Публикации »

Производство окрашенных листов, лент и изделий из алюминиевых сплавов с высокой добавленной стоимостью

До сих пор загрузка мощностей российских перерабатывающих предприятий алюминиевой отрасли не превышает в настоящее время 45%. В то же время, различные виды алюминиевой продукции поставляются из-за границы.

Импорт не дает полностью загрузить простаивающие мощности, вытесняет с рынка отечественных производителей, делает импортозависимой российскую экономику, что при неустойчивости курса рубля создает крайне опасную ситуацию — в случае возникновения мирового кризиса экономика России принимает на себя основной удар, будучи зажатой в экспортно-импортные клещи. По прогнозам ОК Русал, в 2011 году объем ввоза алюминиевых изделий может расшириться до 230 тыс. т, то есть до предкризисного уровня. Это случится, если не будут приниматься меры по защите внутреннего рынка алюминийсодержащих изделий. Их отечественное производство тогда составит 725 тыс. т. Если же со второй половины2010 г. будут приняты защитные меры, то доля импорта снизится с 24 до 12% и составит 115 тыс. т, а объем производства алюминийсодержащих изделий достигнет 840 тыс. т.”

Не совсем понятно, каким образом можно защитить российский рынок от импорта тех алюминийсодержащих продуктов, которые или вообще не производятся в России, или производятся в недостаточных для рынка объемах, или производятся с использованием давно устаревших и неэффективных технологий и оборудования. Анализ структуры и видов импортируемых продуктов показывает, что около половины всего объема импорта составляют изделия из предварительно окрашенной алюминиевой ленты (композитные фасадные панели, ролевые шторы, жалюзи, подвесные потолки, окрашенная лента в рулонах и т.п.). По нашему мнению, наиболее эффективным способом защиты российского рынка алюминийсодержащих продуктов является освоение производства в России тех продуктов, которые в настоящее время импортируются. При этом крайне важным условием является обеспечение конкурентных цен на продукцию, что может быть достигнуто использованием эффективных технологий и оборудования для производства этой продукции, применение которых обеспечивает снижение производственных издержек.

Еще одно важное обстоятельство заключается в том, что применение в производстве плоского проката технологий непрерывного литья и прокатки практически на 100% может использоваться лом алюминиевых деформируемых сплавов. Об этом свидетельствует опыт некоторых зарубежных компаний, о котором пойдет речь ниже.

В 50-х годах прошлого века компания Hunter Douglas, Голландия, разработала уникальную и использующуюся до сих пор технологию получения ленты из лома алюминиевых сплавов для последующей окраски и переработки в готовые изделия типа подвесных потолков, штор, жалюзей и другой продукции. Для получения плоской заготовки сечением 20х300 мм используется траковая литейная машина собственной конструкции. Каждый трак имеет свою систему охлаждения,

 

охлаждающая вода подается и отводится через коллектор, производительность около 6 тонн в час. Условия охлаждения и затвердевания расплава в рабочей зоне обусловливают получение благоприятной для последующей горячей и холодной прокатки структуры алюминиевого сплава с содержанием примесей до 4%. Таким образом, обеспечивается возможность использования в качестве сырьевых материалов до 100% лома деформируемых сплавов. Немаловажное значение имеет определенное соотношение содержания примесей железа, кремния, магния. Известно, что алюминиевый сплав с высоким содержанием, в особенности, железа, имеет низкую коррозионную стойкость, однако этот фактор не имеет значения, поскольку вся получаемая лента окрашивается. Полученная в литейной машине полоса режется на длину40 м. и передается в печь гомогенизации, после чего прокатывается в горячую до толщины 2 –3 мми сматывается в рулон. После холодной прокатки до толщины 0.3 –0.5 мми необходимой термообработки лента передается на машины непрерывной окраски и далее на участки производства готовой продукции. Общий объем переработки вторичных сплавов составляет около 30 тыс. тонн в год.

Продукция фирмы Нunter Douglas составляет в последние 20 лет 5 – 10% российского импорта алюминийсодержащих продуктов.

Благодаря использованию в качестве сырья лома и отходов алюминиевых деформируемых сплавов, применению эффективной технологии переработки и производства продукции с высокой добавочной стоимостью фирма Hunter Douglas успешно конкурирует на мировом рынке.

Очень интересен и полезен опыт крупномасштабного вовлечения вторичных алюминиевых деформируемых сплавов в производство продукции с высокой добавочной стоимостью компании BANCOLOR S.L., Испания.

К настоящему времени компания имеет много относительно небольших предприятий по производству конечной продукции с использованием алюминиевой окрашенной ленты и головное предприятие по производству широкой (до1250 мм) окрашенной ленты толщиной 0.3 –2.0 мм., расположенное вблизи г. Валенсия. Конечной продукцией компании являются гнутые профили различного назначения (в основном, для строительства), ролевые шторы, жалюзи, композитные панели и т.п.

История компании начиналась с производства гнутых профилей и изделий, главным образом, из предварительно окрашенной алюминиевой и стальной ленты. Относительно небольшая фирма, благодаря использованию рациональных аппаратурно-технологических и организационных схем развития, превратилась за последние 15 лет в крупного производителя и успешного конкурента на европейском рынке продуктов на базе окрашенной алюминиевой ленты. Компания производит продукцию также с использованием стальных покупных лент, что позволяет расширить номенклатуру товарной продукции из предварительно окрашенных металлических лент.

При производстве алюминиевых полуфабрикатов расширение и техническое перевооружение мощностей часто производится за счет покупки использованного оборудования и его модернизации. При этом капитальные затраты не менее чем на 40% ниже, чем при закупке нового оборудования, а срок окупаемости проекта сокращается на 50%. На примере фирмы Bancolor S.L. можно видеть, как

 

маленькая фирма может оптимальным образом использовать свои капиталовложения и конкурировать с крупными компаниями, которые задают цены на рынке.

В1988 г. фирма, специализирующаяся на производстве строительных товаров для интерьеров и фасадов зданий, решила организовать собственное производство алюминиевой ленты с покрытием и стальной ленты с оловянным покрытием. Фирма, получившая название Bancolor, купила подержанную линию для нанесения покрытия на алюминиевую ленту рулонным способом шириной610 мм.

В1994 г. производительность составила 1100 т, в 1997 – 11000 т. Большая часть продукции фирмы идет на производство композитных фасадных панелей. В1995 г. Bancolor купила две подержанных линии окраски ленты шириной1320 мму фирмы Marwais Steel (США). Линия была модернизирована и введена в эксплуатацию в1998 г. Общая производительность завода после этого достигла 30000 т/год. На заводе имеются также установки для очистки воды и воздуха, которые удовлетворяют требованиям европейских стандартов.

Первоначальная скорость нанесения покрытия составляла 122 м/мин. В настоящее время технологическая скорость для производства панелей составляет110 метровв минуту. На линии может наноситься покрытие на ленту толщиной от0,20 ммдо1,62 мм из полиэфира, кайнара, полиамида и других составов. Внутренний диаметр рулона406 мм, максимальный вес2700 кг.

Производительность этой линии по производству тонкой ленты для производства панелей, применяемых в строительстве для оформления потолков и других назначений, составляет 12000 т/год при средней толщине алюминиевой ленты0.4 мм.. Скорость второй линии шириной1320 ммсоставляет 45 м/мин. Производительность по стальной и алюминиевой ленте, применяемой для производства строительных товаров, составляет около 180000 т/год.

Фирма Bancolor решила модернизировать эту линию в Испании, используя местные средства и собственный опыт, полученный при эксплуатации линии шириной610 мм. Для этого потребовалась новая электронная аппаратура, средства управления, обновление химического покрытия и новая сушильная печь.

Внутренний диаметр рулона508 мм, максимальный вес9000 кг. На линии можно обрабатывать алюминиевую ленту толщиной от0,20 ммдо 1,60 мм, шириной до1320 ммили стальную ленту толщиной от0,25 ммдо1,27 мм.

Обе линии снабжены автоматизированными системами управления и обработки информации, позволяющими оптимизировать управление процессом. Была установлена система, контролирующая качество продукции по всем параметрам в соответствии с жесткими стандартами: соответствие цвета, способность к вытяжке, адгезия пленки, твердость пленки, стойкость к воздействию растворителя.

Завод производит алюминиевую ленту и стальную ленту с гальваническим покрытием в рулонах в соответствии со стандартом ISO 9002. Фирма является членом Европейской Ассоциации Coil Coaters. Обе линии могут работать в двух режимах и использовать любые покрытия кроме тефлона.

Наибольший объем производства приходится на долю алюминиевой ленты 3005Н46 толщиной, используемой для производства панелей. Для этой продукции, пользующейся большим спросом, необходима высокая прочность и способность к вытяжке. Для обеспечения твердости внешнего слоя используется полиамидное покрытие. Покрасочный валик покрывают полиуретановой пеной с целью изоляции и придания дополнительной жесткости.

 

При окрашивании в стандартном наборе используется более 200 тонов, кроме того, дополнительно нужные тона подбираются по требованию заказчика. Кроме того наносится покрытие, имитирующее текстуру дерева.

В апреле1999 г. фирма приняла стратегическое решение: углубить интеграцию и организовать собственное прокатное производство алюминиевой ленты. Старый керамический завод был переоборудован в новый завод по производству алюминиевого проката. На заводе используется установка непрерывного литья Hazelett, из которой плоские заготовки толщиной19 ммподаются непосредственно на трехклетьевой стан тандем горячей прокатки.

Bancolor - первый завод в Европе, на котором эксплуатируется установка непрерывного литья и прокатки алюминиевой ленты фирмы Hazelett Strip-Casting Corporation. В результате компания Bancolor получила значительный экономический эффект. По расчетам, расходы Bancolor на переработку алюминия от шихты до получения рулона составят около 60% от средних на аналогичное производство в США. Кроме того, за счет использования при подготовке сплавов большой доли вторичного металла (около 80 – 90%) себестоимость готовой продукции в среднем на 40 – 50% ниже, чем при использовании первичного алюминия. Это позволяет фирме успешно конкурировать с крупными компаниями – производителями алюминиевого проката в Европе.

За счет получения тонкой ленты (1,4 мм) на выходе стана горячей прокатки количество проходов холодной прокатки сокращается. Благодаря использованию оборудования и технологии непрерывного литья и прокатки сокращаются внутрипроизводственные запасы, время выполнения заказов. Количество отходов также сокращается. Установки Hazelett дают возможность обрабатывать различные сплавы: 1100, 1350, 3105, 3004, 3005, 6061, 8011, полученным, в основном, из лома и отходов деформируемых сплавов. По качеству поверхности применительно к нанесению лакокрасочного покрытия лента приближается к получаемой на традиционном реверсивном стане горячей прокатки слитков.

Годовая производительность агрегата непрерывного литья и прокатки с головной литейной машиной шириной1320 ммсоставляет около 100000 т проката с установкой плавильной печи и миксера соответствующих параметров. К настоящему времени производительность участка непрерывного литья и горячей и холодной прокатки составляет 30000 т/год.

Компания Hazelett производит и поставляет широкую гамму литейных машин на ширину отливаемой алюминиевой полосы от 800 до2000 мм, а также машины для литья квадратной медной заготовки для прокатки проволоки. Минимальная толщина ленты после горячей прокатки составляет 1,4 мм. Bancolor закупил три клети из семи бывшего в употреблении стана горячей прокатки стали шириной1676 мму фирмы Dofasco (США) и произвел их реконструкцию на горячую прокатку в Испании. Бывший в употреблении четырехвалковый стан холодной прокатки шириной1320 ммфирмы Hunter реконструирован в Испании с целью увеличения производительности. На этом стане получают ленту толщиной0,20 мми шириной1250 мм, он снабжен также новой системой регулирования планшетности ленты и электронным оборудованием.

Поставку использованного оборудования и координацию работ осуществляли фирмы H.E.PhippsCo.Inc Metals и Recycling Corporation.

 

Bancolor в настоящее время располагает современной производственной системой, гарантирующей высокое качество готовой продукции и имеет три линии окраски алюминиевой ленты общей производительностью 42 тыс. тонн в год.

Наиболее выгодными в коммерческом плане видами продукции с использованием окрашенной алюминиевой ленты являются широко известные на российском рынке ролевые шторы и композитные панели для изготовления вентилируемых фасадов и отделки интерьеров зданий.  

Компания Bancolor S.L., как и Hunter Douglas, является крупным производителем и успешным конкурентом на европейском рынке продукции из окрашенной алюминиевой ленты таким известным крупным компаниям, как Alcoa, Alcan, Alunorf, выпускающим аналогичную продукцию из первичного алюминия.

Несмотря на технологические и организационные отличия в деятельности компаний Bancolor S.L. и Hunter Douglas, имеются во многом общие и основные обстоятельства, обусловливающие коммерческую стабильную успешность.

Стратегия развития производства.

 

Обе компании начинали свою деятельность как небольшие фирмы по производству изделий с использованием гнутых профилей из покупной окрашенной алюминиевой (для Bancolor также стальной) ленты. По мере накопления капитала на следующем этапе развития приобретались линии окраски покупной ленты, и, наконец, оборудование для производства собственной ленты. То есть, развитие и укрупнение компаний осуществлялось на всех этапах с одновременной реализацией товарной продукции, что позволяло осуществлять необходимые инвестиции в расширение и создание полного металлургического цикла производства. Применение технологически и экономически эффективного оборудования, позволяющего использовать в качестве сырья для производства окрашенной ленты лом и отходы деформируемых сплавов.

Условия высокоскоростного охлаждения расплава в зоне затвердевания на литейных машинах Hunter Douglas и Hazelett позволяют производить ленту с необходимыми технологическими и служебными свойствами на базе ломов и отходов деформируемых сплавов с содержанием примесей до 4%. Это дает возможность снизить себестоимость ленты на 40 – 50% как за счет использования оборудования непрерывного литья и прокатки, так и за счет вовлечения в производство проката вторичных алюминиевых сплавов. Сравнение традиционной технологий производства горячей прокаткой слитков и непрерывным литьем и прокаткой показано на слайде 12. В качестве головной литейной машины в линии непрерывного литья и прокатки лент из вторичных сплавов могут также использоваться валковые литейные машины типа FATA HUNTER, Jumbo 3CM (слайд 13), однако особенности формирования полосы в процессе бесслитковой прокатки обусловливают ограничение содержания в сплавах примесей и компонентов до 2.5%.

 

Единственный недостаток ленты из вторичных сплавов – низкая коррозионная стойкость – нейтрализуется лакокрасочным покрытием всей производимой ленты. О проблемах вовлечения вторичных деформируемых сплавов будет сказано ниже.

Приобретение и использование бывшего в употреблении и реконструированного под собственные нужды дорогостоящего прокатного и окрасочного оборудования.

 

Это позволяет до 50% сократить объем инвестиций в создание производства по сравнению с новым оборудованием. В части укомплектования линии непрерывного литья и прокатки прокатными клетями услуги по организации приобретения и реконструкции оборудования оказывает компания Hazelett. В настоящее время существует много фирм, оказывающих подобные услуги применительно к оборудованию любого типа и назначения.

Выбор наиболее эффективных в производстве и реализации видов товарной продукции.

 

Основной продукцией компаний Bancolor S.L. и Hunter Douglas являются жалюзи, ролевые шторы, подвесные потолки, поставляемые в сборе под заказ, а также композитные алюмопластиковые панели для фасадов и отделки интерьеров.

С учетом действующих цен реализации этих продуктов, стоимости дополнительных материалов (красители, полистирол, полиэтилен) и производственных издержек доля алюминия в цене продуктов составляет около 4 – 5 тыс. долларов за тонну при себестоимости алюминиевого сырья с учетом сортировки и первичной обработки ломов и отходов 1.5 – 2,0 тыс. долларов за тонну. В России за счет “накруток” при реализации доля алюминия в цене продукции на 25 – 30% выше. На слайде 14 представлены примеры действующих в России цен на окрашенные алюминиевые листы и композитные панели.

Обеспечение стабильных по времени, объемам и химсоставу поставок лома и отходов алюминиевых деформируемых сплавов к плавильным печам заготовительного производства.

 

Организация поставок исходного сырья базируется на фьючерсных контрактах с фирмами, специализирующимися на сборе и первичной обработке лома и отходов (сортировка, дробление, обжиг, пакетирование) и осуществляющих свою деятельность на основе законодательства, регламентирующего порядок сбора и утилизации лома и отходов. Это обстоятельство особенно важно применительно к лому алюминиевых кабелей.

Организация рациональных логистических схем производства и реализации товарной продукции.

 

Производство окрашенной ленты в рулонах размещается в районе с хорошо развитым транспортом, наличием трудовых и энергетических ресурсов.

Окрашенная лента в рулонах транспортируется на небольшие предприятия по производству гнутых профилей и сборке готовых к реализации изделий, расположенных в местах их наибольшего сбыта и применения. В начале 90-х годов компания Hunter Douglas разместила в России 4 таких предприятия,

 

на которые поставлялась окрашенная лента в рулонах из Голландии, некоторые из них действуют до сих пор.

В России имеются все предпосылки для реализации всех отмеченных преимуществ новых технологических подходов в производстве плоского окрашенного проката из алюминиевых сплавов и изделий широкого ассортимента на его базе.

Наиболее сложной проблемой в России является организация сбора и переработки лома алюминиевых деформируемых сплавов. Некоторые российские фирмы, например, “РУСАЛИТ”, производят сортировку и раздельную переработку ломов различных типов, в том числе банок из-под напитков. Однако, действующее законодательство и стандарты не позволяют решить эту проблему в крупных масштабах.

C целью обеспечения возможности использования изложенного в настоящем докладе опыта крупномасштабного производства изделий с высокой добавленной стоимостью с использованием в качестве сырья лома и отходов алюминиевых деформируемых сплавов, эффективной замены импорта алюминийсодержащих продуктов в Россию, представляется целесообразным выполнить следующие организационно-технические мероприятия:

1.

Предоставлять лицензию на право сортировки, пакетирования и переплавки вторичных алюминиевых сплавов только предприятиям, располагающим необходимым аналитическим оборудованием и инженерно-техническими кадрами.

2.

Обязать через соответствующие законодательные акты сдачу собранного лома и отходов алюминиевых сплавов независимо от объема исключительно предприятиям, указанным в п.1.

3.

Разработать новую редакцию ГОСТ 1639—93, основные положения которого были бы приведены в соответствие с современной структурой ломообразования и современным технологиям сбора и переработки лома, в частности, лома деформируемых алюминиевых сплавов сплавов. Предусмотреть в новой редакции в силу идентичности химсостава отдельные позиции по таким вида ломов, как лом банок из под напитков, строительных профилей, объемы образования которых со временем будет существенно возрастать.

4.

Действующим некоммерческим организациям по переработке вторичных сплавов необходимо организовать создание научно-технического центра в составе ведущих специалистов предприятий ВЦМ, действующих научно-исследовательских и проектных организаций. Такой центр должен осуществлять разработку и организацию выполнения мероприятий отраслевого масштаба, изучение мирового опыта производства вторичных сплавов, координировать разработку новых технологий и проектов по заданиям предприятий, то есть выполнять те функции, которые в СССР выполнял ВНИИПВТОРЦВЕТМЕТ, ныне Донецкий институт цветных металлов в Украине.

В заключение можно сказать, что создать в Российской Федерации предприятие по производству окрашенной ленты из лома и отходов деформируемых сплавов и

 

изделий из нее с высокой добавленной стоимостью и высокой доходностью производства технически вполне реально. Для этого в РФ существуют необходимые проектные организации и специалисты-технологи, которые могут выдать на должном уровне задание на проектирование, разработать обоснование инвестиций, осуществить поиск в РФ и за рубежом необходимого оборудования с минимальными затратами на его приобретение, организовать строительство предприятия на условиях “под ключ”, обеспечить поиск и подготовку научно-технических кадров для обслуживания производства.

Применение высокоэффективных энергосберегающих технологий производства плоского проката, возможность использования вторичного алюминиевого сырья обеспечивает высокую прибыльность производства и стабильную конкурентоспособность продукции на мировом рынке.

М. З. ЛОКШИН, В. Г. БОРИСОВ (АЛЮСИЛ МВиТ)

Автор: М.З.Локшин
Дата: 18.05.2012
Журнал Стройпрофиль 97
Рубрика: металлические конструкции




«« назад