Металлургический комбинат и университет, готовящий для него кадры, сообща решают производственные проблемы
Пять недавно презентованных проектов Карагандинского государственного индустриального университета (КГИУ) вызвали интерес у руководства АО «АрселорМиттал Темиртау». Об этом стало известно на выездном заседании Совета по науке, инновациям и новым технологиям, которое прошло в Караганде под руководством главы региона Ерлана Кошанова. Исследование способа наращивания хвостохранилищ тепловых электростанций и причин снижения качества сортового проката, разработка технологии рафинирования чугуна и системы энергоконтроля, энергоуправления и энергосбережения для электродвигателей, модернизация систем управления мостовых кранов – эти темы будут детально обсуждаться на двусторонней встрече представителей градообразующего предприятия с руководителями проектов.
«Исследование способа наращивания хвостохранилищ, предназначенных для складирования отходов тепловых электростанций и углеобогатительных фабрик, транспортируемых гидравлическим методом» – один из проектов, над которым сейчас работают ученые КГИУ.
– В настоящее время эксплуатируется большое количество золошламонакопителей, в которые поступают и складируются отходы производства тепловых электростанций и углеобогатительных фабрик. Поэтому остро стоит вопрос по наращиванию оградительных дамб хвостохранилищ, так как существующие объемы чаш быстро наполняются и достигают критического уровня, – говорит заведующий кафедрой «Строительство» профессор Бауржан Базаров. – В качестве основания для наращивания ограждающей дамбы золоотвалов мы предлагаем использовать золошламовые отходы самих ТЭЦ, ранее уложенных на внутренней стороне существующих дамб, без каких-либо подготовительных работ. В этом и заключается отличие нашего проекта от существующих аналогов.
Работа проводится совместно с профессором Анатолием Филатовым, известным далеко за пределами Темиртау и имеющим огромный багаж знаний. Первые исследования по данной теме он провел еще в середине 90-х годов на хвостохранилище ТЭЦ-2 АО «АрселорМиттал Темиртау», в результате получил патенты в России и Казахстане.
Применение данной технологии наращивания золоотвалов позволит сократить сроки реконструкций хвостохранилищ в 2–2,5 раза, а ожидаемый экономический эффект от внедрения этого проекта составит десятки миллионов тенге в год. Также предусмотрена разработка технологии использования золошламовых отходов для производства строительных материалов, а это приведет к снижению объемов складируемых отходов и улучшению экологической обстановки.
***
На кафедре «Обработка металлов давлением» КГИУ ведется работа по исследованию причин отклонения качества арматурных профилей от стандартных требований и разработке мероприятий по их устранению и дальнейшему совершенствованию технологии прокатки на стане 320 сортопрокатного цеха АО «АрселорМиттал Темиртау».
– Основную долю от общего объема производства СПЦ составляет арматурная сталь, предназначенная для изготовления ненапряженных продольных растянутых стержней рабочей арматуры в вязаных каркасах и сетках. К данному виду сортопрокатной продукции предъявляются повышенные требования. Поэтому исследования, направленные на повышение качества арматурной стали, являются актуальными, – говорит заведующая кафедрой «Обработка металлов давлением» Ольга Кривцова.
В настоящее время на кафедре работает мелкосортный полупромышленный сортовой стан 200/150, на котором ведутся экспериментальные исследования по совершенствованию калибровки валков для производства катанки и арматурных профилей по инновационной технологии. Необходимо провести углубленные исследования причин возникновения вышеназванных дефектов, чтобы установить оптимальную технологию производства арматурной стали.
На экспериментальном стане кафедры предполагается также исследование технологии термического упрочнения арматурной стали после горячей прокатки с целью получения арматурных профилей определенного класса из сталей, выплавленных на АО «АрселорМиттал Темиртау». Планируется и проведение исследований по определению оптимальных параметров деформации для остальных профилей арматурной стали, прокатываемых на стане 320 сортопрокатного цеха, а также по изучению влияния оптимальной схемы деформирования на микроструктуру и механические свойства прокатываемого металла.
– Расчетные, проектные и углубленные экспериментально-исследовательские работы можно проводить в условиях нашей кафедры с участием специалистов Центральной заводской лаборатории и СПЦ АО «АрселорМиттал Темиртау», что позволит повысить качество выпускаемой продукции, – завершает Ольга Кривцова.
***
Ресурсосберегающую технологию рафинирования чугуна, которая обеспечит улучшение технико-экономических показателей работы доменных печей и кислородно-конвертерных цехов, разрабатывает группа под руководством профессора Юрия Шишкина и старшего преподавателя Елены Харченко.
Острый дефицит в качественных шихтовых материалах приводит к резкому снижению технико-экономических показателей производственных процессов. Качество шихтовых материалов сказывается при производстве чугуна, приводя к колебанию его химического состава и температуры, что в последующем значительно усложняет процесс выплавки стали.
– Наш проект позволит повысить выход годного за счет снижения количества шлака, снизить расход извести, необходимой для поддержания заданной основности шлака, а также увеличить срок службы футеровки конвертера, – говорит Елена Харченко. – Для снижения себестоимости металлопродукции в качестве реагента для обработки чугуна мы предлагаем использовать промышленные отходы.
К настоящему времени проанализированы сырьевые и технологические особенности доменного и сталеплавильного переделов АО «АрселорМиттал Темиртау», которые вызывают необходимость внедоменной обработки чугуна с целью снижения содержания в нем кремния. Проводятся лабораторные исследования по подбору реагентов-окислителей, фракционного состава, их количества и т. д.
***
Еще один проект КГИУ – «Система энергоконтроля, энергоуправления и энергосбережения для электродвигателей постоянного и переменного тока промышленных предприятий». Его главная цель – создание комплекса организационных и технических мероприятий, обеспечивающих снижение доли электроэнергии в себестоимости выпускаемой продукции.
– Для различных электромеханических систем установлены уровни излучения по паспортным данным, – рассказывает научный руководитель проекта, профессор Галина Сивякова. – Но для электродвигателей и преобразователей энергии, длительно находящихся в эксплуатации, появляются электромагнитные поля с искаженной пространственной структурой. Их воздействие на биологические системы будет иным.
Ученые предлагают новый экспресс-метод биологического тестирования, который позволит оперативно, адекватно и дешево определять уровни негативного влияния любых источников магнитной индукции. На помощь им пришли биологические тест-объекты и математическое моделирование. На основе этого будут создаваться новые методики экспресс-оценок влияния электромагнитного поля от промышленных объектов на человека и окружающую среду, а также разрабатываться системы энергоконтроля.
***
Над темой «Модернизация систем управления и электропривода мостовых кранов промышленных предприятий» работает доцент КГИУ Артем Гурушкин. Проект, техническая документация и программное обеспечение для системы управления разрабатываются с целью замены морально устаревших и снятых с производства частотных преобразователей серии Simovert MasterDrives VC и Micromaster 440 фирмы SIEMENS, установленных на мостовых кранах промышленных предприятий, на современные преобразователи серии Sinamics той же фирмы. Разработан план поэтапного процесса модернизации данных грузоподъемных механизмов без нарушения непрерывности технологического процесса с последующим сопровождением монтажа и выполнением пусконаладочных работ.
– В результате реализации нашего проекта резко снизятся затраты на закупку комплектующих и запчастей, – говорит Артем Гурушкин. – Будут учтены пожелания и могут быть устранены конструктивные ошибки существующего проекта. Использование более современного оборудования и новых технологий значительно повысит надежность работы кранов. Затраты на проект ниже, чем при полной замене оборудования, так как новые элементы будут интегрированы в уже существующие электрическую и программную части системы управления электроприводов крана.
Ожидаемый экономический эффект от использования нового оборудования и обновления программного обеспечения может составить несколько десятков миллионов тенге. Модернизация кранового оборудования значительно облегчит условия труда машинистов кранов и обслуживающего персонала.
Светлана Егорова
журнал «Горно-металлургическая промышленность» №4-2018
сайт Карагандинского государственного индустриального университета http://kgiu.kz
