Разработка алгоритма формирования технической политики предприятия

Таблица 13 – Техническая характеристика индуктора

4) Выполнить  футеровку на миксере-копильнике.После  окончания монтажных работ по  установке МГДП производится  футеровка миксер огнеупорным  кирпичом. Для  произведения футеровки  миксера применяют шамотный огнеупорный  кирпич (марки ШБ) и шамотный теплоизоляционный  кирпич (марки ШЛ).

В качестве «подушки» при футеровке подины миксера используют глинозем (Al₂O₃). Для исключения взаимодействия кирпичной футеровки с металлоконструкцией миксера используют муллито-кремнеземистый картон. До последнего времени, для данной работы, использовали листовой асбест. Зазор между кирпичами в кладке устанавливается:

– В зоне взаимодействия кладки с металлом ≤  0,5 мм;

– Выше зоны взаимодействия ≤ 1,0 мм.

5) Установить  МГД-летку на миксер раздаточный.Одним  из жестких требований, предъявляемых  к плоским слиткам предназначенным  для проката, является соблюдение  геометрических размеров (толщина  и ширина) по всему сечению  слитка. Одним из условий получения  качественной отливки по геометрическим  размерам – это строгое соблюдение  некоторых технологических параметров  во время отливки слитков. К  таким параметрам относят: скорость  литья и расход охлаждающей  воды. Связь геометрических размеров  с  технологическими параметрами  следующая: при стабильном расходе охлаждающей воды, чем выше скорость литья, тем меньше толщина отливаемого слитка. Разумеется, что данная формулировка достаточно относительна. Сопоставление производится с тем, что могло получиться при меньшей скорости литья, но при том же расходе охлаждающей воды. Скорость литья зависит от объема расплава вытекающего из леточного отверстия в единицу времени. Разумеется, что это зависит от гидростатического напора, который напрямую связан с количеством расплавленного металла, находящегося в миксере. Чем выше уровень металла в миксере, тем больше гидростатический напор из миксера. Следовательно, в конце процесса отливки слитков, когда уровень металла в миксере достаточно низкий, напор расплава из леточного отверстия ослабевает, объем вытекающего металла в единицу времени  уменьшается. Следовательно, необходимо уменьшить и скорость литья. Но это приведет к увеличению геометрических размеров слитка – он будет более «толстым» по сравнению с тем, что было в начале литья. А это недопустимо. Есть несколько путей решения данной проблемы:

– Объем  отливки должен быть меньше объема миксера. Например, из 30-тонного миксера  возможна максимальная отливка 20 тонн слитков. Но это ведет к снижению производительности оборудования и  дополнительным трудозатратам при  переводе миксера с одного типа сплава на другой (промывочные плавки);

– Установить поворотный миксер. За счет наклона  уровень металла в миксере  постоянно достаточно высокий, что  позволяет поддерживать определенный расход металла в единицу времени. Это очень эффективно по части  регулировки расхода металла  и переводу миксера с одного типа сплава на другой, но очень дорого и  трудоемко в части ремонта  и технического обслуживания агрегата;

– Установить МГД-летку. За счет электромагнитных сил  скорость истечения металла из миксера  можно регулировать в довольно широком  диапазоне, что позволяет отливать слитки различного сечения и максимально  полно использовать металл из миксера. Для электромагнитных сил уровень  металла не имеет решающего значения. Кроме того, при МГД-летке значительно  упрощается процесс открывания леточного  отверстия, процесс регулировки  скорости истечения расплава из миксера  и процесс закрывания леточного  отверстия. Все операции выполняются  с пульта.

6) Установить  технологическую оснастку фирмы  «Wagstaff».Все плоские слитки, отливаемые в кристаллизаторы скольжения, перед прокаткой проходят обработку поверхности (фрезеровку). Обычно снимается 13-18 мм верхнего, т.н. «коркового» слоя. Данный слой состоит из мелких кристаллов, образующихся в процессе первичной кристаллизации жидкого металла, и содержит в себе большое количество окислов, что отрицательно влияет на качество проката. Современные установки по фрезеровке поверхности слитков позволяет одновременно производить фрезеровку двух параллельных сторон, но максимальная толщина «снимаемого» слоя составляет 5-7 мм. Таким образом: большая величина «коркового» слоя приводит к большим потерям времени на фрезеровку (2-3 прохода для удаления «коркового» слоя) и непроизводительным потерям металла при переработке. Уменьшить высоту данного слоя на нашей, существующей, литейной оснастке невозможно. Технологическая оснастка фирмы «Wagstaff» позволяет уменьшить толщину «коркового» слоя до 5-8 мм, что позволит сократить потери и металла и времени на обработку слитков.

7) Смонтировать  системы рафинирования, дегазации  и модифицирования расплава.

Рафинирование–  это процесс очистки расплава от неметаллических включений. К  таким включениям относят растворенные газы, шлаковые включения, электролит, осколки футеровки и т.п. Процесс  рафинирования производят в два  этапа: флюсовое рафинирование и  фильтрация расплава через различные  фильтры. Для выполнения процесса рафинирования  дополнительных установок не надо, но можно совместить процесс флюсования с процессом дегазации, но это  рассмотрим ниже. Фильтрацию расплава производят через различные фильтры: например путем фильтрации расплава через стеклосетку с различными размерами ячеек. Данный способ не эффективен по причине достаточно больших размеров ячеек стеклосетки (≥ 0,5 мм), а так же высокой вероятностью разрушения волокон, что ведет к попаданию неметаллических примесей в тело слитка. Наиболее лучшим способом фильтрации является фильтрация расплава через пено-керамические фильтры (ПКФ) с размером ячеек 30-40 ppi, что обеспечивает достаточно высокую очистку.

Дегазация – процесс удаления растворенных газов. Обычно это водород. Повышенное содержание водорода может привести к расслоению прокатываемого слитка. Поэтому в слитках для проката, особенно идущих для получения фольги содержание водорода оговаривают. Обычно содержание Н₂ не должно превышать 0,17 см³/100 гр. расплава. Существует множество способов удаления растворенных газов, но часть из них достаточно длительна по времени (отстой, вакуумирование), часть довольно дорогостоящая (очистка с применением ультразвука). Продувка через расплав инертного газа или смеси газов (напримерAr + Cl) позволяет значительно снижать объем растворенного водорода (до 0,08 см³/100 гр. расплава). Продувка смеси газов при помощи роторной установки СНИФ позволяет не только сократить данный процесс по времени, но и совместить его с флюсованием (производится одновременный вдув смеси газов и гранулированного флюса), что значительно повышает эффективность очистки расплава от примесей.

Модифицирование – процесс измельчения структуры отливки. При обычном процессе отливки свойства (химические и физические), а так же размер зерна в различных местах заготовки будут различными. Это недопустимо в слитках для проката. Размер зерна и свойства по всему сечению слитка должны быть одинаковыми. Это возможно достичь только при помощи дополнительных центров кристаллизации в теле слитка. В роли таких центров кристаллизации используют модификаторы (расход 0,5-1,0 кг/т), которые могут быть однокомпонентными (Ti), двухкомпонентными (Al-B, Al-Sr, Al-Ti) и много-компонентными (Al-Ti-B, Al-Ti-C). Модификаторы довольно дороги и время действия модификаторов ограничено  (1-1,5 часа). Поэтому наиболее оптимальный способ применения модификатора – это подача его в лоток, в виде прутка, непосредственно во время разливки. Скорость подачи прутка в расплав связана со скоростью литья и расходом металла в единицу времени, чтобы требуемые нормативы выполнялись.

8) Выполнить  подключение оборудования к существующим  электрическим сетям. Принципиально  новых систем подключения литейного  комплекса нет. Питание производится  от существующих электрических  сетей.

9) Обеспечить  литейный комплекс системой автоматического  управления.Автоматизированная система  управления технологическим процессом  литейного отделения (АСУТП ЛО) предназначена для автоматизированного  управления и контроля технологическими  процессами литейно-плавильного  агрегата. Информация о состоянии  технологического процесса обрабатывается, архивируется и передается в  общезаводскую сеть для представления  ее пользователям автоматизированных  рабочих мест (АРМ) в наглядной  форме.

АСУТП ЛО позволяет  повысить технико-экономические показатели процесса литья за счет: экономии сырья  и электроэнергии; повышения надежности работы оборудования; улучшения условий  труда.

Техническая характеристика АСУТП ЛО приведена  в таблице 14.

Таблица 14 – Техническая характеристика АСУТП ЛО

10) Приобретение  анализатора чистоты жидкого  металла «PoDFA».В настоящее время информацию о качестве отливаемых слитков мы получаем «POSTFAKTUM», т.е. после того, как слитки отлиты. Это связано с технологией получения анализов. Так, например, количество и размер окисных плен определяется путем отбора темплетов (обычно из тела слитка отбирается два темплета: донная и литниковая часть) толщиной 30-40 мм. Данные темплеты шлифуются, поверхность темплетов обрабатывается растворами (травление), после этого производится анализ: считаются и измеряются окисные плены, измеряется размер зерна и т.п. Иногда, по полученным данным, производится отбраковка отлитой продукции. Масса же отливаемых слитков часто превышает 10-13 тонн, что значительно затрудняет переработку такого количества брака. Для получения своевременной информации о качестве  проведения очистки (рафинирования и дегазации) расплава и своевременном принятии решения данный прибор необходим. Он позволяет оперативно, при прохождении расплава через прибор, определять газосодержание в расплаве и чистоту расплава от неметаллических примесей, с выведением данных анализа на дисплей прибора.

Принятое  решение увеличить долю литейных сплавов серии Al-Si-Mg-Sr должно обеспечить ОАО «РУСАЛ Красноярск» долгосрочное конкурентное преимущество. Высокая экономическая выгода принятого решения должна подтверждаться соответствующими расчетами, в основе которых лежит прогноз покупательского спроса на предлагаемую продукцию.

4.2 Расчет экономической эффективности  предложения

Затраты на проект представлены в таблице 15.

Таблица 15 –  Затраты на проект

Особенно  важно отметить, что для ввода  в действие данного проекта не требуется строительства дополнительных площадей, т.к. все будет находиться на существующих производственных площадях литейного производства ОАО «РУСАЛ Красноярск». Кроме этого, внедрение  данного проекта не требует привлечение  дополнительных трудовых ресурсов.

Рассмотрим  основные технико-экономические показатели при производстве сплавов серии   Al-Si-Mg-Sr до и после внедрения мероприятий (таблица 16).

Таблица 16 –  Экономические показатели