УДК 65.8.589.+338:669.71
ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОИЗВОДСТВА АЛЮМИНИЕВОГО ПРОКАТА НА ОСНОВЕ МОДЕРНИЗАЦИИ ОБОРУДОВАНИЯ
Гордеева Е.Д.

Руководитель – доцент Мандричко Т.М.
Сибирский федеральный университет
В условиях рыночной конкуренции, спада производства и нехватки средств на покупку нового оборудования наиболее предпочтительным способом воспроизводства основных фондов является модернизация оборудования на предприятии. «Модернизация» происходит от французского moderne — новейший. Модернизация оборудования означает его обновление, приведение в соответствие с новыми современными техническими требованиями. Модернизация действующего оборудования — это внесение в конструкцию машины изменений и усовершенствований, повышающих ее технический уровень и эксплуатационные параметры - производительность, долговечность, точность, безопасность работы, легкость обслуживания и другие характеристики. Это позволяет не просто продлить срок службы оборудования, но и снизить его моральный износ и привести в соответствии с современными требованиями. Поэтому основными целями модернизации являются повышение производительности оборудования; расширение технологических возможностей станка; продление срока эксплуатации машины; повышение степени надежности эксплуатации оборудования; улучшение качества выпускаемой продукции; повышение гибкости производства; обеспечение безопасных условий труда на предприятии; улучшение технических характеристик и эксплуатационных показателей машины.

Анализ деятельности на предприятии ООО «Лента Про» показал, что используемые технологии относятся к стабильному типу и позволяют производить продукцию отвечающую современным требованиям рынка. Оценка технического состояния ведущего оборудования, выполняющего основные операции по обработке металла (плавка, прессование, прокатка, штамповка) показала, что износ оборудования составляет 76% (таблица 1). При этом отдельные узлы и агрегаты требуют замены из-за физического износа. Все это приводит к росту текущих затрат на топливо и энергетические ресурсы, к возникновению брака и снижению качества продукции. Кроме этого наблюдается рост эксплуатационных затрат из-за частых поломок, снижение выпуска из-за увеличения простоев плановых и внеплановых ремонтов. Для поддержания конкурентоспособности продукции и снижения затрат на ее производство предлагается провести модернизацию пламенной плавильной печи.

Таблица 1 – Возрастной состав оборудования

Оборудование	Возрастной состав
Стан КВАРТО 124х350	10 лет
Пламенная плавильная печь емкостью 2,5 т	8 лет
Агрегат «АПАЛ»	10 лет
Прессовый инструмент	12 лет

Замена пламенных плавильных печей на новые более современные агрегаты экономически не оправдана, так как качество получаемых расплавов на действующей плавильной печи соответствует требованиям прокатного производства. Износ пламенной плавильной печи чуть более 50%, а установка новых печей потребует перепланировки цеха, так как старых площадей недостаточно для установки современных агрегатов. Расчеты показали, что дополнительная амортизация в два раза перекроет текущие затраты на выполнение капитальных и текущих ремонтов пламенной плавильной печи.

Предлагаемая модернизация пламенной плавильной печи проводится с целью совершенствования ее технических характеристик и продления ее срока службы. На предприятии «Лента Про» в пламенную плавильную печь емкостью 2,5 т со склада вместе с чушками первичного алюминия поступают брикетированные отходы и лом. В шихту для производства лент 20х0,4мм для модифицирования структуры добавляют лигатуру (алюминий + 10% цирконий). Плавление в печи производится излучением теплоты от сгорания печного топлива, подаваемого форсункой высокого давления, с температурой в печи до 1300°С. Конструкция печи имеет ряд существенных недостатков, главные из которых - невысокая производительность, высокий удельный расход топлива, значительный угар металла. Из-за малого диаметра камеры плавильной печи (2м) применение длиннофакельных форсунок высокого давления типа ФВД-100, установленных на данной печи, нецелесообразно. Форсунка была спроектирована по аналогии с форсункой высокого давления конструкции «Сталь-проекта» со следующими модернизациями: уменьшена общая длина форсунки и длина камеры смешивания; конец топливной трубы перенесен в самое начало камеры смешивания; насадка на конце трубы с подводом воздуха для распыления выполнена со спирально-закрученными каналами для завихрения воздуха. Практика эксплуатации показала невысокую эффективность данной форсунки: значительный расход топлива (до 160 кг/час при тепловой мощности не выше 1 МВт), плохое распыление топлива и, как следствие, его неполное сгорание. Данные факторы приводят, в свою очередь, к высокому давлению в печи и быстрому разрушению футеровки стен длинным факелом, а также к высокой температуре дымовых газов из-за догорания топлива уже в дымоходе. Все выше перечисленные конструкционные недостатки приводят к высокому расходу топлива, повышенным затратам на ремонты и к снижению коэффициента использования печи во времени.

В настоящее время созданы новые более совершенные сжигательные устройства, имеющие высокую энергетическую производительность, обеспечивающие значительную экономию топлива и улучшение экологии окружающей среды. В проекте модернизации предложено использовать короткофакельную форсунку с регенерацией тепла от части отходящих дымовых газов с дожиганием продуктов горения. Таким условиям в полной мере отвечает форсунка BGE 150 производства “RAY International” с характеристиками, показанными в табл. 2.

Таблица 2 - Технические характеристики форсунки BGE 150

Наименование параметра	Величина
Мощность горелки, регулируемая в диапазоне, квт	349-1744
Расход топлива, кг/час	30-150
Мощность электродвигателя, квт	1,5

Данный проект потребует капитальных вложений на приобретение и монтаж новой форсунки в размере 848 тыс.руб. Эксплуатация форсунки BGE 150 снизит расход печного топлива на 46%, то есть в среднем с 352 кг/час до 190 кг/час, что приведет к снижению себестоимости производства ленты за счет экономии топлива – на 1587,6 руб./т, экономии электроэнергии за счет ускорения плавки – на 127,07 руб./т, общей экономия энергетических затрат – на 1714,67 руб./т. Кроме этого увеличится скорость плавления, что позволит использовать только одну плавильную печь, и увеличится производительность бесслитковой прокатки ленты с 0,33т/час до 0,5 т/час, что позволит увеличить объем производства со 150 т/мес до 200 т/мес. Расчет показателей эффективности показал, что срок окупаемости составит 3 месяца, что говорит о высокой эффективности инвестиций и целесообразности реализации проекта.