Проблема 2010 г.: Снижение качества литья и повышение брака
Литейные производства в Беларуси, сталкиваясь с использованием традиционных конических разливочных ковшей, испытывали ряд серьезных проблем:
- Высокий процент брака литья: Частым явлением было попадание шлака и неметаллических включений в расплавленный металл во время разливки, что приводило к дефектам отливок.
- Сложность поддержания чистоты металла: Отсутствие эффективного механизма удержания шлака требовало дополнительных операций по его удалению, что увеличивало трудозатраты и время производственного цикла.
- Потери тепла металла: Открытая поверхность расплава в обычных ковшах способствовала быстрому остыванию металла, ухудшая его текучесть и влияя на качество конечного продукта.
Эти факторы приводили к значительным экономическим потерям, снижению конкурентоспособности и увеличению отходов производства.
Решение: Внедрение чайниковых ковшей производства БЭМЗ
Белоозерский энергомеханический завод (БЭМЗ) предложил инновационное решение — разработку и внедрение чайниковых ковшей, специально спроектированных для разливки углеродистых и нержавеющих марок сталей и сплавов. Проект включал в себя комплексную работу по созданию, тестированию и оптимизации конструкции ковшей.
Ключевые особенности чайниковых ковшей, отличающие их от традиционных аналогов:
- Специальная огнеупорная перегородка: Встроенная в разливочный носок ковша, эта перегородка не доходит до дна, создавая эффект "сифонной" разливки. Это позволяет удерживать верхний слой шлака внутри ковша, предотвращая его попадание в форму.
- Сохранение температуры металла: Слой шлака, остающийся в ковше, служит теплоизоляцией, что помогает поддерживать стабильную температуру расплава и защищает его от окисления.
- Возможность комплектации шаблоном для футеровки: Для решения проблемы сложности обслуживания и чистки разливочного носка после каждой разливки, предусмотрена дополнительная комплектация ковша специальным шаблоном. Этот шаблон подходит для набивных масс и наливных бетонов, значительно упрощая процесс футеровки и повышая эффективность обслуживания.
В рамках проекта был проведен полный цикл работ, включая создание 3D-моделей и чертежей, расчеты прочности и жесткости конструкции, выбор оптимальных материалов, а также взаимодействие с производственным и технологическим отделами для оптимизации процессов. Разработка конструкторской документации велась в соответствии со стандартом СТБ 1857-2009 для ковшей весом 1 тонна.
Проект по разработке, тестированию и внедрению инновационных чайниковых ковшей на литейных производствах Беларуси был реализован в рекордно короткие сроки — всего за 6 месяцев от этапа технического задания (ТЗ) до создания готового пилотного образца.
Основным инструментом для разработки конструкторской документации и 3D-моделей чайниковых ковшей стала система автоматизированного проектирования (САПР) Компас 3D версии 12. Компас 3D является широко используемой САПР на промышленных предприятиях Беларуси, что упрощает обмен данными и интеграцию проекта в существующие производственные процессы.
Результаты: Чистый металл, снижение брака и оптимизация производства
Внедрение чайниковых ковшей на литейных производствах Беларуси принесло ощутимые результаты:
- Значительное снижение брака литья по неметаллическим включениям: Благодаря "сифонной" разливке в форму поступает только чистый металл, что резко сокращает количество дефектных отливок.
- Улучшение качества продукции: Повышение чистоты металла и стабильность его температуры позитивно сказались на механических свойствах и внешнем виде конечных изделий.
- Оптимизация производственных процессов: Упрощение обслуживания ковшей за счет использования шаблонов для футеровки позволило сократить время простоев и повысить общую производительность.
- Экономия ресурсов: Сохранение температуры металла уменьшило потребность в дополнительном подогреве и позволило более эффективно использовать энергию.
Выгоды для клиента: Экономическая эффективность и повышение конкурентоспособности
Использование чайниковых ковшей от БЭМЗ обеспечило литейным предприятиям Беларуси следующие ключевые выгоды:
- Прямая экономия: Сокращение процента брака привело к снижению потерь сырья и энергии, а также уменьшению затрат на переработку бракованной продукции.
- Повышение производительности: Ускорение процессов разливки и обслуживания ковшей способствовало увеличению объема выпускаемой продукции.
- Улучшение репутации: Производство высококачественных отливок без дефектов усилило доверие клиентов и укрепило позиции предприятий на рынке.
- Технологическое преимущество: Внедрение передовых технологий позволило предприятиям получить конкурентное преимущество перед другими участниками рынка.