Информационный бюллетень № 46, 47, апрель-май 1997 г.

ИНФОРМАЦИОННЫЙ БЮЛЛЕТЕНЬ

Инженерно-технологический центр машиностроения "Металлург"

№№ 46, 47

 

г.Москва                                апрель-май   1997 г.

 

46 - 434. ОТЧЕТ О ТЕХНИЧЕСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ (СЕМИНАРЕ)

"ТЕХНОЛОГИЯ, ОБОРУДОВАНИЕ И МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ФОРМООБРАЗОВАНИЯ

ОТЛИВОК И ПЛАВКИ МЕТАЛЛОВ НА УРОВНЕ СОВРЕМЕННЫХ ТРЕБОВАНИЙ",

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОМЫШЛЕННЫМ ПРЕДПРИЯТИЯМ  **

г.Москва                             04 - 06 февраля 1997 г.

 

Организаторы технической конференции (семинара):
ИТЦ машиностроения "Металлург",
АО "НИИТАвтопром",
АО "Литаформ",
ОАО "Автосельхозмаш-холдинг",
Министерство промышленности РФ.

Место проведения - конференцзал АО "НИИТАвтопром".

Участники конференции - руководители и специалисты промышленных предприятий, НИИ, организаций, Высших технических учебных институтов и академий, инженерно-технических компаний и фирм, работающих в областях  литейного производства. Всего 165 человек.

В конференции приняли участие представители 38 заводов, 10-ти научно-исследовательских институтов,  научно-технических фирм и проектных организаций,  6-ти ВУЗов и учебных академий, 4-х редакций технических журналов, 6-ти государственных и общественных организаций, представители 9-ти иностранных фирм.

В конференции приняли участие представители предприятий и институтов Беларуси, Грузии, Узбекистана.

Регламент технической конференции:
1. Выступления с приветствиями,  доклады по теме конфе-ренции (16 докладов) и выступления участников по  итогам 4-5 февраля.
2. Демонстрация изготовления стержней  рубашки  головки блока  цилиндров автомобильного двигателя по процессу "Cold-Box-Amin" на машине ф."LAEMPE" (ФРГ) 04.02 и 05.02 с 16-00, 06.02 с 10-00.
3. Демонстрация лаборатории стереолитографии, лабораторий и экспериментальной базы АО "НИИТАвтопром" и АО "Лита-форм" 05.02 и 06.02.
4. Поездка  в  г.Подольск на литейный завод АО "ЗИНГЕР" для ознакомления с промышленным  производством  стержней  по процессу  "Cold-Box-Amin" и ознакомления с возможностью за-вода осуществлять реконструкцию стержневых машин, работающих по процессу "Hot-Box",  для  использования в процессе "Cold-Box-Amin" 06.02 с 12-00.

К участникам конференции обратились с приветствием:
Генеральный директор АО "НИИТАвтопром" С.В.Подсобляев.

Директор по внешнеэкономическим связям:
заместитель Председателя правления  ОАО "Автосельхозмаш-холдинг" Е.Б.Левичев.

Генеральный директор Инженерно-технологического центра машиностроения "Металлург", Засл. металлург РФ:
А.И.Фалитнов.

Заместитель Министра промышленности РФ, проф., д.т.н. Г.П.Воронин.

 

**  Начало. Окончание  в №№ 48, 49.

 

1. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ - НЕОБХОДИМОЕ УСЛОВИЕ  ВЫЖИВАЕМОСТИ  ЛИТЕЙНЫХ  ЦЕХОВ И ИХ ИНТЕГРАЦИИ В МИРОВОЕ ЛИТЕЙНОЕ ПРОИЗВОДСТВО.

Докладчик: Засл. металлург РФ Ф.И.Ковалев (ИТЦМ "Металлург"):

Организаторы технической конференции (семинара) поставили перед собой задачу дать представителям промышленности объем новых знаний и обеспечить импульс для развития литейного производства.

Общий спад в промышленности в последние пять лет коснулся и литейного производства. Снизилась потребность в отливках. На большинстве предприятий сегодня выпуск литья составляет до 30 процентов от объемов производства 1990  года.  Финансово-экономические трудности на предприятиях затормозили их техническое развитие.  Держаться "на плаву"  литейным предприятиям позволяет структурная перестройка акционерных объединений, при которой литейные цехи выделились в самостоятельные предприятия (юридические лица), и выполнение экспортных заказов.  Однако большинству предприятий не подсилу выполнение технических требований к отливкам, заказываемым инофирмами, а предлагаемые цены не покрывают затрат на их производство и поставку.

Процессы интеграции в международный рынок ставят перед литейщиками серьезные задачи по конкурентоспособности наших отливок. Решение этих задач актуально и для внутрироссийских поставок литья. На производство ставится техника, соответствующая мировым требованиям. К литым деталям заказчики подходят с европейскими мерками. Чтобы сохранить литейное производство, иметь заказы на отливки и, соответственно, возможность развития, для наших литейных предприятий потребуется реорганизация производства и освоение новых технологий. Производство отливок должно быть очень мобильным. "Тоннажное" представление литейного производства ушло в историю. Сегодня это производство "штук" - сложных, точных, высокого качества отливок.

Большое значение приобретают маркетинговые исследования рынка отливок. Маркетинг - это не спринт, а бег на большие дистанции.

В основе выводов, предложений и рекомендаций в докладе лежит изучение и анализ состояния европейского и американс-кого рынков литья и работы зарубежных предприятий, выпускающих отливки, оборудование и материалы для их производства.

ИТЦМ "Металлург" совместно с  "Export-Akademie Baden-Wurttemberg", "Akademie fur Europaisches Management GmbH" (Германия) и "Americana Travel" (США) в период 1994 - 1996 гг осуществили семь деловых поездок руководителей и специалистов литейного производства России в Германию, США и Великобританию, где посетили около 30 предприятий и фирм, производящих отливки, литейное оборудование, материалы; технологических центров,  разрабатывающих технологию и оснастку для сложных отливок; институтов и ассоциаций немецких, американских и британских литейщиков.

Конкурентной способности отливок можно добиться только использованием в производстве качественных исходных материалов, применением новых технологий и системным, жестким, инструментальным контролем за параметрами технологии и качества отливок.

Анализ возрастающих требований к отливкам на мировом рынке показывает дальнейшее развитие тенденций:
по увеличению применения в машиностроении и дорожностроительной индустрии отливок из высокопрочного чугуна и уменьшение отливок из серого чугуна и стали;
по увеличению использования в машиностроении (особенно в автомобилестроении) отливок из алюминиевых сплавов с повышением их прочности;
по усложнению конструкции литых деталей;
по снижению массы отливок за счет утонения стенок и уменьшения припусков на обработку.

Повышаются требования по точности геометрических размеров отливок и их эксплуатационной надежности.

Во всех этих направлениях развития мы отстаем.

По применяемым сплавам.  В Германии доля отливок из ВЧ за последние 25 лет возросла с 8,8 до 30,6%. Доля стальных отливок упала до 5%. У нас в России стальные отливки составляют 30%, а из ВЧ - около 3%. Вместе с тем, мы научились делать отливки из ВЧ. Есть и необходимые материалы, и специалисты. Нет востребования таких отливок.

В мире около 2/3 чугуна в литейном производстве выплавляется в вагранках. Вагранки у нас в большинстве коксовые с холодным дутьем открытого типа,  в лучшем случае имеют дожигание газов на колошнике и мокрые искрогасители для снижения пылевыбросов. В таких вагранках выплавляется чугун до СЧ20, реже СЧ25.

В практике США, Германии и др. стран применяются какправило вагранки металлургического типа, позволяющие использовать  в шихте повышенное количество стального лома, с подогревом дутья, длительной (до 14 недель) кампанией плавки, оборудованные эффективными пылегазоочистными системами. Получают распространение газовые вагранки. Такого типа вагранки обеспечивают условия для получения высокопрочного чугуна.

Альтернативой вагранкам являются индукционные плавильные печи. Однако применяемые в отечественном литейном производстве индукционные плавильные печи промышленной частоты весьма неэкономичны. Требуется чистая металлошихта с предварительным подогревом. Так как плавка должна вестись с "болотом", требуется большой расход электроэнергии на тонну выплавляемого чугуна, более 1300 кВт ч.

За рубежом индукционные печи промышленной частоты не производятся, а получают распространение высокоэффективные и экономичные индукционные плавильные печи, работающие на токе средней частоты (250 - 500 Гц). Печи работают с использованием обычной металлошихты и без "болота", расходуют около 500 кВт ч электроэнергии на 1 т выплавляемого металла, позволяют применять их и в режиме плавки, и в режиме миксирования. На конференцию приглашена ведущая европейская фирма в создании и изготовлении таких печей, фирма "АВВ Industrietechnik AG".

В плавильных отделениях сталелитейных и некоторых чугунолитейных цехов у нас используются электродуговые трехфаз-ные плавильные печи переменного тока.  Эти печи требуют специальных дорогостоящих систем пылегазоочистки, имеют высокий расход электродов, окислительная атмосфера плавки приводит к повышенному угару полезных элементов выплавляемого металла. Все это приводит к повышенным затратам на плавку металла. Российскими инженерами создана  конструкция электродуговой плавильной печи, работающей на постоянном токе. Эксплуатация печи как у нас в стране, так и за рубежом показала высокие технологические достоинства, экономичность и экологическую чистоту по сравнению с печами переменного тока.

Геометрическую точность отливок и качество их поверхности определяет форма. О прогрессивных способах формообра-зования отливок в разовых, сырых песчано-глинистых формах и оборудовании для этого, а также новых формовочных материалах на  конференции сделают доклады президент фирмы"Литаформ" А.А.Волкомич и руководители ее подразделений, а также предс-тавители ведущих фирм литейного оборудования в Западном мире: "HWS", "Georg Fischer-Disa", "Eirich", "Huttenes-Albertus", "Perstorр Chemitec", которые специально приглашены на конференцию.

Хочу заострить ваше внимание на следующих процессах формообразования, нами очень редко используемых.

В мировой практике широкое применение в производстве отливок из черных и цветных сплавов получают процессы формо-образования отливок с использованием песчаносмоляных, химическитвердеющих формовочных смесей с полной  регенерацией песка после выбивки форм и его многократным использованием. При этом стержни изготавливаются из той же формовочной смеси, что и формы.

Этот метод формовки отливок обеспечивает их высокую точность и качество литых поверхностей. Не требует больших затрат на приобретение и эксплуатацию формовочного оборудования (шнековый смеситель рукавного типа, вибростол или вибротрамбовки, рольганги для транспортировки форм, стержневые машины для "Cold-Box-Amin" - процесса, выбивная решетка с установкой для механической регенерации отработанных смесей) и изготовление формовочной оснастки.

На участках такого типа с индукционными плавильными печами средней частоты изготавливаются отливки небольшими сериями, но очень большой номенклатуры и сложности.

Конкуренция вынуждает  инофирмы сокращать время на подготовку производства отливок. В зависимости от сложности отливки сроки подготовки ее производства до предъявления заказчику изготовленных отливок составляют от нескольких дней до 2-х, 3-х недель, а у нас - до 6...8 месяцев. Квалифицированный технолог на фирме, литейном предприятии стал самым уважаемым и высокооплачиваемым специалистом. Проектирование технологии с использованием программ моделирования литейных процессов, технологической оснастки и программ ее изготовления осуществляется технологами только на  высококлассных компьютерах.

В серийном производстве отливок расширяется применение процессов изготовления прецизионных отливок по газифицируемым или выжигаемым моделям из литейного пенополистирола.

Явно выражена тенденция замены изготовления отливок из алюминиевых сплавов гравитационной заливкой в кокиль на литье в формы на машинах литья под низким давлением. По информационным данным фирмами Audi и BMW в последние годы принимаются меры для снижения веса автомобилей путем замены многих ответственных деталей из черных сплавов в конструкциях  двигателя, ходовой части и несущих элементов кузовов на детали из алюминиевых сплавов, изготовленных литьем под давлением по методу "VACURAL" или под низким давлением с упрочнением термообработкой.

Особое внимание литейщикам следует уделить сообщениям на сегодняшней конференции, касающимся технологии изготовления стержней.

Используемые в настоящее время технологии изготовления стержней: тепловая сушка, изготовление стержней в нагреваемой оснастке ("Hot-Box", "Croning") не удовлетворяют требованиям заказчиков по точности отливок и качеству их внутренних полостей, энергоемки и не удовлетворяют возросшим требованиям экологии.

Литейный завод  КамАЗ'а перевел производство стержней для блоков цилиндров на процесс отверждения в холодных ящиках по методу "Эпокси-SO2" и получил положительные результаты. Но в мировой практике литейного дела предпочтение отдается процессу "Cold-Box-Amin", изготовлению стержней из песчано-смоляных смесей с отверждением в холодной оснастке продувкой газообразным катализатором - амином.

Литейщиками и химиками промышленно развитых стран: США, Японии, ФРГ и других этот процесс изготовления стержней для получения литых деталей с лучшими показателями по качеству отрабатывался в течение длительного времени. Статистически отбирались и совершенствовались материалы, конструктивные особенности стержневых машин, дающие лучшие практические результаты в производстве.

В Европе и США по этому процессу изготавливаются 60 - 80 процентов всех стержней. Следует отметить, что решение об освоении этого процесса в отечественном литейном производстве было принято в декабре 1994 г на совещании в ИТЦМ "Металлург" литейщиков рядаведущих предприятий России. Тогда же ИТЦМ "Металлург" было поручено организовать разработку и производство материалов для этого процесса.

По состоянию на декабрь 1996 г все необходимое для использования в отечественном литейном производстве эффективного процесса "Cold-Box-Amin" СОЗДАНО. Усилиями российских ученых, инженеров литейщиков и химиков - сотрудников фирм "Полион", "Дистен-М", ОАО "ГАЗ", Литейного завода АОЗТ "Зингер" при участии ИТЦМ "Металлург" разработаны и внедрены связующие, катализаторы, составы смесей, разделительные составы, клеи, антипригарные краски и технология их применения. Отечественные материалы по качеству не уступают зарубежным аналогам.

Материалы, требующиеся  для  изготовления  стержней  по процессу "Cold-Box-Amin",  поставлены на промышленное произ-водство. Их можно заказать и получить комплектно и в розницу у специализированной отечественной фирмы "ПОЛИОН".

На все материалы имеются технические условия,  гигиенические сертификаты, инструкции по их хранению и применению.  Высококвалифицированные специалисты фирм "ПОЛИОН" и "Дистен-М" окажут техническую помощь в налаживании в производственных условиях нового технологического процесса.

Усилиями ИТЦМ "Металлург", ОАО "АСМ-Холдинг" и ОАО "НИИ-ТАвтопром" открыт и начал работать инженерно-технологический Центр по изготовлению стержней, где можно получить консультации по применению нового процесса, ознакомиться с рекомендуемым для производственного применения оборудованием фирмы "Laempe" (ФРГ), заказать  проектирование и изготовление стержневых ящиков с их наладкой в производстве, заказать изготовление опытной партии стержней на комплексе оборудования ф."Laempe" для их промышленного испытания.

Центр принимает заявки на модернизацию стержневых машин, используемых предприятиями при изготовлении стержней по процессу "Hot-Box", для процесса "Cold-Box-Amin" с целью организации централизованного выполнения этих работ.

ИТЦМ "Металлург" выполняет функции координатора работ, организатора сотрудничества любых предприятий-заказчиков с разработчиками технологии, изготовителями оборудования и материалов, исполнителями модернизации стержневых участков.

Итак, вопросы связанные с конкурентоспособностью нашего первого, самого крупного передела технологии машиностроения, литейного производства должны решаться последовательно и комплексно. Необходимо постоянно повышать уровень квалификации наших инженеров-литейщиков. Настало время серьезно подумать о создании для этой цели в России национального или федерального учебного центра  (скажем, на базе НИИТАвтопром), который (по опыту аналогичного института при Ассоциации литейщиков США) мог бы постоянно заниматься повышением профессионального  уровня специалистов-литейщиков. Он может быть хозрасчетным, с некоторой поддержкой Федеральных органов.

Опыт работы Инженерно-технологического центра машиностроения "Металлург" показывает, что при активном стремлении литейных предприятий к улучшению своего положения можно сделать многое.

ИТЦМ "Металлург" может организовывать выполнение заказных работ по литейному производству для Минпрома РФ, ГКНТ РФ и других государственных органов.

Мы открыты для делового сотрудничества с любыми организациями и предприятиями.

 

2. ГИБКИЕ ЛИТЕЙНЫЕ ПРОИЗВОДСТВА - НОВАЯ СТУПЕНЬ В РАЗВИТИИ И ТЕХПЕРЕВООРУЖЕНИИ ЛИТЕЙНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ. ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ АО"ЛИТАФОРМ".

Докладчик: к.т.н. А.А.Волкомич (президент АО"Литаформ"). Тезисы доклада.

1. Современные автоматизированные литейные производства созданы как "жесткие" системы, рассчитанные на массовое производство однородной продукции. В настоящее время обстановка требует выпуска весьма разнообразных отливок повышенного качества в ограниченных количествах. Этим определяется необходимость перехода к гибким литейным производствам, обеспечивающим  изготовление широкой номенклатуры разнообразных отливок при индивидуальных технологических режимах. Решение этой задачи требует разработки новых высокоэффективных технологий и материалов.

2. АО "Литаформ решает задачи по созданию комплексных конкурентоспособных литейных производств "под ключ" на базе современных и новых гибких технологий и оборудования с гарантированным обеспечением выпуска отливок на уровне наивысших требований к их качеству при минимальных затратах.

3. АО "Литаформ" осуществляет комплексный инжиниринг для действующих, реконструируемых и новых литейных  производств, включающий анализ номенклатуры, разработку технологических предложений, предпроектные проработки вариантов развития, разработку проектов рабочей и конструкторской документации, комплексную поставку оборудования,  промышленное освоение. Конкретные работы АО "Литаформ" осуществляет в тесном сотрудничестве с ведущими зарубежными фирмами и действующими литейными организациями стран СНГ.

АО "Литаформ" разрабатывает бизнес планы и предлагает заказчику различные варианты эффективного развития и перевооружения литейного производства.

4. АО "Литаформ" уделяет значительное внимание разработке теоретических и научно-технических основ и проблем производства отливок в разовых формах и созданию на этой основе новых материалов и гибких техпроцессов, оборудования и средств автоматизации, методов и систем контроля и диагностики, управления качеством отливок и автоматизированного проектирования.

Наиболее важные работы, выполненные АО "Литаформ":
создание на литейном заводе АО"КамАЗ"комплексных гибких автоматизированных производств отливок из серого и высокопрочного чугунов для нужд КамАЗ'а, других заводов и экспорта;
создание и организация серийного производства семейства гибких автоматических формовочных линий для широкой номенклатуры тонкостенных отливок повышенной точности из черных и цветных сплавов, изготавливаемых в сырых  разовых песчаных формах по новому гибкому воздушно-импульсно-прессовому процессу ("Форимнипрест");
полуавтоматическая формовочная машина, предназначенная для производства широкой номенклатуры тонкостенных отливок повышенной точности из черных и цветных сплавов. Основана на процессе уплотнения "Форимнипрест". Оснащается специальными средствами околомашинной механизации;
пескодувно-импульсно-прессовый процесс изготовления безопочных форм с вертикальным разъемом, основанный на дополнительном динамическом воздействии потоками воздуха на смесь при уплотнении и протяжке форм. Способ реализуется путем оснащения серийных линий безопочной горизонтально-стопочной формовки комплектом специальных дополнительных устройств, поставляемых АО"Литаформ";
метод активации бентонитов, а также создание модификаторов бентонито-глинистых связующих, суспензий и смесей на их  основе, комплексной противопригарной добавки для формовочных смесей, семейства разделительных антифрикционных смазочных покрытий.

Создается комплект приборов нового поколения для испытания и контроля формовочных материалов и смесей, комплексная система "Точность отливок". Основана на обобщении результатов исследований закономерностей формирования точности отливок, на базе которых разработана совокупность технологических алгоритмов и ППП "ТОТЛ-1", входящих прикладным программным модулем в состав САПР "Отливка".

На базе САПР "Отливка" создается АРМ "Технолога-литейщика", который можно адаптировать к условиям предприятий и за  счет подключения дополнительных переферийных устройств и новых прикладных пакетов программ обеспечивать решение  максимума проблем от стадии проектирования отливки до производства.

5. Во всех направлениях своей деятельности АО "Литаформ" открыто для широкого и разнообразного сотрудничества в различных организационных формах с литейными и машиностроительными производствами, предприятиями других отраслей промышленности, институтами, конструкторскими бюро, отдельными специалистами и их творческими объединениями России и стран СНГ.

Одновременно с этим АО "Литаформ" широко сотрудничает с передовыми зарубежными фирмами, особенно в тех областях, где эти фирмы имеют приоритет.

 

3. ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА ЛИТЕЙНОГО ПРОИЗВОДСТВА В СВЕТЕ СОВРЕМЕННЫХ ТРЕБОВАНИЙ.

Докладчик Академик Академии проблем качества при Госстандарте РФ, к.т.н. Ю.П.Адлер. Выдержки из доклада.

Вопросы качества выпускаемой продукции должны решаться комплексно и системно.

Инвестиции в создание и осуществление таких систем наиболее эффективны.

Система обеспечения качества - это обеспечение качества выпускаемой продукции от маркетинговых исследований до сервисного обслуживания ее и решения вопросов по дальнейшему использованию продукции потребителем, после  отработки ею своего ресурса.

Система обеспечения качества должна включать в себя меры, нужные для повышения качества используемых нами покупных комплектующих и исходных материалов. Надо выходить на системы качества продукции наших поставщиков. Иметь с ними наиболее благоприятные взаимоотношения.

Таким образом, система обеспечения качества продукции должна охватывать сырье, материалы, комплектующие, технологию, оборудование и людей, выполняющих технологические процессы.

Система должна предусматривать адаптацию приобретаемого или модернизируемого оборудования для совершения технологических процессов производства продукции и подготовку людей для работы на новом оборудовании по новым техпроцессам.

Система обеспечения качества продукции является непременным условием для получения международного сертификата на производство и выпускаемую продукцию наряду с обеспечением выполнения европейских стандартов ISO 9000 или ISO 14000.

Сертификат качества - это средство убеждения покупателей в качестве продукции и надежности партнера при ее изготовлении.

Готовы оказывать предприятиям консультации и помощь.

 

4. ПРОЦЕСС ПОЛУЧЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ СТЕРЖНЕЙ В ХОЛОДНОЙ ОСНАСТКЕ С ПРОДУВКОЙ АМИННЫМ КАТАЛИЗАТОРОМ. РОССИЙСКИЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ПРОЦЕССА.

Докладчик проф., д.т.н. С.С. Жуковский (генеральный директор ф."Дистен-М").

Прогрессивной технологией в литейном деле, обеспечивающей высокую точность литых деталей и позволяющей получать тонкостенные и сложные по конфигурации детали, явилась технология изготовления песчаных стержней и форм из химически-твердеющих формовочных смесей с отверждением продувкой их в холодной оснастке газовым аминсодержащим катализатором ("Cold-Box-Amin" процесс).

Этот процесс изготовления стержней для получения литых деталей с лучшими показателями по качеству отрабатывался в течение длительного времени. Статистически отбирались и совершенствовались материалы, конструктивные особенности стержневых машин, дающие лучшие практические результаты в производстве.

На сегодня на промышленных предприятиях в Европе и США изготавливается от 60 до 80 процентов литья со стержнями, изготовленными по процессу "Cold-Box-Amin".

Важнейшие преимущества этой технологии:
повышение точности форм и отливок на 1-2 класса;
отсутствие коробления и др. проблем при извлечении из оснастки и хранении стержней, т.к. нет термических напряжений и деформаций вследствии отверждения стержней одновременно по всему объему;
высокое качество литых поверхностей деталей;
уменьшение затрат в литейном производстве;
снижение расхода свежих песков за счет возможности механической регенерации отработанных смесей;
использование для стержневых  ящиков  любых  материалов (алюминий, дерево, пластмассы и др.) и снижение затрат на их изготовление и ремонт в 1,5-2 раза;
улучшение  экологических показателей, обеспечивающих установленные нормативы, и условий труда рабочих в стержневых отделениях литейных цехов;
возможность длительного хранения стержней на складе;
возможность модернизации имеющегося стержневого оборудования в литейных цехах под новый технологический процесс.

Для широкого применения нового технологического процесса в отечественном литейном производстве потребовалась разработка химических компонентов связующего. Фирмой "Полион" в содружестве с "Дистен-М" и рядом других организаций эта работа была проделана. Разработаны, испытаны и внедрены связующие, катализаторы, составы смесей, разделительные составы, клеи, антипригарные краски и технология их применения. Отечественные материалы по качеству не уступают зарубежным аналогам.

Все разработанные материалы имеют технические условия, гигиенические сертификаты, инструкции по их хранению и применению.

Фирма "Полион" для удобства заказчиков приняла на себя обязательства обеспечивать при необходимости комплектную поставку материалов для изготовления стержней по процессу "Cold-Box-Amin". Высококвалифицированные специалисты фирм "ПОЛИОН" и "Дистен-М" окажут техническую помощь в налаживании в производственных условиях нового технологического процесса.

 

5. СОВРЕМЕННЫЕ СПОСОБЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЕСЧАНЫХ ЛИТЕЙНЫХ СТЕРЖНЕЙ ИЗ ХТС МЕТОДОМ ГАЗОВОЙ ПРОДУВКИ.

Докладчик Dr.-Ing. A.Popov (предст. ф."Laempe GmbH.", Германия). Из материалов доклада.

Со второй половины 70-х годов особенно интенсивное развитие получили методы производства стержней в литейном производстве отверждением уплотненной в стержневом ящике стержневой смеси продувкой газовым отвердителем (Cold-Box, Betaset, Redset,CO2 и SO2).

При всех общих признаках между отдельными методами газового отверждения существуют определенные различия. Знание этих различий является важной предпосылкой для успешного применения данного метода в практике.

Настоящий доклад ставит основную цель познакомить с основными различиями между основными технологическими свойствами методов изготовления литейных стержней в неподогреваемой оснастке газовой продувкой, а также указать тенденции их будущего развития.

Классификация основных методов в зависимости от газообразного отвердителя следующая:

Обозначение    Газ-отверд.        Компон. связ.        Механизм отвержд.

ЭпоксиSO2            SO2               Фуран.смола         Полиприсоединение
                                                  Орг.перекись

Betaset              Метилов.            Фенольная           Поликонденсация
                          формиат                смола

Coldbox                 Амин             Полиуретан.см.      Полиприсоединение
                                                  Полиизоцианат    

Необходимое количество газ-отвердителя:

Кол-во д/отвер.                          ПДК в раб.
на 100 вес.ч.смеси.                   зоне мгр/м3

ЭпоксиSO2          SO2                0,15...0,3%

Betaset            Метилов.             0,2 ...0,4        100/250
                       формиат

Coldbox               Амин                0,02...0,1         10/40

Качественное сравнение между вышеуказанными процессами показывает, что самыми "быстрыми" являются SO2 и Cold-Box-Amin.

В настоящее время в мировой практике самым  распространенным является процесс Cold-Box-Amin. Доля применения этого процесса в странах ЕС по сравнению с остальными процессами составляет более 52%. Из-за плохой экологии процессы на основе SO2 в Европе и в особенности в Германии распространения не получают. В США SO2-процесс имеет применение большее, чем в Европе из-за различий в законодательстве по экологии.

По технологическим  параметрам процессы отличаются сле-дующим образом.

Прочность на изгиб через 24 часа в МПа:

ЭпоксиSO2          5 - 7
Betaset             1,5 - 2,5
Coldbox             3,5 - 4,5

Характеристика разрушения от вибрации (время вибрации в сек.):

ЭпоксиSO2          40
Betaset                50
Coldbox              100

Размерные отклонения внутр. диаметра цилиндрического отверстия в отливках из чугуна, полученного стержнями стандартной пробы в мм:

ЭпоксиSO2       - 0,38
Betaset             - 0,12
Coldbox             - 0,025

Coldbox-процесс особо зарекомендовал себя в серийном и крупносерийном производствах. Весьма положительную роль здесь сыграл установленный для использования регенерата предел - не более 80 процентов. Недостатком процесса является слабая рассыпаемость стержня при литье в кокиль легких сплавов. Модифицирование смолы этот недостаток устраняет.

Фирма "LAEMPE" является мировым лидером в производстве пескострельного оборудования для всех известных в мировой практике методов изготовления литейных стержней газовым отверждением.

Пескострельный способ уплотнения смеси улучшает качество стержней, удлиняет стойкость и упрощает конструкцию стержневых ящиков. Прижимное усилие автоматов гарантирует надежное замыкание стержневых ящиков при максимальной площади поверхности стержня и максимальных габаритах ящика. Для запирания оснастки протяжной стол поджимается вверх к траверсе пескострельной головки, что обеспечивает наилучшее распределение нагрузок при мощном гидроприводе. Пескострельный резервуар не нуждается в очистке, т.к. нет прямого контакта со смесью, а специальное устройство в пескострельной головке обеспечивает ее быструю очистку.

Газогенераторы ф."LAEMPE" обеспечивают все варианты режимов продувки стержней по времени и доз амина. Управляются компьютером. Позволяют работать с любым типом амина: ТЕА, DMEA, DMIA.

Фирма выпускает смесители оригинальной конструкции, обеспечивающей приготовление высококачественной смеси. Смесительные трубки оборудованы устройством для самоочистки.

Один смеситель можно использовать для подготовки разных смесей. Подача и дозировка связующего не требует насосов, а обеспечивается вакуумным всасыванием.

Оригинальна и высоконадежна конструкция инфракрасно-вакуумного сушильного модуля фирмы "LAEMPE" для подсушки стержней после нанесения противопригарного покрытия на водной основе.

Фирма "LAEMPE" выпускает стержневое оборудование с 1980 года и в его конструкцию закладывает новые технологические решения. Фирма не обременена преемственностью от старых стержневых машин и в этом отличается от многих других западных фирм. Стержневое оборудование "LAEMPE" сегодня приобретается литейными заводами и фирмами, как новое прогрессивное оборудование, обеспечивающее высокое качество продукции.

 

6. СВЯЗУЮЩИЕ ДЛЯ ЛИТЕЙНОГО ПРОИЗВОДСТВА, ВЫПУСКАЕМЫЕ ФИРМОЙ "PERSTORP CHEMITEC",Швеция. ПРОЦЕССЫ  ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ НА ИХ ОСНОВЕ.

Докладчик - представитель ф."Perstorp Chemitec" А.А.Иванов. Тезисы доклада.

Фирма"Perstorp Chemitec", входящая в состав компании"Perstorp АВ", выпускает широкий ряд литейных связующих материалов на своих заводах во Франции, Великобритании, Швеции и Чехии. Номенклатура выпускаемых смол рассчитана практически на все процессы формообразования.

Cold-Box-процесс

Серия связующих "Пертан" на основе двухкомпонентной феноло-формальдегидно-изоцианатной композиции.   Отверждается триэтиламином или диметилэтиламином.

Феноло-формальдегидная смола (часть 1) выпускается в трех видах:
Р 4000 - стандартная смола для нормальных условий,
Р 4040 - для работы в условиях повышенной влажности,
Р 4060 - для использования в составе смеси с высоким содержанием регенерата.

Изоцианатная часть (часть 2) выпускается также в трех видах:
Р 4500 - для стандартных условий,
Р 4600 - для обеспечения повышенной живучести,
Р 6000 - для обеспечения хорошей выбиваемости при изготовлении стержней для отливок из цветных сплавов.

Связующее "Вапосет" - фенольная щелочная смола и отвердитель метилформиат (Betа-Set-процесс) и связующее "Фсико" той же химической природы, отверждаемое СО2.

ХТС

Для изготовления ХТС фирма предлагает широкий ряд типов смол, отличающихся по своему химическому составу. Наиболее представительными являются связующие типа "Персет", в которые входят фурановые (фенолоформальдегиднофурановые, мочевино-формальдегиднофурановые и фенолоформальдегидно/мочевино-формальдегиднофурановые) и чисто фенольные смолы.

Для обеспечения высоких экологических показателей и работы с высоким содержанием регенерата в составе смеси выпускается чисто фурановая смола "Энвиротерм".

Особый интерес может представить ряд резольных щелочных смол "Алкафен" (Alfa-Set-процесс) с соответствующими отвердителями. Связующие "Алкафен" имеют широкий диапазон активности и обеспечивают высокие технологические свойства при использовании в составе смеси до 90% регенерата.

Фирма также предлагает:

Croning-процесс

Для изготовления оболочковых форм и стержней связующее "Перасит" двух разновидностей: твердую (чешуированную) смолу для "горячего" плакирования и жидкую смолу для "теплого" нанесения.

Hot-Box-процесс

Для этого процесса фирма предлагает серию мочевинофено-лоформальдегидных смол "Пербокс" с катализатором на основе солей аммония.

Основные типы связующих материалов фирмы "Perstorp Chemitec" прошли испытания на предприятиях Санкт-Петербурга и, как показали результаты, их отличает высокое  качество, прекрасные санитарно-гигиенические и экологические показатели при конкурентоспособных ценах.

 

7. "COLD-BOX-AMIN"-ПРОЦЕСС - СЕГОДНЯШНИЙ УРОВЕНЬ ПРИМЕНЕНИЯ И НОВЫЕ РАЗРАБОТКИ.

Докладчик Dr.-Ing.S.Ivanov, фирма "Huttenes-Albertus", Германия. Из материалов доклада.

Фирма "Huttenes-Albertus" является одной их самых крупных фирм по производству связующих для литейной промышленности в мире. Старается обеспечить потребности своих клиентов полностью всеми возможными материалами своего профиля.

Философия фирмы предусматривает оптимальный сервис для клиентов, включая приспосабливание химических материалов  к специфическим условиям на месте применения и при необходимости изменение рецептуры. В результате количество разных модификаций материалов огромно и не размещается ни в одном печатном каталоге.

Настоящий доклад имеет цель дать самое общее представление о профиле фирмы "Huttenes-Albertus".

Процесс "Cold-Box-Amin" изготовления стержней в литейном производстве стран ЕС занимает ведущее положение в сравнении с другими процессами. Преимущество этого процесса стало очевидным после систематической, большой отработки химических материалов, применяемых в этом процессе. Отработка велась совместно с литейщиками, поэтому на нее потребовался небольшой период. Сегодня этот процесс можно назвать очень гибким, т.к. он несложно приспосабливается применением химических добавок к различным литейным сплавам, условиям литейного производства, конфигурации стержней, условиям их хранения и применения.

Фирма "Huttenes-Albertus" может предложить российским литейщикам 12 наиболее употребительных смол для приготовления связующего к этому процессу изготовления стержней:
с высокой  термостабильностью, неклейкой к ящику;
с высокой прочностью стержней, нечувствительной к влажности, пригодной для водяных красок;
смола с высокой работопригодностью смеси и высокими прочностями при низком содержании в смеси;
хорошей выбиваемостью при литье алюминиевых сплавов в кокиль (головок блока);
смола на базе новых растительных растворителей с очень хорошей термостойкостью, с очень низкой клейкостью к стенкам ящика, с минимальным выделением вредных веществ при литье, в частности бензола, толуола и ксилола, с хорошей стабильностью размеров стержней, с низким выделением дыма при литье;
и другие.

Активаторы (Полиизоцианаты) поставляются с ароматическими растворителями и длительной работопригодностью смеси, с низким возникновением блестящего углерода и др.

Катализаторы (Амины) поставляются в виде:
триэтиламин с порогом чувствительности на запах 0,008 мг/м3;
диметилэтиламин, порог чувствительности на запах 0,004 мг/м3;
диметилизопропиламин, порог чувствительности 0,04 мг/м3.

Для повышения податливости стержней в отливке поставляются специальные добавки в смесь в виде импрегнированной древесной массы с окисью железа.

Фирма также поставляет смолы, активаторы, катализаторы, отвердители и другие химические материалы практически к любым другим, применяемым литейщиками процессам изготовления стержней и форм, в том числе: "Бетасет", "Редсет", "Хот-Бокс", "Кронинг", "Шелк", "Ноу-Бейк" и др.

Фирма поставляет специальные краски для стержней и форм, клеи, массы для заделки дефектов поверхности стержней, углеродные добавки, разделительные составы и другие химические материалы для формовочных целей литейного производства.

В случае необходимости просим обращаться в фирму. Сотрудники отдела технической продажи будут рады оказать Вам содействие.

 

8. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ, ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ И ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДУГОВЫХ ПЕЧЕЙ ПОСТОЯННОГО ТОКА НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ.

Докладчик к.т.н. В.С.Малиновский (директор НТФ "ЭКТА").

Научно-техническая фирма "ЭКТА" разработала новое поколение дуговых печей постоянного тока (ДППТ) для плавки  стали,  чугуна и сплавов на основе алюминия и меди. Оснащение производства новыми печами может быть проведено путем реконструкции действующих дуговых печей переменного тока (ДСП) и путем поставки новых ДППТ различной емкости.

В основу разработки заложены технические решения, защищенные патентами России.

В ДППТ нового поколения разработки НТФ "ЭКТА" комплексно решены проблемы, в которых учтены особенности режимов горения дуги постоянного тока, ее взаимодействие с твердой шихтой, расплавом и шлаком, магнитогидродинамические процессы в расплаве, особенно под дугой и над подовыми электродами, разработаны режимы управляемого перемешивания расплава, взаимодействия печной среды с окружающим пространством.  Для ДППТ разработаны оригинальные конструкции подовых электродов, обеспечивающие их надежность и полный слив металла, специальные источники электропитания, системы автоматической защиты узлов печи, технологические приемы плавления и рафинирования металла.

Это позволило многократно, в 10 и более раз уменьшить пылегазовыбросы из печей и шум, практически устранить угар металла и легирующих элементов, до 1-2 кг на тонну уменьшить расход графитированных электродов, устранить перегрев металла под дугой, расширив тем самым область применения ДППТ для плавки сплавов на основе меди и алюминия, повысить качество металла, снизить расход электроэнергии, устранить фликер-эффект.

Таким образом, организация плавильного производства с использованием ДППТ нового поколения позволяет: применять металлошихту без предварительной подготовки,  включая струж-ку,  в десятки раз уменьшить затраты на пыле-газоочистку, не применять установки печь-ковш, использовать шихтовые материалы с пониженными требованиями к их качеству и химсоставу.

При плавке сплавов на основе алюминия обеспечивается низкий угар металла, дегазация расплава и очистка от неметаллических включений без использования специальных флюсов, высокая стойкость огнеупорных материалов, быстрая их замена при капитальных ремонтах.

При выборе нового плавильного оборудования или реконструкции действующего следует обратить внимание, что капитальные затраты на установку системы пылегазоочистки на ДСП или индукционной печи в дальнейшем сопровождаются постоянными значительными эксплуатационными расходами, тогда как капитальные затраты на установку ДППТ нового поколения или реконструкцию действующих ДСП с переводом на питание постоянным током окупаются в течение 6-12 месяцев.

НТФ "ЭКТА" выполняет работы по реконструкции или установке новых ДППТ "под ключ".  Начинаются работы с небольшого (по сумме) договора на проведение обследования плавильного участка, определения и согласования объемов работ и их цены. Затем заключается договор на проектирование реконструкции участка плавки с учетом переделки ДСП или установки  новой ДППТ, его согласования с энергослужбами и органами надзора, выполнения всех монтажных работ, изготовления и установки нового оборудования, осуществления пусконаладочных работ и проведения обучения рабочего и обслуживающего персонала. НТФ "ЭКТА" по договоренности в дальнейшем может осуществлять надзор за эксплуатацией ДППТ.

 

9. СОВРЕМЕННОЕ ИНДУКЦИОННОЕ ПЛАВИЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ЛИТЕЙНОГО ПРОИЗВОДСТВА.

Докладчик: Левина М.Я., предст. ф."АВВ Industrietechnik AG". Выдержки из доклада.

В последние годы для плавки и подготовки жидкого чугуна для разливки в формы в литейном производстве в США, Японии и Западноевропейских странах получают широкое  применение электрические индукционные печи и новая технология плавки чугуна токами средней частоты. Фирма "АВВ Industrietechnik AG" выпускает печи с оборудованием, использование которого создает эффективную и гибкую систему, обеспечивающую высокую производительность и экономичность литейного производства при производстве отливок из различных марок чугуна, в том числе из ВЧ.

Индукционные печи средней частоты ф."АВВ Industrietechnik AG" могут применяться для плавки чугуна, стали, медных сплавов, алюминиевых сплавов и сплавов на основе других металлов.

Для плавки чугуна выпускаются печи:

Емкость тигля, т чугуна               3          4        6,7        10         14
Электромощность, кВт               3000    4000   6000     8000    10000
Производительность, т/час           6          8        12         16         20

Преимущества печей средней частоты в сравнении с печами промышленной частоты:
работают в садочном режиме, без "болота";
удельная мощность в 3 раза выше;
выше электрический и тепловой к.п.д.;
время процесса плавки значительно короче;
удельный расход электроэнергии меньше, так при плавке чугуна составляет 530-550 кВч/т;
не требуется подогрев шихты перед загрузкой, т.к. завалка и подгрузка производится "по сухому";
по производительности и занимаемой производственной площади конкурентоспособны вагранкам;
не уничтожаются центры кристаллизации чугуна при про-должительном периоде разливки, т.к. не производится многократный нагрев расплава;
источник питания "TWIN-POWER" обеспечивает одновременную работу двух индукционных печей: одной на расплаве  и другой на миксировании, автоматически распределяя мощность;
оборудованы системой для автоматического контроля за состоянием футеровки;
оборудованы эффективными, специальными устройствами для подключения к вентсистеме и удаления газов при плавлении.

Печи поставляются в комплекте с преобразовательным трансформатором, тиристорным преобразователем, конденсаторной батареей, щитами и шкафами управления и гидравлической установкой системы наклона печи.

По требованию заказчика поставляется дополнительное оборудование: взвешивающее устройство, плавильный процессор, устройство для измерения температуры расплавленного металла, вентиляционное оборудование, устройство контроля химсостава, система замкнутого водоохлаждения, миниградирня, машина для загрузки шихты, устройство для удаления футеровки тигля, набор вибраторов для набивки футеровки, комплект футеровочных материалов и шаблонов для набивки, устройство для съема шлака. В запасные части входят катушки индукторов и водоохлаждаемые кабели.

Индукционные печи средней частоты фирмы "АВВ" только за счет экономии электроэнергии окупаются за 1-1,5 года.

В последнее время фирма "АВВ" организовала производство индукционных печей средней частоты стандартной комплектации в Турции. Печи производства Турции имеют сертификаты качества и гарантии фирмы. За счет разницы в налоговых системах их цена ниже печей, поставляемых из Германии.

 

(Окончание в №№ 48, 49)