Литейное производство 2011 № 2 февраль

Подождите немного. Документ загружается.

ЛИТЕЙНОЕ ПРОИЗВОДСТВО №2/2011

рганизация производства

го участка.

• Проверьте состояние и эффективность систем на-

грева, вентиляции и выпуск, при необходимости, прове-

дите корректирующие действия.

• Предоставьте работникам информацию и проведи-

те обучение относительно методов сбережения энергии.

Влияние снижения расхода энергии проявляется в

снижении энергетических затрат.

Для проверки желаемого эффекта улучшения эффектив-

ности до среднего европейского уровня следует проверить

полное потребление энергии литейным цехом (см. ниже).

Фактическая эффективность КПЭ .......

4506 кВт⋅ч/т

Заданная цель достижения

эффективности КПЭ ...................................

1247 кВт⋅ч/т

Возможности

для улучшения КПЭ .....................

3259 кВт⋅ч/т = 72,3%

Основные структурные данные расходов отдельного

предприятия равны доле затрат на энергию:

• по отношению к общим расходам – 13,4%;

• для литейного цеха относительно всех расходов на

энергию – 95,0%.

Итоговый результат экономии расходов при снижении

расхода энергии для всего литейного цеха на 72,3% будет

равен 9,2% от полного количества расходов предприятия

на 1 т годных отливок.

Экономия затрат на энергию составит: 0,723⋅0,134⋅0,95

= 0,0920 = 9,2%

Принимая во внимание показанный на примере потен-

циал 5% экономии средств на процессе плавки, получим

экономию затрат при снижении потребления энергии на

других участках литейного цеха 4,2%.

Литейные предприятия России используют, в

среднем, в 3,6 раза больше песка на 1 т готовой про-

дукции, чем предприятия в ЕС.

Расход песка

Песок, используемый для изготовления литейных форм,

должен быть переработан или регенерирован, насколько

это возможно. Правильно спроектированный и правильно

применяющий регенерацию песка цех снизит затраты на

покупку песка, а также улучшит качество отливок.

Показатель расход песка включает два п о ка з а т е л я

эффективности:

Таблица 2

КПЭ расход энергии на литейном

предприятии, кВт⋅ч годных отливок

Европа Россия

ЛП СП ЛП СП

Серый чугун 1000…1305 1169…1483 1521…4533 2939…5428

Высокопрочный чугун 1284…1566 1744…1758 2344…3539 3322…5016

Сталь 1165…2088 1391…2676 2874…6996 3285…7464

• соотношение объема свежего песка к общему тон-

нажу произведенных годных отливок. Этот показатель

включает песок для изготовления форм и стержней;

• количество песка, который повторно используется

в каждом формовочном цикле (как среднее всех формо-

вочных циклов за период выборки).

Оба показателя влияют на сокращение затрат: на ма-

териалы и утилизацию использованной смеси в виде от-

ходов.

Улучшение КПЭ расход свежего песка

Сводные результаты сравнительного показателя КПЭ

Расход свежего песка см. ниже.

Показатель Европа Россия

ЛП.......................... 1,0 1,87

СП.......................... 1,0 3,59

Показатель расход свежего песка отслеживает долю

используемого нового (свежего) песка, разделенную

на количество тонн годных отливок. Этот показатель

включает песок для формовки и песок для изготовле-

ния стержней.

Влияние сниженного потребления свежего песка про-

является в уменьшении затрат на материалы.

Расход свежего песка (табл. 3) различается в зави-

симости от:

• типа изделия, величины и сложности требований

по изготовлению стержней;

• того, насколько восстанавливается материал стерж-

ней перед выбивкой (например, блоки цилиндров).

Причины чрезмерно высокого расхода свежего

песка:

• крупные стержни, большое количество стержней на

отливку;

• низкий коэффициент отношения песок/материал,

что приводит к быстрому выжиганию песка;

• низкое качество песка (округлость зерен, разнораз-

мерность зерен, огнеупорность, рН).

Как уменьшить КПЭ расход свежего песка

Там, где возможно, используйте пустотелые/заполня-

емые стержни.

Увеличьте соотношение песок/металл, для того чтобы

уменьшить быстрое выгорание песка.

ЛИТЕЙНОЕ ПРОИЗВОДСТВО№2/2011

рганизация производства

Покупайте песок более высокого качества.

Улучшите свойства песчаной смеси (уплотняемость,

рыхлость).

Пересмотрите операцию выбивки:

• по возможности, проверьте процесс отделения

стержневой смеси;

• убедитесь, что песчаная смесь не переносится

вместе с отливками;

• проверьте процесс, чтобы убедиться в том, что пе-

сок не теряется при выбивке.

Влияние снижения расхода свежего песка проявляет-

ся в снижении затрат на материалы.

Улучшение КПЭ регенерация песка

Сводные результаты сравнительного анализа КПЭ

Регенерация песка см. ниже.

Показатель Европа Россия

ЛП.................... 1,0 1,00

СП.................... 1,0 0,95

Этот КПЭ отслеживает процент повторно используе-

мого песка на каждом цикле формовки (как среднее зна-

чение от всех циклов формовки, включенных в период

выборки).

Регенерация песка должна производиться на опти-

мальном уровне для каждых отдельных изделий и про-

цессов:

• с учетом количества применяемых стержней;

• порции нового песка должны добавляться в ко-

личестве 10% (min) от массы металла, если не был

добавлен соответствующий вес стержней; если этого

не делать, песок в формовочной системе станет неис-

пользуемым;

• увеличение доли регенерации песка не обязатель-

Таблица 3

КПЭ расход свежего песка, кг/т

Европа Россия

ЛП СП ЛП СП

Серый чугун 1,60…0,87 0,19…0,98 0,22…1,22 0,52…260

Высокопрочный чугун 0,17…0,37 0,20…0,41 0,25…0,51 0,33…1,10

Сталь 0,17…0,87 0,19…0,96 0,24…4,37 0,51…5,39

но указывает на повышение эффективности процесса

формовки.

Доля регенерации песка различается (табл. 4) в за-

висимости от:

• типа системы формовочной смеси (сырая формо-

вочная смесь или химически связанная);

• количества требуемых стержней и их сложности;

• формовочного процесса.

Причины низкой регенерации песка:

• высокий коэффициент использования стержней;

• высокий уровень выжигания;

• низкое качество песка;

• выбор системы связующей смолы (например, для

одного и того же базового песка фурановые связующие ре-

генерируются лучше, чем щелочные фенольные системы);

• требование к поверхности отливки, приводящее к

необходимости использования дополнительно облицо-

вочного песка.

Как улучшить КПЭ регенерация песка

По вопросам степени выжигания песка и его качества

см. предыдущий раздел.

Проверьте выбор связующей системы для цехов с

применением химических связующих веществ:

• проанализируйте альтернативные связующие сис-

темы, которые имеют более высокий потенциал для реге-

нерации;

• смешанные связующие системы часто имеют более

низкий потенциал для регенерации по отношению к моно-

системам.

Те же самые факторы, которые снижают расход нового

песка, вместе с тем повышают уровень регенерации песка

(см. предыдущий раздел).

Чем лучше регенерируется песок, тем меньше требу-

ется закупать новый.

Таблица 4

КПЭ регенерация песка

Европа Россия

ЛП СП ЛП СП

Автоматическая формовка 92…98% 91…97,5% 93,0…98,4% 91,8…96,6%

Механизированная формовка 88…98% 84…95% 84,2…97,6% 74,7…93,6%

Ручная формовка 84…98% 82…95% 82,2…95,3% 79,3…91,8%

ЛИТЕЙНОЕ ПРОИЗВОДСТВО №2/2011

рганизация производства

Российские литейные предприятия расходуют, в

среднем, в 161 раз больше свежей воды, чем евро-

пейские. Если бы они снизили уровень потребления

до показателей ЕС, то высвободившейся воды хвати-

ло для непрерывного водоснабжение более чем 3,5

млн городских жителей России.

Водопотребление

Сводные результаты сравнительного анализа КПЭ

расход свежей воды см. ниже.

Показатель Европа Россия

ЛП.................. 1,0 21,38

СП.................. 1,0 161,0

Показатель эффективности расхода воды прослежи-

вает расход свежей воды на единицу продукции (годных

отливок). Этот КПЭ влияет на сокращение затрат на воду.

Расход свежей воды различается (табл. 5) в зависи-

мости от:

• формовочной среды (сырая формовочная смесь,

химически связанный песок);

• требований к системе охлаждения формовочной

смеси;

• требований к охлаждению оборудования;

• циклов термообработки, где имеется требование к

закалке.

Причины высокого расхода свежей воды:

• циклы термообработки, включающие закалку водой;

• чрезмерная температура сырой формовочной сме-

си, требующая более высокой скорости охлаждения при

испарении;

• технологическая вода для систем сырых формо-

вочных смесей;

• общие потери при испарении в системах охлаждения;

• низкая эффективность систем охлаждения;

• использование систем очистки от пыли с примене-

нием воды.

Как улучшить КПЭ расход свежей воды

Некоторые причины высокого расхода воды нельзя ус-

транить, поскольку применение термообработки необходи-

мо для достижения требуемых свойств материала; в зонах

с высокой температурой окружающей среды/влажностью

необходимо большее количество воды для охлаждения

испарением.

Понизьте требования к охлаждению песка путем пони-

жения температуры песка, для чего:

• увеличьте объем временно складируемого песка в

обороте системы формовки, что приведет к увеличению

времени выдержки перед повторным использованием

песка и, таким образом, к снижению требований по ох-

лаждению; это также может иметь дополнительное пре-

имущество в улучшении общего качества песка;

• понизьте соотношение песок/материал, снижая,

таким образом, температуру песка, а, следовательно, и

требования к охлаждению.

Поддерживайте соответствующие свойства песка (осо-

бенно, соотношение влажность/глинистость), так как это

позволит избежать подготовки слишком мокрой смеси.

Понизьте расход охлаждающей воды для вспомога-

тельного участка, для чего:

• убедитесь в том, что все системы охлаждения рабо-

тают эффективно, замените дефектные системы;

• замените системы сбора пыли с использованием

воды на рукавные фильтры с сухими мешками (эту заме-

ну все равно придется сделать в свое время для удовлет-

ворения экологическим требованиям).

Там, где возможно, замените свежую воду на воду,

собираемую (дождевую), вместо забора воды из комму-

нальных сетей.

Финансовое влияние снижения потребления свежей

воды проявляется в уменьшении затрат на ресурсы.

На российских литейных предприятиях выработка на

одного рабочего, в среднем, в 3,6 раз ниже, чем в сред-

нем на предприятиях в ЕС

Таблица 5

КПЭ расход воды, м

/т

Европа Россия

ЛП СП ЛП СП

Серый чугун 0,60…1,10 0,78…1,25 2,5…25,5 5,0…218,7

Высокопрочный чугун 0,60…0,81 0,71…1,06 6,4…59,2 54,7…435,6

Сталь 0,60…1,50 0,76…1,77 2,5…27,3 10,6…243,1

Полный текст отчета «Ресурсоэффективность литейного производства в России» размещен в Интернете по адресу:

www.ifc.org/rcpp

ЛИТЕЙНОЕ ПРОИЗВОДСТВО№2/2011

нформация.

роника

23 января 2011 г. исполнилось 100 лет со дня рож-

дения лауреата Ленинской премии, доктора технических

наук, профессора, руководителя отдела технологии сталь-

ного литья и литейной формы ЦНИИТМАШ Абрама Мо-

исеевича Лясса, о котором в «Большом энциклопедичес-

ком словаре» можно прочитать следующее: «Лясс Абрам

Моисеевич (1911…1976 гг.) – российский металлург,

один из основоположников современной науки о фор-

мовочных материалах, доктор технических наук (1961 г.),

профессор (1962 г.). Основные научные труды связаны с

созданием и внедрением в литейное производство жид-

ких самотвердеющих смесей для изготовления стержней

и форм, Ленинская премия (1976 г.)».

Абрам Лясс родился 23 января 1911 г. в г. Лодзи. В

1920 г. вся семья переехала в Москву. В 1927 г. в воз-

расте 16 лет А.М. Лясс после окончания средней школы

поступил в Московское высшее техническое училище на

механический факультет. По окончании МВТУ он был на-

правлен на работу в Центральный научно-исследователь-

ский институт цветных металлов и золота (Гинцветмет),

где работал научным сотрудником с 1931 по 1932 гг.

В 1932 г. он участвовал в проектировании и подго-

товке к пуску авиационного завода № 120 (ныне – Бала-

шихинский литейно-механический завод). Завод строи-

ли ударными темпами. Требовалось срочно развернуть

серийное производство колес и тормозов для военной

авиации. А выпускали их из сплава магния и алюминия.

Завод запустили в 1934 г., а в 1935 г. А.М. Лясс был пе-

реведен начальником цеха на завод № 24 им. Фрунзе,

где начиналось серийное производство двигателей для

бомбардировщиков и штурмовиков.

В 1938 г. А.М. Лясс был назначен директором Цен-

тральной научно-исследовательской лаборатории треста

«Союзформолитье», где проработал до 1944 г. В годы

войны он с лабораторией был эвакуирован в Челябинск,

где работал также начальником уральского филиала

треста.

В 1944 г. А.М. Лясс перешел в ЦНИИТМАШ, в кото-

ром и проработал до конца жизни – сначала заведующим

лабораторией и одновременно заместителем начальника

литейного отдела, а с 1968 г. – начальником отдела тех-

нологии стального литья и литейной формы. В 1968 г.

на Международном конгрессе литейщиков его избрали

председателем подкомиссии по жидким самотвердею-

щим смесям. К 1971 г., своему 60-летию, у него уже было

> 100 научных работ, 12 кандидатов наук защитились под

его руководством.

Абрам Моисеевич Лясс оказал значительное влияние

на развитие литейного производства в нашей стране и за

рубежом. Он был основоположником современной оте-

чественной науки о формовочных материалах, некоторых

разделов литейной технологии, многое сделал для раз-

вития производства.

Во время войны и в первое время после нее он вло-

жил много сил в формирование промышленности фор-

мовочных материалов, создание соответствующей иссле-

довательской базы, воспитание специалистов. В эти годы

велась большая работа по освоению новых связующих

материалов, налаживанию их производства, созданию

методов их исследований и испытаний. Результаты кан-

дидатской диссертации на тему «Некоторые вопросы

прочности стержневых смесей» были им опубликованы в

1955 г. в монографии «Связующие материалы».

И все-таки по настоящему талант А.М. Лясса как ин-

женера, ученого, педагога, организатора проявился в годы

работы в ЦНИИТМАШе. С его именем связано освоение

в СССР во II половине 50-х гг. CO

-процесса, что стало

началом технической революции в технологии литейной

формы, реализованной на практике в освоении принципа

затвердевания формовочной смеси в оснастке, так назы-

ваемого «химического твердения».

К 100-летию со дня рождения

Абрам Моисеевич Лясс

(1911…1976 гг.)

ЛИТЕЙНОЕ ПРОИЗВОДСТВО №2/2011

нформация.

роника

Абрам Моисеевич становится признанным лидером этого направления.

Вместе с учениками и сотрудниками он создает научные основы процес-

са. Возникновение в его лаборатории серьезной научной школы, в которой

исследования осуществлялись на основе широкого использования фунда-

ментальных наук (физической химии, физики, теплофизики, химии, мине-

ралогии), было естественным следствием некоторых практических дости-

жений и, вместе с тем, основанием для будущих разработок.

Некоторые итоги этого «жидкостекольного» периода были подведены

Абрамом Моисеевичем в докторской диссертации на тему «Основы теории

и практики применения быстротвердеющих смесей с жидким стеклом в ли-

тейном производстве» (1961 г.) и монографии «Быстротвердеющие смеси

с жидким стеклом» (1965 г.) и поныне – одного из лучших руководств по

-процессу. В монографии были заложены основы теории прочности

формовочных смесей и даны убедительные экспериментальные подтверж-

дения процесса их адгезионно-когезионного упрочнения.

Получение под руководством А.М. Лясса в начале 60-х гг. жидких са-

мотвердеющих смесей (ЖСС) привело к созданию принципиально новых

процессов изготовления литейных стержней и форм. Работа заслужила

мировое признание, почти все промышленные страны мира приобрели ли-

цензии на ее использование. Это был один из первых выходов нашей стра-

ны на мировой лицензионный рынок. В СССР с применением ЖСС про-

изводилось > 2 млн т отливок. Авторский коллектив во главе с проф. А.М.

Ляссом в 1967 г. был отмечен Ленинской премией. Эта высшая награда

страны для человека творческого труда была одной из трех Ленинских пре-

мий, присужденных литейщикам за всю историю советского государства.

Наряду с распространением и совершенствованием ЖСС Абрам Мои-

сеевич много сделал для создания нового класса смесей – холоднотверде-

ющих (ХТС), со связующими разной природы. Благодаря работам возглав-

ляемого им коллектива в отечественном литейном производстве появились

ХТС с фурановыми и фенольными смолами, железо- и магнийфосфатные,

жидкостекольные самотвердеющие смеси.

В монографиях с его участием «Жидкие самотвердеющие сме-

си» (1979 г.), «Формы и стержни из холоднотвердеющих смесей»

(1978 г.), многочисленных публикациях обобщены теория и практика

применения многих из названных разработок, выполненных в послед-

ние годы его жизни.

Благодаря неординарным способностям, умению раскрыть и оценить

возможности своих товарищей по лаборатории и многочисленных аспиран-

тов, человечности, наконец, личному обаянию и энтузиазму Абрам Мои-

сеевич воспитал целую плеяду исследователей и специалистов, продол-

жающих освоение в промышленности новых технологий и обогащающих

новыми идеями созданную А.М. Ляссом научную школу.

Важными чертами творческого стиля А.М. Лясса были постоянное со-

трудничество с большой наукой, смежными отраслями техники, готовность

учиться, иногда начиная с азов. Так, в период работы над теорией CO

-про-

цесса он сотрудничал с лабораторией сорбционных процессов Института

физической химии АН СССР.

Это был человек, который сделал себя сам. Он работал много, постоян-

но, в любых условиях, несмотря на многолетнюю тяжелую болезнь сердца.

И умер внезапно, во время работы, днем 16 января 1976 г.

Учредители

• КОЛЛЕКТИВ РЕДАКЦИИ

• АССОЦИАЦИЯ ЛИТЕЙЩИКОВ УКРАИНЫ

• БЕЛОРУССКАЯ АССОЦИАЦИЯ

ЛИТЕЙЩИКОВ

• РОССИЙСКАЯ АССОЦИАЦИЯ

ЛИТЕЙЩИКОВ

• СОЮЗ ЛИТЕЙЩИКОВ

САНКТ-ПЕТЕРБУРГА

• ОАО «КАМАЗ-Металлургия»

• АМО «ЗИЛ»

• АО « АвтоВАЗ»

Издатель

ООО «Литейное производство»

Главный редактор

И.А. Яскевич

Арт-директор

О.Э.Дробицкая

Журнал готовили

Н.В. Воробьева

Л.Н. Ткаченко

Е.В. Трушина

Наш новый адрес:

111394, Москва,

ул. Мартеновская, 39, корп. 2,

офис 4

Новый телефон/факс

+7 (495) 303-85-81

e-mail: lp@niit.ru

Сайт www.foundrymag.ru

Перепечатка, все виды копирования и

воспроизведения материалов, публикуе-

мых в журнале «Литейное производство»,

осуществляется только с разрешения

редакции

Сдано в набор 01.01.2011

Подписано в печать 5.02.2011

Формат 60х80 1/8

Печать офсетная, мелованная

Отпечатано в ООО «Компания АС-ТРАСТ»

– сеть полиграфических услуг

125167, Москва,

ул. Сходненский туп., 16, стр. 4

Тел. +7 (495) 617-03-18

Цена договорная

ISSN 0024-449X. ЛИТЕЙНОЕ ПРОИЗВОДСТВО. 2011. №2. 1-40. Индекс 70491