Что даст белорусскому рынку масштабная реконструкция производств базовых литейных предприятий республики
Мечта проектировщика
Александр Галькевич
Что даст белорусскому рынку масштабная реконструкция производств базовых литейных предприятий республики
За свою 50-летнюю историю научно-производственное республиканское унитарное предприятие “Институт БелНИИЛит” (Республика Беларусь) разработал более 180 моделей литейного оборудования по различным переделам: формовочные машины и автоматические линии для получения отливок литьем в песчаные формы, кокили, машины литья под низким давлением, в оболочковые формы, облицованные кокили и др.
БелНИИЛит был одной из первых научно-исследовательских организаций страны, приступившей к разработке технологии и оборудования для производства отливок из высокопрочного чугуна модифицированием в формах и ковшевой обработкой. Предприятием создана целая гамма технологий и оборудования для изготовления песчаных стержней в нагреваемой оснастке и отверждаемых химическим способом в стержневом ящике, а также машин для финишных операций, освоены в производстве установки для литья дроби из чугуна, стали и цветных сплавов, машины и камеры для дробеметной и дробеструйной очистки отливок.
О работе в современных условиях одного из лидеров разработки литейных агрегатов на пост-советском пространстве рассказывает директор НПРУП “БелНИИЛит” Алексей Мельников.
М: Алексей Петрович, во времена СССР белорусская литейная промышленность выплавляла около 1 млн.т литейных заготовок. Как Вы можете охарактеризовать состояние литейного производства сегодня?
А.М.: Литейное производство Беларуси сосредоточено в 130 литейных цехах и участках, которые расположены более чем в 40 населенных пунктах страны.
Сегодня отрасль уже преодолела экономический спад. Так, в расчете на душу населения производство литья в республике составляет 35 кг. Это самый высокий показатель среди стран СНГ и Восточной Европы.
При этом в структуре производства преобладает чугунное литье (более 70%).
Средняя загрузка сохранившихся мощностей близка к 60%. Около 5% отливок (более 16 тыс.т) экспортируется в Россию, Украину, Молдову, Прибалтийские и западноевропейские страны. Наряду с этим в республике наблюдается дефицит в крупном стальном литье, которое импортируется из России и Украины в объеме порядка 160 тыс.т в год.
Доля литейного передела в общем объеме использования металла в Беларуси значительна. Так, в станкостроении и двигателестроении она достигает 80%, в автомобилестроении – 15-20%, поэтому от качества литой заготовки в значительной мере зависит качество изделий всего белорусского машиностроительного комплекса и его конкурентоспособность на внешних рынках.
Однако основные производственные фонды литейных цехов сильно устарели: средний возраст оборудования составляет более 25 лет, зданий и сооружений – 56 лет. С применением современных технологий производится около 15% всего объема выпускаемого литья, тогда как в экономически развитых странах эта доля превышает 50%. В технологии изготовления стержней также преобладают устаревшие процессы и оборудование, несмотря на наличие отечественных разработок мирового уровня. На современном оборудовании изготавливается всего около 3% всей массы стержней.
М: Насколько интенсивно проходит процесс внедрения новых литейных технологий на белорусских предприятиях?
А.М.: В настоящее время происходит переход на новую технологию изготовления песчаных стержней из холоднотвердеющих смесей взамен устаревающей технологии – получения стержней в нагреваемой оснастке.
Пионером в освоении новой ресурсосберегающей технологии изготовления стержней из холоднотвердеющих смесей (“Cold-box-amin”) является Минский тракторный завод (МТЗ). Здесь с 2000г. проводится коренная реконструкция стержневого отделения второго чугунолитейного цеха. Установлено 6 единиц стержневых автоматов конструкции БелНИИЛита для производства крупных стержней ответственных отливок по процессу “Cold-box-amin” (блоки цилиндров, корпус муфты сцепления, корпус маслобака, корпус заднего моста и др.). Реконструкцию цеха планируется завершить в 2007г. установкой еще 3 единиц машин такого типа.
Планируется также работа по переоснащению стержневого отделения чугунолитейного цеха №1 МТЗ, где в настоящее время эксплуатируется более 20 машин ранее созданных конструкций (по горячим ящикам). Для этого в институте БелНИИЛит разработана размерная гамма стержневых автоматов, позволяющая произвести всю номенклатуру стержней по ХТС-процессу массой от 10 кг до 150 кг для машиностроительного литья.
Созданное оборудование по своим техническим возможностям и уровню не уступает лучшим образцам зарубежных фирм и может успешно конкурировать с ними на потребительском рынке.
А в 2006г. мы приступили к переоснащению литейного производства Минского автозавода (МАЗ) по программе, в которой часть разработок будет создана при бюджетной поддержке в рамках научно-технической подпрограммы “Технологии литья”.
М: В связи с повышением цен на газ подорожала и электроэнергия, без использования которой не обходится ни одно литейное производство. Планируется ли замена устаревшего оборудования на менее энергоемкое?
А.М.: Новые плавильные печи средней частоты позволяют в сравнении с печами промышленной частоты экономить на каждой тонне литья 500 кВт-ч электроэнергии.
Сегодня среднечастотными плавильными установками оснащаются Гомельский литейный завод “Центролит”, Минский автомобильный завод, Лидский литейно-механический завод, Гомельский завод литья и нормалей и другие предприятия. На МТЗ три блока вагранок заменены шеститонными среднечастотными индукционными печами фирмы EGES (Турция).
Следуя мировым тенденциям, в Беларуси все больше заготовок выплавляется из высокопрочного чугуна, который успешно заменяет собой стальное литье и литье из ковкого чугуна. Если в советское время в стране выпускалось всего около 1 тыс.т литья из этого материала, то в 2006г. было изготовлено 35 тыс.т таких изделий, что составляет около 10% от общей массы чугунных отливок. В ближайшие пять лет планируется довести выплавку изделий из высокопрочного чугуна до 25%, а в дальнейшем до 50% от общей массы изделий из черных металлов, что приблизит Беларусь по этому показателю к уровню экономически развитых стран.
В освоении этого материала абсолютным лидером является МАЗ, где только в 2006г. произведено около 7,5 тыс.т отливок из высокопрочного чугуна. Для этого потребовалось приобрести печи средней частоты фирмы Otto Junker, которые позволили производить качественный высокопрочный чугун. Конструкторы предприятия сразу же стали заменять конструкционные детали из стали и ковкого чугуна на высокопрочный. А ведь замена ковкого чугуна на высокопрочный дает на одной тонне экономию 1100 кВт-ч электроэнергии.
Закончена реконструкция плавильного и разливочного участков на Могилевском автозаводе (МоАЗ), входящем в производственное объединение “Белорусский автозавод” (БелАЗ), и уже начато производство мелкого литья массой до 50 кг. После завершения реконструкции это литейное производство будет не только современным, с технологической точки зрения, но и экологически чистым. А главное, большинство процессов автоматизировано, что позволит получать там более качественную продукцию. К тому же в современных конструкциях применяется много сварных деталей из литейных элементов, поэтому от их качества напрямую зависит и эксплутационный пробег самосвалов.
Модернизированное литейное производство позволит также снизить потери от брака в несколько раз, что даст значительную экономию энергоресурсов. И самое главное, новые литейные технологии позволяют получать высокопрочные стальные отливки, которые по своим прочностным характеристикам будут сравнимы с деталями, изготовленными из стального проката.
М: Какие еще перспективные технологии могли бы не только улучшить качество выпускаемой продукции, но и уменьшить потребление энергии?
А.М.: Наиболее перспективной является формовка с применением сжатого воздуха сетевого давления, обеспечивающая высокое качество форм при низкой себестоимости.
Так, внимание работников института привлек комбинированный метод уплотнения формовочной смеси, известный как “сейатсу-процесс”. Нами исследованы основные конструкционные и технологические параметры данного процесса. И полученные результаты явились подтверждением реальной возможности изготовления высококачественных форм при соблюдении установленных технологических и конструкционных параметров. Именно эти параметры были положены в основу разработки конструкторской документации на импульсно-прессовую формовочную машину мод. 4841. При этом машина может работать как автономно, так и в составе автоматической линии.
Отметим, что данный агрегат был разработан в рамках отдельного государственного научно-технического проекта и поставлен Бобруйскому машиностроительному заводу. Но сегодня к машине проявляют большой интерес многие предприятия не только в Беларуси, но и России. Ведь она полностью отвечает условиям безостановочного технического переоснащения действующих литейных конвейеров.
Также специалистам института в рамках государственной научно-технической программы “Технология и оборудование машиностроения” (подпрограмма “Технологии литья”) поставлена задача – создать отечественный образец надежного, высокопроизводительного, автоматизированного смесеприготовительного комплекса. Проанализировав существующие конструкции смесителей: как вихревых, так и катковых, специалисты БелНИИЛит выбрали кинематическую схему смесителя и разработали его конструкцию. Первый созданный нами смеситель с надежной системой опережающего контроля смеси и гибкой системой автоматического управления процессом ее приготовления, разработанной сотрудниками УП “Технолит”, будет работать на МАЗе. Разработка вызвала интерес и на других
литейных производствах. Она поможет литейным цехам модернизировать смесеприготовительные системы песчано-глинистых формовочных смесей и выйти на новый уровень качества создаваемой продукции.
В дальнейшем в институте планируется создание размерного ряда вихревых смесителей, укомплектованных системой автоматизированного контроля и управления качеством приготовления формовочной смеси производительностью от 6 до 60 т/ч.
М: Ранее ваш институт создавал разработки для использования предприятиями всего бывшего СССР. Удалось ли сохранить годами наработанные связи?
А.М.: В годы всеобщего экономического кризиса предприятия испытывали острый финансовый голод, резко снизился спрос на их продукцию, шло сокращение производства. Эти процессы неизбежно сказались и на деятельности нашего института. Пришлось искать иные пути взаимоотношений, разрабатывать новые технологические направления и машины.
Тем не менее, у нас сохранились хорошие производственные отношения с российскими предприятиями. Так, на Волжском автозаводе внедрена и работает автоматическая линия по производству поршневых колец. Институт осуществляет авторский надзор, оказывает помощь в решении проблем, возникающих в процессе ее эксплуатации.
По мере восстановления производственных мощностей КамАЗа возобновляются связи с металлургическим заводом. Ведутся переговоры по поставке нового стержневого, формовочного оборудования.
Ведется активная работа по техническому перевооружению литейных цехов ОАО “Автодизель” (г. Ярославль). Планируется поставка стержневых машин и смесителей нового поколения по ХТС-процессам.
Стабильно ведутся разработки и поставки кокильного оборудования Заволжскому моторному заводу. Поставлены новые кокильные комплексы для литья поршней ДВС, отливок головок блока цилиндров и др. Практически 80% алюминиевого литья на ЗМЗ производится на машинах, разработанных специалистами нашего института.
Традиционно мы поддерживаем взаимоотношения с Инженерно-технологическим центром машиностроения “Металлург”, который в какой-то степени является наследником Управления главного металлурга бывшего Министерства автотракторного и сельхозмашиностроения СССР. ИТЦМ “Металлург” на основе договоров о сотрудничестве осуществляет активный поиск заказчиков на поставку литейных машин российским предприятиям, налаживает контакты с новыми потребителями.
Мы сотрудничаем также с ООО “ПК Брянский станкостроительный завод”, ООО “Алком” (г. Тольятти), ООО “Вертер” и ОАО “КМПО” (г. Казань), ФГУП “Аналитприбор” (г. Смоленск).
М: Вы работаете только на российском рынке или удалось выйти и в другие регионы?
А.М.: Прочные отношения установлены с предприятиями из Украины (ОАО “Азовмаш”) и Казахстана (АО “АгромашХолдинг”, ТОО “БКВ групп”).
А первая экспортная поставка продукции института за пределы СССР была произведена еще в 1986г. Литейному заводу по производству автобусов “Икарус” были поставлены две машины вертикально-стопочной формовки для получения отливок поршневых колец (г.Чеппель, Венгрия).
Предприятиям Китая мы осуществляли поставку формовочного оборудования. Так, в 1994-1999гг. местным фирмам поставлено 7 машин для вертикально-стопочной формовки отливок поршневых колец, кокильная машина получения литых заготовок гильз ДВС литьем в облицованные кокили. А по результатам предыдущих контактов в 2004г. был заключен договор на поставку большой партии формовочных машин для производства поршневых колец фирме Asimco (CYPR), который выполнен в 2006г. Ведутся переговоры и о продолжении поставок.
М: Научно-техническое обеспечение любых проектов требует системного подхода. Как эта задача реализуется в Беларуси?
А.М.: Реализация отраслевой программы модернизации базовых предприятий по литейному производству и государственной научно-технической подпрограммы “Технологии литья” позволит:
• увеличить долю применения новых технологий в производстве литья с 15 до 50%;
• сэкономить 15тыс.т металла; 10 млн. м3 газа; 30 тыс.т кокса; 90 млн. кВт-ч электроэнергии;
• в 4 раза сократить объем вредных выбросов в атмосферу.