Проекты участников финального этапа НТТМ-2017

← К списку проектов

Проект
Разработка нового состава износостойкого чугуна
НТТМ-2017-0181 | Категория I

Автор:

Найданов Дмитрий Александрович

Шушан Антон Анатольевич

Научный руководитель:
Алябьева Олеся Евгеньевна
Организация:
Южно-Уральский государственный технический колледж,
Челябинская область, Челябинск
Цель работы
Работа над проектом была направлена на привлечение внимания к новаторству в металлургической отрасли.
Литейное производство в нашей стране не является привлекательным ни с точки зрения финансирования, с целью получения быстрой прибыли, ни с точки зрения связей с общественностью (как IT - технологии), по ряду причин, но мы глубоко убеждены, что продуманная деятельность в этом направлении, очень важна не только для экономики нашего региона, но и в целом для страны.
Очень важным является связь науки и производственного процесса, но не фиктивная, как это часто, к сожалению бывает, когда решаются надуманные проблемы, оторванные от реалий действующего производственного процесса, а решение проблем, с которыми производственники сталкиваются ежедневно.
Имеет огромное значение, то что благодаря мотивации по созданию такого рода проектов, становится возможным привлечение студентов колледжа, поскольку изучение теоретического материала и выполнение лабораторных работ, в рамках программы ФГОС не дает представления о реальной действительности существующей на наших предприятиях данного профиля г. Челябинска и области, где сущность производства "обнажена" подчас до технической вульгарности.
Проделанная работа имеет не только экономическое значение для группы предприятий компании ЮГК, но и определенную социальную значимость, поскольку благодаря прибыли полученной от данного проекта, станет возможным восстановление спортивной площадки около заводоуправления ООО "КЭВРЗ", что позволит отвлечь молодежь г. Коркино от дурных пристрастий к алкоголю и наркотикам, так как это распространенная проблема маленьких городов, когда молодежи из-за отсутствия развитой инфраструктуры попросту нечем себя занять, а также позволит разнообразить культурно-массовую деятельность коллектива ООО "КЭВРЗ".
Обзор предметной области
Для многих деталей машин, работающих в условиях истирания и ударных нагрузок важным эксплуатационным параметром является износостойкость.
Большое значение параметра долговечности имеет для деталей горно-обогатительного оборудования.
Актуальность работы обусловлена тем что, измельчение и процессы обогащения руд металлов, связано с необходимостью перемещения больших объемов пульпы, посредством работы грунтовых насосов. Процессы помола руды осуществляются в мельницах, внутренняя часть которых оформлена футеровочными плитами обычно отливаемыми из стали Гадфильда. Сталь Гадфильда наиболее распространенный, но не идеальный сплав для данного типа отливок.
В современной рыночной ситуации снижение времени простоя мельницы, даже на 2–3%, может экономически оправдать или превзойти сумму годовых затрат на замену футеровки мельниц. Существует ряд факторов, замедляющих процесс замены металлической футеровки мельницы, а значит, увеличивают время её простоя:
- большая масса футеровочных плит, решеток и лифтеров, создающая дополнительную сложность при их демонтаже и установке;
- большая травмоопасность при работе с тяжелыми деталями.
Поэтому время эксплуатации деталей насосов и футеровочных плит для мельниц имеет очень важное значение, и эта проблема до сих пор не решена на предприятии компании ЮГК г. Пласт. Рабочие детали насосов и футеровочные плиты отливаются на предприятии ООО "Коркинский экскаваторо-вагоноремонтный завод", отливки получали литьем из стали Гадфильда в песчано-глинистые формы.
Целью работы является получение нового состава износостойкого чугуна, обеспечивающего необходимые эксплуатационные характеристики для деталей, работающих в условиях абразивного износа, а также переход от стали Гадфильда для определенной номенклатуры отливок к новому составу износостойкого чугуна.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
- исследование влияния типа литейной формы на структуру и свойства износостойких чугунов;
- проведения статистического анализа плавок хромоникелевых чугунов;
- исследование структуры и свойств износостойкого чугуна нового состава разных плавок и его оптимизация.
Описание результатов проекта
Практическая значимость работы, определяется тем, что разработан новый состав износостойкого чугуна, который имеет более высокую эксплуатационную стойкость. Кроме того были выявлены определенные закономерности влияния типа литейной формы на структуру данных чугунов.
Результатом реализации проекта внедрения нового состава износостойкого чугуна для изготовления отливок стало:
- увеличение срока службы отливок работающих в условиях ударных нагрузок и абразивного износа предприятия ЮГК г. Пласт, с годовым экономическим эффектом свыше 1,1 млн. руб
Описание применимости
На обогатительных фабриках цветной и черной металлургии, горно-химического сырья эксплуатируются шаровые мельницы, песковые и грунтовые насосы, и другое оборудование.
В тяжелых условиях эксплуатации оборудования сроки службы футеровок шаровых мельниц составляют 3-6 месяцев, улит песковых и грунтовых насосов - 150-400 часов [3].
Данные детали изготавливались из стали Гадфильда (110Г13Л), замена данной стали износостойким чугуном нового состава, позволит увеличить сроки службы футеровок и бронелифтеров до 1,1 года, а деталей насосов до 800 часов. Эти данные были получены в лабораторных условиях на стандартных литых образцах, которые прошли все предусмотренные ГОСТом испытания на твердость, износостойкость, ударную вязкость, и соответствие заданному химическому составу чугуна новой марки. В ходе экспериментов и проведенного на их основе математического моделирования было подтверждено увеличение срока эксплуатации деталей практически в два раза, на основе этого был определен экономический эффект, по предварительным расчетам составивший 1,1 млн. руб.
Дальнейшее развитие проекта
Внедрение нового состава износостойкого чугуна было успешно проведено в литейном цехе ООО "КЭВРЗ", а затем продукция данного цеха была запущена в эксплуатацию на ЮГК г. Пласт, где сроки эксплуатации футеровочных плит уже превысили срок службы аналогичных плит отливаемых ранее из стали Гадфильда. Данная работа имеет значимость не только для ЮГК г. Пласт, но и множества других предприятий этой отрасли.

Информация предоставлена участником конкурса. Организаторы конкурса не несут ответственности за содержание информации о проекте.

← К списку проектов




Список всех проектов финального этапа с датами защиты

 

© Всероссийский конкурс научно-технического творчества молодежи НТТМ

E-mail: info@konkurs-nttm.ru