CC BY
20
98
ггг* г: г^штттг^
(38). 2006 -
ИТЕИНОЕ1 ПРОИЗВОДСТВО
The list of the main types of the production, produced by OAO "NIIM" is given.
В. К ШКУРКИН, Ю. А. АГЕЕВ, С. Я. АХМАНАЕВ, ОАО «НИИМ», г. Челябинск
ПРОИЗВОДСТВО МОДИФИКАТОРОВ ЧУГУНА В ОАО «НИИМ»
УДК 621.74
ОАО «Научно-исследовательский институт металлургии» — российское предприятие. В состав ОАО «НИИМ» входят научно-исследовательский институт и ферросплавный цех.
Научно-исследовательский институт металлургии был создан в 1958 г. и в МЧМ СССР выполнял функции головной организации по электросталеплавильному и ферросплавному производству. В 1980 г. в состав института в качестве опытно-промышленной базы вошел ферросплавный цех, предназначенный для выпуска товарной продукции и освоения технологий производства новых видов ферросплавов. В 1994 г. институт был акционирован и преобразован в ОАО «НИИМ».
Научные подразделения института осуществляют научное обеспечение собственного производства и на договорной основе выполняют научно-исследовательские работы в области металлургии стали и сплавов, ферросплавного и литейного производств, гидрометаллургии, стандартизации и метрологии. При институте создан и аккредитован испытательный центр для проведения сертификационных исследований сырья, химического и гранулометрического состава, микро- и макроструктуры, физико-механических свойств и других классификационных группировок продукции и видов испытаний.
Институт располагает опытно-промышленным прокатным станом «250», позволяющим отрабатывать режимы прокатки новых материалов и подготавливать опытные партии горячекатаных профилей.
Химическая лаборатория института осуществляет аналитический контроль выпускаемой продукции и обеспечивает химическими анализами исследовательские работы научных подразделений.
Институт выполняет функции Национального (Российского) технического комитета ТК 8 и
действующего в рамках СНГ межгосударственного технического комитета МТК 8 «Ферросплавы», а также международного технического комитета ИСО ТК 132 по стандартизации ферросплавов. Поэтому разрабатываемые институтом стандарты и технические условия, в том числе и на продукцию собственного производства, отвечают и международным требованиям.
Отработка технологий производства новых лигатур и модификаторов, а также выпуск малых партий товарной продукции осуществляются на металлургическом участке института, оснащенном индукционными печами и оборудованием для дробления и фракционирования выплавляемых материалов.
Ферросплавный цех был построен по проекту института «Гипросталь» и сдан в эксплуатацию в 1973 г. Состоит из двух отдельно стоящих корпусов: главного корпуса и шихтового двора. Главный корпус, двухэтажное здание, состоит из двух отделений: печного и остывочного. В печном отделении установлены три дуговые и две индукционные печи общей установленной мощностью 7,9 МВА. Печи оборудованы двухступенчатой газоочисткой. Остывочное отделение имеет в своем составе участок дробления и фракционирования готовой продукции и участок для производства брикетов. В остывочном отделении производятся упаковка, взвешивание и отгрузка готовой продукции.
Шихтовый двор состоит из склада шихты, дозировочного отделения, двух узлов дробления и рассева ферросплавов, участка окомкования пылевидной шихты. Для оперативного поплавочного контроля состава модификаторов в ферросплавном цехе установлен высокопроизводительный рентгеновский микроанализатор СРМ-25.
Производственные мощности цеха позволяют получить до 10 000 т модификаторов, ферросплавов и лигатур в год. Перечень основных видов продукции, выпускаемой ОАО «НИИМ», представлен ниже.
глтггс-г: гл^лг,г.гггг:гт /аа
-—- 2 (38), 2006/ ЭЭ
Сфероидизирующие модификаторы для производства отливок из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом
Марка Массовая доля, % Фракция, мм
Mg | Са | РЗМ | 81 А1 | Р | Ре
в пределах не более
ТУ 14-5-134-86
ФСМг9 8,5-10,5 0,2-1,0 0,3-1,0 50-60 1,2 - ост. 1-5, 5-20
ФСМг7 6,5-8,5 0,2-1,0 0,3-1,0 45-55 1,2 - ост.
ФСМг5 4,5-6,5 0,2-1,0 0,3-1,0 45-55 1,2 - ост.
ФСМг5Ла 5.0-6.0 0.4-0.6 Ьа 0,25-0,4 4448
ФСМг4 3,5-4,5 0,2-1,0 1,0-2,0 45-65 1,2 - ост.
ФСМгЗ 2,5-3,5 0,2-1,0 1,0-2,0 55-70 2,0 - ост.
ТУ 14-5-39-88
СК15Мг9 9,0-12,0 12,0-20 - 40 2,0 0,04 ост. По требованию заказчика
СК15Мг6 6,0-9,0 12,0-20 - 40 2,0 0,04 ост.
СК10Мг9 9,0-12,0 6,0-12,0 - 40 2,0 0,04 ост.
СКЮМгб 6,0-9,0 60,-12,0 - 40 2,0 0,04 ост.
ТУ 14-5-205-89
ФСМг6К2Р | 6,0-7,0 | 2,0-3,0 | 1,0-2,0 | 43-52 | 2,0 | - | ост. | 1-5,5-20
Модификатор для получения чугуна с вермикулярным графитом. ТУ 14-5-248-01
Массовая доля, %
Марка Mg 1 Са | | РЗМ | Т1 | 81 I А1 1 Ре Фракция, мм
в пределах
Ре81М^416Т14 3,7-4,3 1 0,8-1,2 | | 5,5-6,4 | 3,5-4,5 | 4548 | 1,5-2,8 1 ост. 3,2-10
Графитизирующие модификаторы
Марка Массовая доля, % Фракция, мм
Ва | 81 | 8г А1 | Ъх | Мп | Са | Бе
в пределах не более
ТУ 14-5-160-84
ФС60Ба7 5,0-7,0 60-70 - 3,0 0,4 - ост. 3,2-10; 0-3,2; 0-1,0 брикет
ФС65Ба1 0,5-2,0 60-70 - 3,0 0,4 - ост.
ФС65Ба4 2,0-4,0 60-70 - 3,0 0,4 - ост.
ТУ 14-5-208-89
ФС75Ст - 72-80 0,6-1,5 0,5 - 0,2 ост. 3,2-10
ФС75СтЦр - 72-80 0,6-1,0 0,5 1,0-1,5 - од ост.
ФС75СтК - 72-80 0,6-1,5 0,5 - 0,2-1,0 ост.
Модификаторы ФС75Ст и ФС75СтЦр ис- модификаторов с Бг и Ва в 2-3 раза меньше, пользуются для предотвращения отбела при изго- чем ферросилиция ФС75. товлении тонкостенных отливок из чугуна. Расход
Силикокальций с барием. ТУ 14-4-139-89
Массовая доля, %
Марка Са | 1 Ва | 1 А1 81 I 1 Р 1 1 Сг | | Мп 1 Ре Фракция, мм
в пределах не более
СК5Ба5 3,0-6,0 3,0-6,0 1,5-3,5 60 0,04 0,3 0,3 ост.
СК7Ба7 6,0-9,0 6,0-9,0 1,5-3,5 55 0,04 0,3 0,3 ост. 1-10, 1-5
СКЮБаЮ 9,0-12,0 9,0-12,0 1,5-3,5 55 0,04 0,3 0,3 ост.
Лигатура с РЗМ. ТУ 14-5-136-87
Марка Массовая доля, % Фракция, мм
РЗМ 81 А1 Ре
кл.А кл.Б
ФС30РЭМ20 20-30 30-35 2.0-3.0 3.0-6.0 ост. 1-17
Лигатуры с Са, Ва и РЗМ применяют в довой части гусеничных машин и других ме-производстве труб для магистральных нефте- и таллоизделий, работающих при низких темпе-газопроводов, запорной арматуры, деталей хо- ратурах.
Ш/ЛШгП Г ГГ.ЯГШЛГГГА
I 2 (38). 2006 -
Смесевые модификаторы. ТУ 14-5-167-87
Марка Массовая доля, % Фракция, мм
общий С Са Ре
ФС30У60 20-40 55-65 - 0,5-3,0 ост. 0,3-3,2
ФС50У35 45-55 30-^0 зо-ло 2,0-6,0 ост. 0,3-3,2
Смесевые модификаторы устраняют карбидо-образование в чугунах с пониженным содержанием кремния. Их применение обеспечивает одина-
ковые свойства металла в различных сечениях тонкостенных отливок.
Сульфидирующие материалы для получения строго заданного содержания серы в чугуне и автоматных сталях
Марка Массовая доля, % Фракция, мм
Б 1 Ре | Мп
Фе] эросера. ТУ 14-5-223-90
ФСу25 22-27 ост. 0-50
ФСуЗО 27-32 ост. 0-50
Сульфид марганца
МнСу | | 30-35 1 1 1 55-60 | | 0-50
Силикокальций с алюминием
Марка Массовая доля, %
Са | Б! | А1 | С 8 | Р
в пределах не более
ФСК15А2 10,0-20,0 40-60 1,0-3,0 1,0 0,1 0,03
ФСК15А5 10,0-20,0 40-60 3,0-60,0 1,0 0,1 0,03
ФСК15А7 10,0-20,0 40-60 6,0-9,0 1,0 0,1 0,03
ФСК15А11 10,0-20,0 40-60 9,0-13,0 1,0 0,1 0,03
Силикотермический силикокальций с ванадием. ТУ 14-386-29-89
Массовая доля, %
Марка Са | 1 V | 1 31 и | Мп | 1 А1 I 1 с | 1 8 1 1 Р 1 1 Ие
в пределах не более
СК15Вд2 10-20 1,0-3,0 30-60 2,0 3,0 2,0 1,0 0,05 0,2 ост.
СК15Вд8 10-20 6,0-10,0 30-60 6,0 10,0 2,0 1,0 0,05 0,2 ост.
СК7Вд8 5,0-10 6,0-10,0 30-60 6,0 10,0 2,0 1,0 0,05 0,2 ост.
Лигатура никель—магний—церий. ТУ 14-2Р-338-2000
Массовая доля основных элементов, % Массовая доля примесей, %
№ м8 Се С 8 Си Ре Мп всего
ост. 14,0-17,0 0,4-0,6 0,5 0,003 0,4 1,0 0,04 1,5
Лигатура железо—никель—магний—церий. ТУ 14-5-305-2005
Массовая доля основных элементов, % Массовая доля примесей, %
№ Се С 8 Ре Мп Р
43,0-46,0 5,0-6,0 1,0-2,0 1,7 2,3 ост. 0,5 0,3
Молибденовая лигатура
Марка Массовая доля основных элементов, %
Мо 81 Ре 8, Р
ФСи12Мо40 40-45 12-14 ост. не более 0,2
Лигатура может быть использована для легирования чугунов, конструкционных, инструментальных и других марок сталей. Более низкая температура плавления лигатуры (1500 °С) по
сравнению со стандартным ферромолибденом и = 1700-1800°С) обеспечивает более полное ее
4 пл '
усвоение металлом. Лигатура может поставляться в дробленом и фракционированном виде.
лгсттгя гг глгсгг?/:/;гггггто / mi
---- 2 (38), 2006/ III I
Лигатуры на основе меди для модифицирования серого чугуна
Марка Массовая доля, % Фракция, мм
Си Мп Сг Мо V Fe
Ку45Мн 1 ОХбМо 45-50 10-22 7-12 1,5-2 ост. 1-10
Ку45Мн10Х7 45-50 10-22 7-12 ост. 0,5-15
Ку45Мн5Х5Вд 45-50 5-7 7-12 1-3 ост. 0,5-15
Чугун легированный. ТУ 14-5-300-2004
Массовая доля, %
Марка С 1 Ni | Сг 1 Si S Р 1 Fe
в пределах не более
4Н5ХЗС4 2,5-3,5 1 4,5-6 | 2-3 1 3-4 0,2 1 0,2 | ост.
Реализация продукции в условиях жесткой конкуренции потребовала значительных усилий по совершенствованию качества выпускаемых модификаторов и лигатур. В течение 2004 — 2005 гг. на предприятии разработана и внедрена система менеджмента качества (СМК) ОАО «НИИМ». В июле 2005 г. СМК была сертифицирована органом по сертификации систем менеджмента качества НП «Сертификационный центр автотракторной техники» на соответствие требованиям ГОСТ Р ИСО 2001-9001. Основные виды продукции, выпускаемой ОАО «НИИМ», сертифицированы на соответствие требованиям технических условий.
При разработке и внедрении СМК особое внимание было уделено обеспечению максимально высокой достоверности и точности контроля химического состава продукции. Как известно, общая погрешность определения химического состава партии ферросплава складывается из погрешностей отбора (аот), подготовки (ап) пробы для химического анализа и использованного метода химического анализа (ам):
■^общ
1 7 2
Исследования показали, что отбор и подготовка проб вносят наибольший вклад в общую погрешность опробования ферросплавов. Обычно
о2 +о2
—^—- = 0,6 - 0,7 , поэтому при аналитическом
аобщ
контроле необходимо строго регламентировать алгоритмы этих операций и их погрешности.
Для контроля химического состава массовых ферросплавов в промышленности действуют отечественные и международные стандарты на методы отбора и подготовки проб. Разработчиком этих стандартов как отечественных, так и международных, является ОАО «НИИМ». Данные стандарты предназначены в основном для арбитражных целей и должны обеспечивать воспроизводимые у поставщика и потребителя алгоритмы пробоотбо-ра готовой продукции при контроле ее на содержание ведущего элемента-показателя качества. В целях установления точностных характеристик
пробоотбора по остальным элементам, а не только по показателю качества, в ОАО «НИИМ» разработаны и используются методические указания МУМО 14-179-56-2002, которые развивают содержание ранее действующих методических указаний МУМО 14-179-56-86. Этот документ регламентирует порядок разработки и аттестации нестандартизованных методик отбора и подготовки проб для маркировочного контроля химического состава ферросплавов.
В течение последних трех лет в институте проведены исследования, разработаны и аттестованы методики отбора и подготовки проб на основные виды производимых в ОАО «НИИМ» модификаторов.
Внедрение СМК в ОАО «НИИМ» потребовало проведения не только мероприятий, регламентируемых ГОСТ Р ИСО 9001-2001, но и дополнительных мер по развитию предприятия:
• для контроля химического состава модификаторов приобретен многоканальный высокочувствительный атомно-абсорбционный спектральный фотокалориметр;
• реорганизован отдел технического контроля (ОТК);
• создан отдел менеджмента качества;
• ведутся работы по сертификации СМК в сертификационном органе «ТЮФ-Серт» (Германия).
В настоящее время ОАО «НИИМ» — крупнейший в России производитель модификаторов и лигатур, используемых в производстве чугуна и сталей. Технологическое оборудование ферросплавного цеха и металлургического участка института позволяют получать продукцию любого заданного химического и фракционного состава.
По отзывам потребителей (ОАО «ВАЗ», г. Тольятти, ОАО «ЕЬБШ», г. Ярославль, ОАО «МЛЗ», г. Мценск и др.) модификаторы ОАО «НИИМ» по своему качеству превосходят аналогичную продукцию других российских производителей и не уступают модификаторам зарубежных фирм.
При заключении договоров и принятии обязательств мы руководствуемся гибкой системой, учитывающей пожелания потребителей нашей продукции.
