журналы подразделения новости подписка контакты home

архив
2001 год
2002 год
2003 год
2004 год
рубрики
ТЕМА НОМЕРА

ИТОГИ И ТЕНДЕНЦИИ

РЫНОК ЧЕРНЫХ МЕТАЛЛОВ

РЫНОК ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ

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
























"Металлы мира" – №1, 2001

ТЕМА НОМЕРА

Новое – это хорошо реконструированное старое

Модернизация действующего оборудования – реальная альтернатива строительству новых предприятий

В современных условиях, когда конкурентная борьба в мировом сталелитейном секторе резко обострилась, важное значение приобретает необходимость поддержания эффективности производства. Безусловно, достичь цель и выдерживать конкуренцию можно за счет инвестирования средств в строительство новых предприятий. Однако есть и иной путь, заключающийся в модернизации и модификации уже имеющегося на сталелитейных заводах оборудования с целью улучшения качества выпускаемой продукции, расширения ассортимента и повышения производительности. Вот почему интересен анализ наиболее ярких примеров модернизации, осуществленной в последние несколько лет ведущими металлургическими корпорациями мира, а также использования в этих целях самых последних технологий и технических разработок.

Новый прокатный завод

на базе модернизированного оборудования

В конце 1997 года бразильская сталелитейная компаний Belgo Mineira, выкупив 100% акций предприятия Dedini SA Siderurgica, приступила к реализации проекта по замене на этом объекте двух действующих станов по прокатке стальной арматуры новой одноленточной линией. При этом преследовалась цель не только повысить производительность завода, но и при минимальных затратах наладить выпуск арматуры улучшенного качества.

Основной замысел проекта – коренная реконструкция Dedini SA Siderurgica благодаря модернизации уже имеющихся на предприятии установок и поставке нового оборудования от американской компании Morgan Construction. В результате этих мероприятий на базе старого завода был создан новый объект Belgo Mineira Piracicaba по производству арматуры, оснащенный одноленточной линией черновой и промежуточной, а также двухленточной линией чистовой (отделочной) прокатки.

Реализация проекта проводилась под руководством Фернандо Герры, президента базирующейся в Сан-Паулу компании Morgan do Brasil – филиала Morgan Construction Co. Он отмечает, что в соответствии с пожеланиями клиента инженеры компании спроектировали новую линию, исходя из того чтобы оставить в ней как можно больше действующего оригинального оборудования от Belgo Mineira и Dedini, провести модернизацию на тех участках, где это было необходимо, и добавить совершенно новые установки производства Morgan Construction Co.

Завод был возведен в г. Пирасикабе на месте бывшего склада, принадлежащего Belgo Mineira. Линия чистовой (отделочной) прокатки состоит из 13-клетевого стана черновой и промежуточной прокатки, а также двух 8-клетевых прокатных станов без кантовки раската (No Twist mill).

Линии черновой и промежуточной прокатки были соединены между собой за счет использования уже имеющихся девяти клетей (три из них компания Morgan оснастила усовершенствованными коробками передач, остальные шесть – новыми шпиндельными бабками, поддонами и коробками передач), а также установки четырех совершенно новых клетей, межклетевых луперов и ножниц.

Модернизация стана типа No Twist проходила следующим образом: действующий 10-клетевой стан разделили на две части, после чего были установлены шесть новых клетей и повторно использованы имеющиеся мультипликаторы. В результате этой операции на новом заводе компании Belgo Mineira в настоящее время функционируют два 8-клетевых стана типа No Twist. Наряду с этим в обновленную линию было также включено усовершенствованное электрооборудование.

Ввод нового завода в эксплуатацию состоялся летом 1999 года. В настоящее время он производит 450 тыс. т арматуры в год, т.е. на 35% больше, чем ранее (350 тыс. т). Ассортимент продукции также расширился: сегодня предприятие выпускает арматуру диаметром от 6 до 32 мм.

Канадское предприятие по литью слябов модернизировано без простоя оборудования

В ноябре 1996 года канадская компания Lake Erie Steel Co (LESC) приняла решение модернизировать на своем объекте в провинции Онтарио введенную в эксплуатацию в 1980 году двухленточную машину для литья слябов, которая производила слябы толщиной 241 мм и шириной 1130-2030 мм. Ее модернизация включала полную замену нижней защитной секции.

Компания LESC с целью исключения простоев оборудования и с учетом интересов своих клиентов, а также необходимости выполнения их заказов приняла решение закрыть только одну линию машины, а на второй продолжить выпуск слябов. Первая линия была выведена из эксплуатации в начале октября 1997 года. Демонтаж старого и установка нового оборудования заняли всего 16 дней, после чего в течение 5 дней были проведены проверочные и испытательные работы. В конце октября 1997 года модернизированная линия была вновь запущена в эксплуатацию и выполнила первую операцию по литью слябов. Через две недели та же участь постигла и вторую линию, которая тоже была закрыта, а затем модернизирована аналогичным образом в течение 18 дней.

Короткие сроки установки нового оборудования и обеспечение непрерывного выпуска слябов на одной из линий позволили компании LESC избежать полной остановки производства и простоя оборудования на предприятии и, таким образом, сэкономить на этом миллионы долларов.

Конструированием и изготовлением оборудования для модификации машины по литью слябов на объекте фирмы LESC занимался альянс компаний в составе Kvaerner Metals, Acutus Gladwin, SMS Demag и Lake Erie Steel. Норвежская корпорация Kvaerner Metals (сейчас принадлежит австрийской VAI) выступала в качестве генерального подрядчика LESC и отвечала за установку всего оборудования. Его изготовление осуществляла компания Acutus Gladwin, а германская компания SMS Demag решала вопросы конструирования, технологического обеспечения и поставки оборудования.

Трехвалковый волочильный стан повышенной точности

Первый трехклетевой волочильный стан точной размерной обработки был введен в эксплуатацию в 1979 году. С тех пор подобные станы нашли широкое применение в мировой сталелитейной промышленности и устанавливались на новых прокатных заводах, а также монтировались в интересах модернизации уже действующих предприятий. Этого требовали, несомненно, растущий спрос на высококачественный сортовой прокат, а также минимизация расходов на его производство. В настоящее время на 42 подобных станах в мире ежегодно выпускается 15 млн. т изделий, главным образом, в Германии, Японии и США.

Несмотря на то что с самого начала ввода в эксплуатацию волочильные станы точной размерной обработки с нерегулируемыми клетями отличались высокой производительностью и эффективностью, со временем их конструкции и операционные возможности стали несколько устаревать. В этой связи в начале 90-х годов был разработан новый тип клети, которую можно было регулировать по таким параметрам как жесткость и устойчивость. Такая разработка представляла собой трехвалковую клеть без конических зубчатых передач и с тремя входными валами. Она позволяла осуществлять быструю смену колец валков для их обработки на токарных станках с наружной стороны клети. Кроме того, на ремонт и техническое обслуживание подобных установок расходовалось значительно меньше времени и средств.

Примерно в то же время были завершены работы по созданию комбинированного волочильного стана для точной обработки или уменьшения поперечного сечения заготовок (reducing/sizing block – RSB). Он позволяет осуществлять прокатку в черновых и промежуточных клетях только за один пропуск. Наряду с этим система быстрой замены клетей дает возможность проводить так называемую "свободную прокатку свободных размеров" ("chance free" and "free size" rolling), т. е. выпускать продукцию любых размеров и в любое время.

Конструкция и технические характеристики RSB, который может применяться в качестве чистового волочильного стана для выпуска прутковой продукции и как предварительный чистовой волочильный стан для производства катанки, действительно впечатляют. Так, результаты работы четырехклетевого RSB, установленного на заводе по выпуску мелкосортных профилей компании Nippon Steel Corp в Японии и предназначенного для производства продукции размером 19-70 мм, говорят сами за себя: допуск на прокатку, например, варьируется в пределах ±0,07-0,10 мм как для обычной, так и термомеханической и температурной прокатки соответствующих материалов. Функция "chance free" and "free size" rolling позволяет выпускать ежемесячно изделия 180 различных размеров, многие из которых могут прокатываться до трех раз.

Таким образом, применение RSB гарантирует надежное и бесперебойное производство высококачественной продукции разных размеров независимо от времени в соответствии с требованиями рынка и наличием спроса на нем при минимальных затратах. Экономические преимущества этой технологии дают возможность быстро окупить вложенные в ее внедрение инвестиции.

Оптимизация производительности электродуговой печи

переменного тока

По мнению экспертов, реализация на практике новых методов модификации электродуговых печей (ЭДП), базирующихся на широком применении компьютерной техники, может привести к значительному повышению их производительности. Гибридная модель Simlet Nec, разработанная компанией Siemens Industrial Projects and Technical Services Group (ATD), основана на использовании блока управления электродами. Она позволяет, с одной стороны, существенно повысить производительность печи, а, с другой, – резко снизить или даже исключить тепловые нагрузки на облицовку стен ЭДП.

Основная проблема, характерная для современных электродуговых печей, специалистам хорошо известна: непрерывные и сильные колебания реактивного сопротивления, отображающие процессы, которые происходят внутри печи. Эти колебания невозможно ни зарегистрировать, ни измерить извне. Более того, любое вмешательство в происходящие внутри ЭДП процессы вызывает новые изменения в функционировании печи. До последнего времени ни одна технология не позволяла контролировать эти процессы и, тем более, в производственных целях использовать колебания сопротивления.

Разработанный компанией Siemens новый метод оптимизации, базирующийся на применении компьютерной техники, позволяет ликвидировать этот недостаток. С его внедрением возможны непрерывное определение и точное измерение электрических рабочих параметров ЭДП, которые затем подаются на блок управления электродами. Это позволяет обеспечить постоянную подстройку печи к текущим условиям и добиться равномерного распределения теплового излучения, благодаря чему достигается оптимальная ее производительность.

Применение данного метода приводит к существенной экономии средств как на старых, так и на новых ЭДП. Вложение инвестиций в его внедрение в полной мере себя оправдывает, поскольку полностью автоматизированный процесс плавки увеличивает производительность печи и снижает расходы. Эти инвестиции окупаются уже по прошествии шести месяцев, благодаря тому что достигаются:

– более оптимальное использование имеющихся эффективных мощностей;

– сокращение времени включения;

– снижение потребления энергии для плавки;

– экономия электродов;

– предотвращение неравномерного нагревания стен печи;

– упрощение требований по ремонту и обслуживанию;

– полный контроль процесса плавки.

Компания T. Sendzimir расширяет применение технологии Z-High

Разработанная американской компанией T. Sendzimir технология Z-High представляет собой адаптацию широко известного группового прокатного стана Сендзимира для прокатки таких мягких материалов как алюминий, медь и их сплавы, а также более твердых металлов. На сегодняшний день в различных странах мира в эксплуатации находятся 55 станов, на которых внедряется технология Z-High (так называемые Z-High mills).

Очередной Z-High mill корпорация T. Sendzimir устанавливает в настоящее время на объекте американской компании Jupiter Aluminium (штат Индиана), принявшей решение модернизировать свое оборудование от фирмы Blaw Knox за счет использования этой прогрессивной технологии. Новый стан позволит производить листовую продукцию из алюминия и его сплавов шириной 32 дюйма и толщиной от 0,008 дюйма (0,2 мм) до 0,115 дюйма (2,9 мм). Установленное ранее на этом предприятии оборудование не было предназначено для выпуска такого широкого ассортимента продукции.

В настоящее время в мире действует более 300 станов производства компании T. Sendzimir. Большинство из них составляют широко известные групповые прокатные станы Сендзимира. Вместе с тем, на 17% этих установок (количество которых продолжает расти) на сегодняшний день используется запатентованная технология Z-High.

Основной принцип функционирования оборудования корпорации T. Sendzimir заключается в применении малого рабочего валка для прокатки очень тонкой полосы исключительно точных размеров. По большому счету, основное отличие технология Z-High от этого принципа состоит лишь в использовании несколько большего валка, что позволяет повысить качество прокатки более мягких материалов, таких, например, как алюминий.

Алюминиевая продукция Jupiter Aluminium имеет специализированную и очень узкую нишу в американской строительной отрасли. Руководство компании выражает полную уверенность в том, что новый стан Сендзимира типа Z-High будет выпускать полосовой прокат, отвечающий всем требованиям клиентов и покупателей.

Применение модифицированных технологий плавки

В последние годы финская корпорация Outokumpu Engineering Contractors обеспечила ряд металлургических компаний новыми технологическими разработками, нацеленными на повышение эффективности производства, сокращение расходов и минимизацию выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. Все эти разработки можно условно разбить на три группы в соответствии со следующими технологическими приемами: взвешенная плавка меди и никеля; гидрометаллургическая экстракция металла; гранулирование/агломерация для производства ферросплавов.

Outokumpu Engineering Contractors сфокусировала свое внимание, в первую очередь, на модификации технологии взвешенной плавки в интересах повышения мощности и производительности своих установок, а также сокращения издержек и обеспечения безопасности окружающей среды. Основные усилия компания сосредоточила на демонтаже конвертеров Pierce Smith в медных и никелевых плавильных печах и внедрении так называемой системы "производственной сети" (production network), которая оптимизирует производство между несколькими плавильными печами на одном объекте.

Ниже приводятся примеры применения на ряде предприятий технологии взвешенной плавки, усовершенствованной корпорацией Outokumpu Engineering Contractors.

· В 1995 году специальный конвертер для взвешенной плавки производства Kennecott-Outokumpu был установлен на объекте Kennecott Utah Copper Smelter в Солт-Лейк-Сити. За счет этой операции мощность плавильной печи увеличилась от 160 тыс. до 300 тыс. т в год.

· Применение технологии Don (Direct Outokumpu Nickel) позволяет производить высокосортный никелевый штейн в печи взвешенной плавки без применения конвертера. В 1998 году эта разработка была внедрена на объектах по производству никеля Outokumpu Harjavalta Smelter в Финляндии и Fortaleza Smelter в Бразилии, благодаря чему мощности этих печей возросли соответственно до 32 тыс. и 11 тыс. т в год.

· Компания Southern Peru Copper Corp применила вышеуказанные технологии для модернизации своего завода Ilo в интересах выполнения требований по защите окружающей среды и снижению расходов.

· Корпорация Olympic Dam в Австралии производит черновую медь непосредственно из концентратов с содержанием меди 50,5% взвешенной плавкой без применения конвертеров. Компания Outokumpu намерена внедрить на этом объекте новый метод производства черновой меди из концентратов с более низким содержанием меди, осуществлять который предполагается в однокамерной печи для обжига во взвешенном состоянии.

· В августе 2000 года завершена модернизация с расширением линии плавки во взвешенном состоянии, принадлежащей шведской компании Boliden. Реконструкция велась с упором на внедрение следующих технологических новинок: гравиметрически управляемая подача, максимально эффективное обогащение кислородом и новая система охлаждения. За счет их применения мощность линии возросла от 130 тыс. до 230 тыс. т в год.

Многие из новейших технологических разработок использовались также в ходе реконструкции объектов по плавке меди Guixi в Китае в 1998 году и UM Pirdop в Болгарии в 1999 году. Эти мероприятия позволили увеличить мощность печей без изменения их основных размеров фактически в два раза: на Guixi – от 100 тыс. до 200 тыс. т в год и на UM Pirdop – от 100 тыс. до 185 тыс. т в год.

Реконструкция медеплавильного завода в Испании

В 1996 году была успешно завершена широкомасштабная реконструкция испанского медеплавильного и рафинировочного завода компании Atlantic Copper, в результате чего производство меди на нем возросло со 150 тыс. до 270 тыс. т в год.

Контракт, заключенный между Atlantic Copper и германской компанией Lurgi Metallurgie, предусматривал полную реализацию всего проекта, начиная с ранней стадии планирования и заканчивая вводом в эксплуатацию новой медеплавильной печи. Его стоимость составила $200 млн. Все работы планировалось завершить в течение 19 месяцев без остановки производства на других действующих на заводе установках.

В проекте предусматривались демонтаж, модернизация, расширение и строительство 140 объектов, в том числе:

– строительство нового склада-хранилища;

– интеграция действующего склада-хранилища и транспортных коммуникаций в единую систему снабжения;

– инсталляция двух сушилок с паровым нагревом;

– модификация оборудования действующей печи для обжига во взвешенном состоянии;

– замена обычной системы управления производственным процессом на новейшую дистрибьюционную систему управления;

– ликвидация устаревшей электропечи и установка новой;

– строительство нового конвертера Pierce Smith с соответствующей системой отвода газов для одновременной продувки двух конвертеров;

– модификация систем подачи сыпучих материалов для трех действующих конвертеров;

– монтаж двух новых анодных печей;

– монтаж новой установки по производству серной кислоты с резервуарной станцией.

В реализации данного проекта приняло участие около 2 тыс. специалистов и было задействовано более 20 тыс. т различного оборудования и конструкций, которые были складированы, перевезены и установлены без срыва производства на других объектах завода. Эта программа позволила Atlantic Copper сэкономить около 60% от суммы средств, которые компания затратила бы на возведение нового предприятия. В настоящее время фирма Lurgi Metallurgie рассматривает возможности увеличения к 2002 году мощности Atlantic Copper Smelter до 320 тыс. т в год.

Олег Зайцев,
по материалам Metal Bulletin Monthly

 
© агенство "Стандарт"