Поэтому дальнейшее развитие комбината по всем разработанным ранее проектам предусматривалось только по пути реконструкции и технического перевооружения с использованием лучших отечественных и зарубежных разработок.
Ход перестройки экономики, непрерывный рост цен на основные энергоносители (уголь, природный газ, электроэнергия) и их приближение к уровню мировых, особенно ощутимые в 1994 г., привели к резкому росту затрат на производство, снижению уровня рентабельности до минимальных размеров. В связи с ростом транспортных издержек (железные дороги, порты) с учетом географического расположения комбината в центре Уральского региона снизилась эффективность экспорта.
Поэтому вопросы обеспечения эффективности производства на основе использованиямалозатратных технологий на всех стадиях металлургического цикла стали определяющими в вопросах выживаемости предприятия в современных условиях. Мероприятия по реконструкции комбината являются наиболее срочным и неотложным делом, от которого зависит будущее коллектива. Все это в общем было понятно с начала перехода к перестройке экономики. Поэтому в 1992 г. на основе выполненных ранее проектов на комбинате разработана конкретная программа реконструкции и развития на период до 2000 года, в которой выделены главные приоритетные направления для концентрации ресурсов и ускоренного выполнения работ. Программа одобрена и поддержана специальным распоряжением Правительства РФ от 27 октября 1992 г. "О мерах посоциальноэкономическому развитию Нижнетагильского металлургического комбината". Основные мероприятия по комбинату вошли в Федеральную программу технического перевооружения и развития металлургии России на период до 2000 года.
При сохранении специализации комбината программа реконструкции и развития комбината имеет главные цели:
·внедрение современных ресурсе и энергосберегающих технологий, агрегатов и технических средств;
·обеспечение экологических и санитарных требований в производственных подразделениях комбината и в г.Н. Тагиле;
·обеспечение выпуска конкурентоспособной продукции;
·развитие социальной инфраструктуры комбината.
Центральным звеном программ является реконструкция сталеплавильного передела и обеспечивающих производств, что в наибольшей степени отвечает достижению поставленных целей. В составе программ:
Реконструкция конвертерного цеха № 1 со строительством отделения непрерывной разливки стали, агрегатоввнепечной обработки ивакуумирования металла. Строительство конвертерного цеха № 2, оснащенного наиболее современными агрегатами. В результате выводится из эксплуатации мартеновский цех № 1 мощностью 3,0 млн т стали. В связи с переходом на непрерывную разливку стали выводятся из работы по перекату слитков обжимные станы (блюминги).
Строительство цеха по производству качественной извести.
Реконструкция огнеупорного производства с установкой современного прессового оборудования, строительством участков подготовки шихт, реконструкцией печей для обжига новых огнеупоров.
Реконструкция прокатных цехов, в том числе с целью перехода на прокат заготовок из непрерывнолитой стали:
Колесопрокатный цех — заменапрессопрокатной линии иколесообрабатывающих станков на современное оборудование. Установка станков (пил) "Вагнера" для резки круглой литой заготовки.
Рельсобалочный цех — строительство новых методических печей для приема заготовок изнепрерывнолитой стали конвертерных цехов №1 и 2. Замена и установка нового оборудования по отделке рельсов. Организация участка для производства рельсов скоростных железных дорог.
Цех прокаткиширокополочных балок — замена клетей прокатной линии на новые более жесткой конструкции, автоматизация контроля проката.
Крупносортный цех — модернизация и замена оборудования прокатной линии. Реконструкция участков отделки проката.
Для обеспечения программ реконструкции, жилищного строительства предусмотрено увеличение мощности завода железобетонных изделий, строительство цехов по изготовлению комплектующих для жилья, кирпичного завода и др. Программой предусмотрено удвоить объем строительства жилья и довести их до 80 тыс.млн в год.
С момента принятия программ на комбинате развернуто активное строительство объектов современного технического уровня с выводом из эксплуатации неэффективных производств. При поддержке Правительства и Комитета РФ по металлургии к работам по реконструкции привлечены ведущие инофирмы, в частности Австрии, Германии, Италии, Японии, Франции, в основном для проектирования и поставок оборудования, не выпускаемого в стране. Первые машины и агрегаты отделения непрерывной разливки стали в конвертерном цехе № 1 ввелись в 1995 г.
С учетом социальных нужд для насыщения рынка товарами потребительского назначения в период 1992 — 1994 гг. построены и введены в эксплуатацию новые цехи, в том числе видеотехники, современной мебели, сантехнических изделий изполимербетонов, по производству обуви, трикотажа и др.
С января 1993 г. комбинат функционирует как акционерное общество открытого типа"Нижнетагильский металлургический комбинат". На первом общем собрании акционеров, состоявшемся в апреле 1994г.,единогласно поддержана и принята к ускоренному осуществлению программа реконструкции и технического перевооружения. Реализация программ работ с участием инофирм оценивается в 1,8 млрд долл. и в таком же размере в рублевом покрытии — с участием отечественных предприятий. Средства должны быть заработаны путем сбыта продукции на внутреннем и внешнем рынках. Такие крупные проекты во всех странах мира всегда получали поддержку в виде кредитов, а в СССР в виде бюджетного (централизованного) финансирования. Для ускорения реконструкции комбинату необходима поддержка правительства в виде льготного налогообложения и получения кредитов на цели реконструкции. В зависимости от обстановки первоочередными объектами реконструкции рассматриваются комплексы в сталеплавильном производстве. Часть работ по переделам перейдет за 2000 г.
Программа реконструкции и развития комбината до 2000 года обеспечивает:
1. Вывод комбината на современный технический уровень в сталеплавильном производстве и существенное повышение технического уровня вовсех переделах с выпуском высококачественной конкурентоспособной продукции.
2. Оптимизацию и сокращение состава металлургических цехов и обеспечивающих подразделений с выводом из эксплуатации всех участков мартеновского цеха № 2, мартеновского цеха № 1, обжимных цехов № 1, 2, участков железнодорожного транспорта, соответствующее уменьшение числа агрегатов в смежных подразделениях.
3. Снижение на 15—20% производства кокса, чугуна, стали при сохранении объемов выпуска готового проката с обеспечением следующих показателей, млн т: чугун — 6,0; сталь — 6,0; готовый прокат — 4,7; заготовка товарная — 0,9.
4. Сокращение расхода около 800 тыс. т стали в год на производство проката и в целом снижениематериалоемкости на 20%, энергоемкости — на 30%.
5. Решение экологических вопросов с достижением предельно допустимых выбросов попылегазовым составляющим и организацией замкнутыхводооборотных циклов.
6. Развитие инфраструктуры (строительные подразделения, цехи товаров народного потребления, объектысоцкультбыта) для создания новых рабочихмест и обеспечения потребностей трудящихсяв товарах и услугах.
За небольшой срок работы в условиях рыночной экономики на комбинате осуществлены значительные организационные преобразования, что позволило обеспечить необходимый уровень производства и приступить к реализации программ коренной реконструкции и технического перевооружения предприятия. Выполнение этой программ — главное условие эффективной работы коллектива.
2.2. Перспективы снижения себестоимости, повышения качества и конкурентоспособности металлопродукции АО НТМК
Развитие Нижнетагильского металлургического комбината до 1990 г. шло в направлении последовательного наращивания объемов выпуска всех видовпродукции при сохранении в основном оборудования и технологий 1940— 1970 годов. Годовые объемы производства достигли 7,0 млн т чугуна, 8,0 млн т стали, 6,5 млн т проката в год. Замедление темпов обновления оборудования и реконструкции цехов привело к недопустимому старению и износу основных фондов, который в целом по комбинату оценивается в 65%.Направление основных средств и ресурсов на наращивание прежде всего объемов производства привело к негативным последствиям не только в техническом, но и в социальном плане, к резкому ухудшению экологической обстановки.
Переход к рыночным отношениям, падение спроса на металлургическую продукцию в стране и неплатежеспособность потребителей, усиление конкуренции поставили перед руководством комбината, его инженерными службами задачи по ускоренному техническому перевооружению комбината иопределению стратегических направлений его дальнейшего развития.
После тщательного анализа положения дел, изучения отечественного и мирового опыта, проработки различных вариантов комплексных программ ускоренной реконструкции была выработана стратегия технического перевооружения комбината, основные направления которой заключаются в следующем:
1. Сохранение специализации комбината по производству основных дефицитных видов продукции:
металлопроката для железнодорожного транспорта (железнодорожные рельсы, колеса и бандажи, прокат и осевая заготовка для вагоностроения);
широкополочных двутавров и колонных профилей для строительства и машиностроения; ванадия в виде товарного ванадиевого шлака.
2. Обеспечение экологических и санитарных требований в производственных подразделениях комбината и в целом в г. Нижнем Тагиле.
3. Обеспечение выпуска продукции, конкурентоспособной на мировом рынке.
В первой половине 1994 г.. начато и успешно продолжается освоение железнодорожных рельсов из заготовки сечением 300 х 360 мм, отлитой извакуумированной стали на МНЛЗОскольского электрометаллургического комбината. В комплексе с первой МНЛЗ устанавливаются агрегатывнепечной обработки стали:вакууматор циркуляционного типа и установка печь — ковш.
В 1996 г. планируется ввести в эксплуатацию вторую МНЛЗ мощностью 1100 тыс. т в год для отливкислябовой заготовки длятолстолистового стана и прямоугольной для универсальнобалочного стана. Заканчивается проработка строительства третьей машины, где намечается отливка фасонной заготовки для прокатки крупных двутавровых профилей.
На втором этапе реконструкции запланировано строительство конвертерного цеха № 2, современного комплекса мощностью 3,5 млн т стали с полной ее разливкой на МНЛЗ в заготовки длярельсобалочногоit крупносортного цехов. Кроме МНЛЗ, в комплексе нового конвертерного цеха планируется строительство установокдесульфурации чугуна, агрегатов комплексной обработки стали, установоквакуумирования. Ввод цеха в эксплуатацию запланирован в 2000г.
На комбинате успешно решен вопрос снижения удельного расхода феррованадия на выплавку стали путем его замены ванадиевым чугуном или ванадиевым шлаком специального состава. Уникальная технология такого легирования применяется при производстве рельсовой и колеснобандажной стали. В результате реальная экономия ванадия при легировании ванадиевым шлаком составляет 10—11%, а при использовании ванадиевого чугуна —29—30%. Освоена технология производства двутавровых профилей по американскому (ASTM), японскому и немецкому (DIN) стандартам. Впервые в мировой практике производствошпал дляжелезнодорожных путей, швеллера № 28 освоено на универсальнобалочном стане, предназначенном исключительно для прокатки двутавровых профилей.
Однако приоритетным направлением для комбината является производство рельсового металла, история которого вН. Тагиле берет свое начало с 1836 г., когда Черепановыми был построен первый в России паровоз. В настоящее время каждый третий рельс, уложенный в сети железных дорог бывшего СССР, — тагильский. Высокие потребительские свойства рельсовНТМК неоднократно подтверждались испытаниями в нашей стране (экспериментальное кольцоВНИИЖТ) и за рубежом (Канадская национальная железная дорога).
За последние годы достигнут очевидный прогресс в совершенствовании технологии рельсового передела. Так, комбинат еще в 1990 г. первым в стране перешел на выпуск рельсов 1 группы качества из стали, микролегированной ванадием, в полном объеме производства.
Для работы в условиях Крайнего Севера специалистами комбината созданыхладостойкие рельсы из стали, микролегированной ванадием и азотом дляМПС (ТУ 142Р288—93) и скоростных магистралей (ТУ 142Р290—93). Ударная вязкость рельсов регламентирована нормой 15Дж/см3при -40оС, в то время как для серийных рельсов по ГОСТ 18286—82 этот показатель качества установлен для+20 °С, т.е. порог низкотемпературной надежности рельсов смещен на 60 °С.
Таким образом, комбинат располагает значительными технологическими резервами по снижению себестоимости, повышению качества иконкуi рентоспособности проката. Это подтверждается и тем фактом, что практически весь готовый прокат комбината аттестован по международным требованиям и имеет сертификаты качества международных организаций. Сейчас комбинат по праву занимает место среди признанных изготовителейметаллопродукции на внешнем рынке.
2.3. Реконструкция методической печи с шагающим подом
Методическая печь № 1 с шагающим подом иснодопым отоплением конструкции института "Стальпроект" пущена и эксплуатациюи 1983 г. Печь предназначена длянагрева заготовок К1задратных и фасонных сечений. Проектная производительность — до 160 т/ч. Длина активного пода составляет 34800мм, ширина печи в свету — 12640мм. Печь отапливается природнодоменной смесью с теплотой сгорания 18840кДж/м"'; тепловая мощность печи достигает 93 МВт/ч. В своде были установленыплоскопламенные горелки типаГР: в первой и второй сварочных зонах по 40 горелок ГР750, в томильной зоне 32 горелкиГР500. Зона выдачи разделена на две части по ширине печи, в каждой находится 12 горелок ГР750.
В процессепусконаладочных работ выявили, что при качественном нагреве заготовок расход топлива был больше на 510%, чем на пущенных ранее в эксплуатациюпечах № 2 и 3 с шагающим подом, но с торцевым отоплением.
Как показали дополнительные исследования, перерасход топлива был вызван неудовлетворительным распределением поля давления по рабочему пространству печи. Начиная от окна загрузки и до середины второй сварочной зоны, т.е. практически на половине длины печи, на уровне подины наблюдалось отрицательное давление и только и конечных зонах его величина соответствовала требуем значениям. Из-за такой обширной области отрицательного давления здесь возникал значительный подсос атмосферного воздуха в рабочее пространство. Попытки сместить эту область в методическую зону при помощи прикрытия регулирующегодымового клапана к успеху не привели, так как намного возрастало давлениевтомильной зоне и перегревались металлоконструкции. В результате анализа возможных причин установили, что такое неблагоприятное распределение поля давления по рабочему пространству вызвано конструктивными особенностями печи. Вследствие ее большой длины и неизменного сечения рабочего пространства дымовые газы, постоянно увеличивающиеся в объеме от окна выдачи до окна загрузки, создают подпордымоудалению из конечных зон.
В 1986 г. по время капитального ремонта печи понизили уровень свода на 300 мм переддымосборником. Зона отрицательного давления сместилась всего на 1,0— 1,5м, и картина распределения давления существенно не изменилась.
В печах № 2 и 3, оборудованных торцевым отоплением в сварочных зонах, давление в рабочем пространстве практически по всей длине поддерживается в требуемых пределах. Учитывая конструктивные особенности этих печей, решили переоборудовать сварочную зону печи № 1 торцевым отоплением с установкой пережима, как в печах № 2 и 3. В конце 1991 г. при реконструкции печи вместо 56 горелок типа ГР750 (16 горелок в первой и 40 горелок во второй сварочных зонах) установили восемь двухпроводных горелок типаДВБ 225/75. Балансовые испытания показали, что область отрицательного давления сместилась в методическую зону, а в остальных зонах печи давление на уровне пода было 10 — 15 Па, что близко к оптимальному.
Проведенные опытные нагревы заготовок для балок 70Б и 55Б сзачеканеннымихромельалюмелевыми термопарами показали качественный прогрев их по сечению. Градиент температуры в обоих опытах не превышал 40 °С.
Расход условного топлива сократился с 64,3 до 52,0 кг/т;КПД рабочего пространства возрос с 44,9 до 55,2%. Уменьшение расхода топлива произошло в основном в сварочных зонах печи. Вследствие увеличения температуры уходящего дыма повысилась температура подогрева воздуха на 20 — 40 °С. С учетом простоев и неритмичной работы стана расход условного топлива на практике уменьшился на 5—8 кг/т.
3. Рельсо-балочный стан 800
3.1. Покупатели продукции стана 800
Основным потребителем продукции стана 800 явяется МПС, покупая рельсы через посредника - "Торговый Дом". Объем продаж НТМК составляет 300-400тыс. тонн/год, из них 30% идет на экспорт (Азиатские страны), часть идет по бартеру за оплату услуг (оборудование, за электроэнергию, проектно-конструкторские работы и др.).
3.2. Технические характеристики
Стан установлен в 1949 году. Оборудование его и отделочные линии размещены в параллельных пролетах, перпендикулярно к ним расположены склада заготовок и нагревательных устройств. На стане прокатывают широкий сортамент профилей (см. табл. ).
|
Основной сортамент
|
Размеры исходной заготовки |
Масса исходной заготовки |
|
Балки двутавровые:
№ 22-40
№ 45-60
Швеллер №20с, 26-30
Сталь для хребетовой балки вагонов 310х183х130х16х10,5х9 мм
Рельсы железнодорожные типа Р-43, Р-50
Сталь башмачая облегченная 235х74х14 мм и сталь 250ё231х95х18х30 мм
Сталь для обода 280х80 мм
Сталь круглая диаметром 90-180 мм
Заготовка осувая 205х205 мм
Сталь квадратна со стороной 106-200 мм |
250ё320х250ё320х3300ё4300
360х120х500х3400ё4500
250ё320х250ё320х3400-4500
155х600х4000
300х320х3060ё3560
260х320х3700
150х550х3250
330х500х4300ё4700
320х320х4080
320х320х3600ё4000
|
1500-3250
2950-3100
2040-3030
2860
2695-2892
2240
2060
5500-5920
3090
2725-3028 |
3.3. Нагревательный печи и технология нагрева
Склад заготовок емкостью 40 тыс. т является общим со станом 650 этого же завода.
В зависимости от марки стали заготовки в холодном состоянии зачищают огневыми резаками или пневматическими зубилами.
Заготовки из обжимного цеха передают в горячем и холодном состояни.
Печной пролетрельсобалочного стана оборудован двумя методическими и двумя камерными печами.
В рекуператорах методических печей воздух подогревают до 350—500°С, в регенераторах камерных печей—до 1000°С.
Методические печи можно использовать как для нагрева металла дозаданной температуры, так и для подогрева. В настоящее время их, как правило, применяют только для предварительного подогрева холодных заготовок. Максимальная производительность одной методической печи принагреве заготовок холодноговсада до 1200°С составляет 45т/ч,при подогреве до 900°С — 75т/ч.Производительность одной камерной печи при нагреве металла до 1200—1280°С равна 100т/ч. Вметодических печах можно нагревать заготовки длиной 3000—4850мм, вкамерных печах 3000—5000мм.Взависимости от сечения масса садки камерной печи составляет 8—16блюмов.
Нагревательные устройства оборудованы всеми необходимыми приборами для автоматического контроля и регулирования процесса нагрева.
В камерные печи загружают заготовки, переданные с обжимного стана в горячем виде, а также заготовки, прошедшие предварительный нагрев в методических печах. Температура металла при загрузке в камерные печи должна бытьне ниже 900°С. В зависимости от профиля и марки стали температура свода камерных печей должна быть в пределах 1350—1380°С, температура металла при выдаче 1200—1280°С.
К методическим печам заготовки подаются от загрузочных решеток по печному рольгангу длиной 61600мм.Диаметр роликов 400мм,скорость 2м/сек.
Заготовкизагружаются в методические печи и выдаются из них сдвоенными толкателями. Ход толкателя 3,2м,скорость толкания 0,15м/сек,усилие толкания, приходящееся на одну штангу, 200Т.Толкатель в случае необходимости может работать раздельно каждой штангой.
Заготовки передаются от методических печей к камерным по печному рольгангу, состоящему из 33 роликов диаметром 400AIMс шагом 800мм.По этому же рольгангу к камерным печам подаются горячие заготовки с блюминга.
Подача заготовок к камерным печам и от печей осуществляется двумятрансферкарами — одна на стороне загрузки, другая на стороне выдачи. Диаметр роликов трансферкара 400мм,шаг 800мм,окружная скорость 2м/сек.Длина путитрансферкара46 м.
Заготовки загружают в печи и выдают из них при помощишаржирных кранов Грузоподъемностью 7,5г. Длина пролета 16м,скорость передвижения моста 80м/мин,скорость передвижения главной тележки 50м/мин,число качанийхооога 6 в минуту; клещи могут подниматься на 200мми опускаться на1550мм,время захвата 5сек,захват гидравлический.
Для выполнения вспомогательных работ на участке камерных печейшаржирные краны оборудованы вспомогательными тележками грузоподъемностью 10т.
На участкеметодических печен'работают два электрических мостовых крана грузоподъемностью 7,5 и 10т.
3.4. Оборудование стана и те хно логия прокатки
Стан расположен в две линии: первая состоит из одной обжимной клети 900, вторая—из трех клетей 800 (черновой, предчистовой и чистовой). Характеристика рабочих клетей и прокатных двигателей приведена в табл. 132.
Расстояние между правым путем трансферкара камерных печей и обжимной клетью 31500мм,между линиями стана 74000мм,между чистовой линией и пилами 55000мм.
От печей заготовки подаются к обжимной клети по подводящему рольгангу длиной 26400мм,состоящему из роликов диаметром 400мм,шагом 800мм,со скоростью 2м/сек.
Обжимная клеть 900 с передней и задней сторон оборудована рабочими рольгангами. Диаметр роликов 400мм,длина бочки 2400мм,шаг роликов 700мм,число роликов 17, окружная скорость роликов 2м/сек.Раскатные поля линии стана 800 также оборудованы рольгангами.
У обжимной клети стана с передней и задней сторон установленыманипуляторные линейки длиной 6870мм,прнводимые каждая от двух двигателей мощностью75квт.На правой передней и задней линейках установленыкантователи крюкового типа с двигателем мощностью 43,5квт.
С передней и задней сторон черновой ипредчистовой клетей трио установлены подъемнокачающиеся столы. Рольганги столов состоят из девяти роликов диаметром 350мм.Скорость движения 2,5м{сек.Стол может делать 15 качаний в минуту и приводится от двигателя мощностью 64кет.Величина подъема стола 850мм.На каждом столе установлены два гидравлических манипулятора и одинкантователь. Скорость передвижения линеек 0,5м1сек,наибольший ход линеек 1600мм.Привод манипулятора икантователя осуществлялся водой, поступающей под давлением 40—50ат.Перед клетьюдуо установлен один механический кантователь с электродвигателем.
Клети стана 800 оборудованышлепперами для передачи полос из черновой клети впредчистовую и из предчистовой в чистовую.
Обжимная клеть оборудована электрическими нажимными устройствами и пружинным уравновешивающим устройством. Максимальный подъем верхнего валка 860мм.Привод нажимных винтов от двух электродвигателей мощностью по 70 кет.
Клети линии 800 оборудованы ручными нажимными устройствами и пружинными уравновешивающими.
Смену валков в обжимной клети осуществляют при помощи специальногомеханизма и крана, на линии800 заменяю целые клети.Становый пролет обслуживается пятью кранамигрузоподъемностью 15. 15/13, 100/20, 50/10 и 20/5 т.
На стане используют арматуру скольжения.
Валки охлаждаются водой, поступающей под давлением 2,5—3ат.Рифление валковне применяют.
Клети стана относительно жесткие, пружина валков изменяется в пределах 0,5— 1,5мм,что позволяет осуществлять прокатку по минусовым допускам.
