Sti russian may 2015 web

Май 2015 – Выпуск на русском языке №34 – www.steeltimesint.com

Cover_STI_May_2015_Layout 1 23.04.15 12:37 Page 1

Целенаправленный нагрев – целенаправленное охлаждение.

Оборудование для термообработки – ничего, кроме непревзойденного качества.

Понимание того, как можно повлиять на свойства матери-

ала точным нагревом и целенаправленным охлаждением

– это одно дело.

А как сделать соответствующее технологическое оборудо-

вание экономичным и экологичным – это уже другое.

Вот как мы это делаем.Эффективная термообработка на примере высококачественной стали.www.sms-group.com/qr/outokumpu

Линия для термической обработки толстолистовой стали

Туннельная печь CSP®

Печь непре-рывного отжига

Ленточная/сушильная печь

Visit us at

METEC 2015Hall 5, Booth E22GIFA/THERMPROCESS 2015Hall 10, Booth H41June 16 - 20, Düsseldorf, Germany

Мы, компании SMS Siemag и Drever, в состоянии спра-

виться и с тем, и с другим. Результат – великолепное

качество поверхности материалов и отличные значения

планшетности. Мы предлагаем нашим клиентам лишь

индивидуальные и, прежде всего, надежные решения,

отвечающие требованиям рынков.

SMS Siemag и Drever. Качество, воплощенное в сталь.

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

Thermische_Prozesstechnik_A4_russ.indd 1 08.04.15 08:22

СОДЕРЖАНИЕ МАЙ 2015 1

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

ISSN 1475-455X

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 028Факс: +44 (0) 1737 855 034E-mail: [email protected]

Журнал Steel Times International (USPS No: 020-958)издается на английском языке и распространяетсяпо подписке. Стоимость годовой подписки (8 англоязычных номеров – кроме февраля, мая, июня и декабря) с почтовой доставкой в Россию £240.00.Подписка на два года: £432.00.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

©Quartz Business Media ltd 2015

Компания Oerlikon Leybold Vacuum (Германия) предлагает ин-новационные вакуумные решения для приложений внепечнойобработки стали. Механические вакуумные системы являютсяпрактичными, надежными и мощными инструментами для эф-фективной работы установок вакуумирования и дегазациистали. Современные механические вакуумные насосы разра-ботаны для работы в жесткой среде металлургических заводови удовлетворения наивысших требований к скорости откачкипри установке в групповой конфигурации.Контакты: www.oerlikon.com или www.leybold.ruE-mail: [email protected]

8Вильгельм Бургманн, Уве ЗоеллигОбеспечение взрывобезопасности наустановках вакуумной дегазации стали

12Интервью номера: Oerlikon Помогая металлургам экономитьэнергию

14Специальные и нержавеющие сталиЭдуардо Переа Научно-исследовательские работыобеспечивают повышеннуюкоррозионную стойкость стали

18Бернд БеккерсПоднимая толстолистовойнержавеющий прокат на новый уровень

21Прокатное производствоЙенс П. НиландерНовая технология обеспечивает ростпроизводственной мощности

Для свободного распространения на международныхвыставках и конференциях, рассылке ведущим специа-листам металлургических предприятий России и СНГ

8, 12

25

6

21

18

14

2Колонка редактора4Новости отрасли6Внепечная обработка сталиАндреас ХартерКомбинированная установка CVLобъединила процесс циркуляционноговакуумирования и систему подъемаковша


25Внутрипроизводственная логистикаДуг МакламОднокрановое решениевнутрипроизводственной логистики намини-заводе в действии29Производство коксаРальф НейвирзВысокопроизводительные коксовые печи

STI_May_2015_Rus_Layout 1 05.05.15 15:09 Page 1

КОЛОНКА РЕДАКТОРА2

Оценка жизненного цикла стали и круговая экономика

Мы должны смотреть фактам в лицо. Современныймир не может нормально функционировать без стали,которая является одним из самых эффективных кон-струкционных материалов. Сталь везде: в автомоби-лях, зданиях, мостах, кораблях, железных дорогах,даже в струнах у скрипки – в основе всего этого лежит

сталь. Поскольку мы не имеем достаточного объемалома черных металлов для производства всей сталииз переработанного стального лома, мы по-прежнемудолжны полагаться на полный технологический циклс доменными печами для выплавки около 70 % ми-рового производства стали. Это значит, что мыдолжны добывать железную руду, делать из нее ока-тыши и агломерат, продолжать превращать уголь вметаллургический кокс. Мы также должны использо-вать электродуговые печи – на долю которых прихо-дится до 30 % мировой выплавки стали – и которыемы должны питать ломом, железом прямого восста-новления (DRI) и окатышами для выплавки стали.

Производство стали остается тяжелым производ-ственным процессом, но, как отмечает Всемирная ас-социация производителей стали (worldsteel) в своейпоследней публикации о круговой экономике «Steelin the circular economy – A life cycle perspective» – чер-ная металлургия резко снизила энергопотребление запоследнюю половину века. Отрасль также работаетнад снижением выбросов CO2 за счет использованиятехнологий для улавливания и хранения углерода. Вдвух словах, мировая сталелитейная промышлен-ность направляет большие усилия, чтобы произво-дить сталь наиболее «зеленым» способом.

Когда дело доходит до экологии, то оценка воз-действия стали на окружающую среду минимальна,так как сталь на 100 % может быть переработана поокончании жизненного цикла, либо повторно исполь-зована до переработки. Сталь может бесконечно под-вергаться рециклингу, позволяя создавать новую про-дукцию из уже использованной. Именно поэтому вовсем мире сталь остается наиболее предпочтитель-

Matthew Moggridge, главный редактор Steel Times International

[email protected]

ным материалом для строительства и промышлен-ности. При этом много вышеупомянутых автомоби-лей, зданий, мостов и кораблей ожидают своей пере-работки. Знаете ли вы, что мост Sydney Harbour Bridgeв Австралии содержит 53 тыс. т стали, которые в да-леком будущем, могут быть переработаны и превра-щены в новую стальную продукцию, возможно, в ещеодин мост?

Около 75 % всех стальных продуктов когда-либопроизведенных в мире до сих пор продолжают ис-пользовать сегодня и, что здания и другие сооруже-ния из стали, могут работать свыше 100 лет, если ихнадлежащим образом обслуживать? Такие факты, каки многие другие, забываются когда правительства са-дятся для обсуждения последствий влияния миро-вого производства стали на окружающую природу иустановления истинной «зеленой верительной гра-моты» стали.

При рассмотрении вопроса о выбросах парнико-вых газов, ключевым фактором в понимании реаль-ного воздействия материала на окружающую средуявляется Оценка его жизненного цикла. При такомподходе учитывают общие выбросы парниковых га-зов, выделяющихся при производстве стали, вовремя ее использования и по окончании жизненногоцикла (переработка или утилизация) продукции.

Всемирная ассоциация стали (World Steel Associa-tion) утверждает, что круговая экономика отражаетистинное значение стали для общества с точки зренияее реального воздействия на окружающую среду напланете, и что «разумный жизненный цикл» являетсяединственно верным способом оценки истиннойустойчивости стали. n


ИННОВАЦИОННЫЕ РЕШЕНИЯ ОТ QUAKER – ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ЖИДКОСТИ ДЛЯ СТАНОВ

quakerchem.com

®2014 Quaker Chemical Corporation. All Rights Reserved

Металлургия меняется. Мир становится всё более взаимосвязан и конкуренция растёт. В этих условиях надо идти вперед без ущерба для качества и безопасности. Поэтому компания Quaker –правильный выбор. Свыше 90 лет мы являемся лидером в поставках технологических жидкостей и специализированных смазок для крупнейших производителей металлургии. И мы преданы нашему делу, как никогда, с полным ассортиментом продукции, разработанной нашими высококлассными экспертами. Это залог нашего успеха –полная линейка продуктов, опыт и знания каждого из наших специалистов. Поэтому в самом сердце металлургии, вы найдёте нас. Важно то, что внутри.

Оставайтесь в курсе текущих событий черной

металлургии мира – посетите наш сайт

для более подробной информации

и оформления 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.

July/August 2014 – Vol.38 No.5 – www.steeltimesint.com

OXYGEN STEELMAKING STEEL PROCESSING PERSPECTIVES

EUROCOKE 2014PROFILE: CD WÄLZHOLZ


Noticias Internacionales del Sector del Acero

Noticias Internacionales del Sector del Acero


НОВОСТИ ОТРАСЛИ

Посетите наш сайт www.steeltimesint.com с последними новостями и статьями

4

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

Fives поставит две печи отжига для металлургическогокомбината в Чжаньцзяне группы Baosteel (КНР)

Китай сокращает сталеплавильные мощности

Международная инжиниринговая группаFives получила от Baosteel, крупнейшегопроизводителя стали для автомобиле-строения в КНР, заказ на разработку и по-ставку двух вертикальных печей отжигаStein Digiflex® для нового стана 1550 хо-лодной прокатки на металлургическомкомбинате Чжаньцзян в провинции Гуан-дун на юго-востоке КНР.

Одна вертикальная печь отжига SteinDigiflex® будет установлена на агрегате не-прерывного отжига (АНО) производи-тельностью 700 тыс. т/год, а вторая – наагрегате непрерывного горячего цинкова-ния (АНГЦ) производительностью 270тыс. т/год. Печь отжига Stein Digiflex® от-личается компактной конструкцией, в нейиспользуются самые современные техно-логии горения и охлаждения, в частности,горелочная система последнего поколе-ния AdvantTek® WRT 2.0. Преимуществами

этой технологии горения являются высо-кая эффективность рекуперации энергии,низкая эмиссия NOx, а также возможностьиспользования видов топлива, произво-димых на самом заводе. Это позволит ме-таллургическому комбинату в Чжаньцзянезначительно сократить производственныезатраты, свести к минимуму воздействиена окружающую среду и достичь постав-ленной цели реализации «проектавдвойне высшего качества».

Реализация проекта строительства ме-таллургического комбината мощностью10 млн т/год в Чжаньцзяне с объемом ин-вестиций около $US11 млрд включает не-сколько этапов. На первом этапе, которыйначался в 2013 году, был введен в экс-плуатацию стан 2030 холодной прокаткипроизводительностью 2,2 млн т/год. Навтором этапе, начавшемся в августе 2014года, до 2017 года должны быть по-

НЛМК и SMS group: переход на аутсорсинг

Группа НЛМК, крупнейший в России иодин из наиболее эффективных в мирепроизводителей стальной продукции, за-ключила пятилетний контракт с компа-нией SMS Siemens Service (SMS group, Гер-мания) на перевод технического обслужи-вания и ремонтов технологического обо-рудования двух конвертерных цехов ме-таллургического комбината в Липецке нааутсорсинг.

Планируется снижение затрат на 4–5%ежегодно, а также рост производительно-

сти установок непрерывной разливкистали и повышение коэффициента готов-ности оборудования за счет снижениявнеплановых простоев. 270 работниковремонтных цехов НЛМК будут переве-дены в компанию SMS Siemens Service с со-хранением всех действующих на заводеусловий по зарплате и социальным гаран-тиям.

Алексей Попов, директор ремонтногокомплекса НЛМК, считает закономернымвыбор SMS group в качестве стратегиче-

ского партнера по этому совместномупроекту. «Это компания с мировым име-нем, она является производителем анало-гичного нашему оборудования и имееточень мощную сервисную служ бу», – уве-рен он. После трехмесячного подготови-тельного этапа на заводе начнется опера-тивная работа по изменению системы тех-нического обслуживания в подразделе-ниях. n

www.nlmk.ru

строены: стан 1550 холодной прокатки слинией травления, прокатный стан «тан-дем» с травильным агрегатом, агрегат не-прерывного отжига и агрегат непрерыв-ного горячего цинкования. Комбинат смо-жет выпускать до 2,55 млн т/год высоко-качественной листовой стали, используе-мой в автомобилестроении и производ-стве электробытовой техники.

С 2005 года Baosteel заключила с груп-пой Fives контракты на поставку комплек-сов оборудования для пяти технологиче-ских линий АНО и АНГЦ, шести верти-кальных печей отжига для АНО и АНГЦдля своих заводов в Баошане и Чжань-цзяне. Таким образом, группа Fives под-тверждает свои партнерские отношения сгруппой Baosteel, являясь ведущим по-ставщиком технологий в области техноло-гических линий и печей отжига для про-изводства высококачественной стали. n

Китай планирует сократить на 80 млнт/год мощности по выплавке стали иограничить число действующих металлур-гических компаний в стремлении решитьдавно назревшую в стране проблему из-быточных мощностей. Трехлетний пландействий будет принят до июня 2015 г.Наиболее существенное сокращение (60млн т/год до 2017 г.) ожидается в провин-ции Хэбэй на востоке Китая, где сосредо-точена большая часть всего китайскогопроизводства стали и цемента. Экологиче-ское законодательство будут ужесточаться,а устаревшие производственные мощно-сти, не отвечающие новым экологическимстандартам Китая – закрываться.

Китайское правительство сосредото-чится на выполнении трех национальныхинициатив: сокращение сталеплавильныхмощностей; интенсивное развитие интел-лектуального производства и электроннойторговли на примере трех пилотных про-ектов; реализация национального проекта«пояс и путь» по расширению экспортно-направленной транспортной инфраструк-туры для связи региона Азии со всемостальным миром, включая Европу.

По данным Министерства промыш-ленности и информационных технологийКитая за период с 2010 по 2014 годы встране было закрыто около 120 млн т/годмощностей по производству чугуна и

90 млн т/год по выплавке стали. Это обес-печило досрочное выполнение задачи,поставленной 12-ым пятилетним планомразвития страны на 2011–2015 годы. Поданным Национального бюро статистикиКНР в 1 кв. 2015 года Китай впервые с1995 года снизил производство углеро-дистой стали по сравнению с аналогич-ным периодом прошлого года на 1,7 %.В связи с предпринимаемыми властямиКитая мерами по борьбе с перепроизвод-ством и загрязнением окружающей средыв перспективе ожидается дальнейшееснижение годовой выплавки стали. n

Источник: China Metals


+ 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


ВНЕПЕЧНАЯ ОБРАБОТКА СТАЛИ6


Комбинированная установка CVL объединила процессциркуляционного вакуумирования и систему подъема ковша

Надежный, безопасный и удобный в техническом обслуживании процесс циркуляционного вакуумирования стали наRH–установке часто ускользает от сталеплавильщиков. В то время как на рынке доступен широкий спектр современныхконцепций RH-установок для вакуумной дегазации стали, не все из них полностью отвечают конкретным требованиямсталеплавильщиков в отношении необходимого для установки рабочего пространства и фундамента, часто слишкомбольшого или не соответствующего существующей схеме сталеплавильного цеха. Андреас Хартер* представляет новое комбинированное решение.

ДЛЯ упрощения процесса подъема ковшапри обработке жидкой стали на установкециркуляционного вакуумирования (RH)компания Primetals Technologies (Герма-ния) разработала технологию RH CVL(Combined Vessel and Ladle Lifting System) –комбинацию вакуум-камеры и системыподъема ковша для ввода погружных па-трубков в металл в начале и конце вакуум-ной обработки. Эта система служит в ка-честве замены дорогостоящих систем сопусканием вакуум-камеры в ковш натросовом механизме с лебедкой илиподъема ковша с подведенного под ва-кууматор сталевоза с помощью гидравли-ческого привода, которые применяются внастоящее время. Она также включает всебя очень простой и быстрый механизмзамены вакуум-камеры на так называе-мых «сдвоенных» RH-установках, харак-теризующихся одним стендом и двумясменными вакуум-камерами.

Два в одномКомбинированная система для циркуля-ционного вакуумирования RH CVL объ-единяет в себе системы подъема ковша сжидкой сталью и замены RH-камеры. Ко-гда возникает потребность смены вакуум-камеры, полностью автоматизированнаяпроцедура обеспечивает отсоединение ееот вакуумной системы и опускает камеру спомощью тех же гидравлических цилинд-ров, которые используются для подъемаковша. Установленная на обычной стале-возной транспортной тележке для переме-щения ковшей удлиненная рама обес-печивает возможность опускания камерына транспортную тележку и перевозки ее вобласть технического обслуживания на от-дельном стенде. При проведении этихопераций мостовой кран не требуется.

Компания Primetals Technologies считает,что такая организация процесса внепечнойобработки стали хорошо подходит для

сложных условий сталеплавильного про-изводства с существующими в цехе сталь-ными конструкциями и ограниченнымипространственными возможностями.

По сравнению с несколькими другимиальтернативными системами подъемаванны металла для проведения RH-вакуу-мирования стали, новая система для цир-куляционного вакуумирования типа RH CVLобеспечивает следующие преимущества.● Доступность сталевозной транспортной

тележки во время проведения процессациркуляционного вакуумирования.

● Замена вакуум-камеры осуществляетсяобщей подъемной системой.

● Доступность для обслуживания погруж-ных патрубков со всех сторон стенда об-работки стали.

● Использование стандартного ковша иобычной сталевозной тележки.

● Строго вертикальный подъем ковша безх-компоненты движения, который не-обходим в условиях определенногопроектом внутреннего диаметра ва-куум-камеры для обеспечения макси-мальной скорости циркуляции расплаваи обезуглероживания с учетом огра ни -чений по внутреннему диаметру ковша.

● Ориентация расположения патрубков исоединений не существенна для обес-печения лучшей конфигурации схемыподключения.

● Наилучшая доступность для онлайн из-мерения температуры жидкой стали иотбора проб.

● Вход как в пробки, так и через про-ушины ковша.

● Надежность за счет резервирования дляобеспечения высокой доступности и ре-шения аварийных задач.

● Инвестиции в конструктивную схему(фундаменты и стальные конструкции).

● Размер установки и интеграция ее в су-ществующую структуру сталеплавиль-ного цеха.

*Dipl.-Ing (FH) Andreas Harter – Primetals Technologies Germany GmbH, Willstätt, Германия. E-mail: [email protected]

Рис. 1. Модель комбинированной подъемной

системы CVL:

1– цилиндр фиксации консоли; 2 – цилиндр;

3 – защита цилиндра от нагрева и пыли; 4 – на-

правляющие колонны; 5 – балансир; 6 – подъ-

емная траверса с направляющими роликами и

кронштейнами для ввода камеры; 7 – крюк для

захвата ковша

Комбинированная установка CVL объединила процессциркуляционного вакуумирования и систему подъема ковша

Процесс циркуляционного вакуумирования на

сдвоенной RH-камере с погружными патрубками

1

2

3

4

5

6

7


ВНЕПЕЧНАЯ ОБРАБОТКА СТАЛИ 7


Рис. 2. Схема работы системы CVL Рис. 3. Схема замены RH-камеры

Система CVL с RH-камерой в действующем ЭСПЦ

Система CVL может удовлетворить всевышеперечисленные требования. Боль-шинство традиционных установок RH-ва-куумирования стали и систем подъемаковша не в состоянии полностью выпол-нить все эти критерии.

ВведениеПосле нескольких лет исследований и де-тального анализа проектов развития су-ществующих промышленных систем, То-мас Эдисон (Thomas E. Edison) из компа-нии SVAI, нашел более простой подход, врезультате чего и была изобретена комби-нированная система CVL (рис. 1).

После проведения анализа характера ипоследствий отказов FMEA, анализа без-опасности в соответствии с Директивой EСпо машинному оборудованию, а такжевнутреннего процесса утверждения нов-шества в компании, эта идея перешла счертежной доски в реальное сталепла-вильное производство.

Система CVLВакуум-камера размещается на шарнир-ных кронштейнах стенда обработки стали,которые закреплены на прочной стальнойконструкции (рис. 2). Горячие захваты L-или U-образной формы обычно располо-жены на верхней части камеры. Компен-сатор или короткий патрубок для отсосапыли подсоединяют к камере для после-дующего охлаждения газа. Подача леги-рующих добавок в ходе процесса RH осу-ществляется по питающей трубе через ва-куумный шлюз и трубный компенсатор.

Для отбора в режиме онлайн пробжидкой стали используют фурменный ма-нипулятор для автоматического отборапроб, установленный сзади камеры.

Ковш поднимается с использованиемдвух отдельных стальных рам. Обе рамыоснащены крюками для захвата ковша собрабатываемой сталью за проушины илицапфы. Необязательно, но крюки могутбыть оснащены гидроцилиндром для раз-ворота ковша, чтобы обеспечить ковшувозможность прохода ниже RH-камеры в

конструкции камер со «сквозным прохо-дом».

Ковш поднимается двумя гидравличе-скими цилиндрами или электро-подъ-емным цилиндром. Цилиндры устанавли-ваются выше направляющей рамы в под-вешенном положении. Направляющиебалки являются частью стационарнойстальной конструкции, они имеют необхо-димую прочность, чтобы выдержать весполного ковша с жидкой сталью.

Рама имеет четыре основных направ-ляющих колеса. Два колеса расположенысверху и на задней стороне балки, два –снизу и на передней стороне балки. Эти ко-леса могут выдерживать значительные уси-лия, которые возникают во время подъемаи опускания камеры и ковша. Кроме этого,небольшие дополнительные колеса уста-новлены для обеспечения точного переме-щения. Из-за некоторых отклонений ци-линдра, а также допусков на размерымежду направляющими колонны, малень-кие колеса также улучшают перемещениесистемы в обратном направлении.

Смена RH-камеры После обработки определенного количе-ства плавок и ковшей с жидкой стальюRH-камера нуждается в техническом об-служивании и требует замены на другую.При правильном захвате ковша подъ-емная система способна проходить подRH-камерой, а используемые стационар-ные входные кронштейны на направляю-щей раме помогают опустить RH-камеруна сменную раму и установить ее на транс-портной тележке (рис. 3).

Расчетное давление в гидравлическойсистеме составляет 350 бар. Если один изцилиндров выйдет из строя, то остаю-щийся цилиндр может опустить ковш иликамеру, несмотря на возросшее давление.В таком экстренном случае может бытьвыполнено только опускание.

Поршневой шток цилиндра защищентелескопическим уплотняющим покры-тием, одна часть которого закреплена настальной конструкции, а другая прикреп-лена винтами к направляющей балке. Этозащищает цилиндр от брызг при выплескерасплавленного металла, теплового из-лучения, а также от попадания пыли изокружающей среды.

Система отбора проб имеет отдельнуюупрощенную сборную конструкцию и ра-ботает без вмешательства в целостностьгидравлической системы основных подъ-емных цилиндров. Для обеспечения на-дежной работы компонентов онивстроены в систему, а все компонентыэлектронного управления защищены кор-пусами из нержавеющей стали.

ЗаключениеТребования производителей стали наметаллургических заводах непрерывноменяются. Повышение скорости процес-сов и сокращение производственногоцикла, ужесточение логистики матери-альных потоков будут оказывать всебольшее влияние на принятие решенияпри выборе наиболее эффективной си-стемы подъема ковша. Многие проектымодернизации и реконструкции, необхо-димые для совершенствования суще-ствующих установок, сталкиваются смногочисленными ограни чениями вобласти логистики.

Снижение затрат на 20 %Подробные исследования капитальныхзатрат (CAPEX) и сравнительная оценкановой концепции со всеми другими из-вестными концепциями RH-установок иподъемных систем, показали существен-ную экономию затрат.

При использовании сдвоенных RH-установок, характеризующихся наиболеевысоким снижением затрат на строитель-ной площадке, проектной площади, зем-ляных и бетонных работ, экономия дости-гает 20 %. Для однокамерной RH-уста-новки экономия более скромная, но такжезначительна.

Уже подписаны три контракта на по-ставку систем CVL для сдвоенной RH-уста-новки. Пуск в эксплуатацию двух такихустановок намечен в этом году: 180-тсдвоенной RH-установки на металлурги-ческом заводе JSW Toranagallu в Индии и110-т сдвоенной RH-установки на заводеTangshan в Китае. n




Обеспечение взрывобезопасности на установках вакуумнойдегазации сталиС введением механических вакуумных насосов для промышленных процессов вакуумирования стали потребовалисьметоды эффективного охлаждения газов и пылеудаления, позволяющие избежать риска формирования критического со-става отходящего газа и условий его самовоспламенения, что может привести к взрыву. В статье рассматриваютсяметоды оценки рисков и современное взрывозащитное оборудование.

Вильгельм Бургманн, Уве Зоеллиг*

ВО ВСЕХ процессах вакуумной дегазациистали образующиеся газы и пары, еслиони соединяются с кислородом при высо-ких температурах или смешиваются вме-сте, могут быть взрывоопасны. Применяе-мые в процессах инертные газы, такие какN2 и Ar, также требуют осторожного обра-щения из-за опасности удушья.

Обычно выделяются газы СО и H2,пары летучих металлов. Пары металловконденсируются на холодных частях уста-новки и частично окисляются в виде мел-кодисперсной пыли, которая должна бытьсобрана в специальные контейнеры, ци-клоны и рукавные фильтры, чтобы исклю-чить попадание пыли в вакуумные насосы.Горючие газы СО и H2 могут воспламе-няться только при наличии достаточногоколичества кислорода и высокой темпера-туры, в этот момент и появляется опас-ность взрыва (табл. 1).

Основные источники кислородаВесьма важна концентрация кислорода вотходящем газе, так как кислород можетвступать в реакцию с парами металлов, атакже с СО и Н2.

Существуют различные источники по-явления кислорода в вакуумной камере: • остаточный воздух в камере;• подсос воздуха или утечки подаваемого

кислорода под вакуумом; • равновесный кислород в результате ре-

акции 2CO + O2 = 2CO2;• воздух для промывки, очистки, функции

газобалласта и охлаждения.

Кислород – главный фактор неопреде-ленности при оценке риска любоговзрыва. Поскольку минимальная взрыво-опасная концентрация кислорода в смеси(MOC) измеряется при определенныхусловиях и существенно отличается от ре-альности внутри камеры вакуумированиястали или в вакуум-насосе, то при прове-дении анализа риска взрывоопасностибыло предложено использовать только40–60 % от значения MOC [3].

В условиях вакуума или при высокихконцентрациях инертных газов (Ar, N2 иCO2) пределы воспламенения газов СО иH2 (см. табл. 1) смещаются [4] в более уз-кий диапазон (рис. 1).

• равновесный кислород в результате до-жигания CO;

• пары летучих металлов (Mn, Zn, Pb, Cd),выделяющихся из расплава при дегаза-ции, а также базисных металлов (Fe, Cu,Ni, Cr) в зависимости от конечного дав-ления;

• пары Mg при восстановлении MgO; • пары серы, которые после окисления в

сочетании с влажностью могут образо-вывать агрессивные кислоты;

• пары жидкостей, применяемых дляуплотнения зазоров и смазки элементовв насосах (вода и масло);

• газы, вводимые в расплав (Ar или N2) ив вакуум-насосы (воздух или N2 для изо-ляции или охлаждения, очистки илипромывки).

Во всех процессах вакуумированиястали образуются взрывоопасные газовыесмеси [7] с повышенной концентрацией СО,H2 и O2. На рис. 3 показаны измеренные вовремени концентрации газов на промыш-ленной VOD-установке вакуум-кислород-ного обезуглероживания стали [8].

В результате дожигания образующе-гося CO в CO2 в отходящем газе повыша-ется концентрация инертного газа (Ar, N2и CO2). Два основных условия – высокая

На рис. 2 приведена тройная система собластью самовоспламенения взрыво-опасной газовой смеси с кислородом ипоказаны типичные составы откачивае-мых газов для различных процессов ва-куумирования стали.

Подавление воспламеняемости за счетразбавления газовой смеси инертным га-зом позволяет сдвинуть температуру вос-пламенения до более высоких значений[5, 6], но требует очень большого количе-ства инертного газа и, как следствие, по-вышенной производительности насоса сболее высоким уровнем инвестиций иэксплуатационных затрат.

Состав отходящих газовВо всех процессах вакуумирования сталимогут образовываться взрывоопасныесмеси газов, которые включают:• воздух и влажность в камере установки

(в основном из огнеупорной футе-ровки);

• подсос воздуха и подводимых газов (Ar,O2, N2), протечки охлаждающей воды вкамеру при низком давлении;

• газы H2, O2, N2 и СО, высвобождаемыеиз расплава стали и шлака плюс про-дукты их окисления H2O и CO2;

*Wilhelm Burgmann – консультант по вакуумной металлургии (Страсбург), e-mail: [email protected] Uwe Zöellig – директор по глобальному маркетингу, компания Oerlikon Leybold Vacuum GmbH (Кёльн/Германия), e-mail: [email protected]

Скачать или посмотреть полный текст англоязычной статьи можно на сайте: http://www.steeltimesint.com/features/view/mitigation-of-explosion-risk-in-vacuum-degassing-plants

Рис. 1. Зависимость

нижнего и верхнего

пределов воспла-

менения газовой

смеси от давления

Зонавоспламенения

Безопасная зона

0 % Объемная доля топлива в воздухе, % 100 %

Давление

Атмосферноедавление

Минимальноедавление

воспламенения

Недостаток топливаНижний предел воспламенения

Избыток топливаВерхний предел воспламенения

Таблица 1. Пределы воспламеняемости для газов СО и Н2 [1, 2]

CO Н2

Нижний предел воспламенения (LEL) в воздухе, % 12 4

Верхний предел воспламенения (UEL) в воздухе, % 75 75

Минимальное взрывоопасное содержание кислорода (MOC), % 5,1 4,6

Температура самовоспламенения, °C 605 570

Класс температуры воспламенения T1, °C >450 >450

Класс взрывоопасности (газовая группа) II B II C


Инновационные вакуумные технологии для процессов дегазации стали.

©B

ICO

M_1

1618

.02

2.08

.201

2

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

Экономия потребляемой энергии, минимальные габаритные размеры, минимальные выбросы CO2Если вы стоите перед выбором вакуумной системы для осуществления

процессов дегазации стали (вакуумная дегазация, вакуумная декарбони-

зация, циркуляционное вакуумирование) механические средства откачки

Oerlikon Leybold Vacuum – это то, что Вам стоит рассмотреть. Наши ре-

шения характеризуются высокой нечувствительностью к загрязнению в

откачиваемой среде, минимальные габаритные

размеры систем сочетаются с низким энерго-

потреблением и уровнем шума.

Наши координатыwww.oerlikon.com/leyboldvacuum




доля инертного газа и низкое давление внагретой вакуум-камере – достаточны,чтобы избежать взрыва в обычных усло-виях промышленной эксплуатации вакуу-маторов.

Образование пыли и ее удалениеОбразование мелкодисперсной пыли изокисленного конденсата паров металлови высокое содержание пыли в откачивае-мой среде характерно для всех вакуумныхпроцессов. Количество и размер частицпыли, степень их окисления значительноразличаются между процессами. Прак-тика показывает, что в VD-процессе обра-зуется пыли до 0,25 кг/т, а в процессеобезуглероживания на кг удаленного уг-лерода приходится около 1 кг пыли (т.е.0,6 кг/т в RHO и 4–8 кг/т в VOD-про-цессе). Около 50 % всего объема пылиимеет размер частиц в диапазоне от 0,2до 1,5 мкм для VD-процесса и до 5 мкм впроцессах с кислородной продувкой.

Для детального анализа риска вакуум-ные установки могут быть разделены натри категории: металлургические реак-ционные камеры (в которых образуютсяпары и пыль); трубопроводная линия со-единения вакуум-камеры с вакуум-насо-сом (в которой конденсируются пары,осаждается или разделяется пыль); си-стема вакуумных насосов.

Для любого механического вакуумногонасоса важнейшее значение имеют пыле-улавливающие устройства (специальныерукавные фильтры или фильтры сигналаопасности на стороне очищенного газа),которые сегодня обеспечивают степеньулавливания пыли >99 %. После каждогоцикла вакуумной обработки фильтры ав-томатически очищаются азотом, пыль со-бирается в пылеулавливающей воронке исистематически выгружается. За счет этогопыль не создает дополнительного рискадля вакуум-насосов, поэтому дополни-тельного анализа риска взрывоопасностипыли не требуется.

Анализ рискаСовременные промышленные установкивакуумирования взрывобезопасны за счетих высокой герметичности с минималь-ными показателями натекания, хорошегоуправления процессом и безопасного об-ращении с пылью. Тем не менее, пользо-ватели установок вакуумирования сталидолжны быть готовы к возможным не-предвиденным ситуациям или ошибкам вуправлении процессом. Для этого уста-новки должны соответствовать стандартувзрывобезопасности оборудования ATEX137 [9-11].

Даже если анализ отходящего газавнутри камеры установки или в газовойлинии показывает безопасные условия, неследует забывать, что при доведении га-зовой смеси в вакуумном насосе снова доатмосферного давления, могут произойтинежелательные реакции внутри насосаили газоотводе. Особенно опасны под-

ленных системах вакуумирования. Полнаяустановка вакуумирования должна соот-ветствовать Директиве 94/9/EC стандартавзрывобезопасности оборудования ATEX иЕвропейским стандартам для взрывоопас-ных атмосфер, иметь соответствующуюразрешительную документацию по ATEX.

Что касается вакуумных насосов, то ужев процессе проектирования и производ-ства сертифицированные по ATEX насосыдолжны учитывать определенные источ-ники воспламенения. Так, чтобы избежатьпоявления избыточных температур насосыдолжны быть защищены от перегрузки прибольших перепадах давления. Это отно-сится ко всем возможным технологиче-ским точкам, начиная с высоких давленийвсасывания, среднего рабочего давленияв течение длительного времени (во времязадержки откачки в процессе VD или вовремя кислородной продувки в процессеVOD) и до самых низких конечных давле-ний с высокой степенью компрессии.Сложное управление приводом с регули-руемым ограничением крутящего моментапозволяет избегать перегрузок. Другие меры взрывобезопасности вклю-чают: • установку сит на входе в насос или под-

ходящих фильтров для улавливаниякрупных частиц, которые могут вызватьвоспламенение;

• охлаждение газа, чтобы не превышатьдопустимую температуру на входе на-соса (40–80 °С в зависимости от типа на-соса);

• использование в коробке передач маслас определенной электрической проводи-мостью и проверенной совместимостьюс кислородом (в случае процесса с про-дувкой кислородом).

Обычными механическими вакуум-ными насосами для процессов дегазациистали являются насосы Рутса и винтовые

сосы или добавки воздуха в линию междукамерой и вакуум-насосом [3].

Поэтому любые газы, применяемыедля газобалласта, уплотнения, очисткиили охлаждения насосов, должны бытьинертными. Это особенно относится квходной линии охлаждаемых насосовРутса и винтовых вакуумных насосов.

Безопасный для вакуум-камеры составгаза может стать критичным для насосов.Горячие частицы пыли (передаваемыевместе с газом) или нагретые элементыустановки могут стать источником воспла-менения даже с тщательной фильтрациейи охлаждением линии газоотвода. Источ-никами воспламенения могут стать:• горячие поверхности (нагреваемые за

счет компрессии, внутреннего трения игорячих газов);

• механически генерируемые частицы отфрикционного контакта между вращаю-щимися элементами насоса или попада-ние инородных тел [12];

• электрические искры внутри насоса засчет электростатического разряда;

• химические реакции внутри насосногоагрегата.

Первым шагом при выборе промыш-ленной установки для вакуумированиястали должно стать определение взрыво-опасных зон в соответствии с директивойЕС по стандарту взрывоопасности обору-дования ATEX 137. Выбранное оборудо-вание должно удовлетворять всем требо-ваниям к определенной зоне. Так, напри-мер, для VOD-процесса эти требованиясоответствуют зоне 1 и категории 2G.

РешенияНа рынке есть вакуумные насосы и компо-ненты, соответствующие маркировкевзрывозащиты ATEX Cat 2 (i) G IIC T1. Онимогут безопасно применяться в промыш-

Рис. 2. Тройная система «кислород-топливо-инертный газ» с областью воспламенения взрыво-

опасной смеси и предельными составами удаляемых газов для различных процессов вакуумиро-

вания стали

Линия постоянного

содержания воздуха

Процессы вакуумирования стали с продувкой кислородом VOD,

VD-OB, RHO

Процессы с продувкойкислородом

и использованием вакуум-насосов

с воздушным охлаждением

Область воспламенения

80 % O2 100 % Ar + N2 + CO2воздух

80 % CO + H2


ВНЕПЕЧНАЯ ОБРАБОТКА СТАЛИ 11


вакуумные насосы (сухие/без масла в по-лости сжатия). На рис. 4 показана кон-струкция такого насоса и средства, исклю-чающие источники воспламенения в этихнасосах. Основные требования приве-дены ниже.• Полностью герметичная конструкция с

уровнем натекания <0,1 hPa-l/sec. • Отсутствие динамических уплотнений от

атмосферы. • Встроенное водяное охлаждение, обес-

печивающее независимость насоса оттемпературы окружающей среды.

• Высокоэффективный ATEX-совмести-мый изолированный двигатель, без маг-нитных или других соединений.

• Долговечные негабаритные подшип-ники, обеспечивающие продолжитель-ные межсервисные интервалы работы(до четырех лет без обслуживания).

• Антистатические смазки, чтобы избе-жать электрической нагрузки внутри на-соса.

• Преобразователи частоты с защитой отперегрузки и датчиками температуры.

• Автоматическая аварийная сигнализа-ция при недостаточном охлаждении инедопустимом избыточном давлении настороне выпускного патрубка вакуум-ного насоса.

Заключение• Взрывобезопасность вакуумных устано-

вок, особенно тех, которые генерируютбольшое количество СО при примене-нии кислорода для обезуглероживаниястали, сегодня полностью гарантированаза счет применения клапанов избыточ-ного давления в/на металлургическихкамерах, устройств аварийной сигнали-зации протечек воды, датчиков давленияи температуры, а также аварийной вен-тиляции азотом в чрезвычайной ситуа-ции.

• Механические вакуумные насосыдолжны быть оснащены эффективнымисистемами охлаждения откачиваемогогаза и удаления мелкодисперсной пыли.

• Непрерывный анализ отходящих газовпри управлении технологическим про-цессом на VOD-установках с вакуум-на-сосами, ставший стандартом в промыш-

ленности, не обязательно оптимизиро-ван для исключения взрывов. Одногознания о наличии взрывоопасной газо-вой смеси недостаточно, чтобы пред-отвратить воспламенение.

• Применение первичных насосов с воз-душным охлаждением не рекомендуетсяиз-за опасности самовоспламенения привысокой доле кислорода.

• Современные механические вакуумныенасосы отвечают повышенным стандар-там взрывобезопасности, включая со-противление пиковым скачкам давлениядо 10 бар в соответствии с EN 1012-2.Тем не менее, это не означает автомати-чески, что они не могут стать источникомвоспламенения для газовых смесей. Припоявлении неопределенности в отноше-нии воспламеняемости газовых смесей влинии насосных агрегатов установок ва-куумирования, эта проблема может бытьэффективно решена путем обеспечениясоответствия насосов для газов стан-дарту взрывобезопасности оборудова-ния ATEX (маркировка взрывозащиты –зона сертификации 1, категория 2). Этообеспечивает пользователю достижениенаивысшего стандарта безопасности длялюдей и оборудования при относи-тельно низком уровне инвестиций.

• Для предотвращения потенциальногоповышения температуры газа междукаждой насосной ступенью должен бытьустановлен дополнительный контрольохлаждения газа и его температуры. Всенасосы управляются специально запро-граммированными преобразователямичастоты с векторным управлением, реа-гирующими на любые отклонения в си-стеме и стабильно поддерживающимитребуемое давление в вакуум-камере.

• Составы газовой смеси и возможностивоспламенения, описанные в этойстатье, типичны для VOD-процесса. Теже самые соображения справедливы идля всех вакуумных процессов с прину-дительным обезуглероживанием, такихкак VD-OB и RHO.

• Состав откачиваемых газов и момент об-разования взрывоопасной газовойсмеси сильно отличаются для каждого изэтих процессов, но стандартизация обо-

рудования по ATEX обеспечивает реше-ние для всех процессов.

• Пользователь должен провести анализриска в отношении газового состава иисточников воспламенения для всей ва-куумной установки, включая вакуум-ка-меру, отсасывающие трубы, винтовуюпередачу с затворным клапаном, пыле-улавливающий циклон, системы охлаж-дения и фильтрации. n

Список литературы

1. Lower and Upper Explosive Limits of Flammable Gases and Vapors

(LEL/UEL). Matheson Gas Data Book (2001), p.443.

2. I.A. Zlochower, G.M. Green. The limiting oxygen concentration and

flammability limits of gases and gas mixtures. Journal of Loss Preven-

tion in the Process Industry (2009).

3. S. Bruce. Best practice guidelines for operating standard vacuum

pumps with flammable gas mixtures outside the flammable range -

the ATEX implication.

4. D. Pawel, E. Brandes. Abhängigkeit sicherheitstechnischer Ken-

ngrößen vom Druck unterhalb des atmosphärischen Drucks (1998),

p. 1–76.

5. Yu. Shebeko, W. Fan, I.A. Volodin. An analytical evaluation of flam-

mability limits of gaseous mixtures of combustible-oxidizer-diluent.

Fire Safety Journal 37 (2002), p. 549–568.

6. Sh. Kondo, etc. Extended LeChatelier’s formula and N2 dilution effect

on the flammability limits. Fire Safety Journal 41 (2006), p. 406–417.

7. F. Dorstewitz, D. Tembergen. Stahl und Eisen 133 (2013) No. 5,

p. 33–44.

8. G. Franco, H. Koblenzer. Vacuum Tank degassing station with dry me-

chanical pumps for VD and VOD process at KAMA Steel and MECHEL

plants (Russia). Proc. 10th EEC Graz/Austria (2012), p. 1–10.

9. M. Molnarne, Th. Schendler, V. Schröder. Safety Characteristic Data,

Vol. 2 Explosions Regions of Gas Mixtures NW-Verlag (2008).

10. 99/92/EG – ATEX 137.

11. 94/9/EG – ATEX 95.

12. А. Gitzi. Wasserringpumpen tatsächlich keine Zündquellen Infor-

mationsveranstaltung SWISS/Basel (2008).

13. U. Zöellig, G. Gross, D. Schiller. Explosion protection safety concept

for usage of mechanical vacuum pump systems in secondary metal-

lurgy steel degassing process. Millennium Steel – Steelmaking and

Casting (2014), p. 56–62.

Контакты:

Oerlikon Leybold Vacuum GmbH, Германия

www.oerlikon.com/leyboldvacuum

Tel: +49 221 347 1375

E: [email protected]

Представительство в России

Тел: +7 (495) 931 96 45 E: [email protected]

www.leybold.ru

Время обработки, сек

Продувка кислородом Дегазация

CO2

O2

CO

0 500 1000 1500 2000 2500

80

70

60

50

40

30

20

10

0

Дол

я по

мас

се, %

Давление

Рис. 3. Результаты измерения [8] концентрации СО, СО2, О2 в отходящих

газах 125-т VOD-установки (исходный состав стали C + Si <0,22%)

Инкапсулированный двигатель безуплотнений вала и магнитной связи

Инвертор с защитой насоса

от перегрузки

Крупногабаритныеподшипники счрезвычайнойстойкостью и

долговечностью

Эффективное водяное охлаждение,

интегрированное внутрькорпуса насоса

Бесконтактныеуплотнения

Антистатическаясмазка

Рис. 4. Схема насоса РУТСА, соответствующего сертификату взрывобе-

зопасности оборудования по стандарту ATEX


ИНТЕРВЬЮ НОМЕРА: OERLIKON 12


Помогая металлургам экономить энергиюКомпания Oerlikon Leybold Vacuum (Германия) – один из мировых пионеров в развитии вакуумной технологии и основнойпоставщик с 2009 года механических вакуумных систем для процессов вакуумной дегазации стали. Уве Зоеллиг, руково-дитель сектора глобального маркетинга компании, считает, что сталь сохранит свою конкурентоспособность в противо-стоянии с алюминием на мировом рынке автомобилестроения.

1. Каково текущее состояние дел вкомпании Oerlikon Leybold Vacuum?Является ли для Вас черная металлур-гия основным заказчиком?Мы поставляем системы вакуумных насо-сов для металлургических приложений напротяжении десятилетий и с 2009 годаявляемся одним их основных в мире по-ставщиков механических вакуумных си-стем для процессов дегазации стали. Oerlikon Leybold Vacuum была основана в1850 году и является старейшим брендомв области вакуумных продуктов для про-мышленного и научного применения. Мыстояли у истоков развития вакуумной тех-нологии и многие годы обслуживаеммножество рынков по всему миру.

2. Какова Ваша точка зрения на ны-нешнее состояние мировой чернойметаллургии?Мировая металлургическая промышлен-ность переживает фазу трансформации,пытаясь снизить излишки производствен-ных мощностей. Китай, крупнейший про-изводитель стали в мире, закрывает наи-более загрязняющие окружающую средузаводы и пытается модернизировать своипроизводственные мощности. Во всеммире наблюдается тенденция консолида-ции производителей стали и рост спроса навысокопрочные марки стали для автомо-бильной и авиационной промышленности.

3. В каком секторе черной металлур-гии компания Oerlikon Leybold Vacuumведет свой основной бизнес?Наши вакуумные продукты поставляютсяна все металлургические заводы, которыепроизводят высококачественную сталь инуждаются в вакуумной обработке жид-кой стали на всех стадиях процессов вне-печной обработки стали. Наши клиентыотличаются широким диапазоном объе-мов производства стали – от небольшихмини-заводов до крупных комбинатов сполным металлургическим циклом.

4. Где в мире компания наиболее за-гружена заказами?Трудно сказать, так как мы реализуем про-екты по всему миру. Китай является ос-новной движущей силой нашего бизнеса,а также набирающие силу металлургиче-ские предприятия в таких странах, как Ин-дия и Мексика. Мы имеем большой порт-фель заказов.

5. Можете ли Вы рассказать о наиболеекрупных реализуемых сейчас контрактах?

Я хотел бы предположить, что сталь будетоставаться конкурентоспособной, по-скольку она становится все более и болеепродвинутой. Мы будем видеть домини-рование стали в автомобилях еще в тече-ние некоторого времени.

8. Джей Барон, президент Центра ав-томобильных исследований, сказал:«В ближайшие 15 лет среднее содер-жание стали, алюминия и углеродныхволокон в конструкции легкового ав-томобиля, производимого в США, мо-жет распределяться почти поровну».Кто ближе к истине – Дик или Джей?Очень вероятно, что Джей, так как среднееколичество стали в автомобиле продол-жит снижение.

9. Почти все считают, что алюминийявляется более «зеленым» металломпо сравнению со сталью. Каково вашемнение?Это зависит от источника энергии, исполь-зуемой для производства алюминия, ко-торое требует больших затрат электро-энергии. Если бы мы смогли поставлятьэту энергию из возобновляемых источни-ков, это стало бы «зеленым» преимуще-ством для алюминия. Но заводы чернойметаллургии также снижают свое негатив-ное воздействие на природу. Например,энергопотребление при использованиенаших механических вакуумных насосовпо сравнению с традиционной системойпароэжекторных вакуумных насосов сни-жается на более, чем 90 %.

10. «...любой намек на сомнения, когдаэто касается прогноза изменений кли-мата, свидетельствует о жадности,глупости, нравственной распущенно-сти или психологическом расстрой-стве». Это цитата из статьи Брета Сте-фенса в The Wall Street Journal. Вы раз-деляете его мнение?Провокационное заявление, но я тоже счи-таю, что мы небрежно обращаемся с на-шим климатом выбрасывая огромныеобъемы парниковых газов в атмосферу.Сжигая углеводороды в виде нефти илиугля, мы выбрасываем обратно в атмо-сферу CO2, который был взят из нее мил-лионы лет назад. Это оказывает негативноевлияние на климат, и нам благоразумнопринять меры против этого влияния.

11. На самом деле, говоря о вопросахэкологии и контроля за выбросами, чтометаллургия делает в этом отношении?

Мы не имеем права разглашать информа-цию о наших контрактах, но можно ска-зать, что мы недавно получили заказ напоставку самой крупной в мире вакуум-ной системы, когда-либо входящей в ком-плект поставки. Эта механическая вакуум-ная система для 150-т установки циркуля-ционного вакуумирования (RH дегаза-тора) будет иметь эффективную произво-дительность откачки более 600 тыс. м³/ч.

6. «Алюминий всегда будет превосхо-дить сталь в отношении веса и братьверх по показателю жесткости», – за-явил главный технолог Alcoa Рей Кил-мер, говоря о применении алюминия вавтомобилестроении. Что Вы думаете отаком сравнении стали с алюминием?Объемы стали в современных автомоби-лях будут снижаться за счет замещенияболее легкими материалами, такими какалюминий или композиты. С другой сто-роны, качество применяемой стали будетповышаться и весьма вероятно, что она впроцессе производства потребует прове-дения вакуумной обработки, что являетсядля производителя вакуумных продуктовхорошей тенденцией.

7. «Несмотря на расширенное проник-новение алюминия, транспортныесредства будут по-прежнему преиму-щественно производиться из стали», –сказал Дик Шульц из компании DuckerWorldwide. Вы согласны с этим?

Уве Зоеллиг (Uwe Zo..ellig), руководитель

сектора глобального маркетинга компании

Oerlikon Leybold Vacuum, Германия


ИНТЕРВЬЮ НОМЕРА: OERLIKON 13


Ситуация улучшается, но недостаточнобыстро. Особенно в странах с высокимизагрязняющими выбросами, такими какКитай или Индия, где шаги по сокраще-нию выбросов парниковых газов должныбыть усилены.

12. В своих отношениях с производи-телями стали ощущаете ли Вы их по-требность в таких компаниях, как Oer-likon Leybold Vacuum, чтобы внедрятьпрогрессивные решения по энергоэф-фективности и устойчивости? Если да,то что Вы можете им предложить?Сама идея использования механическихвакуумных насосов обусловлена сокраще-нием текущих производственных затрат.С помощью этих современных систем мыобеспечиваем производителям стали эко-номию значительного количества энер-гии, а следовательно, соответствующеесущественное снижение выбросов CO2металлургического завода.

13. Как быстро черная металлургия от-реагировала на «зеленую политику» вплане реализации более экологическиприемлемых производственных про-цессов?Самая большая проблема для черной ме-таллургии заключается в отсутствии еди-ной «зеленой политики» во всем мире.Производители в регионах с более высо-кими требованиями по сокращению вы-бросов парниковых газов или пыли чув-ствуют несправедливость, поскольку онидолжны конкурировать с международ-ными конкурентами, которые не придер-живаются таких требований. Во время«поиска стран с низкими затратам» меж-дународная политика должна обеспечи-вать гармонизацию единых требованийпо всему миру. Ситуация улучшается, ноне так быстро, как хотелось бы, и она бу-дет требовать глобальной координации.

14. Где Oerlikon Leybold Vacuum лиди-рует с точки зрения технологии про-изводства стали?Мы производим самое инновационное ре-шение механических вакуумных систем длявакуумной дегазации стали и предлагаемнаивысшую производительность системы засчет объединения наиболее современных насегодняшний день вакуумных компонентовс самыми компактными и малошумнымирешениями. Наши вакуумные системы отли-чаются высокой энергоэффективностью идоступны металлургам по разумным инве-стиционным затратам.

15. Как Вы оцениваете развитие ком-пании Oerlikon Leybold Vacuum в сред-несрочной перспективе?Мы стремимся оставаться ведущим гло-бальным поставщиком вакуумных систем,используемых для вакуумной дегазациистали по всему миру.

16. Китай доминирует в глобальномпроизводство стали с почти половинойобщего объема производства. Какчерная металлургия должна реагиро-вать на эту ситуацию?Западный мир должен оставаться конку-рентоспособным за счет инноваций. В Ки-тае затраты на оплату труда и энергию бу-дет увеличиваться и вскоре достигнут за-падных уровней. Китайское правительствохочет продвинуть Китай от производителяс низкими издержками к нации с высокойконкурентоспособностью и техническисложным производством. С одной сто-роны, это ставит под угрозу существующихпоставщиков стали за пределами Китая, нос другой стороны, все производители будутбороться с тем же оружием, и выживут по-ставщики продукции высокого качества.

17. Китайцы по-прежнему в значи-тельной степени зависят от западныхтехнологий производства стали. Каковопыт работы Oerlikon Leybold Vacuum вчерной металлургии Китая?В Китае есть много производителей ва-куумных компонентов, но до сих пор онивсе еще находятся на более низком техни-ческом уровне. Но они быстро обучаются,и мы видим растущую конкуренцию вобласти более требовательных приложе-ний. Чему мы можем поучиться у китай-цев, так это производству продуктов, ко-торые просто обеспечивают желательныетребования конечного пользователя, и неболее того. Наши инженеры часто стре-мятся создавать идеальные продукты сфункциями, которые большинство клиен-тов не могут использовать.

18. Где вы видите наибольшее разви-тие инноваций с точки зрения про-изводственной технологии – в вы-плавке стали, внепечной обработкеили далее по линии обработки?

Мы участвуем только в секторе внепеч-ной обработки стали, конкретно только ввакуумной обработке стали, поэтому уменя широкого вида на это. Насколько ямогу судить, большинство вакуумныхпроцессов для внепечной обработки раз-вивались на протяжении десятилетий.Инновации приходят мелкими шагами, ипродвигаются более развитыми систе-мами управления технологическими про-цессами или новыми продуктами, та-кими как механические вакуумные на-сосы.

19. Насколько оптимистично будущеемировой черной металлургии и какиепроблемы стоят перед глобальнымипроизводителями в краткосрочной исреднесрочной перспективе?Производство массовых видов стали бу-дет снижаться, а поставщики продолжатконсолидацию. Поставщики должнынайти свою прибыльную нишу в поставкахспециальных сталей.

20. Компания Oerlikon базируется вШвейцарии, а что происходит со ста-лью в этой стране?Oerlikon базируется в Швейцарии, но Ley-bold Vacuum базируется в Германии. Евро-пейская металлургия испытывает давле-ние со стороны растущего числа междуна-родных конкурентов, жестких требованийпо контролю выбросов в Европе и повы-шения цен на энергоносители. Мы не ви-дим инвестиций в стали с низким уровнемхарактеристик, а только в развитие специ-альных сталей, что позволяет нашим мест-ным производителям дифференциро-ваться на основе их чрезвычайно высокиххарактеристик.

21. Помимо крепкого кофе, что ме-шает Вам спать по ночам?Я не пью кофе, поэтому это не моя про-блема. Я пытаюсь использовать мои ночидля отдыха от частых дней со стрессом, ядовольно хорошо отключаюсь после ра-боты, поэтому в основном я сплю хорошо.Тем не менее, при работе над новым исложным проектом может случиться, что япросыпаюсь ночью, полон идей. Тогда явстаю и присаживаюсь за стол на пять ми-нут, чтобы сделать короткие заметки. Сде-лав это, я, как правило, могу успокоитьсяи быстро вернуться ко сну.

22. Если бы Вы обладали сверхмощ-ностью, как бы Вы использовали этодля улучшения черной металлургии?Я хотел бы использовать сверхмощностьдля резкого сокращения загрязняющих ат-мосферу выбросов. Я провел много вре-мени в Китае, где у меня было трудноевремя из-за хода строительства рядом смоей гостиницей, а также плотного смога.Имея такую мощь, можно было бы многосделать для сохранения окружающейсреды, и будущее наших детей было бычудесным. n


Научно-исследовательские работы обеспечиваютповышенную коррозионную стойкость стали

Научно-исследовательские работы обеспечиваютповышенную коррозионную стойкость стали

СПЕЦИАЛЬНЫЕ И НЕРЖАВЕЮЩИЕ СТАЛИ14


Постоянное совершенствование уровня производства и стремление к повышению эффективности производства и техно-логических установок обеспечивают непрерывный процесс вложений в исследования и разработку новых материалов –то, что компания Sandvik считает важнейшим направлением своей деятельности.

Эдуардо Переа*

СТРЕМЛЕНИЕ к исследованию, разра-ботке, тестированию и внедрению новогопоколения марок нержавеющей стали яв-ляется ключевым направлением для того,чтобы промышленные предприятия моглиприменять самые эффективные мате-риалы для максимизации эффективностипроизводства, сокращения заводских цик-лов технического обслуживания и затратна весь цикл эксплуатации оборудования.

Развитие дуплексных и супердуплекс-ных нержавеющих сталей обеспечилорост эксплуатационных возможностей,они теперь широко используются по всемумиру во многих наиболее требовательныхприложениях.

Стандартные дуплексные стали уже бо-лее 30 лет широко и успешно работают вагрессивных хлорсодержащих средах привысоких температурах. Однако ужесточе-ние требований к установкам и оборудо-ванию, особенно работающим в морскойводе с использованием хлорирования,ясно показало, что требуется новая маркастали, которая смогла бы выдерживатьболее тяжелые условия эксплуатации.

Введение компанией Sandvik (Санд-вик) марки нержавеющей стали SAF 2507(UNS S32750) обеспечило существенноеповышение стойкости против питтинговой(точечной) и щелевой коррозии посравнению со стандартными дуплекснымимарками. Эта сталь оказалась отличнымматериалом для применения в морскихприложениях, таких как защитная обо-лочка кабелей и охладители, использую-щие хлорированную морскую воду. Темне менее, в некоторых приложениях, та-ких как теплообменники и конденсаторы

щих средах. Эта марка становится идеаль-ным материалом для применения в мно-готрубчатых теплообменниках для перера-батывающих отраслей промышленности(нефтеочистительных, нефтехимических ихимических заводах), особенно там, гдеиспользуется горячая морская вода.

Химический составВысокая коррозионная стойкость SandvikSAF 2707 HD обеспечивается в основном

с использованием горячей морской воды,где наблюдаются высокие отложения вме-сте с щелевой коррозией, никелевыесплавы оставались преимущественнымвыбором.

Следующее поколениенержавеющих сталейС целью улучшения этой ситуации компа-ния Sandvik (Сандвик) активно проводиланаучные исследования по разработке ивнедрению следующего нового поколениянержавеющей стали с существенно повы-шенной коррозионной стойкостью.

Результатом стало введение SandvikSAF 2707 HD (UNS S32707) – высоколе-гированной дуплексной (аустенитно-фер-ритной) нержавеющей стали, получившейназвание гипердуплексная сталь, котораяпоказывает беспрецедентную стойкость кточечной и щелевой коррозии в сравне-нии с другими дуплексными маркамистали, а также лучший или эквивалентныйуровень коррозионной стойкости всравнении со многими никелевыми спла-вами, особенно при работе в хлорирован-ной морской воде.

Внедрение гипердуплексной нержа-веющей стали существенно расширило ха-рактеристики материала за рамки диапа-зона существующих супердуплексных ма-рок. Новая марка показывает более высо-кую коррозионную стойкость в хлоридныхрастворах по сравнению с супердуплекс-ными нержавеющими сталями SAF 2507(UNS S32750) и 6Mо аустенитными не-ржавеющими сталями UNS S31254, хо-рошо подходит для использования вагрессивных кислотных и хлорсодержа-

* Eduardo Perea – руководитель отдела глобального маркетинга, компания Sandvik Materials Technology, Швеция

Исследования и разработки – центральное

звено в обширной программе развития мате-

риалов компании Sandvik, Швеция


СПЕЦИАЛЬНЫЕ И НЕРЖАВЕЮЩИЕ СТАЛИ 15


за счет ее химического состава (табл. 1) иуровней содержания хрома, молибдена иазота.

Хром – наиболее распространенныйэлемент, который повышает стойкостьнержавеющих сталей, как к общей, так и клокальной коррозии (табл. 2). Длясравнения, никель-хромовый сплав типа625 содержит 21 % Cr, и супердуплекснаясталь Sandvik SAF 2205 содержит 22 % Cr.27 % Cr в составе Sandvik SAF 2707 HDобеспечивает материалу превосходнуюкоррозионную стойкость.

Sandvik SAF 2707 HD содержит относи-тельно низкий процент (4,8 %) молибденапо сравнению со многими никелевымисплавами, такими как сплав 625, которыйсодержит до 10 % Мо. Содержание 4,8 %Мо больше похоже на супердуплексныемарки стали, такие как Sandvik SAF 2205,которая содержит 3,1 % Мо. Гиперду-плексные марки имеют сбалансированныйхимический состав, содержащий 50 %ферритной и 50 % аустенитной фазы, чтоимеет решающее значение для обеспече-ния превосходной стойкости против точеч-ной и щелевой коррозии в хлоридсодер-жащих средах, таких как морская вода,нейтральные соли и рассолы.

Химический состав обеспечивает болеезначительные преимущества в сравнениис изменениями микроструктуры и неста-бильностью в никелевых сплавах. Никельоказывает слабое влияние на коррозион-ную стойкость нержавеющей стали, но онявляется важным стабилизатором аусте-нита. Поскольку азот также стабилизируетаустенитную фазу, содержание никеля вSandvik SAF 2707 HD можно сохранитьниже 6,5 %. Это обеспечивает стали ду-плексную (аустенитно-ферритную) микро-структуру с улучшенными механическимии физическими свойствами, легкостью ме-ханической обработки.

териала к точечной и щелевой коррозии вхлоридных средах. Новая марка обес-печивает номинальное значение PRE = 48,что значительно выше, чем у доступных внастоящее время супердуплексных не-ржавеющих сталей.

В табл. 1 приведен номинальный хи-мический состав этого класса стали всравнении с хорошо известной маркой су-пердуплексной нержавеющей стали типаSandvik SAF 2507.

КоррозияВесь опыт, полученный при разработкепредыдущих марок стали, был применендля оптимизации эксплуатационных ха-рактеристик, в частности, в хлоридсодер-жащих средах.

Как упоминалось ранее, точечная ищелевая коррозии могут быть более опас-ными, чем общая коррозия. Эти виды кор-розии часто остаются незамеченными донаступления перфорации и прорыва тру-бок в теплообменнике, что приводит к от-казу всей системы.

Для того чтобы оценить эксплуата-ционные характеристики и, что болееважно, устойчивость к коррозии и пригод-ность для применения в конкретных при-ложениях, на стадии разработки новоймарки были проведены обширные иссле-дования.

В соответствии с ASTM G48Т для не-ржавеющей стали применяют тяжелыйтест на точечную и щелевую коррозии в6 % FeCl3. В модифицированном вариантесталь SAF 2707 HD выдерживали в этомрастворе со ступенчатым повышениемтемпературы на 2,5 °C/24 часа, пока ненаблюдалась коррозия. Полученные дан-ные определили критическую темпера-туру точечной коррозии (СРТ) для SAF2707 HD как 97,5 °C. Для супердуплекс-ной марки SAF 2507 этот показатель со-ставляет около 80 °C.

Гипердуплексные нержавеющие стали,такие как Sandvik SAF 2707 HD, предна-значены для работы в высококоррозион-ных условиях. Первоначально они былиразработаны в качестве продвинутогокласса для замены супердуплексной стали,но показатели гипердуплексных марококазались существенно лучше, чем ожида-лось. Тесты ясно показали, что новая стальможет стать альтернативой никелевымсплавам для применения в агрессивныхсредах, как высокопрочный, корро-зионно-стойкий и экономичный материал.

Повышенная стойкость к питтинговойи щелевой коррозии является прямым ре-зультатом сочетания в составе сталихрома, азота и молибдена. Важным в ду-плексном материале является то, чтозначения эквивалента стойкости противпиттинговой коррозии (PRE) в хлоридныхсредах для обеих фаз аналогичны, что ипредотвращает коррозионную атаку в сла-бейшей фазе. Значение эквивалента PRE =% Cr + 3,3 х % Mo + 16 х % N (по массе)показывает ранжирование стойкости ма-

Рис. 1. Критическая температура питтинговой

коррозии CPT (в модифицированном тесте

G48A и «Зеленая смерть») и критическая темпе-

ратура щелевой коррозии (для образцов с над-

резами по MTI-2)

Рис. 2. Критическая температура питтинговой

коррозии при различных концентрациях (от 3

до 25 %) хлорида натрия (потенциостатическая

оценка при + 600 мВ SCE с обработкой поверх-

ности наждачной бумагой 220)

0 5 10 15 20 25NaCl, %

UNS S32507

SANDVIK SAF 2707 HD

100

90

80

70

Крит

ичес

кая

т-ра

CPT

, ˚C

при

600

мВ

SCE

0 20 40 60 80 100CH3COOH, % (по массе)

SANDVIK SAF 2707 HD

120

100

80

60

Тем

пера

тура

, ˚C

Таблица 2. Химические составы сплавов наиболее распространенных марок нержавеющей стали

Марка стали ASTM UNS %Cr %Mo %N PRESandvik 3R12 304L S30403 18 – – 18

Sandvik 3R60™ 316L S31603 17,5 2,6 – 26

Sandvik SAF 2304 – S32304 23 0,3 0,1 26

Sandvik 3R64 317L S31703 18,5 3,1 – 29

Sanicro 41 – N08825 20 2,6 – 29

Sandvik 2RK65 ‘904L’ N08904 20 4,5 – 35

Sandvik SAF 2205 – S31803 22 3,1 0,2 35

Sanicro 28 – N08028 27 3,5 – 38

Sandvik 254 SMO™ – S31254 20 6 0,2 43

Sandvik SAF 2507 – S32750 25 4 0,3 43

Sandvik SAF 2707 HD – S32707 27 4,8 0,4 48

Alloy 625 – N06625 21 9 – 51

Alloy C–22 – N06022 22 13 – 65

Alloy C–276 – N10276 15 16 – 68

Таблица 1. Номинальный химический состав нержавеющих сталей Sandvik SAF 2707 HD и Sandvik SAF 2507 (% по массе)

Марка стали Sandvik UNS C Sl Mn P S Cr Ni Mo Прочие PREСупердуплексная SAF 2507 S32750 ≤0,030 ≤0,8 ≤1,2 ≤0,035 ≤0,015 25 7 4 N=0,3 43

Гипердуплексная SAF 2707 HD S32707 ≤0,030 ≤0,5 ≤1,5 ≤0,035 ≤0,010 27 6,5 4,8 N=0,4 Co=10 480




Испытания на щелевую коррозию про-водили с искусственными царапинами натестовых образцах. Здесь также критиче-ская температура щелевой коррозиизначительно выше (рис. 1), чем для SAF2507. Эта форма коррозии развивается внебольших надрывах на металле и можетбыть найдена во фланцевых соединениях,под отложениями, на поверхности или впорах сварных швов.

Потенциостатические испытания с при-ложением напряжения 600 мВ проводилис насыщенным хлористой ртутью электро-дом (SCE) в растворах с различной кон-центрацией (от 3 до 25 %) хлорида нат-рия (NaCl) и нейтральным рН. Полученнаяпотенциостатическая диаграмма пред-ставлена на рис. 2. Хотя напряжение 600мВ и не является нормальным для прило-жений, содержащих хлориды, возмож-ный нагрев хлоридсодержащих сред втехнологических потоках на нефтепере-гонных заводах или природной хлориро-ванной морской воды обычно может бытьвыше, чем критические температуры то-чечной коррозии (CPT), полученные в этихиспытаниях.

Для оценки потенциально возможногоуровня коррозионной стойкости SAF 2707HD в кислотных, рН-низких, хлоридныхрастворах, был использован тест «GreenDeath» («Зеленая смерть») с выдержкой в

растворе (1 % FeCl3 + 1 % CuCl2 + 11 %H2SO4 + 1,2 % HCl). Из результатов(рис. 1) видно, что значение CPT новоймарки стали выше на 25 °C по сравнениюс SAF 2507 и на 27,5 °C по сравнению состалью 6Mо+N.

Срок службы любой нержавеющейстали может быть ограничен общей кор-розией. Как показано на рис. 3 и 4, ги-пердуплексный класс обладает повышен-ной стойкостью к коррозии в органиче-ских кислотах (муравьиной кислотеHCOOH и уксусной кислоте СН3СООН).Это делает его конкурентоспособной аль-тернативой высоколегированной аусте-нитной нержавеющей стали и сплавов наоснове Ni. Стандартный аустенитный ма-териал подвергается коррозии с высокойскоростью.

Коррозионное растрескивание под напряжениемВ промышленных процессах одной изнаиболее серьезных форм коррозии яв-ляется коррозионное растрескивание поднапряжением (SCC), которое может при-вести к быстрому разрушению материала.Коррозионное растрескивание стандарт-ных аустенитных марок может наблю-даться при относительно низких уровняххлорида. Супердуплексные нержавеющиестали могут преодолеть эту проблему. Ре-

зультаты тестов (рис. 5) подтверждают,что SAF 2707 HD показывает отличнуюкоррозионную стойкость к хлориду дажепри высоких температурах.

Образцы тестировали в течение шестинедель при прокачке через испытательнуюкамеру свежего раствора NaCl. Испытанияне показали никаких признаков корро-зионного растрескивания до 1000 ppmCl–/300 °C и 10000 ppm Cl-/250 °C. Этодоказывает, что SAF 2707 HD обеспечи-вает идеальную стойкость против корро-зии в среде с хлоридом в критическихприложениях теплообменников для неф-теперерабатывающей промышленности.

Механические свойстваСтруктура дуплексной стали SAF 2707 HDобеспечивает предел текучести примернов два раза выше, чем у аустенитной не-ржавеющей стали с аналогичным сопро-тивлением питтинговой коррозии. Повы-шенная прочность стали позволяет суще-ственно уменьшить толщину стенки трубтеплообменников, снизить вес и затратына монтаж.

Показатели прочности бесшовных трубтеплообменников в отожженном состоя-нии: Предел текучести Rp0,2 не менее 700МПа; Предел прочности Rm 920-1100МПа; Удлинение не менее 25 %; Твер-дость не менее 34 HRC.

Тесное взаимодействие с клиентами включает

их знакомство с производством

Современный трубный стан компании Sandvik в Сандвикене (Швеция) – один из немногих подоб-

ных специализированных станов в мире

Рис. 3. Изокоррозионная диаграмма в есте-

ственно аэрированной муравьиной кислоте.

Кривая представляет скорость коррозии 0,1

мм/год в застойном растворе тестирования

Рис. 4. Изокоррозионная диаграмма в есте-

ственно аэрированной уксусной кислоте. Кри-

вая представляет скорость коррозии 0,1 мм/год

в застойном растворе тестирования

Рис. 5. Стойкость к коррозионному растрески-

ванию под напряжением (SCC) в нейтральном

растворе хлорида с содержанием примесей

кислорода (8 ppm)

0,0001 0,001 0,01 0,1 1 10Cl-, % (по массе)

SANDVIK SAF 2707 HD

UNS N08028

304/304L

316/316L

300

250

200

150

100

50

Тем

пера

тура

, ˚C

-225 -175 -75 -25 0 25 75 125Температура, ˚C

Продольное сечениеПоперечное сечение

Ударная вязкость стали Sandvik SAF 2707 HD (по Шарпи на образцах 10 x10 мм с V-образным надрезом)

400

300

200

100

0

Удар

ная

вязк

ость

, Дж

Температура, ˚C

UNS S32507SANDVIK SAF 2607 HD

Время тестирования: 1000 часов. Приложенное напряжениеравно условному пределу текучести при температуре испытания

CPTG48

CCT

CPTзеленая

смерть


СПЕЦИАЛЬНЫЕ И НЕРЖАВЕЮЩИЕ СТАЛИ

Ударная прочностьSandvik SAF 2707 HD предлагает высокуюударную прочность. Рис. 6 иллюстрируетударную вязкость (J) в диапазоне темпе-ратур от -200 до 100 °C. Образцы разме-ром 200х13 мм отбирали в продольном ипоперечном направлениях после горячейэкструзии и отжига трубы. Как и другиедуплексные нержавеющие стали с фер-ритной базовой матрицей, сталь SAF 2707HD охрупчивается из-за разложения фер-ритной фазы как при низких, так и при вы-соких температурах (охрупчивание при475 °C). Полный диапазон рабочих темпе-ратур стали составляет от -50 до 300 °C.

Изготовление и сваркаВысокая пластичность этого класса сталиозначает отсутствие каких-либо особыхтребований для процессов специализиро-ванного изготовления. Усилие, необходи-мое для изгиба выше, чем для стандарт-ных аустенитных нержавеющих сталей,что является естественным следствием бо-лее высокого предела прочности. Холод-ная гибка может быть осуществлена с по-мощью обычных методов изгиба, а высо-кая пластичность позволяет изгибать ма-териал с очень малым радиусом, что и де-лает его идеальным для производствабесшовных трубок теплообменников. Дляраскатки бесшовных трубок в трубных до-сках теплообменников могут применятьсяобычные методы, однако потребуетсяприложение более высокого начальногоусилия в одностадийном процессе.

В условиях работы кожухотрубных теп-лообменников в среде с высокой концент-рацией хлоридов трубные пучки должныбыть приварены к трубным доскам, чтобыснизить риск щелевой коррозии.

Этот класс стали отличается хорошейсвариваемостью, а аустенитные преобра-зования в зоне термического воздействияобеспечивают получение сварного шва свысокой прочностью и отличной корро-

зионной стойкостью. Рекомендуетсясварка TIG в среде защитного газа с до-бавками азота и использование присадоч-ного металла для получения сварного швас оптимальной коррозионной стойкостьюи высокими механическими свойствами.

Промышленная проверкаНовая марка нержавеющей стали, разра-ботанная и созданная для повышения экс-плуатационной эффективности и продле-ния срока службы кожухотрубных тепло-обменников, работающих с очень агрес-сивными средами, проверена в промыш-ленности и доказала значительное про-дление срока службы.

Для проверки стали и получения про-мышленной справочной информации оработе трубок теплообменников из сталиSandvik SAF 2707 HD в различных прило-жениях провели долговременную оценкуих работы в нефтеперерабатывающейпромышленности.

Несколько лет назад в теплообменникенасоса в верхней части установки атмо-сферной колонны НПЗ в США были смон-тированы трубные пучки из гипердуплекс-

ной стали Sandvik SAF 2707 HD. Предыду-щие трубные пучки из углеродистой сталиимели срок эксплуатации около девятимесяцев, испытывали большие проблемыиз-за повышенной коррозии от воздей-ствия хлоридов и низкокачественной сы-рой нефти. Новые трубные пучки из сталиSandvik непрерывно работают без про-блем до настоящего времени. n

Контакты:

www.smt.sandvik.com/tube

Рис. 6. Диаграмма работы разрушения для

Sandvik SAF 2707 HD при испытании стандарт-

ных образцов 10x10 мм по Шарпи с V-образным

надрезом (3 образца при каждой температуре)

CHOOH, % (по массе)

SANDVIK SAF 2607 HD

120

100

80

60

Тем

пера

тура

, ˚C

Просто зарегистрируйтесь на нашем сайте: www.steeltimesint.com/e-newsletter

Получаете ли вы нашу еженедельную рассылку новостей черной металлургии мира?

Получайте бесплатный еженедельный бюллетень новостей прямо на Ваш почтовый ящик и оставайтесь в курсе последних новостей промышленности!




МИРОВОЕ потребление нержавеющейстали, в том числе толстых листов, растетбыстрее любого другого металла. Это под-тверждает рост спроса на горячекатаныетолстые листы типа Quarto (Кварто), про-изводимые индивидуальной прокаткойшироких слябов из нержавеющей сталина толстолистовом реверсивном стане. Та-кие нержавеющие плиты сочетают в себевысокую прочность и коррозионнуюстоикость, что при применении в тяжелыхпромышленных условиях обеспечиваетпотребителю существенную экономию.Они широко используются в нефтяной игазовой промышленности, для изготовле-ния грузовых цистерн танкеров-химово-зов для перевозки химических продуктов,больших резервуаров и емкостей для хи-мической промышленности, где клиентымогут получать максимальную выгоду отприменения толстых листов повышенныхразмеров. Такие размеры листов присварке крупных структур ускоряют и уде-шевляют их окончательную сборку. В рядестран плиты Quarto широко используютдля строительства мостов.

ИнвестицииКомпания Outokumpu за последние годыосуществила ряд инвестиций с целью рас-ширения производства и дальнейшегоукрепления позиций своих толстых листовиз нержавеющей стали на мировомрынке. Инвестиционные программывключали модернизацию толстолистовыхстанов в Дегерфорсе (Швеция) и Нью-Касле (США), а также расширение сетилистовых сервисных центров по всей Ев-ропе (Финляндия, Швеция, Великобрита-ния, Нидерланды, Германия, Франция,Италия) и в Китае.

Недавние инвестиции стоимостью 100млн евро были направлены на реализа-цию программы модернизации производ-ства толстых листов на заводе в Дегер-

форсе, Швеция. Инвестиции и связанныес ними технологические усовершенство-вания повысили эффективность всегопроизводственного процесса. Программавключала установку новой нагреватель-ной методической печи с шагающимибалками, роликоправильной машины дляправки толстых листов в холодном состоя-нии, двух печей периодического дей-ствия, линии закалки, рольгангов-холо-дильников, множество улучшений в ли-нии отделки плит.

Сегодня этот завод Outokumpu яв-ляется крупнейшей в мире производ-ственной площадкой по выпуску толсто-листового проката из нержавеющей стали.Но самым важным результатом стали пре-имущества, обеспечиваемые клиентам засчет расширения сортамента и повышениякачества специализированных видов плитиз нержавеющей стали, сокращения сро-ков поставки при размещении заказов.

Увеличенная мощность и высокое качествоЗначительная доля инвестиций пошла наприобретение и установку новой нагрева-тельной печи с шагающими балками идвух печей периодического действия, ко-торые позволили увеличить пропускнуюспособность стана на 30 % до 155 тыс.

т/год и снизить экологически вредные вы-бросы. Новые нагревательные печи поз-воляют более точно регулировать темпе-ратуру нагрева, что обеспечивает высокуюоднородность характеристик и качествоотделки готовых стальных плит. Это осо-бенно важно для клиентов, использующихспециальные марки аустенитных нержа-веющих сталей (типа 254 SMO® или EN1,4547/UNS S31254) и аустенитно-фер-ритные марки сталей по номенклатуреOutokumpu: LDX 2101® (EN 1,4162/UNSS32101) и LDX 2404® (EN 1,4662/UNSS82441), называемые дуплексными.

Новое оборудование сокращает про-изводственный цикл, повышает гибкостьпроизводства и обеспечивает экономиюэнергии. Для поддержания оптимальнойгибкости производства существующаянагревательная печь была также осна-щена новой системой автоматической за-грузки слябов. Гибкость производствачрезвычайно важна в условиях нагревапод горячую прокатку слябов различныхразмеров по толщине и ширине, разли-ваемых из 60 марок нержавеющих ста-лей (с вариациями составов сплава попросьбе клиентов – более 300 различныхвидов стали).

Новые печи периодического действияпозволили внедрить технологию «го-

Финская металлургическая компания Outokumpu недавно завершила программу модернизации завода по выпуску

горячекатаного толстолистового проката из нержавеющей стали в Дегерфорсе (Degerfors), Швеция. Инвестиционный

проект обеспечил снижение производственных затрат и расширенный спектр преимуществ для потребителей

нержавеющих толстых листов по всему миру, утверждает Бернд Беккерс*.

Поднимая толстолистовой нержавеющий прокат на новый уровень

*Bernd Beckers – руководитель отдела маркетинга нержавеющих сталей, компания Outokumpu, Финляндия

Рольганг-холодильник для передачи

горячекатаных толстых листов

Таблица. Программа толстолистовых становкомпании Outokumpo по выпуску толстыхнержавеющих листов Кварто

Макс. размер/Завод

Degerfors, Швеция

New Castle, США

Толщина 110 мм (до 130 мм) 150 мм/6"

Ширина 3200 мм 3650 мм/140"

Длина 13500 мм 10660 мм/420"


СПЕЦИАЛЬНЫЕ И НЕРЖАВЕЮЩИЕ СТАЛИ 19


рячего посада», когда еще горячие плитысразу после финального прохода на тол-столистовом стане немедленно проходяттермическую обработку, что позволяетэкономить энергию. Кроме этого, в рабо-чем пространстве новой печи периодиче-ского действия установлена специальнаяотражающая перегородка. При необходи-мости повышения гибкости производстваэтой перегородкой можно разделить печьна две независимо регулируемые зонынагрева, что позволяет одновременно на-гревать в печи плиты из двух различныхмарок стали. Это уникальное решениекомпании Outokumpu.

Улучшенная плоскостность –легче сваркаПлоскостность плит оказывает существен-ное влияние на процесс механической об-работки боковых кромок и последующийпроцесс сварки, которые проходят боль-шинство плит. Для достижения наилучшейплоскостности была установлена новаядевятироликовая машина для правки тол-стых листов в холодном состоянии. Хо-лодная правка является заключительнымшагом процесса термообработки и обес-печивает высокую плоскостность термиче-ски обработанных листов.

Новая роликоправильная машинаобеспечивает плоскостность толстых ли-стов класса S. Каждый ее ролик можетбыть индивидуально настроен для правкилистов любых размеров и марок стали,что важно, например, при изготовлениитанкеров, где требуется стабильная об-резка кромок. Плоская плита легче под-вергается механической обработке илучше сваривается, когда края плотно по-догнаны друг к другу для сварки.

Более быстрая обработка заказовПлиты Quarto также могут поставлятьсяклиентам с точно заданными размерами изаранее механически обработанными не-посредственно на заводе боковыми кром-ками. Это предложение от компанииOutokumpu не имеет аналогов в мире.Установленные в линии отделки новыеагрегаты обеспечили лучшую логистику ирасширенную пропускную способность,что будет способствовать дальнейшему

шение. Это не так. Коррозия также требуетзатрат. Предоставление правильноймарки нержавеющей стали с учетом об-щих затрат на весь жизненный цикл инве-стиций, может быть экономически конку-рентоспособным решением.

Дуплексные нержавеющие стали, на-пример, используют более рентабельныйсостав легированного сплава (меньше ни-келя и более высокое содержание азота),что обеспечивает лучшие цены, чем у ста-лей аустенитного класса. Кроме того, в до-полнение к повышенной стойкости к кор-розионному растрескиванию под напря-жением, дуплексные марки также предла-гают более высокую механическую проч-ность (более чем в два раза выше, чем устандартных марок аустенитных нержа-веющих сталей или обычных углероди-стых сталей).

Основным преимуществом таких ста-лей (рис. 1) является снижение весастальных конструкций за счет уменьшениятолщины применяемого материала. Этистали успешно используется в таких при-ложениях, как напорные трубопроводы внефтегазовой промышленности и мор-ских платформах, большие стационарныерезервуары для целлюлозно-бумажнойпромышленности, а также для изготовле-

сокращению цикла изготовления кон-струкций у клиентов.

Сервисные центры по всей Европе иАзии предоставляют клиентам множествоуслуг с добавленной стоимостью. Листо-вые сервисные центры работают со-вместно с прокатными цехами и клиен-тами, чтобы предложить им разнообраз-ные технологические решения, такие какразмерная резка, сварка и механическаяобработка, которые облегчают последую-щие операции сборки у заказчика. Соче-тание возможностей толстолистового че-тырехвалкового стана в Дегерфорсе и сетилистовых сервисных центров позволяетклиентам по всему миру выбирать междупрямыми поставками с прокатных станови поставками с предварительной подго-товкой через листовые сервисные центры.Совместно они предлагают клиенту широ-кий спектр продуктов, наилучшую техни-ческую поддержку, очень высокое каче-ство листов и надежную доставку в гло-бальном масштабе.

Правильный выбор марки сталиПравильный выбор класса нержавеющейстали может принести клиенту существен-ные выгоды. Нержавеющая сталь иногдарассматривается как дорогостоящее ре-

Рис. 1. Позиционирование дуплексной стали – отличное сочетание проч-

ности и коррозионной стойкости под напряжением

600

500

400

Пре

дел

теку

чест

и R p

02[М

Па]

Коррозионная стойкость, критическая температура точечной коррозии (CPT)

Г/к рулоны

300

200

150

Загрузочная машина

в работе

Аус

тени

тны

еД

упле

ксны

е

Штабели готовых плит с механически обрабо-

танными кромками на складе в Дегерфорсе




Рис. 2. Позиционирование микролегированной

жаропрочной стали MA в сравнении с другими

жаростойкими нержавеющими сталями

Высо

кая

стой

кост

ь к

полз

учес

тиН

изка

я ст

ойко

сть

к по

лзуч

ести

Низкая относительнаястоимость

Высокая относительнаястоимость

253 MA®1.4959

(800HT)

2.4851601HT)

321H304H

309S4828

310S314

ния крупных цистерн или сосудов, рабо-тающих под большим давлением.

Потенциал экономии веса в сочетаниис высокой коррозионной стойкостью,меньшим объемом обслуживания, исклю-чением необходимости применения за-щитных покрытий или антикоррозионныхсистем, обеспечивает базу для более эко-номически эффективных решений посравнению с углеродистой сталью, осо-бенно, когда учитывается общая стои-мость жизненного цикла изделия.

Подобные преимущества наблюдаютсяи в области жаропрочных и жаростойкихнержавеющих сталей. Микролегирован-ная жаропрочная сталь 253 MA® (EN1,4835/UNS S30815) была специальноразработана для превосходного противо-стояния ползучести и окислению при тем-пературах до 1100 °C. Это достигается пу-тем добавления в сталь ряда важных ле-гирующих элементов, которые обеспечи-вают превосходные показатели в широ-ком спектре применений при высокихтемпературах (рис. 2). Прямая экономия

Нагрев горячекатаной плиты

в новой печи термообработки в Дегерфорсе

может быть достигнута за счет сниженияобъема необходимого материала приприменении стали 253 MA® по сравне-нию, например, со сталью 310S (EN1,4845), благодаря повышенной прочно-сти 253 MA®. Косвенную экономию такжеобеспечивает повышение срока службыкомпонентов. Стабильность цен также до-стигается для 253 MA® с меньшим содер-жанием никеля по сравнению с 310S.

В конечном счете, выбор марки сталидля конкретной области применения бу-дет зависеть от ряда факторов: стандартовпроектирования, требований к корро-зионной стойкости и прочности, влиянияокружающей среды.

Компания Outokumpu является при-знанным в мире поставщиком с техниче-ской поддержкой клиентов и непрерыв-ным развитием новых продуктов, техни-ческая команда компании обеспечит по-мощь пользователям и изготовителям ввыборе стали, установке, эксплуатации итехническом обслуживании своих прило-жений из нержавеющей стали.

Примеры поставокВ марте 2014 г. компания Outokumpu под-писала контракт на поставку до 2016 года22 тыс. т листового проката из дуплекснойнержавеющей стали типа 2205® для обо-рудования нового газового месторожде-ния в Омане. Такая сталь с отличнымикоррозионностойкими и механическимисвойствами идеально подходит для усло-вий работы в кислой среде сырого при-родного газа. Толстые листы и полосы изнержавеющей стали пойдут на изготовле-ние сварных труб, предназначенных длятранспортировки добытого газа на заводпо производству сжиженного газа (СПГ) итерминалы отгрузки.

Outokumpu также поставит 12,250 тплит Кварто из дуплексной стали 2205®

крупнейшему производителю танкеров-химовозов Stolt Tankers. Эта сталь пойдетна изготовление грузовых цистерн пятитанкеров для транспортировки различныххимических продуктов по всему миру.Контракт включает в себя дополнительнуюопцию для поставки плит еще для трех та-ких танкеров. Эти широкие листы будутизготовлены специально по специфика-ции заказчика с дополнительными услу-гами, такими, как механическая подго-товка кромок под сварку. Применение ду-плексного класса нержавеющей стали вгрузовых танках позволяет снизить вес,обеспечивает высокую коррозионнуюстойкость и высокую прочность, все этисвойства необходимы для безопасной иэффективной морской транспортировкиразличных химических веществ.

Улучшение экологическихпоказателейОбновленное оборудование завода такжеукрепило положение Outokumpu в обла-сти устойчивого развития и экологическойответственности. В дополнение к повыше-нию производственного потенциала ивозможностей, улучшение состояния эко-логии и безопасности труда являютсяключевыми задачами для инвестиций.

Реализация горячего посада горячека-таных листов с температурой 800 °С в но-вую периодическую печь линии термо-обработки обеспечивает энергосбереже-ние до 50 % по сравнению с традицион-ным производством, где листы охлаждаютдо комнатной температуры перед повтор-ным нагревом. Вместе с другими элемен-тами оптимизации энергопотребления иконструкции печи, это позволило снизитьэнергопотребление, выбросы СО2 и окси-дов азота в атмосферу.

Также улучшена система рециркуля-ции воды. Новый завод для очистки иподготовки воды на заводе в Дегерфорсеобеспечивает степень рециркуляцииохлаждающей воды 97 % (до установкинового оборудования показатель воз-врата был 10–15 %). Кроме того, шлампосле очистки воды сегодня повторно на-правляется в плавильный цех, как и ока-лина после процесса пескоструйной обра-ботки толстых листов.

Высокая степень рециклингаПодобные меры позволяют компанииOutokumpu постоянно снижать углерод-ный след и количество отходов, отправ-ляемых на свалку, повышать энергоэф-фективность и долю переработки вторич-ных материалов. Сегодня доля вторичнопереработанных материалов в продукциикомпании из нержавеющей стали состав-ляет 85 %, что выше, чем средний уровеньпо отрасли 65 %. Признанием такого до-стижения стало получение в последниегоды компанией Outokumpu престижныхнаград за устойчивое развитие. n

Контакты:

www.outokumpu.com


ПРОКАТНОЕ ПРОИЗВОДСТВО 21


Новая технология обеспечиваетрост производственной мощности

За последние десятилетия произошли существенные технологические усовершенствования в области прокатки сортовойстали и катаной проволоки, позволившие улучшить качество и состав материала, повысить точность готового профиля,выход годного и общую производительность. Для соответствия этому продвинутому уровню и новым требованиям в линиисортопрокатных и проволочных станов должно быть также развито все последующее оборудование на завершающемэтапе производства. Йенс П. Ниландер*

ОБОРУДОВАНИЕ на заключительных опе-рациях технологического процесса про-катки, обеспечивающее укладку витковна транспортере, формирование бунтов,формовку (обжатие) неплотных бунтов иих плотную обвязку, упаковку и передачуна склад, прошло развитие от относи-тельно простых базовых конструкций доих современного уровня технологиче-ской сложности. В частности, бунтоуклад-чики и/или устройства для обвязки бун-тов проволокой были усовершенство-ваны от машины с механизированнойручной обвязкой до полностью автомати-ческой системы пакетирования и упа-ковки бунтов. Ранние автоматическиебунтоукладчики обжимали неплотныйбунт с заданным давлением и стягивалиего двумя, тремя или четырьмя радиаль-ными обвязками из проволоки илиленты. Последовательность процессауплотнения бунта была довольно грубойи медленной, а сами машины для об-вязки бунтов были большими и тяже-лыми с глубоким и массивным фунда-ментом, что делало их установку слож-ной и дорогой. Машины были нена-дежны, дороги в эксплуатации и обслу-живании, поэтому нередко в конце линиипрокатного стана устанавливали два илитри бунтоукладчика, чтобы обеспечиватьтребуемый объем производства прокат-ного стана, а также еще одну или две «за-пасных» машины, которые работали приостановке на ремонт какой-либо из уста-новленных машин.

В отличие от этого, самый современ-ный бунтоукладчик компании Russula ра-ботает на базе сложного и быстрого про-

временной конструкции машины (см.фото).

Компания Russula в полной мере вос-пользовалась плодами многолетней тех-нологической эволюции в сочетании сприменением новейших инструментовпроектирования. Результатом стало со-временное устройство, основанное напроверенной технологии, с новой ком-пактной и экономичной структурой, под-ходящее для действующих и новых про-ектируемых станов для прокатки сортовойстали и катаной проволоки со смоткой вбунты.

Повышенная производительностьПроизводительность современных бунто-укладчиков растет с совершенствованиемтехнологии сортовых и проволочных ста-

цесса. Он занимает небольшую площадь,имеет малый вес и спроектирован длямелкого и простого фундамента, поэтомуон может быть установлен за несколькодней. В конструкции применены интегри-рованные кодировщики и датчики, управ-ляемые расширенными программами, ко-торые обеспечивают надежную эксплуата-цию, простоту поиска/ устранения неис-правностей и технического обслуживания.Однако путь от первого симметричногоуплотнителя бунтов до самой последнейконструкции с высокими показателямипроизводительности и пропускной спо-собности не был простым. На протяжениидолгих лет разрабатывались многие тех-нические решения, обеспечивающиеулучшение показателей, которые былиусовершенствованы и внедрены в этой со-

*Jens P. Nylander – Finishing end product manager, компания Russula (Испания). E-mail: [email protected]

Современный симметричный бунтоукладчик компании Russula

Рис. 1. Схема горизонтального устройства для пакетирования и обвязки бунтов:

1 – станина с направляющими; 2 – подъемный стол бунта; 3 – подвижная пресс-тележка № 1;

4 – сдвоенные пресс-цилиндры (1-ый блок); 5 – узел обвязки проволокой/МФУ; 6 – узел подачи

обвязочной проволоки; 7 – направляющие сегменты проволоки; 8 – подвижная пресс-тележка

№ 2; 9 – сдвоенные пресс-цилиндры (2-ой блок); 10 – подвижная направляющая рама; 11 – на-

тяжные ролики; 12 – C-крюк (справочно)


ПРОКАТНОЕ ПРОИЗВОДСТВО22


нов. Целевые численные показатели помассе и размерам бунтов, усилию обжа-тия, рабочему циклу обвязки бунта, до-ступности и надежности оборудованиямогут быть измерены и зарегистриро-ваны. Современный прокатный стан такжеожидает и функции, которые не так легкоизмерить: удобство работы оператора,легкость устранения неполадок, простотав обслуживании и строгие стандарты без-опасности. Кроме этого, оборудованиедолжно быть недорогим в эксплуатации,приобретении и установке.

На ранних сортовых и проволочныхстанах небольшие бунты из витков ка-танки подавались на простой конвейери плотно обвязывались рабочими сталь-ной проволокой или лентой. Позжебыли введены полуавтоматические, а затем и полностью автоматизированные –бунтовязальные машины, исключающиеручной труд на этой горячей и опаснойоперации. С ростом производительно-сти прокатных станов (с получением вы-соких и тяжелых бунтов) система смоткив бунты и передачи крюковым конвей-ером становилась все более изощрен-ной. Внедрение многониточных прокат-ных станов, вращающихся двухконсоль-ных оправок и других технологий при-вели к разработке различных типов ре-шений по смотке и обвязке компактныхбунтов.

Первые автоматические пакетиров-щики бунтов имели уникальные кон-струкции, специально разработанныедля каждого стана, чтобы обеспечитьвозможность их совместной работы состоль же специально разработанной си-стемой обработки бунтов. С течениемвремени различные конвейерные си-стемы и укладчики с обжимом под прес-сом стали очень похожими, а наиболееудачные технические решения стали по-вторять и другие поставщики. Это при-вело к стандартизации процесса укладкибунтов и технологии их уплотнения. Двадесятилетия назад было более 20 раз-личных компаний, поставляющих бунто-укладочные машины по всему миру. Од-нако консолидации компаний привели куходу с этого рынка многих поставщиков,и сегодня в этом бизнесе осталось всегонесколько компаний.

не будет полностью выбрано усилие плун-жеров и достигнуто желаемое значениеусилия обжатия.

4. Последовательность подачи проволоки Пресс-тележки № 1 и № 2 поддерживаютзаданное давление/усилие. Узел подачипроволоки начинает вытягивать прово-локу через направляющую замкнутую си-стему до тех пор, пока проволока не вой-дет в оправку бунтовязальной машины.

5. Последовательность обвязки бунтапроволокой Пресс-тележки № 1 и № 2 поддерживаютжелаемое давление. Узел подачи прово-локи начинает плотное натяжение прово-локи, вытягивая ее из направляющей си-стемы с замкнутым контуром. Узел об-вязки перемещается из позиции подачи впозицию обвязки бунта.

6. Последовательность работы натяжногоролика Пресс-тележки № 1 и № 2 поддерживаютжелаемое давление. Натяжной ролик от-крыт.

7. Последовательность обвязки и закруткипроволокиПресс-тележки № 1 и № 2 поддерживаютжелаемое давление. Узел закрутки пово-рачивается в положение обвязки. Головкас проволокой для закрутки поворачива-ется в конечное положение, фиксируемоедатчиком вращения. Узел закрутки вра-щается в противоположном направлениидо остановки, выдвигается цилиндр узлаотрезания. Узел закрутки поворачиваетсяв положение подачи. Зажимающий ци-линдр отводится.

8. Последовательность освобождениябунтаУзел закрутки проволокой возвращается впозицию подачи. Перемещающиеся на-правляющие рамы возвращаются в исход-ное положение. Пресс-тележки № 1 и №2 разъезжаются обратно в исходные поло-жения. Подъемный стол с бунтом опус-кается назад в исходное положение.

9. Последовательность завершения об-вязки бунта

Современный горизонтальный бунтоукладчикПри множестве существующих на рынкетипов машин, большинство бунтоуклад-чиков являются машинами «симметрич-ного типа». На рис. 1 показаны основныекомпоненты современной установки. Кон-струкция «симметричного типа» состоитиз станины с двумя подвижными пресс-тележками с узлами обвязки, которые пе-ремещаются по направлению к поднятомуна крюке бунту с одинаковыми скоро-стями. Поскольку наблюдается одинако-вое перемещение относительно верти-кальной центральной оси, этот тип уплот-нителя бунтов и получил название «сим-метричного».

Последовательность операцийуплотнения (обжатия) и обвязкибунтов

Основные шаги в работесимметричного бунтоукладчикапредставлены ниже:1. Начало обжатия бунта (при исходныхусловиях выполнения) Пресс-тележки № 1 и № 2 начинают по-ступательное перемещение по направ-ляющим от их крайнего положения к вер-тикальной оси уплотнителя бунтов. По-движная «выводящая» рама перемеща-ется от координаты отвода пресс-тележки№ 2 к пресс-тележке № 1. Подъемныйстол перемещается от его исходной пози-ции и входит в контакт с бунтом, подавае-мым на рычаге транспортера.

2. Переходная последовательность про-цесса обжатияПодъемный стол перемещается от поло-жения контакта с бунтом вверх до пол-ностью поднятого положения. Пресс-те-лежки № 1 и № 2 продолжают движениедо тех пор, пока не будет зафиксированрост давления. Подвижная направляющаярама с узлом проводки продолжает дви-жение, как и выше, пока датчик не зафик-сирует контакт с пресс-тележкой № 1.

3. Заключительная последовательностьобжатия Пресс-тележки № 1 и № 2 по-прежнемупродолжают движение, как и выше, пока

Рис. 2. Наиболее распространенная

горизонтальная машина для пакети-

рования и обвязки бунтов


ПРОКАТНОЕ ПРОИЗВОДСТВО 23


Формируется сигнал для конвейерной си-стемы с C-крюком «Безопасно для пере-мещения C-крюка».

Критерии проектированияПодходящая для конкретного прокатногостана бунтовязальная машина должна со-ответствовать определенным критериямпо размерам, производительности и про-дуктам.

Размер бунта определяет физическиеразмеры бунтоукладчика. Входными дан-ными, связанными с размером бунта, яв-ляются: наружный и внутренний диа-метры бунта, высота бунта (до обжатия),масса бунта, максимальная длина и ши-рина C-крюка, высота его перемещениянад уровнем пола.

Производительность определяется до-ступным циклом для системы компакти-рования бунта. Для обслуживания прокат-ного стана с высокой производитель-ностью может потребоваться установкаболее одного бунтоукладчика. Входнымиданными, обеспечивающими производи-тельность, являются: производительностьв т/час, время для центрированияC–крюка, скорость крюкового конвейера.

Вид продукции определяет необходи-мость использования конкретной кон-струкции и определенной последователь-ности работы установки. Входные данные,относящиеся к продуктам: простая катанкаи/или арматура, диаметр катанки/арма-туры, марка стали, температура уплотни-теля.

В дополнение к вышеперечисленнымвходным данным, некоторые клиенты мо-гут отдать предпочтение использованиюдля обвязки бунтов стальной ленты, а нестальной проволоки, задать определен-ную высоту обжатого бунта или включить

требование по объединению двух бунтовв один базовый бунт.

Производительностьгоризонтального бунтоукладчикаПо рассмотренным входным данным вы-бирают в соответствии с конкретными тре-бованиями заказчика подходящую си-стему компактирования и обвязки бунтов.Ниже приведены основные характери-стики наиболее распространенного типапромышленного бунтоукладчика (рис. 2).

C-образный крюк ●Макс. допустимая длина: 4500 мм. ●Макс. допустимая ширина: 200 мм. ● Высота C-крюка над номинальным уров-

нем пола: 1400–1500 мм. ● Номинальная скорость перемещения:

300–400 мм/сек. ● Расстояние между положением пар-

ковки и компактором CL: 2-3 м. ● Время центрирования C-крюка: 2-5 сек.

Ограничения бунта ●Мин./макс. высота бунта (до уплотне-

ния): 600/3600 мм. ●Мин./макс. внешний диаметр бунта (до

уплотнения): 1200/1400 мм. ●Мин./макс. внутренний диаметр бунта

(до уплотнения): 800/1100 мм. ●Мин./макс. высота бунта (после уплот-

нения): 600/2500 мм.

Производительность ● Бунтоукладчик только (время цикла):

27 сек. Цикл от бунта к бунту: 40 сек.Мин./макс. усилие обжатия: 0/500 кН.

Технические решения Первые симметричные бунтоукладчикивышли на рынок в конце 1960-х/начале

1970-х годов. Хотя общие подходы былипохожими, между конкретными реше-ниями этого типа машины были большиеразличия. Большинство технических осо-бенностей конструкции бунтоукладчикахорошо известны. Однако стоит отметитьнесколько ключевых областей, которыечрезвычайно важны для соответствия тре-бованиям современного прокатного стана.

Проволочный узелРанние бунтовязальные машины «поза-имствовали» методику формированияузла, соединяющего концы обвязочнойпроволоки, у существующих в то времяпачковязальных машин. На этих машинахдля обвязки прямых пачек и небольшихбунтов применялся скрученный узел, чтовскоре стало недостаточным, так как раз-меры бунтов росли и остаточные пружин-ные усилия в бунте повышались при ростеусилия обжатия. При пакетировании и об-вязке бунтов такой концевой узел за-крутки проволоки стал недостаточным,поскольку он мог обрываться и бунты раз-валивались. Отмечались случаи, когдажелезнодорожные компании отказыва-лись от транспортировки бунтов с такимтипом концевого узла.

Другой тип продольного узла –«оплетка», или как его иногда называют«шампанский» узел, был введен в качествеальтернативы узла концевой закрутки. Онуже использовался для пакетирования ру-лонов в целлюлозно-бумажной промыш-ленности, сегодня его называют парал-лельным или продольным узлом.

Это самый прочный и надежный типузла обвязочной проволоки для данногоприменения. Рис. 3 иллюстрирует прин-ципиальное различие между параллель-ным узлом и концевым узлом, от котороговскоре совсем отказались.

Два параллельных узлаСуществуют два различных подхода вприменении параллельного узла приувязке бунтов проволокой. Хотя с точкизрения прочности и структуры конечныйрезультат аналогичен, существует значи-тельная разница в технологии формиро-вания продольного узла. Первая форма,упоминаемая как узел «бок-о-бок», полу-чается путем скручивания концов прово-локи, когда они параллельны касательной

Рис. 3. Параллельный

узел (слева) в сравне-

нии с концевой скрут-

кой (справа)

Рис. 4б. Узел типа «друг-на-друге»Рис. 4а. Узел типа «бок-о-бок»

Рис. 5. Подъемный стол бунтов


ПРОКАТНОЕ ПРОИЗВОДСТВО24


Рис. 6. Различные типы направляющих проволоку проводок:

прямые центральные; изогнутые возвратные; поворотные питающие и подвижные направляющие проводки

Рис. 7. Сравнение уровней производительности

промышленных бунтоукладчиков различных

поколений

Показательпроизводительности,бунтов/час

Масса бунта, кг

Машины, спроектированные после 2010 года

Машины, спроектированные с 2000 по 2010 годы

Машины, спроектированные до 2000 года

500 1000 1500 2000

поверхности бунта (рис. 4а). Втораяформа, упоминаемая как «друг-на-друге», получается путем скручиванияпроволочных концов, когда они перпен-дикулярны к касательной поверхностибунта (рис. 4б).

Хотя у обоих принципов есть своиплюсы и минусы, господствующей кон-цепцией стал узел типа «бок-о-бок». Хотяузел закрутки «друг-на-друге» в принципеявляется компактным и недорогим, онстрадает из-за непоследовательных ха-рактеристик и пониженной надежности, асоответствующий ему узел подачи обвод-ной проволоки склонен к ошибкам в ра-боте и требует значительного объема об-служивания.

Принцип реализации узла типа «бок-о-бок» разработан с одним дополнитель-ным движением действующей вязальнойголовки, но в противовес этому, механизмподачи и скручивания проволоки болеежесткий, надежный и простой в обслужи-вании.

Другие технологииКроме различных типов скручивания об-вязочной проволоки, на несколькихустановках ранее применяли сварку кон-цов, но сварка уступала технологиямскручивания с точки зрения надежностии доступности, и вскоре от сварки отка-зались.

Подъемный стол бунтов Хотя все бунтоукладчики имеют подъ-емный стол для поднимания бунта с помо-щью C-крюка, существуют некоторые раз-личия в решениях. Подъемный стол(рис. 5) несет несколько функций. Неко-торые системы крюкового конвейера недостаточно жесткие, поэтому когда С-крюк достигает центральной линии бунто-укладчика и достаточно резко останавли-вается, он начинает качаться. Чтобы оста-новить это качание подъемный стол под-нимают, пока он коснется бунта и остано-вит этот качание.

Основная функция подъемного стола,однако, заключается в подъеме бунта с С-крюка и удержании его во время его об-жатия и обвязки. Это необходимо для за-щиты крюковой системы от поврежденияостаточными усилиями, создаваемымипри обжатии бунта.

Верхняя поверхность подъемногостола имеет неабразивную износостойкуюоблицовку для защиты бунта от царапинпри его скольжении вдоль C-крюка в про-цессе обжатия. Подъемный стол оснащеннабором датчиков, которые фиксируютналичие бунта, и системой позициониро-вания для регистрации его вертикальногоположения. Эти датчики позволяют на-страивать положение стола для обеспече-ния защиты бунта и стола от действияостаточных усилий, возникающих в про-цессе обжатия бунта.

Датчики «обнаружения бунта» такжерегистрируют вес каждого бунта, что ис-ключает необходимость в отдельной стан-ции взвешивания.

Направляющие сегментыпроволокиКонструкция направляющих оправок про-волоки развивалась на протяжении не-скольких десятилетий. Задача заключа-лась в создании конструкции, обеспечи-вающей жесткую опору без повышенногосопротивления в процессе подачи прово-локи и возможность контролируемогоосвобождения проволоки для устраненияразрывов и растяжения проволоки в на-правляющих. Кроме того, поскольку на-правляющие оправки являются наиболееуязвимыми частями, они должны проти-востоять износу, легко настраиваться,очищаться и обслуживаться. Для удовле-творения всем этим критериям наши со-временные направляющие (рис. 6) разра-ботаны с использованием специальных

роликовых подшипников, чтобы снизитьтрение между проволокой и направляю-щим узлом. Статические боковые направ-ляющие и направляющие, которые откры-ваются и выпускают проволоку при вы-прямлении, изготовлены из уникальнойизносостойкой стали. Губки имеют много-слойную конфигурацию с износостой-кими пластинами из материала, имею-щего подобное проволоке сопротивлениеизносу. Губки удерживаются в закрытомположении во время подачи проволоки спомощью набора цилиндрических пру-жин, которые регулируются, чтобы обес-печить индивидуальные усилия освобож-дения для каждой отдельной проводки.

Конечная выгода пользователей Для ранних прокатных станов не былоредкостью иметь несколько бунтоукладчи-ков, чтобы соответствовать производи-тельности стана, а также дополнительно –запасную машину или возможность ре-зервного ручного обслуживания. Циклпроведения полной последовательностиуплотнения бунта колебался между 60 и90 сек, в зависимости от бунта и размераC-крюка. Рис. 7 наглядно иллюстрируетрост производительности (бунтов/час)бунтовязальных машин при различноймассе бунтов с развитием новых поколе-ний машины (без учета цикла C-крюка, ко-торый бы еще больше усилил различие).

При весе бунта около 2 т, современныйбунтоукладчик обеспечивает обвязку на70 % больше бутов в час по сравнению ссимметричными машинами первого поко-ления (до 2000 г.). Производительность со-временных симметричных бунтоукладчиковтретьего поколения (проекты после 2010 г.)значительно выросла, а типичные инвести-ционные затраты снизились. Начальные ин-вестиционные затраты с учетом инфляциипо данным US.CPI с 1994 по 2014 годы сни-зились приблизительно на 56 %.

Глобальная консолидация поставщи-ков и стандартизация этой технологииобеспечили выгоды конечным пользова-телям. С ростом производительности на70 % и относительным снижением ценына 56 %, эта технология стала более до-ступной. Такая тенденция продолжится имы, вероятно, увидим дальнейший ростпроизводительности и продолжающеесясокращение уровня цен. n


ВНУТРИПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ЛОГИСТИКА 25


Применение мостовых кранов повышенной надежности с резервированием в рамках «однокранового» решения пристроительстве нового электросталеплавильного цеха на мини-заводе Nucor Jewett в США обеспечило существенноеснижение капитальных и эксплуатационных затрат, практически безотказную работу мостовых кранов в непрерывномрежиме за прошедшие восемь лет работы.

Дуг Маклам*

КОГДА в 2002 г. корпорация Nucor при-няла решение модернизировать своймини-завод в Джьюетт (Jewett, шт. Техас,США) и начала проектировать свой новыйэлектросталеплавильный цех (ЭСПЦ),центральной частью стало «однокрано-вое» решение в проекте кранового хозяй-ства. В этом концептуальном расширениисуществующего ЭСПЦ с общими инвести-циями US$ 100 млн впервые приняликонцепцию установки и использованиятолько одного мостового крана в пролетедля выполнения каждой критическойфункции: завалки ЭДП, транспортировкиковша с жидкой сталью, обслуживанияМНЛЗ и передачи непрерывнолитых заго-товок на прокатные станы. Отраслевые на-блюдатели были настроены весьма скеп-тически, как в принятии решения с однимкраном вместо традиционного «двухкра-нового» подхода с резервным краном, таки в выборе нетрадиционного для чернойметаллургии типа привода кранов. Впер-вые в сталеплавильном производствеСША для работы с жидким металломбыли применены металлургическиекраны, оснащенные частотно-регулируе-мым при во дом переменного тока.

Основная мотивация Nucor при вы-боре электродвигателей переменноготока для привода механизмов мостовыхкранов нового ЭСПЦ заключалась в сни-жении производственных затрат и повы-

труда, качеству готовой продукции и экс-плуатационным показателям», – сказалДжон Фаррис (John Farris), в прошлом ме-неджер по техническому обслуживанию, атеперь управляющий мини-заводом.

«Чтобы достичь этой цели, нашакоманда решила бросить вызов тради-циям и стала искать новые идеи по всемумиру и в других отраслях промышленно-

шении конкурентоспособности своей про-дукции. Поскольку готовая продукция за-вода – это коммерческие виды сортовогопроката, то цена за тонну является глав-ным фактором в расширении доли рынка.

«Свою миссию наша заводская командавидела в строительстве нового ЭСПЦ, ко-торый на долгие годы обеспечит конку-рентные преимущества по безопасности

*Doug Maclam – вице-президент по продажам и маркетингу, Industrial Crane Solutions, Konecranes (США)

Однокрановое решение внутрипроизводственной логистикина мини-заводе в действии


ВНУТРИПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ЛОГИСТИКА26


сти. Мы не смогли согласиться с тради-ционным подходом использования вто-рого резервного мостового крана в крано-вом хозяйстве и вместо этого решилинайти производителя кранов, способногосоздать вместе с нами единый кран повы-шенной надежности с встроенным резер-вированием (избыточностью). КомпанияKonecranes стала нашим партнером в реа-лизации этого инновационного решения сприменением одного металлургическогокрана на каждом основном этапе про-изводства, надежно работающего в же-сткой среде электросталеплавильногоцеха», – добавил он.

Концепция применения только одногомостового крана в пролете для выполне-ния каждой основной технологическойфункции была революционной, особеннос учетом поставленной цели обеспечениянулевого показателя незапланированныхпростоев кранов. На практике реализацияподхода «один мостовой кран в зоне вы-полнения каждой функции» позволиласущественно снизить исходные затраты наоборудование и строительство зданияцеха, долгосрочные затраты на техниче-ское обслуживание, обеспечила повыше-ние безопасности труда и почти нулевыенезапланированные простои кранов втечение первых восьми лет работы.

Привод на переменном токеКомпания Konecranes совместно с персо-налом NUCOR разработала проекты четы-рех мостовых двухбалочных кранов с при-водом от двигателей переменного тока.Проектная аппаратная избыточность (ре-зервирование) этих кранов обеспечилаповышенную надежность их работы, что ипозволило вместо двух кранов на основ-ных этапах производства применить один.Частотно-регулируемое управление дви-гателями переменного тока также исклю-чило некоторые известные проблемы тех-

нического обслуживания электродвигате-лей постоянного тока.

Менеджер мини-завода по техниче-скому обслуживанию Томми Мэсси(Tommy Massey) регулярно регистрировалосновные параметры работы, все затратыпо техническому обслуживанию и простоиновых мостовых кранов с момента их уста-новки в 2004 г. Результаты анализа полу-ченных данных показали, что применениеэлектродвигателей переменного тока яв-ляется более экономичным, чем привод напостоянном токе. Двигатели переменноготока работают более стабильно, а их за-мена обходится гораздо дешевле, чемдвигателей постоянного тока.

Этот новый ЭСПЦ производитель-ностью 1,2 млн т/год был построен на ме-сте устаревшего ЭСПЦ с тремя 45-т ЭДПобщей мощностью 850 тыс. т стали в год.Замена трех устаревших печей одной со-временной 90-т ЭДП обеспечила сокра-щение цикла плавки с 70 до 35 мин. Но-вый ЭСПЦ с «однокрановым» решениемстал более компактным, общая длинадвух основных пролетов была сокращенапочти вдвое за счет отказа от использова-ния вторых резервных кранов в печном иразливочном пролетах. Это также суще-ственно упростило управление выбро-сами в атмосферу из ЭСПЦ.

Еще одним важным фактором проектанового ЭСПЦ была стоимость строитель-ства. Экономисты Nucor подсчитали, чтовнедрение однокранового решения со-кратило на 30 % общие затраты на строи-тельство с экономией более US$ 4 млн.

Кроме того, традиционное двухкрано-вое решение потребовало бы поставку иустановку трех резервных кранов для об-служивания шихтового, печного и разли-вочного пролетов. Вместо этого, совмест-ное решение Nucor и Konecranes с избы-точностью и повышенной надежностьюединого крана, по существу, объединило

механические и электрические ресурсыдвух кранов в одном структурированномпакете.

Для привода мостов и грузовых теле-жек на каждом из четырех кранов уста-новлено от 4 до 8 электродвигателей.Даже при отказе половины двигателей натележках или мостах кран продолжит ра-боту, хотя и на пониженных оборотах и сболее длительным периодом ускорения.Кроме этого, главные механизмы подъе -ма на кранах для завалки печи, переме-щения сталеразливочных ковшей и непре-рывнолитых заготовок оснащены двумяэлектродвигателями и дифференциаль-ными коробками передач. Это позволяетпродолжать их работу на пониженныхскоростях в случае выхода из строя одногоиз основных двигателей подъема или пре-образователя. На кранах также установ-лен запасной инвертор переменного тока,который при необходимости можно про-сто и быстро подключить в линию, что до-бавляет еще большую надежность работыкрана.

Главный электрик ЭСПЦ Даймон Бар-роу (Damon Burrow) говорит: «Сравнениепервоначальной стоимости традицион-ного «двухкранового» проекта со стои-мостью принятого «однокранового» ре-шения показывает, что за кран с избыточ-ностью вы заплатите больше, но это будетгораздо ниже стоимости покупки двух от-дельных кранов. Использование толькоодного мостового крана на каждом этапетехнологического процесса дает персо-налу больше времени для проведения ра-бот, направленных на повышение надеж-ности другого основного оборудования исохранение высокой стабильности работывсей производственной линии».

Большим преимуществом стала эконо-мия за счет снижения времени внеплано-вых простоев новых кранов. На замену од-ного привода может уйти до 30 часов, аего ремонт может занять от 15 до 24 ча-сов. С установленным на балке мостовогокрана запасным двигателем можно в тече-ние 30 минут подключить новый привод,а затем спокойно в плановом режиме про-вести ремонт проблемного двигателя. Завосемь лет работы нового ЭСПЦ не былозафиксировано ни одного существенногопростоя мостовых кранов.

Соображения безопасностиНовая система управления крановым хо-зяйством цеха обеспечила безопасную ра-бочую среду для команды специалистов,занятых на обслуживании и диагностикекранов. Обслуживание осуществляетсябыстрее и с меньшим временем ремон-тов, проводимых непосредственно накране, а основной объем требуемых работможет быть выполнен в ремонтной ма-стерской при комнатной температуре, а нев жаркой атмосфере сталеплавильногоцеха с температурой выше 60 °С.

Избыточность приводов и редукторовпозволяет постоянно сохранять мостовые


ВНУТРИПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ЛОГИСТИКА 27

краны в работе и исключает необходи-мость аврального решения возникшейпроблемы в цехе в условиях непрерыв-ного хода производства. Кроме этого,принятая система управления с включен-ными блокирующими функциями без-опасности существенно снизила числооперативных ошибок, которые могли быпривести к повреждению крана. Диагно-стика крана может быть проведена приего работе в цехе, однако эта функция ис-пользуется весьма редко, учитывая повы-шенную надежность. Технические специа-листы обычно проверяют работу компо-нентов мостового крана, не поднимаясьна него, и получают при этом весь объеминформации, который обычно получают,находясь на кране. Вдали от вращающихчастей и механизмов крана работа обслу-живающего персонала становится без-опасной и более эффективной.

С учетом управления затратами приснабжении запасными узлами новыекраны были разработаны с высокой иден-

тичностью запчастей для всех мостовыхкранов, поскольку задержки с поставкамизапасных частей ухудшают экономикупроизводства.

Планирование технического обслужи-вания мостовых кранов с резервирова-нием становится более важным, чем кра-нов в традиционной схеме с постояннойдоступностью второго резервного крана. Вусловиях однокранового решения обслу-живание каждого крана должно быть пре-вентивным и более углубленным на базепланово-предупредительного подхода, ане полагаться на устранение поломок помере их возникновения.

Хорошим примером такой стратегииявляется мостовой кран, обеспечивающийзагрузку прокатных станов непрерывно-литыми заготовками. Он обрабатывает до2,4 млн т стальных заготовок в год, что де-лает его самым трудолюбивым краном назаводе. Поэтому для него наиболеетрудно планировать организацию техни-ческого обслуживания.

Мостовые краны ЭСПЦ завода Nucor, Jewett (США)

Все четыре мостовых крана ЭСПЦ являютсядвухбалочными кранами с системами инвер-торного управления переменного тока.

Радиоуправляемый завалочный кран сглавным механизмом подъема грузоподъем-ностью 200 т (класс F по CMAA) оснащендвумя вспомогательными тележками грузо-подъемностью 75/25 т. Кран также аттестованна грузоподъемность 300 т (класс B по CMAA)для подъема основного оборудования в пе-риоды технического обслуживания.

Этот кран забирает в шихтовом пролетекорзину массой 80 т с загрузкой в нее до 100т стального лома и передает ее на ЭДП, осу-ществляя 35–40 завалок шихты в печь еже-дневно. Общий вес полной корзины (объе-мом 140 м3) с шихтой для плавки достигает198 т. 75-т вспомогательный подъемник ис-пользуется для открытия завалочной кор-зины, а 25-т механизм подъема (оборудован-ный подвеской с магнитной плитой) исполь-зуется оператором при обслуживании, вклю-чая замену электродов ЭДП. Общее расстоя-ние передачи корзины до завалки шихты впечь составляет около 30 м с вертикальнымподъемом на 27,5 м.

200-т ковшевой кран является виртуаль-ным двойником завалочного крана, но без25-т вспомогательного подъемника, и с до-бавлением кабины оператора. Оба кранапредназначены для непрерывной работы вкрайне тяжелых условиях. Тепловые экранызащищают ключевые области от воздействиявысоких температур жидкого металла вовремя транспортировки ковша. Этот кранподнимает ковш с жидкой сталью со стале-возной транспортной тележки и перемещаетего на станцию легирования, а затем пере-дает на площадку МНЛЗ для разливки в квад-ратные заготовки. После этого кран возвра-щается за следующим ковшом. Расстояниепередачи ковша до сталеразливочной пло-щадки МНЛЗ составляет около 40 м, а высотаподъема ковша 27,5 м.

Кран для обслуживания МНЛЗ грузоподъ-емностью 100 т (класс D по CMAA) оснащен35-т вспомогательной тележкой. Он исполь-зуется для очистки пустых ковшей от шлака иподготовки их к последующему использова-нию. Вспомогательный подъемник крана обо-рудован подвеской с магнитом. Горизонталь-ное перемещение крана составляет около120 м и вертикальный подъем 27,5 м.

Заготовочный кран с главным механиз-мом подъема грузоподъемностью 75 т (классЕ по CMAA) оснащен двумя магнитными пли-тами и имеет 12,5-т вспомогательный подъ-емник. На нем установлена уникальная те-лежка, которая позволяет вращать подъ-емный механизм на 270 градусов для обес-печения любого требуемого положения маг-нитов в процессе транспортировки непре-рывнолитых заготовок. Это позволяетукладывать длинные квадратные заготовки сформированием устойчивого квадратногоштабеля, а затем разворачиваться на 90 гра-дусов для формирования следующего слояштабеля. Такой вид укладки штабелей пред-отвращает возможность появления эффекта«домино» в 365-метровом пролете для скла-дирования заготовок. Кран может подниматьи укладывать одновременно до 19 квадрат-ных заготовок со стороной 6,25”.

Источник: M. Laughlin (Konecranes), D. Burrow, T. Massey (Nucor, Jewett)

Таблица 1. Сравнение полных затрат (в долл. США) на приобретение оборудования, строительство итехническое обслуживание для принятого инновационного «однокранового» (с резервированием) итрадиционного «двухкранового» (без резервирования) проектов кранового хозяйства ЭСПЦ в усло-виях мини-завода Nucor (Jewett, США)

Тип мостового крана и вид затратРеализованный

«однокрановый» проектс резервированием

Традиционный«двухкрановый» проект

кранового хозяйства ЭСПЦ

Ковшевой кран 2,093,174 3,843,000 (2 крана)

Завалочный кран 2,148,112 3,925,000 (2 крана)

100-т кран 731,889 Не требуется

Заготовочный кран 1,493,000 2,822,000 (2 крана)

Запасные части 655,888 655,888

Установка 792,069 1,092,069

Строительство двух дополнительных подкрановых путей в удлиненных шихтовом и печном пролетах

Не требуется 2 x 2,000,000

Полные затраты на техническое обслуживание за 8 лет эксплуатации

5,349,015 7,134,72 (+40 %)

Всего затрат US$ 13,263,147 US$ 23,472,682

Экономия US$ 10,209,535


ВНУТРИПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ЛОГИСТИКА28

За годы, прошедшие после установкиэтих четырех кранов в ЭСПЦ, грузоподъ-емные технологии продолжали разви-ваться. Недавно компания Nucor решилаобновить свой завалочный мостовой кранв печном пролете с включением системыDynAReg, одной из новейших технологийкомпании Konecranes. DynAReg – блок ре-куперации энергии, возвращающий вэлектрическую сеть энергию торможенияподъемного механизма и сокращающийрасход энергии. Это также позволит ис-ключить затраты на техническое обслужи-вание резисторов в текущей системе при-вода, которые были установлены в цехе инепрерывно подвергались воздействиюпыли, грязи и тепла.

Экономия и дополнительныепреимуществаНа заводе подсчитали, что применениенового «однокранового» решения пристроительстве ЭСПЦ обеспечило эконо-мию более US$ 10,2 млн в стоимостистроительства, затратах на оборудованиеи его техническое обслуживание. За во-семь лет работы эти мостовые краны ус-пешно переместили в ЭСПЦ около 8 млн тстали. В табл. 1 приведено экономическоесравнение «однокранового» решения страдиционным «двухкрановым» реше-

нием за период работы цеха с 2004 по2013 гг. Для сравнения использовалипервоначальное предложение фирмы Ko-necranes на поставку семи традиционныхкранов в рамках «двухкранового» реше-ния, которое не было выбрано.

Исходные цены оборудования по со-стоянию на 2002 год были экстраполиро-ваны с учетом общих расходов на экс-плуатацию и техническое поддержаниекранов. Общая экономия за восемь летдостигла US$ 10,2 млн.

Кроме экономии средств, избыточ-ность компонентов приводов привела кнеожиданным выгодам. Новые компо-ненты кранов можно использовать в каче-стве инструментов диагностики, которыепозволяют быстро вернуть кран в стройпри возникновении проблемы или не-обходимости проведения обслуживания.

«Я хочу подчеркнуть, что применениеоднокранового решения на заводе суще-ственно изменило нашу работу. Было вы-сказано много опасений, когда мы впер-вые предложили революционную идеюрешения с одним краном. За восемь летнепрерывной работы новые краны дока-зали, что однокрановое решение можетбыть успешно реализовано и надежно ра-ботать на металлургическом производ-стве», – сказал Барроу.

«Мы очень довольны надежной рабо-той наших мостовых кранов, которую мынаблюдаем уже более восьми лет без ка-ких-либо значительных внеплановых про-стоев. Мы объясняем это двумя факто-рами: хорошим исходным проектом и вы-соким качеством изготовления кранов, атакже применением углубленной концеп-ции планово-предупредительного обслу-живания кранового хозяйства с однокра-новым решением. Одним из лучшихаспектов в реализации этого революцион-ного проекта стало плодотворное сотруд-ничество между Konecranes и Nucor в раз-работке надежных мостовых кранов с ре-зервированием», – добавил Мэсси.

«Наши эксплуатационные расходыподтверждают правильность принятогоподхода. С технологией, которая стала те-перь доступной, и которая на производ-стве доказала свою эффективность, я ужене могу представить, чтобы кто-то в миресегодня стал бы разрабатывать проект но-вого электросталеплавильного цеха с тра-диционным двухкрановым решением.Если конечно его применение не дикту-ется специфическими требованиями кон-кретного металлургического производ-ства, когда наличие двух кранов являетсяединственным способом их выполнения»,– заключил Мэсси. n

Messe Düsseldorf GmbH

P.O. Box 10 10 06 _ 40001 Düsseldorf _ Germany

Phone +49 (0) 2 11/45 60-77 00/-77 79 _ Fax +49 (0) 2 11/45 60-85 29

[email protected] _ [email protected]

www.messe-duesseldorf.de

www.metallurgy-tube-russia.com

8 – 11 2015

METALLURGY_TUBE_ALU_Russia 2015_Anzeige_190x127mm.indd 1 15.10.14 15:36


ПРОИЗВОДСТВО КОКСА 29


Высокопроизводительные коксовые печи

Снижение выбросов, сокращение количества угольных башен, систем тушения кокса и обслуживающих коксовые печимашин, не забывая о меньшей численности требуемого персонала и расширенном сроке службы – все эти преимуществаобеспечивают современные высокопроизводительные коксовые печи.

Ральф Нейвирз*

ИСТОРИЧЕСКИ так сложилось, что боль-шинство коксохимических производствначиналось с относительно небольших поразмеру коксовых печей с довольно низ-кими производственными мощностями. Вконечном итоге, по мере роста спроса накокс, они расширялись за счет добавленияряда батарей аналогичного размера.Даже заводы, которые с самого началапроектировали на большие мощности, какправило, изначально состояли из множе-ства коксовых печей с небольшими каме-рами коксования, поскольку крупные про-изводственные агрегаты не были до-ступны в то время.

Несмотря на постоянное развитие кок-совых печей с повышением габаритныхразмеров камер коксования и производ-ственных мощностей, количество коксо-вых печей, имеющих камеры с большимполезным объемом, остается ограничен-ным. Большая часть мирового производ-ства кокса до сих пор базируется на при-менении коксовых батарей, в которых ка-меры коксования имеют высоту от 5 до 6м, длину от 14 до 16 м, ширину 400–450мм. Они обеспечивают производство от300 до 500 тыс. т кокса в год.

Во многих случаях нежелание инвести-ровать в современные, высокомощныекоксохимические заводы диктуется не-обходимостью того, что новые заводыдолжны быть адаптированы к существую-щим мощностям, точкам подключения,инфраструктуре и размерам действующихзаводов. Однако крайне низкие бюджетыудерживают операторов от рассмотрениядолгосрочных экономических и экологи-ческих преимуществ модернизации,склоняя их к старомодным и знакомымконструкциям, которые имеют ограничен-ные преимущества.

Большинство коксовых батарей с каме-рами больших размеров строились дляобеспечения высокопроизводительныхмощностей, но были ограничены недоста-точным пространством для строительства.Однако коксовые печи высокой произво-дительности обладают многими суще-ственными преимущества над своимименьшими собратьями, которые и пока-заны в этой статье, включая референс-лист с данными некоторых эталонных за-водов.

Например, на коксохимическом заводеSchwelgern в Дуйсбурге (Германия), кото-рый был пущен в 2003 году и представляетпозднюю конструкцию, габаритные раз-меры камеры составляют: высота 8,43 м,длина 20,8 м, ширина 590 м и полезныйобъем 94 м3. Каждая печь производит 55т кокса в сутки с общей производственноймощностью 2,7 млн т кокса в год на двухбатареях с 70 печами в каждой.

Эти размеры огромны, и на ранних ста-диях проекта вызывали сомнения в воз-можности практической реализации такихконструктивных и эксплуатационных вызо-вов. Но этот проект был только строитель-ством завода с требуемой производствен-ной мощностью по коксу в пределах до-ступной на заводе строительной площадки.

При принятии инвестиционных реше-ний и обращении к властям на выдачуразрешения на ведение производствен-ной деятельности необходимо приниматьво внимание и другие важные факторы,связанные с этим типом производства.

Преимущества высокопроизводи-тельных коксовых печейПервое впечатление о преимуществахкоксовых печей большой производитель-

Основные определения«Высокопроизводительные коксовыепечи» определяются как коксовые бата-реи, которые позволяют производить бо-лее 1,5 млн т кокса в год на одной про-изводственной установке.

Термин «производственная установка»относится к «нескольким коксовым бата-реям», которыми можно управлять с ис-пользованием: • одного комплекта машин для обслужи-

вания коксовых печей; • одной угольной башни для хранения

шихты;• одной системы тушения выданного из

печи кокса;• одной наклонной коксовой рампы;• одной бригады операторов в смену.

Габаритные размеры коксовых печейВ начале 20-го века габаритные размерыкоксовых печей были ограничены по вы-соте от 2,5 до 3 м, полезному объему ка-мер коксования от 10 до 15 м3 и производ-ственной мощности каждой печи от 7 до10 т. Развитие высоты печей и полезныхобъемов камер коксования в течение про-шлого столетия представлено на рис. 1 и 2.

*Ralf Neuwirth – руководитель коксохимического отдела компании ThyssenKrupp Industrial Solutions AG, ГерманияПо материалам доклада автора на саммите Eurocoke-2014 в Эдинбурге (Великобритания)

Рис. 1. Развитие коксовых печей по высоте

1900 1915 1925 1930 1985 2003

2,5 m

3 m

4 m

6 m

7 m

8 m


ПРОИЗВОДСТВО КОКСА30


Объем выдаваемого кокса, т на печь

13 м3

1900 1920 1940 1960 1980 2000

60

50

40

30

20

10

0

32 м339 м3

Объем камер коксования, м3

53 м3

76 м3

94 м3

ности может дать сопоставление основ-ных характеристик (табл. 1) коксовых пе-чей с разными размерами камер с одина-ковой общей производственной мощ-ностью 2 млн т/год. Очевидно, что с уве-личением габаритных размеров камеркоксования требуемое количество печей ибатарей может быть существенно сни-жено. Это обеспечивает следующие пре-имущества.

• Сокращение числа выдач коксового пи-рога и загрузок угля в печь.

Поскольку большая часть выбросов изкоксовых печей происходит при открытойкамере во время выдачи кокса и загрузкиугля, это сокращает общие выбросы.• Снижение общей длины уплотнений для

герметизации дверей, напорных трубоки загрузочных окон печи. Это обеспечи-вает меньшее количество выбросов в пе-риод карбонизации.

• Снижение требований к занимаемой ба-тареями площади на территории завода.Это очень важно, когда заводские гра-ницы не могут быть расширены, а такжеможет обеспечить экономию при по-купке земли.

• Сокращение числа комплектов вспомо-гательного оборудования и обслужи-вающих машин, угольных башен, системтушения кокса, коксовых причалов и т.п.Это является одним из основных факто-ров снижения инвестиционной стоимо-сти завода.

• Снижение требований к численности об-служивающих бригад. Это является од-ним из основных факторов эффектив-ного снижения производственных за-трат.

Так например, на одном заводе в Гер-мании после замены устаревших печей свысотой камер 4–6 м и производитель-ностью 2,5 млн т/год на современныепечи с высотой камер 8,4 м и производ-ственной мощностью 2,7 млн т/год,удельный показатель использования ра-бочей силы для эксплуатации и обслужи-вания коксохимического производстваснизился с 336 до 106 человек на млн ткокса/год.

Еще одно преимущество коксовых пе-чей с повышенной шириной камер – уве-личение срока службы, который в основ-

ном определяется состоянием огнеупор-ной кладки камер коксования. Механиче-ские напряжения при выдаче коксовогопирога с помощью коксовыталкивателя итермические удары при открытии и за-грузке камер приводят к разрушению кир-пичной кладки. Типичный срок службыкладки коксовой печи составляет от 12 до15 тысяч выдач кокса. Капитальный ре-монт огнеупорной кладки может продлитьсрок службы коксовой печи.

На практике получено, что при уве-личении ширины камер с 450 до 590 ммсредний срок службы печей в аналогич-ных условиях эксплуатации может бытьрасширен с 27 до 37 лет.

Тестирование процессов карбониза-ции в коксовых печах с различной шири-ной камер (450 и 590 мм) показали(рис. 3), что значение абсолютной усадкиугля повышается с продлением периодакоксования. В широкой камере обра-зуются более широкие зазоры междусформированным коксовым пирогом истенками камеры. Это снижает силы тре-ния между коксовым пирогом и кирпич-ной стенкой, позволяет уменьшить тре-буемые для выталкивания усилия и ис-ключает блокировку печи. Это еще одинважный фактор, обеспечивающий повы-шение срока службы печей.

Критерии проектирования коксовых печей

Основные критерии для оптимизацииразмеров печных камер приведены ниже.

Длина печной камеры• Увеличение длины печной камеры яв-

ляется наиболее экономичным способомповышения производственной мощно-сти (линейное увеличение объема огне-упорных материалов и размеров корпусабатареи). Количество механического иэлектрического оборудования, прибо-ров управления остается практически не-изменным.

• Выбор длины камеры печи выше 16 мдолжен сопровождаться и выбором ка-мер шириной свыше 500 мм (повышен-ная усадка угля снизит необходимыеусилия для выталкивания пирога до при-емлемых значений).

• При повышенной длине камеры печиусложняется управление распределе-

нием теплоносителей. Это может бытьупрощено путем размещения подачи на-гревательной среды и отвода отходящихгазов двумя газосборниками по обеимсторонам батареи. Однако двусторон-ний газоотвод повышает инвестицион-ные расходы. Отвод коксового газа од-ним газосборником успешно работает набатареях с длиной камер до 20 м. Од-нако точная регулировка системы отоп-ления занимает много времени.

Высота печной камеры• Увеличение высоты камеры является

наиболее дорогим способом увеличенияпроизводственных мощностей. Во-пер-вых, для сохранения необходимой ста-бильности стенок потребуется увеличитьтолщину стенок камер и расширить шагмежду ними, а это приведет к линейномуросту количества огнеупорного кирпича.Количество механического оборудова-ния также будет выше, как и рост инве-стиционных затрат.

• Большая высота печной камеры ужесто-чит требования к обеспечению точнойработы из-за большей (и ожидаемой)абсолютной усадки угля после коксова-ния. Это приведет к повышенному от-бору коксового газа на последних этапахпроцесса карбонизации и тенденции кперегреву и наращиванию углеродистыхотложений. Таких негативных эффектовможно избежать, принимая это во вни-мание при выборе и подготовке углей ккоксованию, точной загрузкой шихты,обеспечением необходимого уровнятемпературы и распределения, соблюде-нием точной программы выдачи кокса изагрузки угля.

• С увеличением высоты камер на-стройка вертикального распределениятемпературы становится более слож-ной. Это важно, поскольку точная на-стройка подачи воздуха для горения исистемы рециркуляции отходящих га-зов является обязательной для работытаких печей.

Ширина печной камеры• Ширина камеры печи практически не

влияет на производительность. Про-изводственная мощность печи дажеслегка снижается с увеличением шириныкамеры, поскольку продление периода

Рис. 2. Развитие полезных объемов камер коксования

Таблица 1. Сравнение основных характеристик коксовых печей с различ-ной высотой и полезным объемом камер при одинаковой общей произво-дительности 2 млн т кокса в год

Высота печи/характеристики 7,6 м 6,0 м 4,3 мЧисло батарей 2 4 5

Число печей 140 220 325

Ширина камеры печи, мм 590 450 450

Полезный объем печи, м3 76 34 20

Число выдач коксового пирога в сутки 129 300 520

Общая длина всех уплотнений печей, км 4,8 6,0 6,5

Требуемая площадь для батарей, тыс. м2 40 50 55

Комплекты обслуживающих печь машин 2 3 5

Число обслуживающих бригад 1 2 3


ПРОИЗВОДСТВО КОКСА 31


коксования непропорционально уве-личению ширины камеры.

• Расширение камеры приводит к неболь-шому росту количества огнеупорногоматериала и механического оборудова-ния.

• На более широких печах увеличиваетсяпериод коксования и сокращается числосуточных выдач коксового пирога и за-грузок. Ширина камеры должна бытьпринята такой, чтобы печные машиныобеспечивали оптимальное число выдачи загрузок.

• Меньшее число выдач и загрузок сни-жает выбросы.

• Увеличение продолжительности коксо-вания приводит к росту усадки угля, чтоможет содействовать снижению вытал-кивающего усилия.

Референс-лист печейТехнология высокопроизводительныхкоксовых печей не нова. За последнее де-сятилетие компания ThyssenKrupp Indu-strial Solutions AG (ранее ThyssenKruppUhde GmbH) построила и сдала в эксплуа-тацию ряд таких высокопроизводитель-ных коксовых печей (табл. 2).

Этот список включает в себя коксохи-мический завод Schwelgern в Дуйсбурге(Германия), на котором первая коксоваябатарея была пущена в эксплуатацию в1984 году, и завод HKM там же, в Дуйс-бурге, где новейшая коксовая батареябыла введена в 2014 году.

Несколько наиболее современных иэффективных коксохимических заводовбыло построено в Южной Корее (рис. 4).

и HSC, подтвердили высокую эффектив-ность и надежность.

Потенциальные мощностиВ табл. 3 приведены потенциальныемощности и основные технические ха-рактеристики поставленных в Южную Ко-рею коксохимических заводов, а такжехарактеристики заводов с системами на-грева COG, которые с учетом нынешнихжестких ограничений в Европе по выбро-сам оксидов азота на уровне ниже 500мг/нм3 могут обеспечить производ-ственные мощности от 1,45 до 2,25 млнт/год.

Примеры этих заводов с высоко-производительными коксовыми печамибазируются на основных размерах спра-вочных заводов, которые успешно рабо-тают в Китае и Южной Корее, а также до-полнительно учитывают возможностьпродления длины камер печи с 18 до 20м, что позволяет увеличить пропускнуюспособность на 10 % при ожидаемомросте инвестиций на 5 % без какого-либо повышения эксплуатационных рас-ходов и затрат на техническое обслужи-вание.

Концепции реализации проектаКроме правильного выбора концепции итехнологий завода, концепция реализа-ции проекта также играет первостепенноезначение для качества завода.

Клиенты в Китае решили оставитьуслуги и поставки в рамках сферы своейкомпетенции, в основном, из-за бюд-жетных ограничений. Эти заводы были

На этих заводах за два этапа было уста-новлено по четыре коксовых батареи наодной общей центральной линии, с од-ним комплектом обслуживающих на каж-дом этапе (две батареи) машин, плюсодин комплект печных машин для общейпозиции на обеих фазах.

Каждая фаза имеет свою собственнуюсистему мокрого тушения кокса, включаю-щую тушильную башню с низкими выбро-сами, отстойник для орошающей воды икоксовую рампу.

На заводе POSCO системы мокрого ту-шения используют только в экстренныхситуациях, а при нормальном режиме ра-ботают установки сухого тушения кокса. Вобоих случаях системы отвода коксовогогаза выполнены в виде одной линии,имеющей мощность для обработки сы-рого газа от четырех батарей. Это позво-ляет установить небольшое количествовысокомощного оборудования, что опти-мизирует расходы на эксплуатацию и тех-ническое обслуживание.

Системы подготовки углей к коксова-нию были разработаны в виде отдельныхлиний для каждой фазы, но с несколь-кими соединениями между линиями,чтобы обеспечить возможность примене-ния на двух фазах единой линии подго-товки шихты с уменьшенной пропускнойспособностью.

Типичная схема концепции коксовыхбатарей и обслуживающих машин на за-водах компаний POSCO и HSC приведенана рис. 5. После нескольких лет работыпрогрессивные концепции и технологии,отобранные для коксовых заводов POSCO

Рис. 3. Сравнение абсолютной усадки угля в камерах коксования

с различной шириной (450 и 590 мм)

Рис. 5. Типичный проект коксовой батареи с обслуживающими маши-

нами, реализованный на заводах POSCO и HSC, Южная Корея

Рис. 4. Наиболее современные и эффективные коксохимические заводы в Южной Корее

(Больше усадка = меньшее усилие выталкивания)

450 мм

590 мм

coking time in hКамера шириной 450 мм Камера шириной 590 мм

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26

Абс

олю

тная

уса

дка

угля

, %

Пер

иод

кокс

ован

ия в

кам

ере

шир

иной

450

мм

Пер

иод

кокс

ован

ия в

кам

ере

шир

иной

590

мм

Тем

пера

тура

кок

са,°

C

0

1

2

3

4

5

6

1200

1000

800

600

400

200

0

Coke transfer car & PECS

One spotquench car

One-sided media supply

Pressure control systemfor oven chambers

COMBIFLAMEHeat-system

Underjet type

2/1 pushing cycle

COKE-SIDECOAL BIN

Client: POSCO Group

Location: Gwangyang, South Korea

Capacity: 2,800,000 t/y of coke4 batteries, 50 ovens each7.63 chamber height,Gas treatment plant with a capacity of 175,000 Nm3/hour

Start-up: 2010

Client: Hyundai Steel Corporation (HSC)

Location: Dangjin, South Korea

Capacity: Phase 1+2: 3,300,000t/y of coke,4 batteries, 60 ovens each,Phase 3: 1,870,000t/y of coke,2 batteries, 70 ovens each,7.63m chamber height Phase 1+2: Gas treatment plant with a capacity of 215,000 Nm3/hPhase 3: Gas treatment plant with a capacity of 125,000 Nm3/h

Start-up: Phase 1: 2009, Phase 2: 2010, Phase 3: 2013


ПРОИЗВОДСТВО КОКСА32


основаны на одних и тех же техническихконцепциях, используют одни и те же ба-зовые технологии, как и на заводах в Ко-рее. Тем не менее, при сравнении про-изводственных результатов, различия вкачестве и функциях становятся очевид-ными.

При распределении ответственности засферы компетенции при реализации про-екта следует учитывать следующие руко-водящие принципы. Минимальный наборзадач, предусматриваемых для подряд-чика (поставщика технологии) включаетследующий перечень.• Полный инжиниринг.• Поставка ключевого основного оборудо-

вания, отвечающего процессу, функциями техническим показателям завода.

• Шефмонтаж и ввод в эксплуатацию.• Поставка огнеупорных материалов –

важный пункт в реализации графикастроительства и обеспечении качествен-ного уровня проекта (для комплекснойлогистики и контроля качества необхо-дим особый опыт).

• Опыт показывает, что успех такого про-екта зависит от правильного распределе-

ния услуг и поставок, качества коммуни-кации, доверия и взаимопониманиямежду клиентом и подрядчиком.

Поскольку решение по концепции вы-полнения проекта и разделения трудамежду клиентом и подрядчиком имеетопределяющее значение для успеха про-екта, этот вопрос должен быть особым об-разом рассмотрен на этапе планированияпроекта.

ПреимуществаОсновные преимущества высокопроизво-дительных коксовых печей включают:• Оптимизированные требования к не-

обходимой для строительства заводскойплощади.

• Снижение выбросов.• Сокращение числа обслуживающих печи

машин, угольных башен и систем туше-ния кокса.

• Сниженные потребности в персоналедля эксплуатации и технического обслу-живания.

• Расширенный срок службы коксовых пе-чей.

Такие преимущества могут быть реали-зованы только тогда, когда техническаяконцепция и концепция реализации при-нятого проекта будут мудро выбраны идобросовестно реализованы при четкомвзаимопонимании и взаимодействиимежду клиентом и провайдером техноло-гии. Кроме того, особое внимание должнобыть уделено оптимальной настройкеоборудования, точной работе и профи-лактическому обслуживанию.Есть много примеров успешной реализа-ции проектов высокопроизводительныхкоксовых печей. При новом строительствеили реконструкции коксохимическогопроизводства большой мощности, высо-копроизводительные коксовые печи яв-ляются идеальным вариантом для обес-печения экономически эффективного иэкологически чистого производства коксана протяжении десятилетий. n

Контакты:

ThyssenKrupp Industrial Solutions AG,

Эссен, Германия

www.thyssenkrupp-industrial-solutions.com

E-mail: [email protected]

Таблица 2. Референс-лист высокопроизводительных коксовых печей компании ThyssenKrupp Industrial Solutions AG за последнее десятилетие

Годпуска

Клиент, завод Тип печиПроектная мощность,

млн т/годЧисло батарей/печей в батарее

Габаритные размеры камеры H/L/B, м

Полезныйобъем, м3 Примечание

1984 &2014

HKM, Huttenwerke Krupp Mannesmann Duisburg, Germany

COMBIFLAME compound underjet

2.250 2/70 7.85/17.2/0.550 70.00 Первая 30 лет назад

2013Hyundai Steel Comp (HSC), Phase 3 Dangjin, Chungnam, South Korea


1.800 2/70 7.63/18.0/0.590 76.25

2010POSCO, Gwangyang Works, Phase 5 Gwangyang, South Korea


2.800 4/50 7.63/18.0/0.590 76.25 2 произв. установки

2010Zhangjiagang Hongfa Steelmaking Co Ltd (SHAGANG) Zhangjiagang, China


2.000 2/70 7.63/18.0/0.590 76.25

2009Hyundai Steel Comp (HSC), Phases 1+2 Dangjin, Chungnam, South Korea



2009Shougang Jingtang United, Iron & Steel Company, Caofeidian, Hebei China



2008Wuhan Iron & Steel Corp (WUGANG) Wuhan, Hubei, China


2.000 2/70 7.63/18.0/0.590 76.25

2006Maanshan Iron & Steel Co (MAGANG) Maanshan, Anhui, China


2.000 2/70 7.63/18.0/0.590 76.25

2006 &2013

Taiyuan Iron & Steel Co (TISCO) Taiyuan, Shanxi, China



2003Carbonaria/TK Schwelgern Duisburg, Germany

TWINFLUE compound gun flue

2.640 2/70 8.43/20.8/0.590 93.00

*) Зависит от характеристик угля и числа рабочих дней в году

Таблица 3. Потенциал производственных мощностей действующих коксохимических батарей в Южной Корее и высокопроизводительных коксовыхпечей с системами нагрева COG для снижения NOx выбросов

Число батарей Число печейРазмеры камеры H/L/B, м

Полезныйобъем, м3

Период коксования,

час

Средняя т-ра нагреваемой

среды, °С

Число выдач в сутки

Пределы NOxпри 5 % O2

Проектная мощность*,

млн т/год

Действующие печи коксохимических батарей в Южной Корее2 100

7,63/18,0/0,590 76,25

~27,.0

~1,275

89

<350

1,400

2 120 ~27,0 107 1,680

2 140 ~27,0 124 1,960

Для NOx выбросов ниже 500 мг/нм3 с системами нагрева COG2 100 7,63/18,0/0,590 76,25 ~26,0

~1,300

92

<500

1,450

2 100 7,63/20,0/0,590 84,72 ~26,0 92 1,600

2 120 7,63/18,0/0,590 76,25 ~26,0 111 1,750

2 120 7,63/20,0/0,590 84,72 ~26,0 111 1,900

2 140 7,63/18,0/0,590 76,25 ~26,0 130 2,050

2 140 7,63/20,0/0,590 84,72 ~26,0 130 2,250


ВМЕСТЕмы сильнее

primetals.com

Две мощные компании металлургической промышленностиMitsubishi-Hitachi Metals Machinery и Siemens VAI Metals Technologies объединились вместе, чтобы стать новой глобальной силой в области технологий для производства металлов.Создаем будущее металлургии вместе.

Уникальная конструкция 6-валковой трубоправильной машины Bronx обеспечивает повышенную производительность, превосходное качество и безопасность эксплуатации. Оборудование Bronx обладает наилучшими техническими характеристиками: минимальное время наладки, повышенная точность правки без повреждения поверхности, высокая прочность конструкции, обеспечение необходимого стандарта прямолинейности и правильной круглой формы изделия. Приводы установлены в задней части машины для безопасной эксплуатации, при этом оператор полностью контролирует процесс правки с пульта управления. Fives – это высокое качество, надежность и оперативный сервис.Стенд Fives 74A15 на выставке «Трубы. Россия’2015», 8-11 июня 2015 г., Москва

[email protected]

6-ВАЛКОВАЯ ТРУБОПРАВИЛЬНАЯ МАШИНА BRONX ГАРАНТИРУЕТ НАИВЫСШЕЕ КАЧЕСТВО ПРАВКИ

К А Ч Е С Т ВО

Documents

Sti russian may 2015 web