Интервью главного редактора журнала “Литейщик России» Диброва И. А. с генеральным директором ООО НПП «Вулкан-ТМ» Золотухиным Владимиров Ивановичем

Статьи

Interview of the editor-in-chief of the magazine «Foundry of Russia»

Dibrova I. A. with the General Director of NPP Vulkan-TM LLC

Zolotukhin Vladimir Ivanovich.

 

ООО НПП «Вулкан-ТМ» является известной организацией, которая много лет занимается производством продукции для металлургической и литейной промышленности, в том числе: оборудование, огнеупорные бетоны и изделия, материалы.

 

            

Вопрос. Владимир Иванович, расскажите, пожалуйста, о истории создания и этапах развития фирмы «Вулкан-ТМ». 

 

История создания фирмы связана с первой половиной 90-х годов. В начале была предыстория, связанная с попыткой отечественных металлургов оснастить заводы России современной конструкцией сталеразливочных затворов. Предприняв ряд попыток закупить зарубежную модель, посетили Индию, фирму «Индофлогейтс». Из-за высокой стоимости затвора решили обратиться к Тульским конструкторам, на один из заводов, с которым мы тогда тесно сотрудничали по разным направлениям создания оборудования. После ряда не совсем удачных попыток испытания затворов на отечественных металлургических заводах (АО «ВТЗ» г. Волжский, АО «НТМК» г. Нижний Тагил) завод приостановил работы по данной тематике. Пришлось подключаться малому инновационному бизнесу. Новая попытка создания отечественной конструкции оказалась удачной. Созданная группой конструкторов в конце 90-х модель затвора «ВШП-50» эксплуатируется до сих пор на АО «Петросталь» (г. Санкт-Петербург), при этом благодаря простоте и надежности конструкции завод до сих пор занимается само обеспечением.

 

 

Вот отсюда и можно считать начало работ по импортозамещению, хотя импортного оборудования тогда еще не было, а приходилось заочно конкурировать, изучая опыт зарубежных коллег и базируясь на своих патентных решениях (рис. 1).

 

Непосредственно ООО НПП «Вулкан-ТМ» было создано в 1997 году, начиная свой путь с небольшого конструкторского бюро. Первыми начались серийные поставки сталеразливочных затворов на ОАО «НЛМК» (г. Липецк). Параллельно пришлось осваивать технологии производства современных огнеупорных изделий для их комплектации (шиберная керамика кассетного типа, стартовые смеси, высокоглиноземистые мертели для сборки огнеупоров), что предприятие выпускает и по сей день, постоянно расширяя номенклатуру и совершенствуя предложения. На предприятия РФ и зарубежья уже поставлено более 500 современных сталеразливочных систем, освоено свыше 100 новых видов огнеупорных изделий Потребители — не только металлургические заводы, но и свыше 40 литейных и машиностроительных производств.

Рис. 1. Серийные модели шиберных сталеразливочных систем для литейного и металлургического производства.

Вопрос. Какие технологии и оборудование применяются при внепечной обработке расплавов в литейных ковшах. Что представляет из себя разработанные Вами трайб- аппараты.

Сегодня широко востребованными являются технологические комплексы внепечной обработки для литейных производств, в состав которых обычно входит: Трайб-апппарат, бунторазматывающее устройство, система продувки и устройство защиты металла от вторичного окисления (Рис 2).

Трайб-аппарат предназначен для введения порошковой проволоки, алюминиевой катанки, монокальциевой проволоки в расплав металла.

Рис. 2 Технологический комплекс оборудования для внепечной обработки расплавов в литейном производстве.

Обработка расплава в литейном ковше ведется с использованием трайб-аппаратов уже не первый год. НПП «Вулкан-ТМ» выпускает 1,2,4 ручьевые трайб-аппараты модульного типа (рис.3). В разработке мини-аппараты и 6 ручьевые аппараты.

Диапазон диаметров подаваемой проволоки- от 8 до 18 мм (возможно до 20 мм), длина вводимой проволоки за один цикл – до 1000 м. Способ прижима роликов – пружинный, с возможностью ручной регулировки.

 

Рис. 3 Трайб-аппараты модульного типа с цифровым управлением.

а- одно-ручьевого исполнения, мод. ТАП 1-1.

б- двух-ручьевого исполнения, мод. ТАП 2-1

 

Управление аппаратом включает режимы программирования подачи инжекционной проволоки, режимы выдержки и отката проволоки после подачи в ковш, сохранение в памяти данных по работе с последней передачей данных на компьютер.

Наиболее полно вопросы применения трайб-аппаратов при передаче проволоки и её производства рассмотрены нами в совместной с «МеталлургМаш» монографии «Технологические комплексы для обработки расплавленных металлов инжекционной проволоки» — ТНТ 2020 г.

Главной отличительной особенностью трайб-аппаратов ООО НПП «Вулкан-ТМ» является то, что они имеют организованную систему приёма проволоки в трайб-аппарат и устройство, синхронизирующее размотку бунта (бунторазматывающее устройство) с циклами работы трайб-аппарата (Рис. 4). При этом проволока подается с наружного витка бунта. Бунторазматывающее устройство НПП «Вулкан-ТМ» является новой и уникальной разработкой на Российском рынке (патенты №2014111293 и №2014132137) и в настоящее время не имеет аналогов.

Рис. 4 Конструктивные решения схем подачи порошковой проволоки в ковш с использованием цифрового управления:

1 — направляющие валки, 2 — устройство контроля провисания, 3 — шкаф управления, 4 -телескопическое устройство подачи проволоки, 5-бунторазматывающее устройство

 

Вопрос. Какие сегодня основные направления подготовки высококачественных расплавов для заливки форм путем внепечной обработки в литейных ковшах. Есть ли у Вас такие разработки и внедрения.

   Динамично развивающимся направлением последнего времени, позволяющим решить вопросы удаления неметаллических включений, рафинирование, повышение жидкотекучести, снижение температуры, перемешивание, является продувка расплава перед заливкой в форму инертным газом: как донная, так и в ряде случаев верхняя (рис. 5). Здесь наше предприятие является одним из основных разработчиков и поставщиков продувочных узлов и дальнейшее развитие видит в направлении:

1. Максимального охвата всего объёма ковша процессом продувки за счет изменения формы продувочной пробки, применения продувочных блоков, применения «мульти-пробок».
2. Использования гибридных схем, сочетающих процессы удаления неметаллических включений и перемешивания.
3. Новых конструкций пробок для малых литейных ковшей (литейное, машиностроительное производство), не требующих сложных байонетных креплений, как в ковшах большой и средней ёмкости, используемых на агрегатах печь-ковш.
4. Применение современных систем управления процессом продувки с использованием защищенного трубопровода, быстроразъёмного соединения, оборудования контроля расхода и давления газа, фильтров.

 

Обработка расплава металла в ковше инертными газами давно стала неотъемлемой частью технологии, позволяющей существенно повысить качество получаемых отливок.

Серийные поставки донных продувочных узлов и пробок НПП «Вулкан-ТМ» ведутся с 2007 года. На сегодняшний день предприятием разработано и поставляется более 30 типоразмеров продувочных пробок и узлов, используемых в ковшах от 1т до 160 тонн.

 

Рис. 5    Пробки продувочные, фурма верхней продувки производства НПП «Вулкан-ТМ».

 

Сегодня продувка инертным газом начинает применяться не только при производстве стали, но и цветных металлов.

Так, в литейном цехе ЗАО «Механоремонтный комплекс» были испытаны пористые продувочные узлы при переплаве бронзы, что показало положительное влияние на механические свойства металла, удаление пористости.

Пробы после продувки имеют концентрируемую усадочную раковину, что указывает на хорошую дегазацию и качество металла.

К новым разработкам в области продувки для литейных производств можно отнести:

1. Устройства верхней продувки в литейных ковшах с помощью погружных фурм, что является альтернативой донной продувки. При этом фурма погружается сверху в расплавленный метал.
2. Продувочные донные пробки для индукционных печей, устанавливаются в дно футеровки индукционной печи. При этом установка пробки производиться в печи с тигельной и набивной футеровкой. Эта продувка так же является импортозамещающей, и уже эксплуатируется на ряде предприятий. (ООО «УЗТМ» — Уфимский завод точного машиностроения, АО СКБ «Турбина» г. Челябинск, ООО «Роснамис» г. Таганрог, ООО «Завод индукционного оборудования» г. Екатеринбург)

 

Вопрос. Занимаетесь Вы сегодня вопросами повышения качества футеровок индукционных печей и ковшей.

 

Безусловно. И роль этого направления неуклонно растет.

Интенсивно развивающимся направлением является изготовление бетонных футеровок литейных ковшей, тиглей, существенно снижающих неметаллические включения (рис. 6). Для развития данного направления, предприятием изготавливается широкий ассортимент огнеупорных бетонов. С целью импортозамещения в состав бетонов вводится все больше отечественных компонентов.

 

Рис. 6  Варианты футеровок литейных ковшей, выпускаемых предприятием.

 

Производство современных огнеупоров, как формованных, так и неформованных импортозамещающих бетонов, масс, несомненно, является довольно актуальным, особенно для литейных производств учитывая, что должного внимания этому многие годы не уделялось.

Рис. 7 Продукция огнеупорного производства различного назначения.

 

Гарантированное снижение неметаллических включений, получение качественных отливок с минимальным процентом брака позволяют получать монолитные футеровки, тигли. При этом качество уже не в той степени зависит от человеческого фактора и дефицитных специальностей, сокращаются сроки футеровки, и увеличивается межремонтный период.

Для сборки, как шиберной керамики, так и элементов футеровок используются взамен импортных разработанные предприятием пасты, клеи, не уступающие зарубежным аналогам. Изготавливаемые с добавлением металлической, органической, фибры, шпинели, изделия имеют достаточную стойкость.

 

Вопрос. Владимир Иванович, предусматриваются ли у Вас перспективные направления повышения качества черных и цветных сплавов, экологические и экономические направления.

 

В свете последних событий, происходящих в стране, особенно остро звучат вопросы не просто импортозамещения, а укрепления технологического суверенитета. Это касается как базовых отраслей, так и нефтегазового и специализированного машиностроения, станкоинструментальной промышленности, которые не могут развиваться без инновационной металлургии. Позиции, по которым в последние годы в РФ были утрачены.

Однако Российские металлурги, несмотря на проблемы, не оставили попыток разработки и внедрения современных процессов производств черных металлов.

Так Тульскими учёными впервые в мире разработан уникальный металлургический процесс, показаны возможности массового производства железоуглеродистых сплавов (чугуна и стали) на основе процессов ORIEN и «BRIQCMELT». Эти технологии получили высокую оценку ведущих ученых отрасль. По технологии «ORIEN» возможно развернуть производство чугуна и стали минуя коксохимический, агломерационный (окатыши), конвертерный и доменный передел. Процесс «BRIQCMELT» включает в процесс выплавки восстановитель из возобновляемого сырья – древесного угля.

Особенно интересна технология «BRIQCMELT» для получения чугуна при производстве отливок. Доклад на эту тему был представлен на конгрессе литейщиков БРИКС в Сан-Паулу (Бразилия) в 2019 году. Проблема качественной шихты для литейной отрасли, безусловно, актуальны и в свете развития обрабатывающих производств, станкостроения, сельхозмашиностроения, специализированного машиностроения.

 

Рис. 10 Бразилия, Сан-Паулу 2019 г.

 

В предполагаемых процессах предусматривается использование энергии (плазмы) электрической дуги, что позволяет повысить эффективность восстановления и плавления шихты.

НПП «Вулкан-ТМ» в настоящее время проводит работу по концентрации работ в этом направлении и организации опытно-промышленной установки по производству чугуна и стали до 20 тыс. тонн в год и доведению предлагаемых процессов для промышленных объёмов. По нашему мнению, разработанные в Туле современные малоуглеродные процессы производства чугуна и стали имеют экспортный потенциал и в первую очередь для стран БРИКС и Ирана, где активно растет производство стали.

 

Владимир Иванович, спасибо Вам за интересную и полезную информацию о состоянии и перспективах развития литейного производства России. Надеемся, что эта информация позволит более подробно ознакомиться специалистам с возможностями Вашего предприятия и привлечь заказчиков, заинтересованных в гарантированной современной поставке высококачественного оборудования и материалов.