Помощь студентам в учебе
ПОВЫШЕНИЕ КОНКУРЕНТОСПОСОБНОСТИ И РАСШИРЕНИЕ НОМЕНКЛАТУРЫ ПРОДУКЦИИ ПРЕДПРИЯТИЯ ПОЛНОГО МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ЦИКЛА ЗА СЧЕТ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ТРЕТЬЕГО ПЕРЕДЕЛА
|
ВВЕДЕНИЕ 4
1 Объем рынка двутавров в РФ и потенциал продаж ЕВРАЗа 7
2 Изменение баланса производства готовой продукции НТМК 9
3 Цели развития прокатного производства ЦП^ПБ 10
4 Проектирование установки для удаления печной окалины 12
4.1 Анализ существующих способов и устройств удаления окалины с
поверхности проката 13
4.2 Проектирование устройства уборки окалины для ЦП^ПБ 28
4.3 Выбор поставщика оборудования 31
4.3.1 Роликовый стол с подвижными направляющими 41
4.3.2 Подвижная коробка для удаления накипи 43
4.3.3 Фильтр корзины 500 цм 45
4.3.4 Насосный блок низкого давления 46
4.3.5 Самоочищающийся фильтр 150 цм 47
4.3.6 Самоочищающийся фильтр 80 цм 48
4.3.7 Насосный блок высокого давления 49
4.3.8 Пандусы и чехлы для удаления накипи 50
4.3.9 Консольный кран 51
4.4 Гидравлический блок 52
4.5 Технологический соединительный трубопровод 55
4.6 Зоны безопасности установки 55
4.7 Точки привязки технологического оборудования 56
4.8 Автоматика и электрооборудование 58
4.9 Технические характеристики электрооборудования 65
5 Модернизация АСУ ТП участка стана ГУК2-ВК2, ГУК3 69
5.1 Сдерживающие факторы текущий схемы проката 69
5.2 Предложение по увеличение выхода годного продукта с одного
раската 71
5.3 Экономический эффект от внедрения системы синхронизации
клетей 72
5.4 Существующее положение в системе автоматики стана 74
5.5 Проектирование системы автоматизации второй и третьей групп
клетей 79
6 Системы измерения геометрии прокатываемого профиля 101
6.1 Основное целепологание 101
6.2 Выбор поставщика оборудования 104
7 Проектирование устройства ускоренного охлаждения 108
7.1 Анализ потребности в горячекатаных двутаврах высоких классов
прочности 109
7.2 Экономический эффект от внедрения ускоренного охлаждения
в ЦПШБ 112
7.3 Распределение производства двутавра в ЦПШБ по классам прочности 113
7.4 Требования к технологии и устройствам ускоренного охлаждения .... 115
7.5 Выбор поставщика оборудования 117
8 Внедрение новых марок сталей для освоения производства двутавров
повышенных классов прочности 120
8.1 Выплавка и разливка стали опытной плавки 120
8.2 Производство опытной плавки 121
8.3 Передача проб на заводы металлоконструкций (ЗМК) 122
8.4 Нормирование и учет 122
8.5 Результаты исследований опытной партии 126
8.6 Заключение по проведённым испытаниям 132
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 133
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 134
1 Объем рынка двутавров в РФ и потенциал продаж ЕВРАЗа 7
2 Изменение баланса производства готовой продукции НТМК 9
3 Цели развития прокатного производства ЦП^ПБ 10
4 Проектирование установки для удаления печной окалины 12
4.1 Анализ существующих способов и устройств удаления окалины с
поверхности проката 13
4.2 Проектирование устройства уборки окалины для ЦП^ПБ 28
4.3 Выбор поставщика оборудования 31
4.3.1 Роликовый стол с подвижными направляющими 41
4.3.2 Подвижная коробка для удаления накипи 43
4.3.3 Фильтр корзины 500 цм 45
4.3.4 Насосный блок низкого давления 46
4.3.5 Самоочищающийся фильтр 150 цм 47
4.3.6 Самоочищающийся фильтр 80 цм 48
4.3.7 Насосный блок высокого давления 49
4.3.8 Пандусы и чехлы для удаления накипи 50
4.3.9 Консольный кран 51
4.4 Гидравлический блок 52
4.5 Технологический соединительный трубопровод 55
4.6 Зоны безопасности установки 55
4.7 Точки привязки технологического оборудования 56
4.8 Автоматика и электрооборудование 58
4.9 Технические характеристики электрооборудования 65
5 Модернизация АСУ ТП участка стана ГУК2-ВК2, ГУК3 69
5.1 Сдерживающие факторы текущий схемы проката 69
5.2 Предложение по увеличение выхода годного продукта с одного
раската 71
5.3 Экономический эффект от внедрения системы синхронизации
клетей 72
5.4 Существующее положение в системе автоматики стана 74
5.5 Проектирование системы автоматизации второй и третьей групп
клетей 79
6 Системы измерения геометрии прокатываемого профиля 101
6.1 Основное целепологание 101
6.2 Выбор поставщика оборудования 104
7 Проектирование устройства ускоренного охлаждения 108
7.1 Анализ потребности в горячекатаных двутаврах высоких классов
прочности 109
7.2 Экономический эффект от внедрения ускоренного охлаждения
в ЦПШБ 112
7.3 Распределение производства двутавра в ЦПШБ по классам прочности 113
7.4 Требования к технологии и устройствам ускоренного охлаждения .... 115
7.5 Выбор поставщика оборудования 117
8 Внедрение новых марок сталей для освоения производства двутавров
повышенных классов прочности 120
8.1 Выплавка и разливка стали опытной плавки 120
8.2 Производство опытной плавки 121
8.3 Передача проб на заводы металлоконструкций (ЗМК) 122
8.4 Нормирование и учет 122
8.5 Результаты исследований опытной партии 126
8.6 Заключение по проведённым испытаниям 132
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 133
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 134
АО «ЕВРАЗ Нижнетагильский металлургический комбинат» (далее - ЕВРАЗ НТМК) - крупнейшая в мире коммерческая корпоративная организация по переработке обогащенных ванадием титаносодержащих руд с последующим извлечением ванадия в кислородных конвертерах по специальным технологиям. Предприятие расположено в Свердловской области, которая по оценкам специалистов имеет металлургическое и металлообрабатывающее производства, по уровню развития занимающее первое место в России.
На ЕВРАЗ НТМК освоен выпуск более 1080 марок стали. Сталь выплавляется из ванадиевого чугуна дуплекс-процессом, после чего разливается на четырех машинах непрерывной разливки стали. Современное оборудование и усовершенствованные технологии позволяют комбинату производить чистую сталь с высокими качественными характеристиками. ЕВРАЗ НТМК - единственный в России металлургический комбинат, выпускающий двутавр с колонным профилем с параллельными гранями полок. Кроме того, ассортимент ЕВРАЗ НТМК представлен колесами для подвижного состава, конструкционным прокатом, трубной заготовкой, кольцами для машиностроения и помольными шарами. Всего ЕВРАЗ НТМК выпускает более 800 профилеразмеров.
ЕВРАЗ НТМК входит в структуру компании Evraz Group S.A., которая является вертикально интегрированной металлургической и горнодобывающей компанией. Активы Evraz Group S.A. географически расположены в России, Украине, Казахстане, США, Канаде, Чехии, Италии и Южной Африке. Evraz Group S.A. входит в число крупнейших производителей стали в мире и объединяет более 100 тыс. сотрудников. ЕВРАЗ НТМК является градообразующим предприятием города Нижний Тагил Свердловской области и одним из крупнейших металлургических комплексов России.
В 2019 г. ЕВРАЗ НТМК произвел 4,9 млн т чугуна и 4,2 млн т стали. Железорудной базой для ЕВРАЗ НТМК служит расположенное в 140 км от Нижнего Тагила Качканарское месторождение титаномагнетитовых руд с миллиардными запасами. Разработка месторождения осуществляется еще одним предприятием ЕВРАЗа - АО «ЕВРАЗ Качканарский горно-обогатительный комбинат», которое производит высококачественные окатыши и агломерат. По состоянию на март 2019 г. численность персонала ЕВРАЗ НТМК составляет 13 824 чел., численность персонала дочерних предприятий - 1 382 чел., количество работников подрядных организаций, работающих на ЕВРАЗ НТМК, 11 806 чел.
В настоящее время в состав ЕВРАЗ НТМК входят доменное, сталеплавильное, коксохимическое, прокатное и кислородное производства. Объем производства продукции за последние три года растет по всем позициям, что говорит о востребованности металлургического производства в России (таблица 1).
Таблица 1 - Динамика объема производства продукции ЕВРАЗ НТМК в 2017-2019 гг., тыс. т
Объем производства продукции 2017 2018 2019
Всего, в том числе: 11 806 13 051 13 568
чугун 4 298 4 694 4 804
сталь 3 836 4 254 4 337
прокат 3 672 4 103 4 427
Затраты на производство продукции снижаются, выручка от реализации продукции остается примерно на одном уровне, прибыль от продажи растет, а вот чистая прибыль после налогообложения уменьшилась почти в четыре раза, что свидетельствует о росте налогового бремени на предприятие.
В первом квартале 2019 г. мировые цены на сырье и металл были крайне низкими, спрос на продукцию ЕВРАЗ НТМК очень слабым. Во втором квартале, который для металлургических компаний традиционно является одним из важнейших периодов в году, ситуация заметно улучшилась: это время оживления строительного сезона и, соответственно, повышения спроса на строительный прокат Мировые цены на металл начали расти в марте 2019 г., а в мае достигли максимальных отметок, но эта тенденция оказалась недолгой. Ключевыми проблемами металлургической отрасли остаются перепроизводство, дешевый китайский экспорт и низкий спрос со стороны ключевых металлопотребляющих отраслей. В России ситуация усугубляется неблагоприятным инвестиционным климатом, заморозкой части крупных проектов, замедлением темпов ввода жилья.
Тем не менее рост экспортных цен во втором квартале 2019 г. был самым серьезным за последние несколько лет. Благодаря гибкости каналов продаж это позволило ЕвразХолдингу расширить экспорт готовой продукции. ЕВРАЗ НТМК произвел первую партию в 3 тыс. тонн свайной балки для Гонконга и продолжает планомерно расширять сортамент экспортных двутавров. ЕВРАЗ ведет серьезную работу по расширению рынка горячекатаной балки, в том числе через Ассоциацию развития стального строительства. Главная цель - увеличить объемы продаж балки в России на 300 тыс. тонн в год к 2022 г.: 100 тыс. тонн должен дать новый рынок многоэтажного гражданского строительства, где сегодня доминирует железобетон, еще 200 тыс. тонн - вытеснение заменителей балки (листа и трубы) на существующем рынке металлоконструкций. В этом году с применением балки ЕВРАЗа уже проектируется и строится около 250 тыс. м2 пилотных проектов в гражданском сегменте. Ожидается, что с 2021 г. новые проекты смогут обеспечивать ежегодный прирост 1 млн м2. Также рассматривается вариант создания отдельной структуры внутри ЕвразХолдинга, которая будет заниматься продвижением балки под конкретные проекты как на существующем рынке, так и в новом сегменте гражданского строительства.
На ЕВРАЗ НТМК освоен выпуск более 1080 марок стали. Сталь выплавляется из ванадиевого чугуна дуплекс-процессом, после чего разливается на четырех машинах непрерывной разливки стали. Современное оборудование и усовершенствованные технологии позволяют комбинату производить чистую сталь с высокими качественными характеристиками. ЕВРАЗ НТМК - единственный в России металлургический комбинат, выпускающий двутавр с колонным профилем с параллельными гранями полок. Кроме того, ассортимент ЕВРАЗ НТМК представлен колесами для подвижного состава, конструкционным прокатом, трубной заготовкой, кольцами для машиностроения и помольными шарами. Всего ЕВРАЗ НТМК выпускает более 800 профилеразмеров.
ЕВРАЗ НТМК входит в структуру компании Evraz Group S.A., которая является вертикально интегрированной металлургической и горнодобывающей компанией. Активы Evraz Group S.A. географически расположены в России, Украине, Казахстане, США, Канаде, Чехии, Италии и Южной Африке. Evraz Group S.A. входит в число крупнейших производителей стали в мире и объединяет более 100 тыс. сотрудников. ЕВРАЗ НТМК является градообразующим предприятием города Нижний Тагил Свердловской области и одним из крупнейших металлургических комплексов России.
В 2019 г. ЕВРАЗ НТМК произвел 4,9 млн т чугуна и 4,2 млн т стали. Железорудной базой для ЕВРАЗ НТМК служит расположенное в 140 км от Нижнего Тагила Качканарское месторождение титаномагнетитовых руд с миллиардными запасами. Разработка месторождения осуществляется еще одним предприятием ЕВРАЗа - АО «ЕВРАЗ Качканарский горно-обогатительный комбинат», которое производит высококачественные окатыши и агломерат. По состоянию на март 2019 г. численность персонала ЕВРАЗ НТМК составляет 13 824 чел., численность персонала дочерних предприятий - 1 382 чел., количество работников подрядных организаций, работающих на ЕВРАЗ НТМК, 11 806 чел.
В настоящее время в состав ЕВРАЗ НТМК входят доменное, сталеплавильное, коксохимическое, прокатное и кислородное производства. Объем производства продукции за последние три года растет по всем позициям, что говорит о востребованности металлургического производства в России (таблица 1).
Таблица 1 - Динамика объема производства продукции ЕВРАЗ НТМК в 2017-2019 гг., тыс. т
Объем производства продукции 2017 2018 2019
Всего, в том числе: 11 806 13 051 13 568
чугун 4 298 4 694 4 804
сталь 3 836 4 254 4 337
прокат 3 672 4 103 4 427
Затраты на производство продукции снижаются, выручка от реализации продукции остается примерно на одном уровне, прибыль от продажи растет, а вот чистая прибыль после налогообложения уменьшилась почти в четыре раза, что свидетельствует о росте налогового бремени на предприятие.
В первом квартале 2019 г. мировые цены на сырье и металл были крайне низкими, спрос на продукцию ЕВРАЗ НТМК очень слабым. Во втором квартале, который для металлургических компаний традиционно является одним из важнейших периодов в году, ситуация заметно улучшилась: это время оживления строительного сезона и, соответственно, повышения спроса на строительный прокат Мировые цены на металл начали расти в марте 2019 г., а в мае достигли максимальных отметок, но эта тенденция оказалась недолгой. Ключевыми проблемами металлургической отрасли остаются перепроизводство, дешевый китайский экспорт и низкий спрос со стороны ключевых металлопотребляющих отраслей. В России ситуация усугубляется неблагоприятным инвестиционным климатом, заморозкой части крупных проектов, замедлением темпов ввода жилья.
Тем не менее рост экспортных цен во втором квартале 2019 г. был самым серьезным за последние несколько лет. Благодаря гибкости каналов продаж это позволило ЕвразХолдингу расширить экспорт готовой продукции. ЕВРАЗ НТМК произвел первую партию в 3 тыс. тонн свайной балки для Гонконга и продолжает планомерно расширять сортамент экспортных двутавров. ЕВРАЗ ведет серьезную работу по расширению рынка горячекатаной балки, в том числе через Ассоциацию развития стального строительства. Главная цель - увеличить объемы продаж балки в России на 300 тыс. тонн в год к 2022 г.: 100 тыс. тонн должен дать новый рынок многоэтажного гражданского строительства, где сегодня доминирует железобетон, еще 200 тыс. тонн - вытеснение заменителей балки (листа и трубы) на существующем рынке металлоконструкций. В этом году с применением балки ЕВРАЗа уже проектируется и строится около 250 тыс. м2 пилотных проектов в гражданском сегменте. Ожидается, что с 2021 г. новые проекты смогут обеспечивать ежегодный прирост 1 млн м2. Также рассматривается вариант создания отдельной структуры внутри ЕвразХолдинга, которая будет заниматься продвижением балки под конкретные проекты как на существующем рынке, так и в новом сегменте гражданского строительства.
В результате выполнения данной выпускной квалификационной работы по теме: «Повышение конкурентоспособности и расширение номенклатуры продукции предприятия полного металлургического цикла за счет совершенствования третьего передела», были разработаны основные методики и сформулированы требования для внедряемых мероприятиях по установке гидросбива окалины, автоматизации синхронизации клетей, системы измерения геометрии прокатываемого профиля, устройства ускоренного охлаждения проката и внедрение новых марок сталей.
Были рассчитаны экономические составляющие по внедряемым мероприятиям, в результате чего были определены срок окупаемости капитальных вложений, а также условный годовой экономический эффект.
Результаты данной выпускной квалификационной работы могут быть использованы для внедрения в производство цехе прокатки широкополчных балок АО «ЕВРАЗ НТМК». Решения, полученные в результате выполнения данной работы, при условии их внедрения в производство, обеспечат повышение конкурентоспособности и расширение номенклатуры выпускаемой продукции, а также устранят незапланированные потери фонда рабочего времени стана, что в свою очередь скажется на сокращении простоев оборудования цеха и улучшит показатели по выполнению производственной программы ЦП^ЧБ.
Были рассчитаны экономические составляющие по внедряемым мероприятиям, в результате чего были определены срок окупаемости капитальных вложений, а также условный годовой экономический эффект.
Результаты данной выпускной квалификационной работы могут быть использованы для внедрения в производство цехе прокатки широкополчных балок АО «ЕВРАЗ НТМК». Решения, полученные в результате выполнения данной работы, при условии их внедрения в производство, обеспечат повышение конкурентоспособности и расширение номенклатуры выпускаемой продукции, а также устранят незапланированные потери фонда рабочего времени стана, что в свою очередь скажется на сокращении простоев оборудования цеха и улучшит показатели по выполнению производственной программы ЦП^ЧБ.