ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Запрашиваемая технология

Разработка устройств и систем охлаждения для машин непрерывного литья заготовок

Классификация технологии

Энергосбережение., 3 технологический уклад, материалы.

Дифференциация технологии

- экспериментальное производство

Место технологии в межотраслевой цепочке технологического развития

Непрерывная разливка металла, получение слитка, первичное охлаждение слитка в кристаллизаторе, вторичное охлаждение

Направление последующего использования в производстве продукции

- создание промышленной собственности

Краткое описание заменяемого процесса или решаемой проблемы

Повышение качества непрерывных слитков является одной из основных задач технологии непрерывной разливки. Вследствие своеобразия процессов формирования слитка в различных подсистемах установок непрерывной разливки мероприятия, предлагаемые для улучшения качества металла, имеют свои особенности, связанные со спецификой процесса в области первичного и вторичного охлаждения. Важность правильной организации охлаждения слитка в кристаллизаторе определяется такими факторами, как низкие механические свойства металла в этом диапазоне температур, малая толщина оболочки слитка, значительные градиенты температуры как по толщине оболочки, так и вдоль ее поверхности в направлении вытягивания, а также минимальные возможности управления процессом. Для зоны вторичного охлаждения характерными факторами являются: значительная длительность процесса, соизмеримая со временем затвердевания, значительная пространственная протяженность, наличие и уровень термоциклирования в поверхностном слое, управляемость процесса охлаждения.

Получение бездефектного по теплофизическим основаниям слитка основано на реализации и соблюдении оптимальных условий охлаждения, которые определяются коструктивными и режимными параметрами систем охлаждения. Поэтому разработка разбрызгивающих устройств, определение режимов охлаждения, проектирование и оптимизация всей системы охлаждения, а также разработка алгоритмов и систем управления вторичным охлаждением являются актуальными задачами современной металлургии.

В настоящее время в системах вторичного охлаждения широкое распространение получили различные водяные форсунки, в основном плоскофакельного типа и водо-воздушные форсунки.

Плоскофакельные форсунки имеют значительные углы раскрытия струи по большой оси поля орошения и незначительные по малой оси. Они характеризуются высокими значениями и неравномерным распределением коэффициентов теплоотдачи в поле орошения. Использование этих форсунок связано с затруднениями при организации неинтенсивного "мягкого" охлаждения, необходимого для трещиночувствительных сталей, а также при регулировании охлаждения.

Применение в качестве хладагента водо-воздушной смеси позволяет повысить равномерность охлаждения, снизить его интенсивность, увеличить площадь поля орошения. Обеспечивая снижение расхода воды примерно в 2...3 раза по сравнению с чисто водяным охлаждением, водо-воздушное охлаждение требует повышения энергозатрат для производства и транспортировки одного из компонентов смеси - сжатого воздуха, расход которого в десятки раз превышает расход второго компонента - воды. Следует учесть, что к преимуществу водо-воздушных форсунок относят более широкие пределы регулирования режимов их работы, под которыми, однако, понимают пределы смешивания двух фаз хладагента. Для практики представляет интерес лишь диапазон устойчивых режимов истечения водо­воз душной смеси, который достаточно ограничен.

В связи с вышеизложенным возникла необходимость создания водяных форсунок с параметрами, сочетающими в себе достоинства плоскофакельных и водовоздушных форсунок.

Технико-экономическое обеспечение применения инновационной технологии

ОАО "НЛМК"- одна из крупнейших в мире металлургических компаний. Будучи предприятием с полным металлургическим циклом, НЛМК производит чугун, слябы, холоднокатаную, горячекатаную, оцинкованную, динамную, трансформаторную сталь и сталь с полимерным покрытием. Компания осуществляет поставки в 60 стран Европы, Южной и Северной Америки, Азии, Африки, Ближнего и Среднего Востока. НЛМК производит около 13% всей российской стали.

Финансовое состояние предприятия. За январь-июнь 2008 года выручка от продажи продукции ОАО «НЛМК» возросла на 31,1% по сравнению с соответствующим периодом 2007 года. Определяющим фактором стал рост цен на реализуемую металлопродукцию, как на внешнем рынке, так и на внутреннем.

Чистая прибыль Эмитента за 6 месяцев 2008 года возросла в 2,2 раза относительно величины прибыли, полученной в 1 полугодии 2007 года. Увеличение конечного финансового результата связано как с ростом прибыли от продажи продукции, работ, услуг, так и с получением более высоких доходов от участия в других организациях (дивидендов) за январь-июнь 2008 года в сравнении с тем же периодом 2007 года.

Рентабельность собственного капитала и общей величины активов.

За 6 месяцев 2008 года возросла эффективность использования собственного капитала и активов ОАО «НЛМК» по сравнению с аналогичным периодом 2007 года. По итогам отчетного периода на каждый рубль вложенных собственных средств чистая прибыль предприятия составила 44,4 коп. против 24,5 коп. за 6 месяцев 2007 года. Рентабельность общей величины активов повысилась с 22,2% до 36,2%.

Рентабельность продаж и коэффициент чистой прибыльности.

В 1 полугодии 2008 года по сравнению с 1 полугодием 2007 года увеличилась как выручка от продажи продукции (+31,1%), так и себестоимость проданной продукции, работ, услуг с коммерческими и административными расходами (+32,0%). Так как темпы роста были практически одинаковыми, то рентабельность продаж существенно не изменилась и составила 32,2% (32,7% - в январе-июне 2007 года).

Коэффициент чистой прибыльности Эмитента вырос с 27,2% до 45,4%. Увеличение коэффициента чистой прибыльности в 1 полугодии 2008 года объясняется более высоким уровнем чистой прибыли, полученной предприятием в отчетном периоде относительно 6 месяцев 2007 года.

Показатель оборачиваемости капитала (чистых активов).

В январе-июне 2008 года коэффициент оборачиваемости чистых активов эмитента изменился незначительно относительно уровня 1 полугодия 2007 года и составил 0,49.

Факторы, оказавшие влияние на изменение размера выручки от продажи эмитентом товаров, продукции, работ, услуг и прибыли (убытков) эмитента от основной деятельности.

В январе-июне 2008 года выручка от продажи продукции, работ, услуг эмитента возросла на 31,1% относительно 1 полугодия 2007 года.

Рост выручки от реализации продукции произошел за счет следующих факторов:

• повышения среднего уровня цен на реализуемую металлопродукцию (высокая степень влияния);

• роста объемов продаж (средняя степень влияния);

• изменения структуры продаж (малая степень влияния).

Одновременно на величину выручки оказало отрицательное воздействие снижение курса доллара США (средняя степень влияния).

Себестоимость проданной продукции за 6 месяцев 2008 года возросла на 32,0% относительно уровня 1 полугодия 2007 года. Повышение себестоимости реализации продукции вызвано следующими основными факторами:

• ростом цен на сырье, материалы (высокая степень влияния);

• увеличением объемов и изменениями структуры металлопродукции (средняя степень влияния);

• ростом расходов на оплату труда с отчислениями и расходов на продажу (средняя степень влияния).

Так как увеличение выручки от продаж в абсолютном выражении было более значительным по сравнению с ростом себестоимости реализации продукции, прибыль от продаж возросла относительно уровня прибыли за 6 месяцев 2007 года на 29,1%.

По состоянию на 30.06.2008 г. величина собственных оборотных средств возросла на 56% относительно соответствующего показателя на 30.06.2007 г. Это объясняется увеличением средств, направленных на финансирование оборотных активов за счет прироста собственного и приравненного к нему капитала.

Индекс постоянного актива.

В 1 полугодии 2008 года индекс постоянного актива практически не изменился по сравнению с 1 полугодием 2007 года и составил 0,79. Данная величина находится в пределах рекомендуемого значения индекса постоянного актива Кипа <=0,9.

Требования к энерго-, природо- и трудосбережению нового процесса

1. Коэффициент распыливания увеличивается примерно в 2 раза по сравнению с обычными форсунками.

2. Течение жидкости по твердой поверхности обеспечивает стабильность зоны столкновения потоков и параметров распыла жидкости. Форма истекающей во внешнюю среду струи определяется расположением и формой отверстий и формой поверхности между ними.

3. Наиболее используемые типы этих форсунок образуют струю с углами раскрытия 120... 130 градусов по большой оси и 30...40 градусов по малой, что обеспечивает создание значительной площади орошения, превышающей в 8... 10 раз площадь орошения плоскофакельных форсунок. Давление стабилизации струи при этом составляет 0,02...0,05 МПа, что в несколько раз меньше значений этого параметра для плоскофакельных форсунок.

4. Использование новой универсальной системы охлаждения приводит к существенному уменьшению количества и степени развития зон рекристаллизации в поверхностном слое слитка за счет более равномерного его орошения. Это приводит к уменьшению степени пораженности поверхности непрерывного слитка сетчатыми трещинами, количество которых уменьшилось в 2...3 раза по сравнению с базовыми условиями охлаждения.

5. Использование такой системы охлаждения приводит также к уменьшению количества продольных трещин и степени их развития, характеризуемой длиной этих дефектов.

6. Разработанные с помощью предложенной методики проектирования системы охлаждения за счет более равномерного орошения поверхности слитка, уменьшения амплитуды термоциклирования в его поверхностном слое в ЗВО, а, следовательно, вследствие уменьшения термоструктурных напряжений, приводят к улучшению качества поверхности слитка в отношении поверхностных трещин.

7. Моделирование и предложенная методика анализа способов управления вторичным охлаждением непрерывного слитка при динамических условиях разливки позволяют выбрать способ управления подачей охладителя для конкретных технологических требований, а разработанный алгоритм управления обеспечит сохранение оптимальных условий охлаждения в переходные периоды.

Стадия и уровень разработки

- Опробованная в производственных условиях технология (под ключ)

Предполагаемые инвестиции

0,900 млн. руб.

Срок окупаемости (в месяцах)

Срок действия запроса (в месяцах)

12

Дата поступления материала

01.12.2008