журналы подразделения новости подписка контакты home

архив
2001 год
2002 год
2003 год
2004 год
рубрики
РЕКОНСТРУКЦИЯ

ПРОФИЛЬ

НОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ТЕХНОЛОГИИ

РЫНОК ЧЕРНЫХ МЕТАЛЛОВ

РЫНОК ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ

ЦЕНОВАЯ ИНФОРМАЦИЯ

гостям
Агентство "Стандарт" предлагает вам подписаться на экномические журналы – лидеры в своей области.
























"Металлы мира" – №9, 2002

РЕКОНСТРУКЦИЯ

Опыт обновления

Модернизация завода американской компании Tamco привела к увеличению мощности предприятия на 30%

Модернизация действующих заводов продолжает оставаться в центре внимания сталелитейной отрасли США. Располагая ограниченными финансовыми возможностями, многие американские производители стали фокусируют внимание на частичной или полной замене оборудования на различных производственных участках. Умелая реализация рентабельных проектов по реконструкции в комбинации с внедрением новых технологий приносит свои положительные результаты и дает возможность при допустимых затратах существенно повышать мощность, производительность и эффективность функционирования сталеплавильных заводов. Нами приводится пример проведения подобной модернизации на заводе американо-японского совместного предприятия Tamco.

Проекты 2001 года

Компания Tamco была основана в 1974 году как совместное предприятие Tokyo Steel (50% акций), Ameron International (соответственно – 25%) и Mitsui & Co. (25%). Свою историю, однако, она ведет с 1956 года, когда возникла фирма Etiwanda Steel Producers, поставлявшая своей материнской компании Ameron International катанку и арматуру для армирования бетонных систем водоснабжения.

Предприятие расположено на площади около 32 га в южной Калифорнии в 35 милях к востоку от Лос-Анджелеса. В настоящее время на заводе занято около 350 рабочих, и он полностью специализируется на производстве арматуры для армирования железобетонных конструкций.

В 2001 году компания Tamco выступила в роли самостоятельного генподрядчика в проекте реконструкции своих объектов на общую сумму около $12 млн. Мероприятия по модернизации включали установку нового трансформатора для электродуговой печи (ЭДП), автоматической системы управления уровня 1,5 (централизованное управление производственным процессом) для ЭДП, монтаж 5-ленточной машины для литья заготовок с новой башней, реконструкцию печи для нагревания заготовок, установку цифровых приводов постоянного тока для 17-клетевого прокатного стана и внедрение системы управления уровня 1,5 для нагревательной печи и прокатного стана.

Благодаря осуществлению этих проектов Tamco увеличила ежегодные мощности по производству арматуры от 500 тыс. до 650 тыс. т. Несмотря на негативные рыночные условия из-за обилия дешевой арматуры иностранного и местного производства на американском рынке и роста расценок на электроэнергию Tamco завершила 2001 год с прибылью.

Компания сумела успешно укрепить свои позиции на региональном рынке арматуры, и на сегодняшний день она – единственная сталелитейная фирма в штате Калифорния, располагающая собственным плавильным цехом. Это предопределяет уникальность месторасположения предприятия, поскольку оно находится в центре самого крупного и быстро растущего рынка строительных работ в США. Tamco поставляет продукцию от своих объектов в северную и южную Калифорнию, штаты Аризона и Невада.

Изделия из арматуры производства Tamco широко применялись недавно при строительстве таких важных и крупных объектов как высотного офисного здания The Staples Center в Лос-Анджелесе, серии казино – Bellagio, Luxor, Paris, Venetian, MGM Grand, New York-New York и Rio в Лас-Вегасе, а также бетонного котлована коридорного типа для прокладки железнодорожного полотна от портов Лос-Анджелес и Лонг-Бич в деловую часть города.

Tamco располагает собственными складами и хранилищами продукции, примыкающими к заводу, и поэтому имеет возможность отгружать арматуру в реальном масштабе времени. После землетрясения в январе 1994 года в Калифорнии, эпицентр которого находился в нескольких милях к северу от Лос-Анджелеса, от Tamco потребовалось сократить время выполнения заказов для реализации многочисленных проектов по реконструкции разрушенных объектов, с чем компания успешно справилась.

В ходе выполнения программы по модернизации завода на 2001 год в эксплуатацию был введен мощный (100 МВт/А) трансформатор фирмы Tamini с реактором последовательного включения, новым выключателем производства компании PACS Industries и медными трубами водяного охлаждения от корпорации Nu-Core. Реализация этого проекта проводилась с целью минимизирования риска эксплуатации трансформатора Fuji мощностью 56/63 МВ/А, прослужившего 20 лет. Благодаря установке нового трансформатора удалось достичь также других положительных результатов.

Так, расход электродов был снижен более чем на 2,0 фунта на тонну за счет использования технологии применения термозита и системы ArchiTechTM для обеспечения устойчивости электрической дуги. Во время инсталляции трансформатора Tamco ввела в эксплуатацию систему Smart Arc по оптимизации входной мощности. В течение двух месяцев после установки нового трансформатора и компьютеризированных органов управления электродуговая печь вышла на производственный уровень, соответствующий совершенно новой конструкции.

Возможность экономии электроэнергии в результате установки мощного трансформатора очень важна для Tamco. Благодаря ее монтажу у завода появились избытки плавильных мощностей, так что теперь плавильный цех предприятия может функционировать только 5 тыс. часов в год для выполнения производственных заданий. Это позволяет Tamco составлять гибкий график плавильных работ на 3 тыс. часов в год. С учетом дефицита электроэнергии в штате Калифорния и высоких цен на энергоносители подобная гибкость очень выгодна для компании. В летний сезон Tamco стремится вообще не эксплуатировать ЭДП в период пиковой нагрузки с 12 дня до 6 часов вечера с понедельника по пятницу.

Другое преимущество месторасположения предприятия заключается в том, что оно находится всего в 20 милях от передающей электрической подстанции Padua Station, принадлежащей энергетической компании California Edison, и подключено к ней через специально выделенную для Tamco некоммутируемую электрическую линию. Этим преимуществом предприятие воспользовалось, например, во время энергетического кризиса весной 2001 года, когда в некоторые дни отсутствовала подача электроэнергии. Во время снижения нагрузки представители California Edison звонили на предприятие и предупреждали об этом его руководство, благодаря чему Tamco могла останавливать нужное оборудование в последовательном и управляемом режиме.

Старая машина непрерывного литья заготовок (МНЛЗ) была также полностью демонтирована в 2001 году и заменена 5-ленточной МНЛЗ производства фирмы Concast Standard. Эта работа проводилась одновременно с инсталляцией нового трансформатора. Все, что осталось от МНЛЗ, так это промежуточное разливочное устройство (желоб) и газовые резаки для пламенной резки заготовок, выпускаемые компанией Stel-Tek. Местоположение резаков было изменено с целью создания условий для изготовления заготовок большей длины.

Конфигурация плавильного цеха

Первый план плавильного цеха был составлен еще в 1956 году и включал три 15-тонные электродуговые печи. В 1976 году был построен новый плавильный цех с одной ЭДП. Сегодня в нем находится 23-футовая овальная электродуговая печь, введенная в эксплуатацию в 1996 году.

Все производственные операции, осуществляемые Tamco, полностью базируются на использовании лома, состоящего из рециркулируемых консервных банок, автомобильного лома и пр. Весь лом, доставляемый грузовиками или железнодорожным транспортом, взвешивается и проходит через детектор радиации производства фирмы Exploranium. Лом из железнодорожных вагонов изымается при помощи подвижного магнитного крана, а самосвалы выгружают его на специальной площадке для подготовки лома. Он хранится на бетонной плите толщиной 12 дюймов, откуда погрузчики Cat 992 загружают лом в самосвалы для доставки в плавильный цех. Там он выгружается прямо в бадьи для завалки в печи, расположенные внутри здания плавильного цеха. Углерод и известь загружаются в бадьи с помощью погрузчиков Cat 992.

Объем бадей составляет 119 куб. м, а самой ЭДП Fuchs – 127,4 куб. м. Вследствие низкой плотности лома (около 593 кг/м3) все плавки производятся посредством трех ковшовых загрузок. Вес плавки обычно составляет 110 т, а ее выпуск осуществляется через спускной желоб в ковши.

В 1992 году на старой ЭДП были установлены плакированные медью электрододержатели производства фирмы Fuchs с целью сокращения задержек и снижения расходов на ремонт и техническое обслуживание. Размер электродов составляет 24 дюйма. Этот проект оказался удачным, и потраченные средства окупились через год благодаря снижению расхода электродов и уменьшению задержек в техническом обслуживании. Затем электрододержатели были модифицированы для печи большего диаметра и переустановлены на новую ЭДП в 1996 году. Фурма для вдувания кислорода, углерода и извести функционирует через завалочное (загрузочное) окно.

Конструкции свода электродуговой печи, установленной в 1996 году, модифицировались дважды. Свод второго поколения, поставку которого осуществила компания Melter SA de CV, был установлен в 2000 году, а недавно была проведена инсталляция свода третьего поколения производства фирмы Superior Machine. Она же поставила необходимый комплект трубопроводов и каналов.

Компания Tamco была выбрана в качестве пилотного предприятия для заключенного в январе текущего года контракта между Министерством энергетики США и компанией D. L. Schroeder & Associates. Проект Минэнерго нацелен на сокращение потребления электроэнергии и обеспечение экологической безопасности наряду с повышением производительности процессов выплавки стали. Вместе с Tamco и D. L. Schroeder & Associates над проектом работают компании RHI Refractories, Air Liquide и UHP International, ассоциация Steel Manufactures Association и Исследовательский центр Министерства энергетики США – Albany Research Center. Проект предусматривает инсталляцию трех сверхзвуковых инжекционных боковых кислородных горелок, которые должна поставить фирма American Combustion. Программа также предполагает усовершенствование технологий применения термозита и внедрение второй ступени сгорания.

Пылеуловитель с фильтрами производства компании Wheelabrator был установлен на предприятии в 1976 году. Он состоит из двух вентиляторов мощностью 1500 л.с. и девяти отделений, каждое из которых оснащено 636 мешочными фильтрами Nomex. Диаметр фильтра равен 8 дюймам, а длина – 18 футам (5,5 м). Пыль с пылеуловителя автоматически сбрасывается в полувагоны и затем транспортируется для захоронения. Переработка шлака от изготовления стали осуществляется непосредственно на территории предприятия компанией Olympic Mill Servicies, и затем он продается как побочный продукт.

Плавильный цех обслуживается двумя 200/60-тонными кранами производства фирмы Ederer. Восточный кран был установлен в 1976 году, а западный с дополнительным 25-тонным подъемным механизмом для электродов – в 1988 году.

Модернизация коснулась и всего комплекта ковшей, включая установку цапф и съемных крюков J-образной формы, изготовленных для кранов. Новые 120-тонные ковши поставили компании Ewing и Signal Metal Industries. Все ковши обслуживают два подогревателя производства фирмы North American Manufactures.

В ходе модификации МНЛЗ были установлены система управления уровнем литейной формы, разработанная компанией Ronan Engineering, разбрызгиватели вторичного охлаждения и электромеханические осцилляторы фирмы Concast Standard. Главный пульт управления МНЛЗ был установлен на уровне грунта в непосредственной близости от газовых резаков и оборудован органами управления уровня 1,5. Новые правильные машины тоже поставила компания Concast Standard. Они расположены за пределами главного здания плавильного цеха и приводятся в действие с помощью вертикальных приводных валов, подсоединенных к двигателям переменного тока, расположенным внутри здания на том же уровне, что и двигатели переменного тока осцилляторов.

Специалисты Tamco создали специальную конструкцию для размещения газовых резаков Stel-Tek и увеличили размеры наружного передаточного рольганга, где происходит воздушное охлаждение заготовок. До 50 заготовок могут быть продвинуты поперек стеллажа Stel-Tek, после чего вилочные погрузчики перевозят их на площадку заготовок или к нагревательным печам для жидкой завалки.

Модернизация оборудования для прокатки

Работы по модернизации оборудования для прокатки были начаты и завершены до реконструкции плавильного цеха. Нагревательная печь с шагающим балочным подом оснащена 26 горелками регенеративного типа в трех зонах: восемь горелок в секции предварительного нагревания, еще восемь – в секции нагревания, шесть – в верхней секции томления, четыре – в нижней. В ходе модернизации четыре головки секции предварительного нагревания были заменены более крупными установками TwinBed II производства компании North American Manufacturing, обеспечивающими сгорание в печи, что позволяет снизить уровень образования вредных продуктов сгорания. North American Manufacturing также поставила для нагревательной печи новую систему автоматического управления уровня 1,5.

Модификация 17-клетевого прокатного стана включала установку приводов постоянного тока производства компании Rockwell Automation. Был осуществлен монтаж приводов мощностью 600 и 800 л.с. для двигателей с диапазоном мощности от 200 до 800 л.с., что позволит в дальнейшем провести модернизацию и самих двигателей. Кроме того, фирма Rockwell Automation обеспечила поставку системы AutoMax с распределенным управлением и системы Sigma для диспетчерского управления и сбора данных.

Проект по замене приводов прокатного стана был реализован до модернизации плавильного цеха с использованием поэтапного подхода. Установка новых приводов проводилась в соответствии с разработанным графиком перерывов в работе оборудования. Такой сценарий позволил предприятию провести несколько изолированных пусков приводов в эксплуатацию в последовательном и упорядоченном режиме. Через несколько часов после пуска они выходили на уровень функционирования в соответствии со своей проектной мощностью. Через день после окончательного запуска всех приводов в эксплуатацию прокатный стан достиг проектной мощности, его производительность возросла от 63 до 69 т в час.

Нагревательная печь Itam с шагающим балочным подом и регенеративными горелками была первоначально возведена в 1991 году и затем модернизирована в 2001 году так, как это было описано выше. Поскольку печь представляет собой установку регенеративного типа, то в любое определенное время 13 горелок горят, а 13 осуществляют выпуск. Время цикла устанавливается каждые 20 секунд. Учитывая размеры стеллажа печи, в ней одновременно может находиться около 60 заготовок.

Первоначальная конфигурация прокатного стана включала 18 клетей, однако несколько лет назад клеть № 1 (черновая) была выведена из эксплуатации. В настоящее время прокатный стан имеет 17 клетей, однако их предназначение и нумерация (от 2 до 18) остались прежними. После каждой нечетной клети расположены блоки кантовки раската (всего их 8). Общая прокатная мощность стана составляет 6500 л.с., в том числе одной клети – 200 л.с., двух – 250 л.с., шести – 300 л.с., четырех – 350 л.с., двух – 500 л.с. и еще двух – 800 л.с. Двигатели постоянного тока были приобретены у компаний Fuji и Reliance.

Полную поставку направляющего оборудования для прокатного стана осуществила компания Ashlow. Ножницы для отрезки прибыльной части заготовки расположены после последней черновой клети (№ 6), а делительные ножницы – после клети № 18. Готовая арматура поступает на наружный стеллаж для охлаждения, купленный у фирмы North Star Steel и установленный на Tamco в 1984 году. Ширина стеллажа – 21 фут, длина – 280 футов (соответственно – 6,4 х 85,3 м).

После охлаждения готовая продукция разрезается на требуемую длину ножницами для холодной резки, монтаж которых на предприятии был осуществлен в 1988 году. Они представляют собой механическую установку с усилием 500 т. Длина готовой арматуры варьируется от 20 до 100 футов (от 6 до 30,5 м), и ножницы настроены на резку продукции фиксированной длины (20; 60 и 70 футов). Tamco может также поставлять арматуру, разрезанную при прокатке; минимальная партия – 25 т.

Новая система пакетирования продукции была установлена на заводе Tamco в 1999 году. Она включает пятитонный мостовой кран фирмы Kone, пакетировочную машину, стеллаж для комплектования бунтов, высокоточный механический счетчик продукции и вращающееся подъемное устройство для подачи бунтов на стеллаж. Готовые пакеты уплотняются, перевязываются проволокой, маркируются, вывозятся из здания и грузятся на вилочные погрузчики.

Вся продукция хранится под открытым небом, и персонал, занимающийся ее отгрузкой, работает только 40 часов в неделю – с понедельника по пятницу в светлое время суток. Поставка арматуры клиентам обычно осуществляется грузовиками, но для этих целей может привлекаться и железнодорожный транспорт. Загрузка продукции проводится вилочными погрузчиками; вся вывозимая с предприятия арматура проверяется детекторами радиации.

Производственная и экологическая безопасность

Руководство Tamco уделяет серьезное внимание вопросам обеспечения безопасности труда на предприятии. И, если в 1995 году на заводе было зафиксировано 153 случая производственного травматизма, то в 2001 году – только 35. Этих результатов удалось достичь благодаря созданию комиссии по безопасности труда, состоящей из представителей управленческого звена и профсоюзов, специальных групп по предотвращению травматизма на производстве и консультационных комиссий по технике безопасности. Руководство и персонал Tamco поставили перед собой задачу не допустить в 2002 году более 25 случаев производственного травматизма.

Tamco, безусловно, может записать себе в актив и результаты, достигнутые в такой сфере как сокращение потерь рабочего времени. Благодаря продуманной системе техники безопасности, обучению рабочих и внедрению системы стимулов (ценные премии для лучших сотрудников) компании удалось, в конце концов, довести период безаварийной работы до 20 месяцев. Сейчас компания поставила перед собой цель проработать следующие два года без аварий и потерь рабочего времени.

Не меньшее внимание Tamco уделяет и вопросам обеспечения экологической безопасности и защиты окружающей среды. Поскольку это сталелитейное предприятие расположено в южной Калифорнии, то оно обязано действовать в соответствии с более строгими регуляционными правилами экологической безопасности фактически по сравнению с любым другим аналогичным заводом США. Исключив из своей практики путь конфронтаций, Tamco начала активно менять собственный имидж в глазах местной общественности.

За счет проведения ряда программ и рекламных кампаний Tamco приобрела известность в регионе как предприятие, перерабатывающее металлолом в сталь, а не как сталелитейный завод, производящий вредные отходы. Наибольшую огласку, при этом, получила программа Project Isaiah, в соответствии с которой местные полицейские публично уничтожают конфискованное огнестрельное оружие расплавлением его в ЭДП. Другим широко известным общественности свидетельством серьезности намерений Tamco в плане обеспечения экологической безопасности стало то, что с апреля 1996 года предприятие не осуществляет сброса сточных вод, хотя до сих пор имеет на это разрешение.

Таким образом, начатая Tamco в 2000 году и завершенная в 2001-м программа модернизации привела к достижению ощутимых положительных результатов. Располагая ограниченными финансовыми возможностями, компания осуществляла профессиональный выбор наиболее экономичных и рентабельных проектов по реконструкции завода, реализация которых позволила увеличить его прибыльность и производительность. Все проекты были завершены в срок в соответствии с разработанным графиком и выделенными средствами без каких-либо задержек, отсрочек и помех. Не следует также забывать, что Tamco производит только один продукт (арматуру) и находится в районе США, где самые жесткие регуляционные нормативы в сфере экологической безопасности и защиты окружающей среды. Тем не менее, предприятие продолжает оставаться прибыльным, а среди общественности оно пользуется репутацией ответственного производителя, предпринимателя и работодателя.

Олег Зайцев, по материалам AISE Steel Technology

 
© агенство "Стандарт"