<<
>>

Высокоэффективные технологические схемы и интеграция - основа повышения качества прокатаответственного назначения

Ужесточение конкуренции на мировых рынках вынудило украинских производителей экспортировать практически весь объем сортовой непрерывнолитой заготовки, являющейся наиболее конкурентоспособным видом металлопроката.

В то же время удельный вес сортового проката из непрерывнолитого металла в общем его объеме остался практически тем же самым, поскольку металлургические заводы вынуждены производить продукцию из более дорогой заготовки, получаемой по традиционной схеме слиткового передела. Это приводит к снижению как конкурентоспособности, так и рентабельности производства.

Как свидетельствует мировая практика, исправление подобного рода диспропорции базируется на создании новых технологических схем производства в рамках структурно вертикально-интегрированных холдингов. В этом случае возникает возможность совмещения в рамках технологической системы «Сталь - прокат - металлопродукция», создаваемой на базе одного или нескольких предприятий, отдельных инновационных технологических элементов или схем и соответственно повышения качества металлопроката. При таком подходе ключевым звеном технологического обеспечения управления качеством сортового проката из непрерывнолитой стали могут стать процессы обработки металлов давлением, которые, во-первых, совмещаясь с процессом непрерывной разливки, позволяют в широких пределах управлять качеством получаемых непрерывнолитых слитков и подкатов из них и, во-вторых, определяют качественно новый уровень требований ко всем инновационным элементам, включаемым во вновь создаваемую технологическую систему «Сталь - прокат - металлопродукция».

В рамках вышеизложенного подхода в Донецком национальном техническом университете (член-корр. НАН Украины, проф. А.А. Минаев, проф. Е.Н. Смирнов) выполнен комплекс исследований, в рамках которого получили дальнейшее развитие методологические основы инновационного проектирования технологии производства и модель технологического обеспечения качества металлопроката из непрерывнолитой стали.

Разработка отличается комплексным учетом совместного влияния параметров физико-геометрического состояния раската и процесса деформирования на течение металла в очаге деформации и динамику формирования опасных для его целостности напряжений на этапах технологической системы «Сталь - прокат - металлопродукция». В рамках реализованного проекта впервые разработаны методы моделирования и проведения экспериментальных исследований процесса деформирования непрерывнолитых блюмов на стадии неполной кристаллизации с использованием универсальных физических моделей. Кроме того, получили дальнейшее развитие методы исследования напряженно-деформированного состояния металла и представления о закономерностях проникновения деформации во внутренние зоны фактического

очага деформации при упругопластическом деформировании непрерывнолитых блюмов на стадии неполной кристаллизации. Выявленные закономерности послужили основой для создания нового способа (патент Украины №75537) обжатия непрерывнолитых блюмов и заготовок в жидко-твердом состоянии, при реализации которого достигается повышение однородности деформации и эффективности проработки осевой пористости и ликвации путем последовательного двухстадийного обжатия металла профилированными валками.

Практическая реализация полученных результатов нашла свое отражение в том, что применительно к условиям развивающихся украинских металлургических холдингов осуществлен выбор предприятий и дано научное обоснование интегрирования их инновационных переделов в новую технологическую систему «Сталь - прокат - металлопродукция» производства длинномерного крупносортного проката для угледобывающей отрасли, угольного машиностроения, судостроения и вагоностроения. Уровень технологических связей «сталь»: выплавка в большегрузных кислородных конвертерах; внепечная обработка и раскисление комплексными ферросплавами; разливка непрерывным способом; производство передельной заготовки из непрерывнолитой стали - ОАО «Днепровский металлургический комбинат им.

Ф. Дзержинского». Уровень технологических связей «прокат»: контролируемая прокатка крупносортных профилей отраслевого назначения - ОАО «Краматорский металлургический завод им. В. Куйбышева». Уровень технологических связей «металлопродукция»: термическая обработка металлоизделий с отдельного нагрева - ОАО «Энергомашспецсталь».

В рамках реализованной новой интегрированной технологической системы «Сталь - прокат - металлопродукция» на примере производства передельной заготовки из низколегированной стали для судостроения А32 и Д32 выполнен комплекс промышленных исследований, позволивший обосновать базовый вариант технологической схемы, основанный на процессе перекатки непрерывнолитых блюмов с размерами 335x400мм в меньшие сечения. Система позволила повысить конкурентоспособность среднесортного проката общего назначения и крупносортного проката для угледобывающей отрасли, угольного машиностроения, судостроения и вагоностроения. Указанный результат обеспечен совокупностью положительных эффектов: снижением материальных издержек производства, уменьшением количества поверхностных дефектов на прокате, улучшением макро- и микроструктуры металла и как следствие - повышением стабильности комплекса механических свойств проката и изделий из него. При этом экономия материальных ресурсов составляет не менее 15%.

Достижение уровня качества лучших зарубежных аналогов подтверждено посредством сертификации технологической схемы производства ведущими классификационными обществами: Germanischer Lloyd и Det Norske Veritas.

Решению проблемы диверсификации источников углеводородного топлива, стоящей перед Украиной, способствует НИОКР «Создание многофункциональных гидроударных буровых снарядов», выполненная учеными университета (проф. О.И. Калиниченко, доц. А.А. Каракозов).

Впервые в мировой практике для бурения геологоразведочных скважин глубиной 6-50 м при инженерно-геологических изысканиях на газовых месторождениях шельфа Чёрного и Азовского морей были применены автономные буровые установки, ориентированные на преимущественную эксплуатацию с неспециализированных судов и допускающие ограниченный дрейф судна в процессе проходки скважины.

В составе установок используются разработанные в ДонНТУ многофункциональные гидроударные буровые снаряды, обеспечивающие комбинированный режим бурения скважин и позволяющие оперативно изменять схему разрушения породы на забое скважины. Привод бурового снаряда снабжается стандартными буровыми насосами, обеспечивающими подачу промывочной жидкости не менее 450 л/мин и давление не менее 4 МПа. Важным показателем эффективности использования установок является высокое качество керна - до 90-100%.

Использование установок в период 2001-2007 гг. позволило ГАО «Черноморнефтегаз» более чем в пять раз сократить сроки и стоимость выполнения работ по сравнению с традиционным вращательным способом бурения стационарными буровыми станками со специализированных судов. С 2001 г. пройдено около 400 скважин глубиной от 12 до 50 м и около 1000 скважин глубиной 6 м.

Разработанные установки и буровые снаряды, входящие в их состав, также успешно использовались при бурении скважин со специализированных буровых судов при проведении инженерно-геологических изысканий на трассе трубопровода Джугба-Лазаревское-Сочи и на нефтяных месторождениях Вьетнама (2009).

Имеется также опыт использования установок в море Лаптевых (ВНИИОкеангеология, 2007) и геолого-съемочных работ в Чукотском море (ВНИИОкеангеология, 2006), когда впервые удалось отобрать представительные пробы в донных отложениях на глубине до 12 м, позволившие существенно уточнить строение верхнекайнозойской части осадочного чехла Чукотского моря. Разработанное оборудование защищено 17 патентами Украины и одним патентом России.

На кафедре геоинформатики и геодезии университета (проф.

С.Г. Могильный, проф. А.А. Шоломицкий) создан и испытан в промышленных условиях геодезический онлайновый измерительный комплекс «Визир 3D». Развитие промышленного производства накладывает повышенные требования к монтажу и выверке технологического оборудования. Чем выше точность изготовления и установки такого оборудования, тем более надежна их эксплуатация, более длительный безремонтный период и выше качество выпускаемой продукции, а это в свою очередь определяет экономические характеристики производства и экологическую безопасность.

В настоящее время точность установки узлов для металлургического оборудования составляет 0,1...0,4 мм. Обеспечить такую точность традиционными геодезическими методами невозможно, к тому же эти методы достаточно трудоемкие и требуют больших затрат времени, что приводит к продолжительным простоям оборудования.

Созданный измерительный комплекс «Визир 3D» предназначен для высокоточной выверки геометрических параметров технологического оборудования и установки его в проектное положение. Особенностью комплекса является возможность его работы в онлайн-режиме совместно с высокоточными электронными тахеометрами.

Логической единицей обработки служит проект измерения объекта. Проект может включать любое число отдельных измерений элементов конструкции, в том числе и не связанных между собой. В проект может включаться теоретическая модель изделия (проектные чертежи), в этом случае программный комплекс способен выполнить анализ соответствия фактического положения изделия его проектному положению.

Использование онлайн-режима измерений и обработки позволяет оперативно, непосредственно после измерений, получить результаты и осуществить корректировку положения или формы объекта.

Измерительный комплекс является совокупностью двух устройств — измерительного прибора (электронного тахеометра) и портативного компьютера. Эти устройства взаимодействуют между собой, используя для этого каналы радиосвязи, реализуемые технологией Bluetooth. Измерительный прибор получает от компьютера управляющие команды, а компьютер регистрирует и обрабатывает выполненные измерения. В измерительном комплексе реализована связь «клиент - сервер» между его компонентами в ее модификации «point - to point».

Для повышения точности геодезических измерений программный комплекс «Визир 3D» способен работать в синхронном режиме с двумя тахеометрами, в этом случае можно достичь точности измерений 0,1 мм и менее в зависимости от условий и технологии измерений.

При создании комплекса были решены следующие научные проблемы: разработан метод онлайновых уравнительных вычислений с оценкой точности для одного и двух тахеометров; разработана технология визуального конструирования геодезических сетей для предрасчета точности геодезических измерений; разработана методика создания внутрицеховых высокоточных геодезических сетей с точностью определения координат опорных точек 0,1 мм; создана онлайновая технология выставки технологического оборудования в проектное положение.

При установке оборудования, или его выверке, возникает задача определения соответствия фактических размеров и положения объекта его проектной модели. Проверка может выполняться как в геодезической системе координат, так и в системе координат объекта. Сама проверка заключается в определении геометрических параметров отдельных элементов и правильности расположения одних элементов относительно других.

С помощью программных инструментов комплекса «Визир 3D» можно проверить прямолинейность объекта, параллельность прямых, плоскостность, параллельность плоскостей, перпендикулярность плоскостей, расположение точек на окружности и цилиндре. Возможна передача измеренных точек в САПР (AutoCAD или «Компас») для совмещения с чертежом детали и графического определения отклонений. Комплекс может решать задачу оптимальных перемещений элементов объекта для установки объекта в проектное состояние.

Эксплуатация комплекса началась в 2007 г. на ОАО «Новокраматорский машиностроительный завод», где он используется для контроля сборки крупногабаритного оборудования, и ОАО «ММК им. Ильича» для выверки слябовой машины непрерывного литья заготовок (МНЛЗ).

На Донецком металлургическом заводе комплекс применялся для контроля и выставки сортовой машины непрерывного литья заготовок. Так как механизмы сортовой МНЛЗ располагаются в отдельных изолированных помещениях, то для выполнения работ по выставке МНЛЗ в проектное положение потребовалось создание высокоточной внутрицеховой опорной сети (точность определения координат точек сети 0,3 мм), от которой впоследствии производились измерения и выставка узлов МНЛЗ.

С помощью комплекса «Визир 3D» были также измерены вертикальные и горизонтальные деформации главной фермы (длина 307 м) транспортно-отвального моста на разрезе Морозовский ОАО Александ-

рияуголь. Кроме таких крупных объектов с помощью комплекса «Визир 3D» было замерено множество более простых объектов: подушек прокатных станов, шаблонов, затравок, штоков гидроцилиндров и направляющих. 

<< | >>
Источник: В.А. Садовничий. О научных исследованиях и научных школах. Евразийское пространство. 2010

Еще по теме Высокоэффективные технологические схемы и интеграция - основа повышения качества прокатаответственного назначения:

  1. 5.6 Технологическая схема крепкого напитка из арбузного дистиллята
  2. 3.3 Влияние технологических факторов на процесс пенообразования теста, качество изделий и их оптимизация
  3. 1. Совершенствование управления школой и ее учебно-воспита- тельной работой как важнейшая предпосылка повышения качества обучения и воспитания. Структура управленческих органов в школе и основные принципы их деятельности
  4. Технологическая схема подготовки гидролизата.
  5. 4.5. Технологическая схема безотходного производства этилового спирта и кормовых белковых продуктов
  6. КОНТЕКСТНЫЙ ПОДХОД КАК ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА ЗНАНИЯ Лученкова Е. С.
  7. НОВЫЕ КОММУНИКАТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ДЕЛЕ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА ОБРАЗОВАНИЯ В УСЛОВИЯХ КРЕДИТНОЙ СИСТЕМЫ ОБУЧЕНИЯ СТУДЕНТОВ Шахгулари В.В.
  8. «О ПОВЫШЕНИИ КАЧЕСТВА ОКАЗАНИЯ ЛЕЧЕБНО-ПРОФИЛАКТИЧЕСКОЙ ПОМОЩИ БЕСПРИЗОРНЫМ И БЕЗНАДЗОРНЫМ НЕСОВЕРШЕННОЛЕТНИМ»
  9. § 7. Основные этапы подготовки питьевой воды
  10. Разработка новых природоохранных технологий и организация технологических схем
  11. Технологическая схема получения серы. 
  12. Высокоэффективные технологические схемы и интеграция - основа повышения качества прокатаответственного назначения
- Коучинг - Методики преподавания - Андрагогика - Внеучебная деятельность - Военная психология - Воспитательный процесс - Деловое общение - Детский аутизм - Детско-родительские отношения - Дошкольная педагогика - Зоопсихология - История психологии - Клиническая психология - Коррекционная педагогика - Логопедия - Медиапсихология‎ - Методология современного образовательного процесса - Начальное образование - Нейро-лингвистическое программирование (НЛП) - Образование, воспитание и развитие детей - Олигофренопедагогика - Олигофренопсихология - Организационное поведение - Основы исследовательской деятельности - Основы педагогики - Основы педагогического мастерства - Основы психологии - Парапсихология - Педагогика - Педагогика высшей школы - Педагогическая психология - Политическая психология‎ - Практическая психология - Пренатальная и перинатальная педагогика - Психологическая диагностика - Психологическая коррекция - Психологические тренинги - Психологическое исследование личности - Психологическое консультирование - Психология влияния и манипулирования - Психология девиантного поведения - Психология общения - Психология труда - Психотерапия - Работа с родителями - Самосовершенствование - Системы образования - Современные образовательные технологии - Социальная психология - Социальная работа - Специальная педагогика - Специальная психология - Сравнительная педагогика - Теория и методика профессионального образования - Технология социальной работы - Трансперсональная психология - Философия образования - Экологическая психология - Экстремальная психология - Этническая психология -