ПУБЛИКАЦИИ

05.12.2013

АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ СТАЛЕПЛАВИЛЬНЫЙ КОМПЛЕКС НА БАЗЕ ДУГОВЫХ ПЕЧЕЙ ДЛЯ ЛИТЕЙНОГО ЦЕХА

С.М. Нехамин, И.С.Нехамин, К.А. Елизаров ООО «НПФ КОМТЕРМ» (г. Москва)

Фирма КОМТЕРМ, созданная на основе ведущих отделов института электротермического оборудования (ВНИИЭТО) выпускает все виды литейных электропечей: дуговые печи постоянного и переменного тока, индукционные печи, агрегаты ковш-печь, печи электрошлаковые и вакуумные дуговые и ваууматоры, в которых выплавляют черные и цветные металлы и их сплавы. Печи поставляются в комплекте со всем необходимым энергетическим и технологическим оборудованием: источниками питания, высоковольтным оборудованием, системами охлаждения, гидравлическими и электромеханическими приводами и системами, компьютерными системами автоматического управления. По желанию потребителя с печами поставляется смежное оборудование и технологическая оснастка: система газоочистки, система дозирования и загрузки в печь сыпучих материалов, манипулятор для продувки металла кислородом, измерения температуры и взятия проб металла,  ковши, стенды их сушки и нагрева, печи для сушки стопоров и другое оборудование.

Если до поставки оборудования возникает необходимости разработка технологии или выполнения проекта установки оборудования в цехе потребителя, то фирма КОМТЕРМ имеет опыт выполнения таких работ, что позволяет найти оптимальное объемно-планировочное решение при строительстве новых и модернизации действующих производств. Ввиду универсальности фирмы, к нам часто обращаются при необходимости выбрать наиболее подходящий комплект оборудования исходя из конкретной технологической и производственной задачи. В этом случае, имея собственный опыт разработки, изготовления и ввода в эксплуатацию разнообразного электрометаллургического оборудования, мы разрабатываем различные варианты базового инжиниринга на сталеплавильный комплекс. Такой подход позволяет потребителю обоснованно выбрать основные проектные решения и, затем, реализовать их с минимальными затратами и максимальной производственной эффективностью.

Наиболее часто в литейных цехах машиностроительных предприятий в качестве плавильных агрегатов используются электродуговые печи постоянного тока (ДППТ) и переменного тока (ДСП), а также индукционные сталеплавильные печи (ИСТ). Аналогичные печи используются в литейных производствах для выплавки чугуна, алюминия и других металлов. Поскольку обсуждение технические и технологические особенности того или иного вида печей имеет обширную библиографию, предлагаем рассмотреть не менее важный экономический аспект выбора типа плавильного агрегата.

Учитывая, что ДППТ является относительно новым видом плавильного оборудования при определении исходных данных для расчетов мы выбрали усредненные значения для ДППТ, а для ДСП и ИСП – наилучшие показатели, заявляемые в проспектах различных фирм. Результаты экономических расчетов приведены на рис.1.

Из диаграммы видно, что даже если ДППТ дороже остальных типов печей, то за первый год эксплуатации произведенные дополнительные затраты полностью окупаются. За 4 года эксплуатации экономия при использовании ДППТ становится весьма ощутимой: 12 млн.руб. по сравнению с ДСП и 48 млн.руб. относительно ИСП. Для общности сравнения в расчете учтены только основные статьи затрат: на шихту, электроэнергию и электроды. Остальные затраты приняты условно постоянными. Более детальные расчеты для конкретного потребителя дают сходные результаты.

 сравнение цен и затрат на дуговые печи и индукционные печи

Рис.1. Затраты на приобретение и суммарные затраты на покупку и 1 или 4 года эксплуатации печей емкостью 1 т

Например, для ООО «ПК Бежицкий сталелитейный завод» (г. Брянск) нами был выполнен базовый инжиниринг по четырем вариантам компоновки сталелитейного комплекса: 4 ДСП; 4 ДППТ; 3 ДСП + АКП; 3 ДППТ + АКП. На рис. 2 представлена трехмерная компьютерная модель четвертого варианта компоновки: трех печей постоянного тока и двухпостового АКП.

На рис. 3 показан пример объемно-компоновочного решения, а на рис. 4 представлена панорама цеха, оснащенного печами, произведенными ООО «НПФ КОМТЕРМ» в соответствии с разработанной фирмой компоновкой оборудования. Три дуговых печи постоянного тока типа ДПС-15 были разработаны специально для данного проекта по оригинальным запатентованным решениям, изготовлены и поставлены на завод. Фирмой был выполнен комплекс шеф-монтажных и пуско-наладочных работ. Две печи находятся в эксплуатации, третья – в резерве. Место под АКП зарезервировано на 2 очередь строительства комплекса. 

  Компоновка основного оборудования в цехе производительностью 75 000 тонн в год стали 20ГЛ (три дуговые печи емкостью 15 тонн ДП-15)

Рис. 2. Компоновка основного оборудования в цехе производительностью 75 000 тонн в год стали 20ГЛ для крупного ж/д литья

Другими примерами реализованных фирмой КОМТЕРМ проектов введенных в эксплуатацию печей являются: печи постоянного тока - две ДПС-12 (емкостью 12 т) и одна ДПС-2 (емкостью 2 т) на ООО «ВКМ-Сталь» (г. Саранск – крупное ж/д литье); ДСП-25 (емкостью 25 т) переменного тока на ООО «Промтрактор-Промлит» (г. Чебоксары - крупное ж/д литье); ДСП-14 (емкостью 14 т) переменного тока на ОАО «ОЗММ» (г. Старый Оскол (изделия из марганцовистых, высоколегированных и углеродистых сталей), дуговая печь постоянного тока ДПА-0,3 (емкостью 0,3т) на ОАО «АБС ЗЭиМ Автоматизация» (г. Чебоксары – литье под давлением сплавов алюминия) и некоторые другие.

 Трехмерная твердотельная модель установки дуговой печи с комплектующим оборудованием, вписанная в существующий цех потребителя

Рис. 3. Трехмерная твердотельная модель установки дуговой печи с комплектующим оборудованием, вписанная в существующий цех потребителя.

Рис. 4. Вид цеха с тремя печами ДПС-15 фирмы КОМТЕРМ

ООО «НПФ КОМТЕРМ» интенсивно разрабатывает и внедряет в промышленность новые высокоэффективные для литейных производств решения, касающиеся всех систем дуговой печи. Создана система механического оборудования, обеспечивающая наклон печи относительно двух осей: на слив – вокруг сливного носка и на скачивание шлака – вокруг порога рабочего окна. Конструкция с быстросменной печной ванной или бинарным питанием двух ванн от одного источника питания. Свод дугой печи с частичным водяным охлаждением наиболее теплонагруженных участков.

Фирма имеет пионерскую внедренную в литейном производстве разработку в области создания принципиально новых высокоэффективных источников питания постоянным током на IGBT-транзисторах. Качественно новой характеристикой этих источников питания является плавное автоматическое регулирование напряжения на электроде печи при поддержании постоянной мощности на протяжении всего периода расплавления. Благодаря быстродействующей системе стабилизации тока новый источник позволяет подключать печь к маломощной электрической сети, а также обеспечивает значительно более высокую стабильность и энергетическую эффективность дугового разряда, позволяет сохранять восстановительную атмосферу в печи и тем самым дополнительно снизить окисление шихты и электрода.

Как отмечалось выше печи комплектуются высокоэффективными компьютерными системами управления, обеспечивающими автоматическое ведение электрического режима, эффективное магнитогидродинамическое перемешивание металлической ванны, контроль, регистрацию энергетического режима и многие другие полезные функции.

Одной из отличительных особенностей фирмы КОМТЕРМ является то, что вместе с печами могут быть поставлены футеровочные материалы и специальное оборудование для обслуживания футеровки фирмы RHI (одной из ведущих мировых фирм производителей высококачественных огнеупоров), что позволяет снизить затраты потребителя на футеровочные материалы. 

Учитывая заинтересованность ряда предприятий в комплектовании плавильных участков наряду с дуговыми, также и индукционными печами, КОМТЕРМ, на основании дилерского соглашения с фирмой Indemak (Турция) приступила к поставке на российский рынок высококачественных и недорогих индукционных печей, инженерные и технические решения которых соответствуют лучшим мировым брендам.

Линейка поставляемых индукционных печей фирмы Indemak, показанная на рис. 5, включает среднечастотные печи емкостью от 100 кг до 10 т, предназначенные для стали, чугуна, алюминия, меди и сплавов. Печи поставляются в комплектации открытыми, замкнутыми и полузакрытыми системами охлаждения, в моноканальном и двуканальном исполнении. Двуканальное исполнение позволяет одновременно проводить плавление в двух тиглях, либо плавление в одном тигле и изотермическую выдержку в другом.

 Линейка индукционных печей фирмы Indemak

Рис. 5. Линейка индукционных печей фирмы Indemak

Все печи, поставляемые фирмой КОМТЕРМ, обеспечиваются запасными частями и сервисным обслуживанием. Широко практикуется модернизация печей и их отдельных частей, позволяющая потребителям за минимальную стоимость обновить производственные мощности.

Комплексный подход, включающий все стадии от формирования концепции правильного комплекса, разработку документации, изготовление, предотгрузочные испытания, монтаж и пуско-наладку оборудования, гарантийное и послегарантийное обслуживание – позволяет максимально обеспечить литейные производства надежным и высокоэффективным электропечным и технологическим оборудованием.

Список литературы

  1. Пат. 2216883 РФ, МПК H 02 M 7/162, H 05 B 7/144. Источник питания дуговой печи постоянного тока/ Нехамин С.М., Фарнасов Г.А., Филиппов А.К. и др. - Опубл. 20.11.2003. - Бюл. №. 32.
  2. Пат. 2324281 РФ, МПК H 02 M 7/02, H 05 B 7/144, H 02 M 7/162. Источник питания постоянного тока для дуговой печи (Его варианты)/ Нехамин С.М., Мустафа Г.М. и др. - Опубл. 22.12.2006. - Бюл. №. 32.
  3. Нехамин С.М., Крутянский М.М., Стомахин А.Я., Тимошенко С.Н., Черняк А.И. Пути улучшения показателей выплавки стали в малотоннажных дуговых печах. //Электрометаллургия. 2007. №7. С.2-7.


Возврат к списку


Наверх