-ката. Такая схема также обеспечивает ком-пактность общей конфигурации стана и егоустановки, тем самым уменьшает расходы,связанные с необходимой для его уста-новки площадью цеха (рис. 4). Таким об-разом, новая редукционно-калибровочнаягруппа может быть установлена не тольков новых проектах, и при модернизации су-ществующих прокатных станов, которымтребуется обновление сортамента и улуч-шение качества готового проката.

Среди типичных требований, предъ-являемых к сортовому прокату повышен-ного качества SBQ, основным запросом яв-ляется обеспечение равномерной мелко-зернистой микроструктуры и жестких до-пусков на размеры профиля. В то время какизмельчению микроструктуры способ-ствуют высокие степени обжатия, точныеразмеры и жесткие допуски обеспечи-ваются при низких обжатиях. В прокатномстане EVO высокие степени обжатия дости-гаются в 2-валковых клетях, так что послених может быть получена нужная мелкозер-

Рис. 2. Сопоставление процессов деформации

круглого прутка в 3-х и 4-валковой конфигура-

ции клети

Рис. 3. Ядро редукционно-калибровочного

стана EVO (направление прокатки справа на-

лево; две 2–валковых клети бирюзового цвета

и три 4–валковых клети синего цвета)

Рис. 1. Двухвалковый прецизионно-калибровоч-

ный стан компании Primetals Technologies для

прокатки прутков повышенного качества

Рис. 4. Компактная конструкция редукционно-

калибровочного блока EVO облегчает его уста-

новку в линии прокатки

2,8 м

5 м

3 м



нистая структура. Прочные механическиекомпоненты жесткой конструкции и гид-равлическое управление в процессе про-катки под нагрузкой 2-валковыми клетямиповышают их нагрузочную способность, кактого и требуют низкие температуры про-катки и обрабатываемые высокоуглероди-стые и легированные марки стали. При та-ких высоких степенях пластической дефор-мации в 2-валковой группе клетей могутбыть эффективно исправлены даже грубыедопуски поступающих на прокатку загото-вок (например, 1 по стандарту DIN).

И наоборот, малые степени обжатия впоследующих 4-валковых клетях обес-печивают получение желаемых узких раз-мерных допусков. В частности, в конечной4-валковой клети применяют обжатие науровне всего 1–3 %, таким образом,обеспечиваются прецизионная точностьразмеров и гладкая поверхность готовыхпрокатанных прутков.

В стане EVO, конструкция которого за-щищена промышленными патентами,профилировка калибров валков рассчи-тывается с помощью специального про-граммного обеспечения на базе методаконечных элементов FEM, и далее точнонастраивается и оптимизируется вместе сраствором калиброванных валков и ско-ростями прокатки с использованиемсобственного программного обеспечения,которое включает специально разрабо-танные методы моделирования.

Индивидуальный привод с электро-двигателями и редукторами на каждойклети позволяет плавно регулировать ча-стоту вращения прокатных валков и снятьограничения по распределению обжатийв проходах.

Правильный расчет расстояния междуклетями обеспечивает высокую устойчи-вость раската в линии стана. Скручиваниепроката необходимо избегать из-за свя-занного с ним риска появления грубых за-диров поверхности, ухудшения точностиразмеров и появления дефектов поверх-ности. Между двумя 2-валковыми кле-тями устанавливают роликовые проводкидля точного направления раската с оваль-ностью. На выходе раската из второй 2-валковой клети установлены стационар-ные проводки, которые обеспечиваютточный ввод круглого раската в валки 4-валковой группы. Между 4-валковыми

с высокой точностью размеров профиля.4-валковая компоновка клети способ-ствует ограничению уширения, котороепрактически отсутствует в клинообразныхсекторах проходов в 45° (рис. 5).

С 4-валковым дизайном диаметр гото-вого круглого проката оказывает незначи-тельное влияние на коэффициент ушире-ния, которое практически отсутствует(рис. 6). В действительности, посколькуусилия прокатки (давление металла навалки) воздействуют на заготовку одно-временно с четырех сторон, то полная де-формация становится более эффектив-ной, чем при двух других описанных вышесхемах компоновки стана.

Следовательно, требуемый удельныйрасход энергии на прокатку (кВт·ч/т), какожидается, снижается до 15 % по сравне-нию с 3-валковой схемой и до 40 % посравнению с 2-валковой схемой компо-новки. За счет этого снижается рост темпе-ратуры раската при прокатке, что являетсяважным в условиях реализации процессатермомеханической прокатки.

Деформация в поперечном сеченииПо результатам моделирования методомконечных элементов FEM, деформация в4–валковой клети более однородна, чем в3–валковой клети (рис. 7 и 8). Она про-исходит по всему поперечному сечениюраската, от поверхности до центра. В ре-зультате микроструктура раската после4–валковой клети имеет большую одно-родность металлургических свойств, чтоделает этот дизайн идеальным для усло-вий термомеханической прокатки, а такжедля получения равномерного и мелкогоразмера зерна.

Изменения поперечного сечения заготовокИз-за практически нулевого уширения4–валковая схема автоматически компен-сирует колебания размеров поперечногосечения в результате воздействия оборудо-вания (рабочие валки и направляющиепроводки) и параметров прокатки (типстали и температура). Это было доказанопутем сравнения различий поперечногосечения до и после трех проходов в 4-вал-ковой группе. Эта автоматическая компен-сация и является одной из причин обес-печения исключительно жестких допусков

клетями с небольшими межклетевымирасстояниями установлены специальныестационарные проводки, свободные оттрения, поэтому сбалансированные уси-лия содействуют очень стабильному ходупроцесса прокатки.

Особенности и преимущества 4-валковой клетиУширение вредно влияет на размернуюточность, оно также ограничивает воз-можности для реализации схемы сво-бодно-размерной прокатки в однокалиб-ровой системе.

Соотношение между коэффициентомуширения и площадью зоны обжатия за-висит от схемы калибровки профиля. Оче-видно, что в 4-валковой схеме уширениепрактически нулевое, поэтому предпола-гается, что 4-валковая клеть является наи-более подходящей технологией прокатки

Рис. 6. Влияние зоны контакта в очаге дефор-

мации на уширение (данные Kawasaki Steel)

Рис. 7. Однородная деформация по сечению

прутка в 4-валковой клети

Рис. 8. Деформация в поперечном сечении

прутка при прокатке в 3-валковой клети

10

5

0

-5

0 5 10 15Площадь зоны деформации, %

2-валковый метод



Коэф

фиц

иент

уш

ирен

ия, %

Рис. 5. Три 4-валковых прокатных клети с ори-

ентацией валков (X) под углом 45 град.

Особенности стана EVOРедукционно-калибровочный блок EVO с ком-бинацией проходов в 2-х и 4-валковых клетяхобеспечивает:● Концепцию свободно-размерной прокатки

семейства профилей одного вида с упроще-нием последующих операций;

● Широкий диапазон свободно-размернойпрокатки в однокалибровой системе;

● Простую и эффективную прокатку профилейнестандартных размеров даже небольшимипартиями;

● Низкий износ прокатных валков; ● Сокращение запасов сменного оборудова-

ния и узлов;

● Сокращение продолжительности одногопрохода и времени смены клети;

● Отличное регулирование профиля прокаты-ваемого прутка;

● Прецизионную точность размеров попереч-ного сечения и по всей длине прокатанногопрутка;

● Исключение необходимости прокатки проб-ных прутков для настройки;

● Однородную деформацию в поперечномсечении и металлургическую однородностьмикроструктуры;

● Повышенный выход годного проката; ● Компактность установки в линии прокатки.

ПРОКАТНОЕ ПРОИЗВОДСТВО28


Рис. 12. Регулировка под нагрузкой размеров калибра между валками в режиме реального вре-

мени с помощью модуля управления размерами

Модуль управления размерами

Нул

евое

прил

ожен

ное

усил

иеД

ейст

вую

щие

уси

лия

прок

атки

Межвалковый зазор без нагрузки на валки

Текущий зазор между валками

Коэффициентжесткости клети

Обжатиематериала

Размерматериала

T0... T1

@T0

@T1 < T0

F(S0; Δ(S1; SЦелевое задание))

Δ(S1; SЦелевое задание)

Δ GapS1

S0

SЦелевое задание

Упругопластическая криваяпрокатного стана поднагрузкой (пружинная

характеристика)

Кривая пластической деформациипрокатываемого материала при

определенной температуре

размеров профиля при прокатке в 4-вал-ковой схеме. Геометрия схемы калибровкипроходов в трех 4-валковых клетях позво-ляет полностью компенсировать даже18 %-ые колебания поперечного сечениякруглого прутка с номинальным оконча-тельным диаметром 30 мм. Тот же оконча-тельный размер с очень узкими допускамиобеспечивается по всей длине проката отголовы до хвоста. Это повышает выход год-ного проката, поскольку количество обрезиот головной и хвостовой частей прутка су-щественно снижается. Это также позитивновлияет на некоторые последующие за про-каткой операции (например, обточка по-верхности прутков), так как сокращаетсяобъем удаляемого материала, выходящегоза пределы поля допусков.

Однокалибровая система и свободно-размерная прокаткаКонцепция свободно-размерной про-катки в системе единой калибровки вал-ков для «семейства» профилей, принад-лежащих к одной видовой группе, сводитк минимуму число перевалок валков впрокатной линии до входа заготовок в ка-либрующие клети, сохраняет единуюпоследовательность проходов с обеспече-нием концентрации реализации всех из-

менений размеров профиля в редук-ционно-калибровочном блоке.

При свободно-размерной прокаткеточная регулировка межвалкового ка-либра около номинального значения диа-метра реализуется без изменения разме-ров раската, поступающего из предыду-щего прохода. Однокалибровая системаобеспечивает прокатку готовых прутковтребуемого диаметра в заданном диапа-зоне между максимальным и минималь-ным диаметрами «семействе» прокаты-ваемых продуктов, и всегда – в пределахнеобходимых допусков.

Диапазон свободно-размерной про-катки определяется разностью между ми-нимальным и максимальным достигаемыммежвалковым зазором, которая приводитк максимальному значению овальности,определяемой как разность между наи-большим и наименьшим диаметром задан-ного поперечного сечения по длине конеч-ного профиля. Диапазон свободно-раз-мерной прокатки, обеспечиваемый 4-вал-ковой конструкцией, зависит от жесткоститребований к допускам (прецизионной илиобычной точности) на размеры профиля(рис. 9). Этот диапазон шире, чем обес-печивает 3-валковая конструкция, в кото-рый он составляет около 10 %. Очевидно,

что 4-валковая клеть позволяет реализо-вать более широкий диапазон калибровкипроходов в однокалибровой системе длясвободно-размерной прокатки (рис. 10).

Одновидовое «семейство» продуктов иконцепция их свободно-размерной про-катки без смены валков резко повышаюткоэффициент использования стана и гиб-кость его работы, облегчают управлениезапасами сменного оборудования (валкови проводок), в результате чего суще-ственно снижаются эксплуатационные рас-ходы. На стане можно экономически вы-годно производить даже весьма неболь-шие партии прутков повышенного качестваSBQ с нестандартными размерами при ми-нимальном воздействии на коэффициентиспользования стана, и всегда в пределахзаданных допусков. Короче говоря, дажедля малотоннажных партий может бытьреализована наилучшая экономически эф-фективная эксплуатация прокатного стана.Например, стан EVO способен прокатыватьсортамент прутков круглого сечения од-ного вида в диапазоне окончательных диа-метров от 14 до 80 мм в однокалибровойсистеме свободно-размерной прокаткитолько за счет регулирования положениявалков, без каких-либо изменений в по-токе стана. Стан позволяет реализоватьсвободно-размерную прокатку около 70типоразмеров прутков с окончательно ка-либрованными диаметрами при использо-вании 14 комплектов валков.

Износ калибровОдним из самых важных факторов, кото-рый приводит к износу поверхности ка-либра валков, является трение в очаге де-формации, возникающее из-за разностискоростей валка и раската в зоне контакта.Поскольку в 4-валковой клети площадьконтакта металла с валками меньше, чемв 2-х и 3-валковых конструкциях, то идифференциальная скорость ниже. Такаядифференциальная скорость, вместе сменьшими давлениями в зоне деформа-ции, обеспечивают пониженный износ по-верхности валковых калибров (рис. 11).

Рис. 9. Размерные допуски готовой продукции,

достигаемые при прокатке в 4-валковой клети

по системе свободно-размерной прокатки

Рис. 10. Сравнение полей размерных допусков,

достигаемых при свободно-размерной про-

катке в 2-х, 3-х и 4-валковых клетях

Рис. 11. Сравнение износа калибров прокатных

валков в 2-х, 3-х и 4-валковых клетях

0,30

0,20

0,10

0,00

-0,10

-0,20

-0,30

Диапазон свободно-размернойпрокатки

мм

Доп

уски

по

стан

дарт

у D

IN

120

100

80

60

40

20

0

Изн

ос, %

2-валковая 3-валковая 4-валковая

15 16 17 18 19 20 21 22 23

2-валковая

3-валковая

4-валковая

Доп

уски

, мм

Круг, мм

Таблица. Показатели продолжительности смены прокатываемого профиля и перевалок валков

Операции 4-валковаяклеть

3-валковаяклеть

2-валковаяклеть

Смена размера в системе свободно-размерной прокатки (зазор) 1 мин 1 мин 2 минЗамена клети в системе свободно-размерной прокатки 3 мин 3 мин 4 минЗамена группы для прокатки нового видового «семейства» прутков 5 мин 5 мин 5 минПеревалка валков (1 клеть) в вальцетокарной мастерской 15 мин 20 мин 25 мин




Последовательность проходовДве 2-валковые клети работают по схемепрокатки в калибрах системы овал–кругс высоким коэффициентом обжатия, врезультате обеспечивают глубокую де-формацию и однородную мелкозерни-стую микроструктуру от поверхности доцента проката, аналогично той, котораяполучается после операции ковки. Мел-козернистая микроструктура благопри-ятна для механических свойств готовогопроката, а также облегчает проведениепоследующих отделочных процессов (та-ких как, зачистка или обточка поверхно-сти, вытяжка или изгиб пружин), в ре-зультате чего соответственно снижаютсязатраты.

Сокращение времени проходаПоскольку микроструктура в паузахмежду деформационными проходамиимеет тенденцию к динамической пере-кристаллизации, то важно, чтобы времяпередачи раската после его выхода из 2-валковой группы было сведено к мини-муму. Поэтому 4-валковая группа распо-ложена непосредственно после второйклети 2-валковой группы.

В трех 4-валковых клетях применяютсхему прокатки «круг-круг-круг» с невы-

сокой степенью обжатий для того, чтобыобеспечить высокую точность формыпрофиля и жесткие допуски размеровпроката. В то время как низкие деформа-ции сопровождаются тенденцией к полу-чению грубого зерна, 4-валковый дизайнможет эффективно ограничивать этотпроцесс за счет регулирования уширенияи повышенной однородности пластиче-ской деформации.

Настройка клетейНастройка работы блока похожа на на-стройку механического станка, котораялегко и последовательно повторяется вовремени. Предварительная подготовкаклети и проводок выполняется в вальце-токарной мастерской параллельно с про-каткой. Это обеспечивает сокращениевремени на перевалку валков и смену кле-тей в соответствии с современной практи-кой работы прокатных станов (табл.).

Общее описание конструкцииОсобенностью стана EVO является нали-чие датчиков положения и давления накаждом из валков во всех 2-х и 4-валко-вых клетях. Для регулировки положениявалков в режиме реального времени ипод нагрузкой также установлены инди-видуальные гидравлические меcдозы.Сразу же после завершения настройки

стана можно начинать процесс прокаткипрутка нового профиля с получением тре-буемых допусков на размеры проката, ко-торые могут быть получены прямо с пер-вого прокатанного прутка без необходи-мости проведения пробной прокатки.Месдозы также обеспечивают функциюзащиты от заклинивания валков в случаечрезвычайной ситуации.

Кроме того, в группе установлены дат-чики температуры, которые позволяютконтролировать колебания температурыпо всей длине прокатываемого прутка.

Вся эта информация интегрируется вмодуле управления размерами (DCM)вместе с информацией о номинальномразмере, форме, температуре, коэффи-циенте жесткости клети под нагрузкой(эффект упругопластической системыклеть-прокатываемый материал), раз-мере калибров и усилий прокатки. По-скольку на прокатку подают профили сбольшим или меньшим поперечнымсечением, с более низкой или более вы-сокой температурой, то соответственноповышаются или снижаются усилия про-катки и упругие перемещения элементовклети под нагрузкой, то модуль DCM не-прерывно обеспечивает необходимуюточную регулировку положения каждоговалка под нагрузкой в режиме реальноговремени (рис. 12). n


EVRAZ North America принадлежит группе“ЕВРАЗ” – одному из крупнеи ших верти-кально интегрированных горно-металлур-гических холдингов в мире. Компанияэксплуатирует шесть производственныхплощадок, расположенных в США (Port-land, Pueblo) и Канаде (Regina, Calgary,Camrose, Red Deer), занимает первое ме-сто среди производителеи рельсов и труббольшого диаметра в Севернои Америке.

Недавно EVRAZ Regina (Канада) разме-стила у Primetals Technologies заказ на мо-дернизацию своего сталеплавильногоцеха в городе Реджаина. Комплексное ре-шение, включающее механическое и элек-трооборудование, а также систему авто-матизации для обеспечения качествастали от жидкои фазы до готового рулонабудет реализовано в рамках проекта,предусматривающего установку нового135-т двухпозиционного вакуумного де-газатора, модернизацию существующеислябовои УНРС, толстолистового стана истана Стеккеля. Данная модернизацияпозволит компании ЕВРАЗ Реджаина про-изводить стали стандарта API марки Х70толщинои 1" (25,4 мм) и Х80 толщинои 3 ⁄4” (19,1 мм) для растущего трубногорынка Канады. Монтаж нового оборудо-вания запланирован в конце 2016 года.

ЕВРАЗ Реджаина производит слябовуюзаготовку из углеродистых марок стали итолстолистовой прокат для производстватрубнои продукции для нефтегазодо-бычи, обсадных труб и тюбингов, магист-ральных труба диаметром 660–2032 мм.

Предусмотрена модернизация кри-сталлизатора слябовои УНРС с установкоисистемы гидравлического регулированияширины DynaWidth и новых сегментовSmart Segments, системы форсуночногоохлаждения для центральных участков икромок крупноформатных слябов, чтопозволит увеличить толщину слябов до250 мм. Модернизация существующеи 2-валковои черновои клети заключается вустановке новых приводов для увеличе-ния усилия прокатки. Модернизация 4-валковои клети Стеккеля будет включатьположительныи изгиб валков, комплекс-

ную модернизацию участка разматыва-теля и моталок, новую группу приводов изамену существующей системы ламинар-ного охлаждения на новую ламинарнуюсистему прямои закалки. Новая подполь-ная моталка с четырьмя роликами, будетоснащена новои системои перемещениярулонов, включающеи станцию отборапроб, оборудование для обвязки и марки-ровки. Система автоматизации базовогоуровня (Уровень 1) и управления техно-логическим процессом (Уровень 2) будеттакже адаптирована для соответствия ука-занным модификациям.

Primetals Technologies получила заказна все три пакета, так как компанияобладает возможностью поставить ин-тегрированную сквозную технологию дляпроизводства требуемых сталеи сорта-мента Х. n

Сталеплавильныи цех ЕВРАЗ Реджаина, Канада

Primetals Technologies модернизирует завод группы ЕВРАЗ в Канаде

Индустриальные смазочные материалы Mobil помогают российскимметаллургическим предприятиям повысить производительностьПереход на высокоэффективные смазочные материалы обеспечивает металлургическим заводам значительную финан-совую экономию и повышение производительности.

ДЛЯ российских предприятий наиболеезначимыми проблемными областями раз-вития промышленности являются квали-фицированная рабочая сила и растущиецены на сырьё – это подтвердили 55 % и40 % респондентов, соответственно, порезультатам общеевропейского исследо-вания1), проведенного по заказу компа-нии ExxonMobil.

Большинство опрошенных специали-стов отрасли подтвердили высокую значи-мость смазочных материалов для обес-печения оптимальной работы оборудова-ния; при этом, снижение затрат на нихрассматривается как способ уменьшитьобщие затраты на техническое обслужи-вание.

При выборе смазочного материала ме-таллургические предприятия руковод-ствуются такими важными показателямипроизводительности, как защита обору-дования (85 %), способность обеспече-ния увеличенного интервала между заме-нами масла (71 %), повышение энер-гоэффективности (69 %). Среди россий-ских предприятий огромное значениетакже придается рекомендациям про-изводителей технологического оборудо-вания – это подтвердили 95 % опрошен-ных. Тем не менее, около половины всехреспондентов считают цену весьма важ-ным фактором при покупке смазочныхматериалов. При этом, только 60% рес-пондентов рассматривают возможностьперехода на высококачественные смазоч-ные материалы, которые могут повыситьпроизводительность оборудования.

ния, заключается в использовании высо-кокачественных смазочных материаловдля важнейших деталей и узлов оборудо-вания. Долгое время масло считалось не-обходимой, но лишь одной из базовыхсоставляющих успешной работы станкаили машины, а его роль в обеспеченииэффективности производственного про-цесса в целом недооценивалась. Однако,сегодня наиболее дальновидные техниче-ские специалисты металлургических заво-дов признают необходимость примененияинновационных смазочных материаловна своих предприятиях, которые обла-дают способностью продлевать срокслужбы оборудования и повышать про-изводительность.

Как компания, стоявшая у истоков внед-рения смазочных технологий нового поко-ления, ExxonMobil выделяет значительныересурсы на проведение научных исследо-ваний и разработку новых видов продук-тов, предлагая широкий ассортимент сма-зочных материалов с улучшенными ра-бочими характеристиками, которые отве-чают запросам металлургической отрасли,включая сталеплавильные предприятия.

Ключевые продукты Mobil дляметаллургических предприятийОдной из флагманских продуктовых ли-неек компании ExxonMobil является серияMobil SHC™ 600, призванная повысить

Высококачественные смазочныематериалы обеспечиваютповышение производительностиРастущий спрос на сталь обязывает рос-сийские металлургические предприятияискать способы повышения производи-тельности при минимально возможныхзатратах. Принципиальные изменения всистеме эксплуатации оборудования тре-буют времени и значительных расходовна ремонт оборудования, но существуетнесколько простых шагов, которые можетсделать каждый производитель стали дляоперативного повышения эффективностиработы. Например, принять профилакти-ческие меры по обеспечению бесперебой-ной работы оборудования, что позволитизбежать незапланированных простоев исвязанных с ними затрат. Также необхо-димо следить за состоянием деталей обо-рудования – это поможет увеличить срокего службы, повысить эксплуатационнуюнадежность и снизить затраты на техниче-ское обслуживание.

Один из таких простейших способовповышения производительности, кото-рому часто не уделяют должного внима-

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ30


• Для российских предприятий основными проблемными областями развитияпромышленности являются квалифицированная рабочая сила и растущиецены на сырьё.

• Индустриальные масла и пластичные смазки Mobil помогают производите-лям стали достичь необходимого уровня конкурентоспособности.

• К числу консистентных смазок серий Mobilgrease XHP™ и Mobilith SHC™относятся специально разработанные смазочные материалы, предназначен-ные для применения в наиболее тяжелых режимах работы на металлурги-ческих предприятиях.

1) Об исследованииАнонимное исследование было проведено независимым исследовательским агентством2Europe для компании ExxonMobil Fuels & Lubricants в пяти странах: Италия, Германия, Швеция,Турция и Россия. 2Europe – компания, специализирующаяся на исследованиях индустриаль-ных рынков. Респондентами стали операторы предприятий черной металлургии и специали-сты по техническому обслуживанию. Опрос проводился посредством телефонного интервью,где респондентам предлагалось ответить на вопросы анкеты с многовариантными ответами. Окончание статьи▶ 32

“SPECIAL PROMOTION”

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ32


эксплуатационную надежность оборудова-ния и производительность в металлургиче-ском секторе. Эти высокоэффективныесинтетические масла для редукторов, цир-куляционных систем и подшипников яв-ляются новейшим пополнением в иннова-ционной линейке Mobil SHC. Они разраба-тывались специально, чтобы металлурги-ческие компании могли максимально по-высить производительность своих пред-приятий и значительно снизить время не-запланированных простоев оборудования.

Кроме того, масла серии Mobil SHC600 демонстрируют отличную текучестьпри низких температурах, обеспечивая за-пуск и бесперебойную работу оборудова-ния в холодных условиях, что является од-ним из ключевых аспектов для эффектив-ной работы предприятий в некоторых точ-ках Российской Федерации. В то же времяпродукты данной серии способны эффек-тивно работать при высоких температурахи тяжелых нагрузках, а также обеспечи-вать превосходную защиту оборудованияот износа благодаря устойчивости к вы-мыванию водой и эффективной защиты откоррозии и образования ржавчины.Кроме того, универсальность применениямасел серии Mobil SHC 600 с их экономич-ным расходом дает возможность метал-лургическим заводам корректироватьобъем необходимых запасов смазочныхматериалов в сторону уменьшения, чтообеспечивает дополнительное снижениезатрат и позволяет оптимизировать веде-ние складского хозяйства.

Циркуляционные масла высочайшегокачества Mobil Vacuoline™ предна-значены для повышения надежности ра-боты прокатных станов, эксплуатируемыхв самых сложных условиях.

Сочетание базовых минеральных ма-сел, отличающихся особыми свойствами,и высокоэффективной системы присадокпозволяет значительно повысить произво-дительность смазываемого оборудова-ния. Циркуляционные масла Mobil Vacuo-line заслуженно имеют самую высокую ре-путацию во всем мире, прежде всего бла-годаря выдающимся эксплуатационным

свойствам и характеристикам. Предприя-тиям, которые их используют, всегда ока-зывается профессиональная техническаяподдержка компании-производителя.

Технические специалисты, обслужи-вающие прокатные станы, полностью до-веряют маслам серии Mobil Vacuoline100, которые успешно применяются дляциркуляционного смазывания подшипни-ков жидкостного трения (ПЖТ). Циркуля-ционные масла серии Mobil Vacuoline 100особенно эффективны в системах, под-верженных обильному воздействиюводы, что характерно, например, для ПЖТопорных валков рабочих клетей листовыхпрокатных станов.

Повысить производительность стале-литейных предприятий помогут такжесмазочные материалы серии Mobil DTE 10Excel™. Это инновационные гидравличе-ские жидкости с высоким индексом вязко-сти, созданные по новейшей технологии(подана заявка на патент) и обеспечиваю-щие эффективную работу современныхгидравлических систем высокого давле-ния для промышленного и подвижногооборудования.

Компания ExxonMobil предлагает ши-рокий ассортимент смазок, которые былиразработаны экспертами для работы в са-мых тяжелых эксплуатационных условиях,которые часто встречаются на сталелитей-ных предприятиях. Этот ассортиментвключает следующие продукты:

➢Mobil SHC Polyrex – семейство высоко-эффективных смазок для подшипни-ков, которые способны обеспечивать

исключительную защиту оборудованиядаже при температурах до 170 °С.

➢Mobilith SHC – смазки, обладающиепревосходными эксплуатационнымихарактеристиками и предназначенныедля широкого диапазона примененияпри экстремальных температурах.

И премиальные продукты:

➢Mobil Centaur XHP – семейство пла-стичных смазок на основе сульфонатакальция со сбалансированной комби-нацией устойчивости к вымыванию во-дой и распылению, а также отличнойзащиты от коррозии во влажной среде,что является идеальным для примене-ния в металлургическом оборудовании.

➢Mobilgrease XHP – универсальнаясмазка на основе литиевого комплекса.

Наряду с высококачественными сма-зочными материалами, компания Exxon-Mobil предлагает собственную онлайн-программу анализа работающих маселSignum™. Система Signum Oil Analysisпозволяет осуществлять мониторинг со-стояния работающего масла и опреде-лять его критическое состояние для пред-отвращения ситуации, которая могла быпривести к незапланированным про-стоям и увеличению производственныхрасходов.

Компания Mobil Industrial LubricantsСпециалисты Mobil Industrial Lubricantsсоздают современные продукты для веду-щих мировых производителей промыш-ленного оборудования. Эти продукты за-щищают двигатели и другие виды обору-дования, помогая в достижении макси-мальной работоспособности при сниже-нии энергозатрат. Приоритетная задачаподразделения Mobil Industrial Lubricants –обеспечивать поставки высококачествен-ных смазочных материалов через разветв-ленную дистрибьюторскую сеть и переда-вать уникальные технические знания иопыт потребителям по всему миру. n

Для получения дополнительной ин-формации о других индустриальных сма-зочных материалах и услугах Mobil, пожа-луйста, посетите наш сайт: www.mobilindustrial.ru

«Сейчас перед металлургическими предприятиями стоят как никогда разнообразныеи сложные задачи. Правильный выбор и применение высококачественных смазочныхматериалов может играть важную роль в преодолении тяжелых условий эксплуата-ции, помогая усилить защиту дорогостоящего оборудования и повысить его произво-дительность. Несмотря на то, что цена является значимым фактором выбора, стале-литейным предприятиям не следует забывать и о тех преимуществах высококаче-ственных смазочных материалов, которые рассчитаны на долгосрочную перспективу.Ими, например, может стать снижение общих затрат путём сокращения времени не-запланированных простоев, уменьшения расходов на техническое обслуживание ипродление срока службы оборудования», – говорит Кирилл Червяков, советник помаркетингу индустриальных смазочных материалов в Европе, Африке и на БлижнемВостоке компании ExxonMobil Fuels & Lubricants.

Применение специализированной смазки на прокатных станах позволяет решить проблемы с вы-

мыванием смазки водой и спеканием смазки в подшипниках рабочих валков


УПРАВЛЕНИЕ ПРОЦЕССАМИ 33

www.steeltimesint.com Steel Times International на русском языке – Ноябрь 2015

Система обнаружения дрейфа в линии горячего цинкования полосСтабильное воспроизведение высокого качества производимой продукции имеет решающее значение для полученияприбыли и повышения степени удовлетворенности клиентов. Для этого разработаны различные технологии, которые ужешироко используются на технологических линиях по всему миру. Мишель Дюбуа*

ПОСКОЛЬКУ на производственных ли-ниях обработки все большее и большееприменение находят измерительные си-стемы для оценки качества продукции, томожет наблюдаться соответствующее сни-жение профессиональных навыков опера-торов в отношении вопросов стабильногоподдержания качества. Недостаточныйпрофессиональный опыт оператора мо-жет привести к ситуации, когда вовремяне обнаруживаются возникающие подвлиянием некоторой совокупности факто-ров производственные проблемы и, сле-довательно, они долго остаются незаме-ченными. Вследствие этого через некото-рое время условия эксплуатации и отдель-ные параметры процесса могут выйти запределы нормальных условий без выра-ботки предупреждающего сигнала о воз-никшей ситуации и риском выхода на ава-рийный режим.

Бельгийская компания CMI (CockerillMaintenance & Ingénierie), специализи-рующаяся в производстве технологиче-ских линий для обработки холодныхстальных полос, расширила портфельсвоих продуктов с добавлением некото-рых ключевых инструментов для того,чтобы не только проводить сортировку ру-лонов, но и стабильно повторять конечноекачество готовых полос в рулонах. Компа-ния работает над развитием и совершен-ствованием специальных инструментов,которые будут помогать в опредении та-ких небольших отклонений в ходе теку-щего процесса еще до возникновенияпроизводственной проблемы.

Современные непрерывные линии об-работки стальных полос – довольно слож-ные агрегаты, они включают множестворазнообразных элементов оборудованияи различных процессов, которые необхо-димо жестко контролировать, чтобы гото-вая продукция была требуемого качества.Развитый инструментарий обеспечиваетввод основных параметров процесса в за-мкнутую систему управления, чтобы га-рантировать, что производственный про-цесс следует заданной траектории, про-цедуры обработки и сортировки готовыхрулонов основаны на точной проверкеключевых параметров процесса и нахо-дятся под непрерывным контролем.

Однако обнаружение слабых непред-сказуемых дрейфов параметров в задан-ном технологическом диапазоне процессаили в оборудовании является сложной за-дачей в промышленной среде. Как пра-

линий горячего цинкования, а также об-суждаются некоторые возникающие приих внедрении трудности.

Общий подходЦелью данного исследования стала разра-ботка автоматического инструментария,позволяющего легко отслеживать измене-ния ключевых параметров производствен-ного процесса во взаимосвязи с заданнымдиапазоном процесса. Подход компанииCMI основан на использовании имею-щихся производственных данных, кото-рые регистрируются с помощью суще-ствующих сетей компьютеров и применяе-мых измерительных процедур, чтобыобъединить их с физическими принци-пами, такими как тепловой баланс и по-стоянство массы. Такой подход имеетмного преимуществ, так как он просто илегко работает, не требует специальныхнавыков, использует уже имеющиеся дан-ные и базируется на известной методике.

Отобранные ключевые производствен-ные параметры дискретно регистрируютсяс интервалом в 1–10 секунд (в зависимо-сти от вовлеченного процесса) и усред-няются по выбранному периоду от пятиминут до двух часов. Предварительнымусловием, однако, является требованиеисключения аномалий или несовмести-мых данных и отклонения переходных со-стояний. Это может привести к низкой эф-фективности информационного содержа-

вило, временной дрейф технологическогопроцесса под влиянием некоторых не-предсказуемых факторов и источников необнаруживается до тех пор, пока не станетслишком поздно, и уже потребуется ава-рийная остановка производственной ли-нии. Недостаток информации об измене-нии показателей и прогнозной идентифи-кации текущего состояния процесса при-водит к ситуации, когда уже «ничего неработает, и никто не знает, почему», и этосо временем усугубляется.

Компания CMI разработала точные ин-струменты, основанные на регистрацииотслеживаемых параметров процесса иданных работающего оборудования, ко-торые помогают четко идентифицироватьнебольшие отклонения производственныхпараметров. Принятая концепция анало-гична подходу, характерному для теку-щего контроля качества на базе статисти-ческого контроля процессов SPC (StatisticalProcess Control). При этом реализуется ко-личественное отслеживание некоторыхтипичных производственных данных, та-ких как тепловой баланс ванны с распла-вом цинка, удельный расход на печи при-родного газа для конкретных марок стали,крутящий момент прокатки на дрессиро-вочном стане или разность уровней натя-жения полосы между приводной и опера-торской сторонами линии.

В этой статье представлено текущее со-стояние этого вопроса для непрерывных

*Michel Dubois - Senior Process Expert, компания CMI Metals (Бельгия) E-mail: [email protected]

УПРАВЛЕНИЕ ПРОЦЕССАМИ34

Steel Times International на русском языке – Ноябрь 2015 www.steeltimesint.com

ния по выходу данных (более 80 % дан-ных могут быть отклонены), но это не яв-ляется проблемой из-за их высокой до-ступности: качество является более пред-почтительным, чем количество. Оконча-тельный файл данных записывается длядальнейшего использования и обработкис выявлением соотношений и корреляцийвнутри данных или для прогнозированиятенденций и поведения анализируемыхпеременных, а также для построения пря-мых графиков и зависимостей с цельюбыстрого анализа. Ниже приводятся неко-торые примеры такого анализа.

Ключевые процессы для анализаСовременное развитие линий горячегоцинкования полос методом погружения вванну с расплавленным цинком опреде-ляется тремя ключевыми процессами, ко-торые преследуют следующие цели.• Тепловой баланс ванны с расплавлен-

ным цинком: проверка фактической тем-пературы поступающей полосы на входев ванну с цинком секции цинкования и,в конечном итоге, обнаружение по-перечной неоднородности.

• Расход природного газа в печи отжигасекции термообработки: идентификациявозможных изменений в эффективностипроцесса сжигания газового топлива.

• Дрессировочный прокатный стан: вы-явление изменений в технологическомдиапазоне процесса, количественнаяоценка разброса механических свойствготового продукта и отслеживание изме-нений в натяжении полосы по левой иправой кромкам, а также нагрузки из-заизменения геометрии оборудования.

Тепловой баланс ванны с цинком Тепловой баланс ванны с расплавленнымцинком рассчитывается для каждого двух-часового периода с использованием дис-кретной записи данных через каждые двесекунды: массы наносимого покрытия,температуры и уровня расплавленногоцинка в ванне, массового расхода стали и

температуры полосы. Все значения каж-дой дискриминантной переменной, кото-рые после их сравнения с установочнымизначениями параметров в технологиче-ской спецификации выходят за пределызаданного диапазона, отвергаются. Любоеотклонение данных приводит к недей-ствительности данных всего двухчасовогопериода. Это может произойти, напри-мер, когда масса (плотность) наносимогопокрытия выйдет за пределы заданногодиапазона 30-250 г/м2, скорость полосыв линии станет ниже 40 м/мин или уро-вень расплавленного цинка в ванне станетнестабильным. Несбалансированностьподвода и отвода тепла при сравненииподводимой и отводимой тепловой мощ-ности означает, что некоторые из зареги-стрированных данных неправильны илипоказывают неоднородность условий, та-ких как настройки пирометра, оценки теп-ловых потерь, температуры полосы, изме-рений массы покрытия и других.

Описанный выше метод используетсяна всех линиях непрерывного горячегоцинкования методом погружения CGL ком-пании CMI и показал высокую релевант-ность, так как он обеспечивает доступ к па-раметрам, которые весьма трудно под-даются количественной оценке, таким каквариации значений фактических темпера-тур для конкретной марки стали, вариациив тепловых потерях, особенно на выходе изванны, и самое главное – неравномерностьтемпературы поперек полосы.

Основываясь на нашем опыте, это озна-чает, например, что для определения пра-вильного теплового баланса с точностью ±50 кВт, требуется сбор данных в течениепримерно одной недели для того, чтобыполучить выборку достаточно представи-тельных двухчасовых периодов. Практиче-ски это означает то, что для типичной тех-нологической линии обработки автомо-бильной полосы с производительностью60–70 т/час, температура полосы на входев секцию цинкования должна быть иденти-фицирована с точностью ± 2 °C.

На рис. 1 показан график измененийпроизводительности линии в зависимостиот материального потока. В данном при-мере не было зафиксировано существен-ных отклонений температуры по ширинеобрабатываемой полосы. Зависимостьтеплового баланса от материального по-тока означала бы смещение считываемыхпоказаний температуры полосы на входе.

Рис. 2 показывает зависимость тепло-вого баланса от ширины обрабатываемойполосы. В случае обнаружения их взаимо-зависимости можно ожидать отклоненийоднородности температуры по ширинеполосы.

Для этой переменной процесса былавыбрана дискретность сбора данных че-рез каждые 10 секунд, вычисления тепло-вого потребления проводили для 10-ми-нутного периода, который приблизи-тельно соответствует половине длиныпроходящего рулона. Рассматривалитолько периоды со скоростью движенияполосы в ванне с цинком выше 50 м/мин.

Для того чтобы отбирать только ста-бильные условия процесса, компания CMIдобавила ряд дополнительных интеллек-туальных фильтров для дальнейшей на-стройки предлагаемой методики. Один изпримеров, когда это становится обяза-тельным для получения соответствующихрезультатов, включает печи отжига в Ев-ропе, работающие со средней массой об-рабатываемого заказа менее 100 т, что,как правило, соответствует 3–4 рулонам.Частые корректировки скорости полосы влинии и изменения спецификации обра-батываемых полос, которые в результатеприводят к колебаниям массового рас-хода и изменениям тепловых циклов,влияют на температуру зоны в печи. Дру-гими словами, печь отжига большую частьвремени находится в переходном состоя-нии. Обработка данных основана на вы-числении тепловой энергии в полосе, от-ходящих газах и общем выходе тепла. Ра-бочие параметры, такие как температураотжига, содержание O2 в дыме, количе-ство работающих горелок и температуразоны также являются составной частью та-кого анализа.

Первичные результаты анализа пока-зывают, что даже для одной и той же спе-цификации полосы при стабильных усло-виях процесса удельный расход природ-ного газа значительно колеблется. Приме-ром этого может служить график нарис. 3, который отражает только пиковуютемпературу отжига 790–810 °С. Однимиз возможных объяснений этого являетсясильная корреляция различных парамет-ров, таких как, температура в зоне печи ипроизводительность технологической ли-нии, которая опять же зависит от скоростидвижения и ширины полосы (рис. 4, 5).

Термическая инерция печи в течениепереходных периодов также влияет настабильные производственные периоды.Основные результаты, полученные затрехмесячный период исследования ра-

УПРАВЛЕНИЕ ПРОЦЕССАМИ 35


боты линии, приведены на рис. 5 и 6. Ксожалению, определить дрейф в измере-ниях пиковой температуры только путеманализа теплового баланса оказалось за-труднительно. Анализ, однако, продолжа-ется, и после доработки позволит всесто-ронне оценить практичность использова-ния этого показателя.

Результаты на рис. 5 показывают отсут-ствие зависимости между шириной по-лосы и удельным расходом газа, и это су-щественно отличается от традиционныхпредставлений и ожиданий. Метод CMIпоможет выявить причины этого.

Обнадеживающие результаты былиполучены при анализе качества сгораниягаза. Температура отходящих газов и об-щий часовой расход природного газа независят от теплового цикла, но выявиласьвзаимосвязь между двумя этими парамет-рами. Полученные результаты позволяютнам ожидать возможность выявлениядрейфа в процессе горения путем пере-вода отклонений этих данных в корреля-ции (рис. 6).

Удельный расход газа для полос опре-деленной технической спецификации –еще один показатель, который будет раз-работан в течение ближайших месяцев.

Компания CMI решила построить ин-декс износа ролика «Roll Wear Index», до-полнительный и важный показатель, свя-занный с влиянием термических цикловна ускоренный износ роликов печи. Эторешение было основано на наблюдении,что профиль печного ролика изменяется с

гистрировались за каждый действитель-ный период в течение пяти минут, что со-ответствует примерно четверти прокаты-ваемого рулона. В процессе исследова-ния специалисты CMI регистрировали ис-ключительно только стабильные периодыработы с линейной скоростью более 50м/мин, с постоянной вытяжкой и на оди-наковых видах стали с одной специфика-цией. Такие условия были приняты дляисключения риска перепутать получен-ные данные с другими материалами припроведении сравнения механическихсвойств готовых полос. В настоящеевремя получены только первые резуль-таты. Всесторонний анализ полученныхданных направлен сегодня на определе-ние наиболее подходящих показателейдля отслеживания дрейфа.

Получено, что на непрерывной линиигорячего цинкования методом погруже-ния (CGL), используемой в качестве «пи-лотной установки» для исследованияэтого метода, полное усилие натяженияполосы постоянно, но уровни натяженияпо кромкам полосы слева и справа раз-личаются (рис. 7). Результаты предвари-тельного анализа показали, что эта раз-ница повышается с увеличением шириныполосы, поскольку один край обрабаты-ваемой полосы имеет большую вытяжку,чем другой. Причиной этого явления мо-жет быть наличие какого-либо дефекта впроизводственной линии или же поступ-ление рулонов прокатанных полос с на-личием неравномерных по ширине по-

течением времени. Первые результаты на-шего анализа позволили предположить,что главной причиной этого являются тер-мические циклы, вызываемые частымиизменениями сортамента обрабатывае-мых полос, либо изменениями шириныобрабатываемой полосы, либо пиковымитемпературами отжига.

Все вышеприведенные показатели тех-нологического процесса в ближайшие ме-сяцы будут подвергнуты анализу дляоценки целесообразности и возможностиих использования для обнаружения мед-ленных дрейфов установочных парамет-ров производственного процесса. Со-бранные для анализа данные показалинедостаток объема исторических данныхдля того, чтобы эффективно решать воз-никающие проблемы.

Дрессировочный прокатный станНа дрессировочном прокатном стане ча-стота дискретного сбора данных былаустановлена в 10 сек, в среднем они ре-

Рис. 1. Изменение теплового баланса ванны с

цинком в зависимости от массового расхода

300

200

100

0

-100

-200

-300

Массовый расход (кг/сек)

5 10 15 20 25 30

Тепл

овой

бал

анс

(кВт

)

Рис. 2. Зависимость теплового баланса ванны

от ширины обрабатываемых полос

300

200

100

0

-100

-200

-300

Ширина полосы (мм)

Тепл

овой

бал

анс

(кВт

)

800 1x103 1,2x103 1,4x103 1,6x103 1,8x103

Рис. 3. Зависимость удельного расхода природ-

ного газа от производительности линии

26

24

22

20

18

Массовый расход (кг/сек)

5 10 15 20 25 30

Удел

ьны

й ра

сход

газа

(нм

3 /т)

Рис 4. Корреляция между удельным потребле-

нием газа и температурой зон печи

26

24

22

20

18

Температура зон нагрева (°C)

Удел

ьны

й ра

сход

газа

(нм

3 /т)

800 825 850 875 900 925 950

Рис. 5. Соотношение между потреблением

тепла и шириной обрабатываемой полосы

26

24

22

20

18

Ширина полосы (мм)

Удел

ьны

й ра

сход

газа

(нм

3 /т)

800 1x103 1,2x103 1,4x103 1,6x103 1,8x103

Рис. 6. Зависимость температуры отходящих

газов от общего расхода природного газа

520

480

440

400

360

320

300

Общий поток газа (нм3/ч)

Тем

пера

тура

отх

одящ

их га

зов

(°C)

500 1x103 1,5x103 2x103 2,5x103

УПРАВЛЕНИЕ ПРОЦЕССАМИ36


лосы вытяжек (волнистости кромок) спрокатного стана.

В настоящее время специалисты ком-пании CMI строят индикаторы на основеобработки ежемесячных данных, месяц замесяцем исследуя эволюцию параметра«натяжение-вытяжка» для полос с вы-бранной твердостью стали, а возможно, иполос различных толщин. Типичные ре-зультаты для ожидаемых пределов проч-ности (YS) 150, 220 и 350 МПа ± 10 МПапоказаны на рис. 8–12.

На рис. 8 приведены помесячные гра-фики усилий натяжения по ширине по-лосы, измеряемых на натяжном роликемесяц за месяцем, а графики на рис. 9–12отражают полученные корреляции значе-ний приложенных усилий и вытяжек по-лосы для выбранных месяцев.

ЗаключениеКомпания CMI разрабатывает систему об-работки данных, способную надежно об-наруживать медленный дрейф производ-ственного процесса с целью прогнозиро-вания тенденций и предсказания возмож-ных проблем.

В результате проведенного исследова-ния были выбраны и проанализированынекоторые ключевые показатели и инстру-менты для оценки теплового балансаванны с цинком, проведена оценка воз-можностей использования данных поудельному потреблению газа на печи от-жига и показателей дрессировочных про-ходов на прокатном стане.

Сегодня возможность появления про-блем с качеством повышается при взглядена давно работающие непрерывные тех-нологические линии, где проблемы воз-никают чаще. Поскольку разработаннаяметодология позволяет обнаруживатьмедленный дрейф в измерениях и ис-пользуемых технологических режимах, тоона не только актуальна и легко реализу-ется на новых технологических линиях, нотакже подходит и для уже действующихлиний. Предлагаемая система являетсягибкой; использует данные производ-ственного процесса, записанные на суще-ствующих компьютерных линиях; усред-няет дискретно зарегистрированные дан-ные для различных периодов времени взависимости от процесса; специальныефильтры результатов позволяют прини-мать во внимание только стабильные ипоследовательные условия. Пока мето-дика была использована на трех важныхпроцессах конкретной линии непрерыв-ного горячего цинкования полос. Этимипроцессами являются: тепловой балансванны с цинком, удельное потреблениегаза на печи и дрессировочный проход.

Этапы развития методики для всех этихтрех процессов отличаются, особенно ввыявлении основных показателей для по-строения и отслеживания во времени. Со-временное состояние результатов, полу-ченных на пилотной установке, можно ре-зюмировать следующим образом. • Тепловой баланс ванны с цинком яв-ляется хорошим и эффективно работаю-

щим индикатором для обнаружения оши-бок температуры полос на входе в ванну срасплавленным цинком, включая по-перечную однородность, а также модифи-кацию изоляции носка ванны.• Удельный расход природного газа напечи для заданного теплового цикла ме-няется в диапазоне ± 10 %. Это, вероятно,не позволит обнаруживать дрейф в тем-пературах отжига. Тем не менее, возмож-ные отклонения от идентифицированнойкорреляции между общим потреблениемгаза в час и температурой отходящего газабудут указывать на изменения в системесгорания газа.• Зависимость «давление – растяжениеполосы» в дрессировочном проходе дляопределенных по прочности полос и вы-тяжек оказалась перспективным индика-тором для обнаружения изменений в тех-нологическом диапазоне процесса. Крометого, изменения натяжения, нагрузок иликрутящего момента на верхнем и нижнемвалках, а также между сторонами при-вода и оператора легко доступны.

Компании CMI необходимо время,чтобы завершить работу по развитиюэтого метода, в основном, для продолже-ния сбора и анализа данных с целью фик-сации реальных дрейфов процесса.

Эта информация позволит подтвердитьэффективность принятой методики, прове-сти сравнение с первоначальной целью дляпроцесса и выбранных индикаторов, под-твердить ее релевантность для всесторон-ней оценки общих показателей. n

Рис. 7. Разница натяжения полосы на сторонах

оператора и привода для всех сортов стали

1,5x103

1x103

500

0

-500

-1x103

-1,5x103

Натяжение на выходе (кг)

Удел

ьны

й ра

сход

газа

(нм

3 /т)

2x103 4x103 6x103 8x103 1x104

Рис. 8. Карта зависимости индикатора «усилие-

вытяжка» для отдельных месяцев

400

350

300

250

200

150

100

50

Месяцы

Наг

рузк

а (т

/м)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

YS 150

YS 220

YS 350

Рис. 9. Зависимость индикатора «усилие-вы-

тяжка» для трех марок стали, месяц 1

400

350

300

250

200

150

100

50

Удлинение (%)

Наг

рузк

а (т

/м)

0,5 0,7 0,9 1,10 1,30 1,50 1,70 1,90

YS 150

YS 220

YS 350


тяжка» для трех марок стали, месяц 2

400

350

300

250

200

150

100

50


Наг

рузк

а (т

/м)

0,5 0,7 0,9 1,10 1,30 1,50 1,70 1,90

YS 150

YS 220

YS 350


тяжка», месяц 2, толщина 0,8 ±0,1 мм

400

350

300

250

200

150

100

50


Наг

рузк

а (т

/м)

0,5 0,7 0,9 1,10 1,30 1,50 1,70 1,90

YS 150

YS 220

YS 350

Рис. 12. Зависимость индикатора «усилие-удли-

нение», месяц 2, толщина 1,2 ±0.1 мм

400

350

300

250

200

150

100

50


Наг

рузк

а (т

/м)

0,5 0,7 0,9 1,10 1,30 1,50 1,70 1,90

YS 150

YS 220

YS 350

НАНЕСЕНИЕ ПОКРЫТИЙ 37


Исследование на симуляторе процесса нанесения Al-Si покрытий на стальные полосы для горячей штамповкиС использованием симулятора процесса нанесения металлических покрытий методом горячего погружения (HDPS) экспе-риментально определены оптимальные параметры нанесения алюминиево-кремниевого покрытия на полосы из Mn-Bстали, предназначенные для изготовления деталей методом листовой горячей штамповки.

С.К. Шукла, М. Дипа, Анжана Дева, Сантош Кумар, Атул Саксена, B.K. Джа*

ПРОЦЕСС горячей листовой штамповки (спредварительным нагревом) объединяетв одной стадии на прессе горячую фор-мовку и последующую упрочняющую за-калку изделия в штампе. Для процессаприменяют стали, легированные бором,чтобы обеспечить процесс аустенизации снадежным технологическим окном длядальнейшего упрочнения стальной под-ложки при ускоренном охлаждении (за-калки) с мартенситным превращением вформовочных приспособлениях. При пе-редаче из печи на пресс нагретой полосыиз боросодержащей стали (без покрытия)на ее поверхности образуются неодно-родные и абразивные слои оксида железа(окалина). При прямом контакте с атмо-сферным кислородом происходит окис-ление с поверхностным обезуглерожива-нием, что негативно отражается на конеч-ных свойствах штампованных частей.Предварительно нанесенное на полосуметаллическое покрытие позволяет избе-жать окисления и обезуглероживаниястальной подложки во время нагрева впечи и в процессе горячей штамповки. Вовсем мире разработаны различные типытаких покрытий.

Целью настоящего исследования, про-веденного на симуляторе процесса го-рячего погружения полос в расплав нано-симого сплава (HDPS), стала разработкапокрытия на основе Al-Si, позволяющегоизбежать окисления/обезуглероживанияповерхности стальной подложки из Mn-Bстали в процессе горячей штамповки. Экс-перименты на симуляторе проводили дляустановления оптимального состава ван ныалюминирования (алитирования) и другихпараметров процесса нанесения покрытия(температуры ванны, длительности погру-жения и т.п.), чтобы обеспечить достиже-ние превосходных свойств наносимых Al-Si покрытий по коррозионной стойкости иадгезии, исключить образование трещин ипустот на покрытии в процессе горячейштамповки. Получено, что оптимальнымсоставом ванны алюминирования для до-стижения превосходных свойств Al-Si по-крытия на листах Mn-B стали с точки зре-ния требуемой коррозионной стойкости,формуемости и адгезии покрытия являетсясплав Al-13 % Si-1 % Na.

сти этапов горячей и холодной штамповки.Одноэтапный прямой метод горячей штам-повки широко используется для обработкиполос из марганцево-борных сталей спредварительным нанесением покрытия.Покрытие защищает полосу от окалины, ко-торая является характерной чертой про-цесса горячей штамповки, и следовательно,увеличивает срок службы формующих мат-риц. Во время нагрева защитное покрытиетрансформируется в легированный слойFe-Al-Si, который имеет высокую адгезию сподложкой и хорошие коррозионностой-кие свойства [2]. Однако деградация пред-варительно нанесенного Al-Si покрытия врезультате взаимной диффузии со сталь-ной подложкой и формирования интерме-таллического сплава с высокой температу-рой плавления приводит к образованию вготовом покрытии пустот и трещин.

Поэтому актуальной остается разра-ботка новых типов покрытий Al-Si для опе-раций горячей листовой штамповки, сво-бодных от вышеупомянутой деградации.Целью проведенного исследования былаоптимизация состава ванны алюминиро-вания (уровень Si и легирующих элемен-тов) и параметров процесса покрытия(температура ванны, время погружения),чтобы обеспечить превосходные свойстваAl-Si покрытий в отношении коррозион-

ВведениеВ автомобильной промышленности стре-мительно растет производство облегчен-ных деталей кузова методом горячей ли-стовой штамповки с закалкой в штампелистов из легированной марганцем и бо-ром стали (например, 22MnB5). Приме-нение таких ультравысокопрочных дета-лей в автомобиле повышает безопасностьи снижает расход топлива.

Горячая штамповка принята в качествеальтернативы холодной штамповке, по-скольку при комнатной температуре фор-мовка высокопрочной стали ограниченанизкой формуемостью и обратной пру-жинностью. Этот неизотермический про-цесс прессования листового металла, гдепроцессы формовки и закалки в штампесовмещены на одной стадии [1], исполь-зует преимущества низких напряженийтечения легированной бором стали в ау-стенитной фазе при нагреве и обеспечи-вает получение ультравысокой прочностипри меньшей толщине листа.

В настоящее время применяют два об-щих метода горячей штамповки: прямой инепрямой.

Двухэтапный непрямой процесс горячейштамповки позволяет получать деталисложной формы, но является трудоемкими дорогостоящим из-за последовательно-

*S.K. Shukla, M. Deepa, Anjana Deva, Santosh Kumar, Atul Saxena, B.K. Jha – R&D Centre for Iron&Steel (RDCIS), Steel Authority of India Limited (SAIL), Ranchi -834002, Jharkhand, Индия. E-mail: [email protected]

Рис. 1. Общий вид симулятора процесса глу-

бокого погружения полос в расплав наноси-

мого покрытия (HDPS) в лаборатории RDCIS



ной стойкости и адгезии, исключить обра-зование трещин и пустот покрытия вовремя горячей штамповки.

Экспериментальная частьЭксперименты проводили на симулятореHDPS (рис. 1) с использованием Mn-Bстальной подложки (табл.) путем варь-ирования уровня Si (6–13 %) в ванне алю-минирования, температуры отжига(700–750 °С), времени выдержки (60–90сек) и температура ванны (590–610 °C).Другие параметры, такие как время погру-жения (~ 3 сек), точка росы атмосферы от-жига (-20 °C), уровень Na в ванне алюми-нирования (~ 1,0 %), расстояние от сопла(17 мм) и расход подаваемого на полосугаза (200 л/мин), поддерживались посто-янными.

Mn-B стальные листы длиной 200 мм ишириной 120 мм нагревали со скоростью30 °С/сек до температуры отжига и вы-держивали в течение 60–90 сек в атмо-сфере отжига 20 % Н2 + 80 % N2 с точкойросы на уровне около -20 °C. После от-жига образцы охлаждали с помощью газаN2 до температуры на 5 °С выше темпера-туры ванны со скоростью ~ 4 °С/сек, по-гружали в ванну и полученные образцыохлаждали до комнатной температуры соскоростью 10 °C/сек.

Для характеристики исследуемых об-разцов стали с Al-Si покрытием использо-вали следующие показатели: толщина по-крытия, коррозионная стойкость, формуе-мость, адгезия и микроструктура. Тол-щину покрытия измеряли с помощью из-мерителя толщины покрытия PosiTector

6000 компании Defalsko. Показатели фор-муемости листов с покрытием оценивалина установке для испытаний листов на глу-бокую вытяжку по Эриксону (выдавлива-ние колпачков) с остановкой нагрузки пу-ансона в точке появления трещины/от-слаивания покрытия и расчетом коэффи-циента вытяжки по Эриксону.

Сцепление покрытия со стальным ли-стом оценивали с помощью тестера адге-зии (адгезиметра) методом решетчатыхнадрезов (насечек). Скорость коррозиилистов с покрытием оценивали электропо-ляризационным методом по графику Taffelс использованием потенциостата при сле-дующих условиях: тестовый раствор –3,5 % NaCl; электрод «серебро-хлорид се-ребра»; скорость сканирования 0,1 мВ/спри диапазоне сканирования ± 20 мВ.

Металлографический анализ алюми-нированных образцов листов проводилис помощью сканирующего электронногомикроскопа и системы энергодиспер-сионного рентгеновского анализа EDAX.Образцы подвергали термической обра-ботке (нагрев со скоростью 8–10 °C/секдо температуры 930 °C, выдержка в тече-ние пяти минут, последующее охлажде-ние со скоростью 40 °C/сек), который со-ответствует режиму операций горячейштамповки на производстве. Для изуче-ния деградации Al-Si покрытия также про-водили металлографический анализ по-крытия после термообработки.

Результаты и обсуждениеВлияние параметров отжигана качество Al-Si покрытияЭксперименты на симуляторе с нанесе-нием покрытия начали с исходного состававанны Al-13 % Si-1 % Na. Цикл отжига вэкспериментах поддерживали в соответ-ствии с условиям обычных экспериментовс цинкованием/алюминированием. Сталь-ные образцы нагревали со скоростью30 °С/сек до температуры отжига 700 °C ивыдерживали в течение 45 секунд в атмо-сфере отжига 20 % Н2 + 80 % N2 с точкойросы -20 °C. Затем образцы охлаждали до~ 600 °С (на 10 °С выше температурыванны, равной 590 °C) и погружали вванну. На полученных образцах выявиласьсущественная неравномерность покрытия

Al-Si. Поэтому в последующих эксперимен-тах температуру отжига повысили до750°C и время выдержки варьировали от60 до 90 сек. Было отмечено, что повышен-ное время выдержки (90 сек) при темпе-ратуре отжига 750 °С обеспечило улучше-ние качества покрытия за счет сниженияуровня оксидов на поверхности стали. Вовсех последующих экспериментах с раз-ными составами Al-Si ванны постоянноподдерживали температуру отжига 750 °Си время выдержки 90 сек.

Свойства Mn-B стальных листов с Al-Si покрытием Для полученных образцов с покрытием повышеприведенным методикам опреде-ляли скорость коррозии, формуемость,адгезию покрытия и микроструктуру.

Коррозионная стойкость образцовварьировалась в диапазоне от 1,4 до 12,4мм/год, в зависимости от условий обра-ботки. Для листов с покрытием после алю-минирования в ванне состава Al-6 % Siскорость коррозии составляла от 6,4 до12,4 мм/год, а после алюминирования вваннах Al-10 % Si и Al-13 % Si скоростькоррозии снижалась до 3,3–4,4 и 1,4–4,1мм/год, соответственно.

На рис. 2 показаны скорости коррозиилистов с покрытием Al-Si в сравнении с по-казателем обычных оцинкованных листов.Коррозионная стойкость листов с Al-Si по-крытием превосходит показатели оцинко-ванного листа за счет формирования на по-верхности листа антикоррозионной оксид-ной пленки Al2O3 с высоким сцеплением. Сувеличением содержания кремния в ваннеалюминирования от 6 % до 13 % скоростькоррозии Al-Si покрытия снижается с 9,4 до2,75 мм/год. Повышенное содержание Siв Al расплаве приводит к образованию вструктуре покрытия фаз Fe-Al-Si, которыеингибируют катодную реакцию и обес-печивают превосходную коррозионнуюстойкость Al-Si покрытия (при ~ 13 % Si).

Коэффициенты глубокой вытяжки поЭриксону для полученных образцов с по-крытием находились в диапазоне от 9,0 до11,8 мм в зависимости от состава ванны иусловий обработки. Сравнение формуемо-сти листов с Al-Si покрытием и оцинкован-ных листов приведено на рис. 3.

Рис. 2. Коррозионная стойкость листов с Al-Si покрытием в сравнении

с обычным оцинкованным листом

Таблица. Химический состав подложки из Mn-Bстали, использованной в экспериментах на симу-ляторе процесса (HDPS)

Элемент Масса (%)C 0,23

Mn 1,26

Si 0,28

S 0,008

P 0,015

Cr 0,16

B 0,003

Ti 0,023

Al 0,044

12

10

8

6

4

2

0Al-6%Si Al-10%Si Al-13%Si Оцинкованный

лист

Скор

ость

кор

рози

и, м

м/г

од

Рис. 3. Показатели формуемости листов с Al-Si покрытием в сравнении

с обычным оцинкованным листом

11

10

9

8Al-6%Si Al-10%Si Al-13%Si Оцинкованный

лист

Коэф

фиц

иент

вы

тяж

ки п

оЭр

иксо

ну, м

м



Как правило, стальные листы послеалюминирования в ванне чистого алюми-ния имеют ограниченную способность кформовке из-за негативного влияния тол-щины промежуточного слоя сплава. Поэтой причине алюминирование предпоч-тительнее проводить в кремнийсодержа-щем расплаве. Исследование микрострук-туры Al-Si покрытия показывает, что послеалюминирования листов в чистом алюми-нии структура границы промежуточногослоя похожа на дендритный профиль, апосле погружения в Al-Si сплавы имеет бо-лее «ровную» границу. Кроме того, тол-щина промежуточного слоя в Al-Si сплаве,обычно значительно меньше, чем послепогружения в чистый алюминий.

Микроструктуры (рис. 4–6) отражаютвлияние содержания кремния в расплавеванны на толщину прослойки и профильграницы промежуточный слой/субстрат.Получено, что профиль границы стано-вится почти полностью «плоским» при со-держании кремния около 13 %. Дальней-шее повышение уровня кремния не вызы-вает заметных изменений толщины илипрофиля. Это, возможно, происходит из-за повышения энергии в промежуточномслое или снижения диффузии через слойFe2Al5 [3].

Наилучшие свойства формуемости по-казали листы после состава ванны алюми-нирования Al-13 % Si-1 % Na. При такомуровне содержания кремния можно под-держивать более низкую температуруванны алюминирования (за счет эвтекти-ческой реакции), что и приводит к мень-шей генерации окалины и медленномуформированию Fe-Al-Si интерметаллидовна поверхности стальной подложки [4].Кроме этого, в результате воздействия Naпроисходит переход морфологии ростаэвтектики Si к волокнистой структуре с за-рождением и ростом Al и Si фаз [5].

Большинство листов с Al-Si покрытиемпоказали отличную адгезию покрытия безтрещин около зоны изгиба. Тем не менее,после алюминирования в Al-6 % Si ваннеиногда обнаруживались мелкие трещины.

Оценка качества Al-Si покрытия на термообработанных листахЛисты после алюминирования в ванне Al-13 % Si-1 % Na (листы с наилучшимисвойствами покрытия) подвергались насимуляторе HDPS циклу термической об-работки, подобной той, которая прово-дится во время горячей штамповки. Ско-рость нагрева изменяли от 10 до12 °С/сек. Температуру нагрева наме-ренно поддерживали на низком уровне,чтобы предотвратить расплавление Al-Siпокрытия (с температурой плавленияоколо 600 °С).

На рис. 7 и 8 приведены микрострук-туры Al-Si покрытия после термообработки.Как можно увидеть на рис. 7, из-за высо-кой скорости нагрева (около 12 °С/сек) вAl-Si покрытии наблюдаются некоторыетрещины и пустоты. При этом видно, что

Рис. 4. Микроструктура и результаты анализа EDAX образцов Mn-B стали с Al-6 % Si покрытием




после отжига со скоростью нагрева 12 °С/сек

покрытие не расплавилось, поскольку алю-миниевый слой покрытия при нагреванииеще до фазы штамповки перешел в сплавFe-Al с высокой температурой плавления. Вслучае, когда образцы с Al-Si покрытием

нагревали со скоростью 10 °С/сек, полу-чали более гладкое и однородное покры-тие без трещин и пустот (рис. 8).




муемость Mn-B стальных листов с Al–Si по-крытием.

Наилучшее сочетание свойств покры-тия с точки зрения коррозионной стойко-сти (выше обычных оцинкованных ли-стов), формуемости (с субстратом) и ад-гезии покрытия (в соответствии со стан-дартом качества по методу решетчатыхнадрезов) обеспечивает состав ванныалюминирования Al-13 % Si-1 % Na.• Чтобы избежать деградации предвари-

Выводы • Для достижения превосходного качестваAl-Si покрытия на листах Mn-B стали не-обходим отжиг при температуре 750 °С втечение не менее 90 секунд в атмосфере80 % N2 + 20 % H2 с точкой росы -20 °С.• Уровень содержания Si в ванне алюми-нирования оказывает существенное влия-ние на коррозионную стойкость и фор-

тельно нанесенного Al-Si покрытия вовремя цикла горячей листовой штамповкискорость нагрева перед штамповкой не-обходимо поддерживать на уровне ниже10 °С/сек, чтобы исключить появлениетрещин и пустот в покрытии и предотвра-тить расплавление покрытия.

БлагодарностьАвторы благодарят руководство компа-нии SAIL за поддержку и разрешение напубликацию этой статьи, а также за по-мощь сотрудников лаборатории RDCIS. n

Список литературы

1. Masayoshi Suehiro, et. al. Properties of Aluminium-coated Steels for

Hot-forming. Nippon Steel technical report № 88, July 2003, p. 16-21.

2. A. Naganathan. Hot-Stamping of Manganese Boron steel. MS Thesis

submitted at Ohio State University, 2010.

3. F.J. Lenze, J. Banik, S. Sikora. Applications of hot formed parts for body

in white. ThyssenKrupp Steel, Dortmund, Germany, International Deep

Drawing Research Group Proceedings, Olofström, Sweden, June 2008.

4. J. Wilsius, P. Hein, R. Kefferstein. Status and future trends of hot

stamping of USIBOR 1500 P. Arcelor Research Automotive Applications.

Erlangener Workshop Warmblechumformung 2006, Bamberg, Meisen-

bach, 2006.

5. T. Altan, A. Yadav. Hot Stamping Boron-alloyed Steels for Automotive

Parts – Part II. ERC/ NSM, Ohio State University, Stamping Journal, Jan. 2007.


после отжига со скоростью нагрева 10 °С/сек


«CMI Industry» поставит комплекс покрытий металла для «Северстали»ПАО «Северсталь» в мае 2015 года вы-брала поставщика основного технологи-ческого оборудования для строительстванового комплекса покрытий металла наЧерМК, входящем в дивизион «Север-сталь Российская сталь».

Комплекс включает в себя агрегат непре-рывного горячего цинкования (АНГЦ) про-изводительностью 400 тыс. т в год и агрегатполимерных покрытий металла (АПП) про-изводительностью 200 тыс. т в год. При этомподкат для агрегата полимерных покрытийбудет поставляться с нового АНГЦ.

Поставщик — компания «CMI Industry»(Бельгия) – осуществит поставку базовогои детального инжиниринга, основноготехнологического оборудования, а такжевыполнит шефмонтаж и шеф-наладку,обучение персонала, запуск оборудова-ния и вывод агрегатов на проектную мощ-ность. Стоимость проекта — более 6 млрд.рублей.

«Мы считаем этот проект приоритет-ным как со стратегической, так и с эконо-мической точек зрения. Его реализацияпозволит увеличить производство продук-

тов с высокой добавленной стоимостью. Спуском этого проекта компания Север-сталь сможет значительно увеличить своюдолю на российском рынке проката с по-крытием», — комментирует генеральныйдиректор дивизиона «Северсталь Россий-ская сталь» Сергей Торопов.

По словам руководителя дивизиона,важнейшей задачей компании «Север-сталь» является замещение импорта, по-ступающего на российский рынок в значи-тельных объемах и имеющего зачастуюнеудовлетворительное качество. n

ММК инвестирует в новые мощности горячего цинкованияМагнитогорский металлургической ком-бинат недавно заключил контракт с SMSgroup (Германия) на поставку оборудова-ния для нового агрегата непрерывного го-рячего цинкования (АНГЦ). Стоимостьконтракта превышает 25 млн евро. Про-изводительность нового агрегата более360 тыс. т в год. Первый рулон оцинкован-ного проката планируется получить уже че-рез два года. В соответствии с контрактом,немецкий машиностроительный концернне только поставит ОАО «ММК» необходи-мое оборудование, сменные запасные ча-сти и техническую документацию, но иокажет услуги по обучению и программи-рованию, произведет шефмонтаж и подго-товку объекта к вводу в эксплуатацию.

АНГЦ будет построен на площадке ли-стопрокатного цеха №11, где расположен

новейший комплекс холодной прокатки состаном 2000. Агрегат предназначен дляпроизводства горячеоцинкованного хо-лоднокатаного проката для нужд строи-тельной отрасли. С вводом в строй этогопроизводственного объекта будет создано70 дополнительных рабочих мест для тех-нологического и обслуживающего персо-нала, а мощности ММК по производствуоцинкованного проката возрастут болеечем на 20 %.

Подписи под документом поставили ге-неральный директор ОАО «ММК» ПавелШиляев, член правления SMS group ДитерРозенталь и исполнительный вице-прези-дент SMS group Майнхард Ремберг. Ком-ментируя подписание контракта, предсе-датель совета директоров ОАО «ММК»Виктор Рашников отметил, что новый про-

ект актуален с точки зрения импортозаме-щения, поскольку в настоящее время рос-сийский рынок оцинкованного прокатапочти на 25 % зависит от импорта (при ем-кости рынка 3,3 млн тонн, объем импорт-ных поставок составляет 0,8 млн тонн).«Кроме того, данный проект реализуется всоответствии со стратегическими задачамиММК по увеличению объемов продукцииглубокой степени переработки, с более вы-сокой добавленной стоимостью»,- под-черкнул Виктор Рашников.

По словам председателя наблюдатель-ного совета SMS group Хайнриха Вайса, но-вый контракт станет еще одной страницейв истории плодотворного сотрудничестваего компании с Магнитогорским металлур-гическим комбинатом, насчитывающейболее 80 лет. n

primetals.comcprimetals. om

Steel Times International September 2015 - Russian issue

Documents

Transcript of Steel Times International September 2015 - Russian issue