С.Н. Шутов,
Начальник отдела ООО «Экспертный центр», эксперт в области промышленной безопасности
E-mail: ShutovSN@gaz.ru
В.П. Егорычев,
Ведущий специалист ООО «Экспертный центр», эксперт в области промышленной безопасности
Improving working conditions and production standards in foundries
S. N. Shutov Head of department V. P. Egorychev Leading specialist
Experts in industrial safety, LLC “Expertise Center”, Nizhny Novgorod
This article contains information about changing the process for smelting site in one of the foundries and change of the structure of the pour-channel mixer in another foundry that has yielded positive results and reduced labor input.
Данная статья имеет своей целью на примере одного из литейного цехов металлургического производства показать, как можно улучшить условия труда, экологию и культуру производства плавильного участка. На примере другого литейного цеха кроме этого удалось добиться снижения трудоёмкости, травматизма и случаев профзаболевания в плавильном отделении.
Литейный цех (в первом случае) выпускает чугунные литые заготовки деталей в соответствии с производственной программой. Две автоматические линии обеспечивались металлом напрямую с 2х вагранок, а третья автоматическая линия обеспечивалась жидким металлом по дуплекс-процессу вагранка - электродуговые печи переменного тока «ДСН-3»-две печи (устаревшие и маломощные).
Устаревшие электродуговые печи «ДСН-3» имеют следующие недостатки:
высокий угар металла, обильные пылегазовыбросы, практическое отсутствие перемешивания расплава, большой угар дорогостоящих графитированных электродов, значительные локальные перегревы расплава, его науглераживание от электродов, интенсивный шум, резкопеременный характер нагрузок на системы электроснабжения, высокий расход электроэнергии, наличие вредных составляющих в отходящих газах.
Было принято решение ввести более прогрессивную технологию плавки металла с применением электродуговых миксеров постоянного тока «ДМПТУ-12» - заменить две дуговые печи переменного тока «ДСН-3» на два электродуговых миксера постоянного тока «ДМПТУ-12».
В выборе плавильных устройств учитывалось, что при нагреве и расплавлении чугуна в вагранке тепловой коэффициент полезного действия печи достигает 45%, но при нагреве жидкого чугуна падает на 5% Перегрев жидкого чугуна в электропечах происходит при тепловом коэффициенте полезного действия порядка 55%, а нагрев до температуры плавления – при тепловом коэффициенте полезного действия, равном 20-30%,. следовательно, плавить чугун экономичнее в вагранках, а перегревать жидкий чугун до нужной температуры – в электрических печах.
Дуговые печи постоянного тока нового поколения «ДМПТУ» не имеют мировых аналогов по технико-экономическим и экологическим параметрам при производстве стали, чугуна, сплавов на основе алюминия, никеля, кобальта, меди.
«ДМПТУ» имеет совершенную систему перемешивания расплава, которая с большой скоростью, непрерывно во все периоды нагрева и рафинирования расплава, выравнивает его температуру и химсостав, многократно увеличивает взаимодействие шлака и расплава, обеспечивает в полной мере передачу энергии электрической дуги в расплав практически без его локального перегрева. Новая система перемешивания расплава предельно проста конструктивно и принципиально эффективнее старой системы перемешивания, которая осуществлялась за счет бегущего магнитного поля, продувки металла кислородом, подачи газа через подину, внешнего магнитного поля и других известных способов. Одним из важнейших следствий введения новой системы перемешивания связанной со специальной организацией режимов плавления явилось резкое снижение расхода электроэнергии при выплавке тонны металла без использования дополнительных источников энергии.
При замене «ДСН» на «ДМПТУ» в 7-10 раз уменьшаются пылегазовыбросы в процессе расплавления шихты при значительном уменьшении угара металла.
В соответствии с разработанной проектной документацией плавка чугуна в этом литейном цехе производится дуплекс-процессом (вагранка + дуговой миксер постоянного тока) и обеспечивает качественным жидким металлом все 3 автоматические линии.
В другом литейном цехе при проведении экспертизы промышленной безопасности
заливочно - канального миксера фирмы «Otto Jnker» ёмкостью 5,4т, который предназначен для выдержки, нагрева жидкого чугуна и обеспечения розлива его в формы на автоматической формовочной линии, нашими специалистами было обращено внимание на то, как производится выбивка старой (изношенной) футеровки миксера во время ремонта. Это очень трудоёмкая работа. Рабочий в небольшом пространстве с помощью отбойного пневматического молотка с зубилом, лома и кувалды отбивает старую футеровку, которая имеет сложный состав и включает в себя следующие материалы:
корундовая масса марки «МК-90», асбестовый картон марки «Клон-1», мел молотый
марки А»;жидкое стекло Содовое»,шамотный лекговес «ШЛБ»-0,9 № 5, метрель мулитно-корундовый марки «ММК-85», порошок хромитопериклазовый на фосфатной связке для разделительных швов, ортофосфорная кислотатермическая, плавленный периклаз «ППКИ-92-10», периклаз электротехнический мелкозернистый, хромат магния технический, смесь мулитно-корундовая с цементом, порошок периклазовый на фосфатной связке, борный ангидрит гранулированный технический.
Такой сложный спёкшийся состав футеровки приходилось отбивать двоим рабочим в
течение целой недели.
Облегчить эту трудоёмкую работу удалось с помощью изменения конструкции корпуса миксера, сделав его разъёмным на 2 симметричные половины и скреплёнными по всей длине крепежом «болт-гайка» (Рисунок 1; 2.).
/shutov.png)
По новым чертежам был изготовлен новый корпус миксера, зафутерован и запущен в работу. Испытания прошли успешно, миксер отработал положенный цикл-6 месяцев. Затем приступили к демонтажу старой футеровки. Корпус раскрепили, убрали крепёж, затем отбойным молотком с двухгранным зубилом, заточенными на конус прошли по разъёму и корпус раскрылся на 2 половины. Далее с помощью мостового крана перевернули обе половины, из них легко вылетела старая футеровка. Работа была выполнена в течение одних суток вместо 7 по старой технологии.
Положительный результат оказался налицо:
-снижена трудоёмкость в 7 раз;
-снижена вероятность травматизма;
-снижены случаи получения рабочими профзаболевания по вибрации и шуму.
В дальнейшем были изготовлены и заменены все неразъёмные корпуса миксеров в двух литейных цехах в количестве шести единиц и в настоящее время успешно работают.
При проведении экспертизы промышленной безопасности технических устройств важно не только выявить недостатки и нарушения в работе оборудования, но и вносить свои предложения по улучшению его работы.
Список литературы
1.Методические рекомендации по экспертизе промышленной безопасности технических устройств опасных производственных объектов металлургических производств. НО “Ассоциация Металлургэксперт”, г. Москва, 2001 год.
2.Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности. «Правила безопасности при получении, транспортировании, использовании расплавов черных и цветных металлов и сплавов на основе этих расплавов», ЗАО НТЦ ПБ, г. Москва, 2015г.
3.Технологическая инструкция по процессу плавки чёрных сплавов в электродуговой печи и вагранке.
4.Технологическая инструкция на футеровку заливочныого индукционно - канального миксера.
5.Конструкторская документация на заливочный индукционно - канальный миксер (корпус миксера неразъёмный, корпус миксера с изменением, футеровка миксера).