74 / 2 (75), 2014 УДК 669 .74 .21 Поступила 15.04.2014 А. и. РожКов, е. с. овчиННиКов, о. М. гРуДНицКий, в. в. НиКолАев, А. в. ФеКлисТов, оАо «БМЗ – управляющая компания холдинга «БМК» современное состояние и ПерсПективы развития оБесПеЧения ноЖами Пресс-ноЖниЦ рс-1200 в холдинге «Белорусская металлургиЧеская комПания» описана система комплектации ножами пресс-ножниц Рс-1200 в холдинге «Белорусская металлургическая ком- пания». The system of kitting by knifes of press scissors RS-1200 in holding «Belarusian metallurgical company» is described. Для подготовки металлолома перед загрузкой в печь используются пресс-ножницы, которые ру- бят металлолом на куски нужной величины . В ка- честве рабочего инструмента для пресс-ножниц применяются сменные ножи . Их стойкость оцени- вается обычно показателем количества (массой) порезанного металла (переработанного лома) в тон- нах, приходящегося на одну смену режущей кром- ки ножей . Например, одна кромка ножа (пресс- ножницы с усилием реза 1000 т) рассчитана в сред- нем на 1,5–2,0 тыс . т лома, но благодаря загрузке материала таким образом, что сначала режется тонкостенный лом, потом по мере затупления но- жей более тяжелый, удается продлевать срок служ- бы ножей до 2,5–2,7 тыс . т . В странах СНГ ножи для холодной резки из стандартных инструментальных марок сталей про- изводят около 20 фирм . Хорошо известны такие фирмы, как ООО «СТАРКРАНД», ЗАО «СИМ», «Сервис-СТМ» (г . Москва), ООО «Туллэнд» (г . Хим- ки), «Станки и инструменты» (г . Санкт-Петербург) и др . Некоторые фирмы объединяются с иностран- ными специализированными фирмами . Например, Горьковский металлургический завод сегодня вы- пускает до 10% ножей для резки металла и плани- рует с фирмой WIJAG совместное производство ножей с контролем до 70% российского рынка . В России основными поставщиками ломопе- рерабатывающей техники являются иностранные фирмы: Metso, Akros, ATM, Sierra и др . Стойкость их ножей существенно выше, чем стойкость и ка- чество ножей российских производителей . Часто на практике отмечаются повышенный расход ин- струмента на тонну обрабатываемого металла, большой разброс в сроках службы при упрочне- нии по одинаковым режимам, выбраковка из-за местного износа, скола, а также излом ножей . Наи- более выгодные коммерческие предложения – со- четание цены и качества поступают от фирмы ATM, которая планирует открыть представитель- ство в Москве и организовать совместное произ- водство по изготовлению ножей . Сегодня ножи для порезки лома фирмы ATM отличаются высо- кой стойкостью и относительно невысокой ценой . В связи с неконкурентоспособностью отечествен- ного режущего инструмента в России сняты тамо- женные ввозные пошлины на оборудование по ло- мопереработке ведущих иностранных фирм и про- изводство сменных ножей отечественными произ- водителями существенно снижается [1] . В копровом цеху Белорусского металлургиче- ского завода ситуация несколько иная . При пуске копрового цеха в 1984 г . были установлены четве- ро пресс-ножниц РС-1200 (пресс-ножницы с уси- лием реза 1200 т) . Изменение качества металлоло- ма привело к тому, что двое пресс-ножниц демон- тировали, а двое оставили . Для порезки металло- лома достаточно одних пресс-ножниц, но для предотвращения остановок в случае ремонтов или поломок оставили двое . Поэтому пресс-ножницы загружены не на 100%, они работают по несколько часов в смену, не требуется срочная замена ножей, требования к стойкости ножей не столь высоки по сравнению с тем случаем, когда ножницы работа- / 75 2 (75), 2014 ют непрерывно . Из этого следует, что требования к ножам в копровом цеху БМЗ гораздо «мягче», чем на других предприятиях . Нож представляет собой прямоугольный параллелепипед размером 304×180×90 мм с двумя круглыми отверстиями для крепления . Копровый цех заказывает ножи как у предпри- ятий, входящих в холдинг «Белорусская металлур- гическая компания»: ОАО «Завод «Легмаш» и ОАО «Коб ринский инструментальный завод «СИТОМО», так и у сторонних организаций . Такая политика позволяет максимально загрузить свои производ- ственные мощности и поддерживать конкурент- ную обстановку между производителями . В табл . 1 приведена сравнительная стойкость ножей различ- ных производителей . При этом незначительное удорожание ножа приводит к значительному сни- жению удельной стоимости порезки тонны ме- талла . Для производства ножей в Республике Бе- ларусь используются стали марок 30ХСНВФА и 5Х2МНФ (Ди-32) . Марки сталей, из которых де- лаются импортные ножи, неизвестны, поэтому был сделан анализ их химического состава . В табл . 2 приведены результаты определения химического состава ножей немецкого производства, в табл . 3 – российского производства . Т а б л и ц а 1 . Сравнительная стойкость ножей различных производителей Страна-производитель Стойкость ножей ч т Германия 1 072 26 400 Россия 365,75 8 829,7 Республика Беларусь 487 6 334 а б Рис . 1 . Микроструктура образца ножа производства Германии х1000 Т а б л и ц а 2 . Результаты определения химического состава ножей Германии Наименование Массовая доля химических элементов, % C Si Mn P S Cr Ni Cu Аl Mo V Образец ножа производства Германии 0,46 0,26 0,61 0,013 0,004 1,38 3,72 0,14 0,010 0,77 0,45 Сталь 38ХН3МФА 0,33– 0,40 0,17– 0,37 0,25– 0,50 ≤0,025 ≤0,025 1,20– 1,50 3,00– 3,50 ≤0,30 – 0,35– 0,45 0,10– 0,18 сталь конструкционная легированная; использование в промышленности: наиболее ответственные тяжелонагруженные детали, работающие при температурах до 400 °С Сталь 45ХН2МФА 0,42– 0,50 0,17– 0,37 0,50– 0,80 ≤0,025 ≤0,025 0,80– 1,10 1,30– 0,80 ≤0,30 – 0,20– 0,30 0,10– 0,18 сталь конструкционная легированная; использование в промышленности: торсионные валы, коробки передач и другие нагруженные детали, работающие при скручивающих повторно-переменных нагрузках и испытывающие динамические нагрузки Т а б л и ц а 3 . Результаты определения химического состава ножей России Наименование Массовая доля химических элементов,% C Si Mn P S Cr Ni Cu Аl Mo V Образец ножа производства России 0,31 1,04 0,41 0,021 0,006 10,00 0,71 0,15 0,026 1,89 0,65 76 / 2 (75), 2014 Как видно из табл . 2, к химическому составу образца ножа немецкого производства подобрать точного аналога не удалось . Наиболее близка по содержанию легирующих элементов сталь марки 38ХН3МФА, а по содержанию углерода – сталь 45ХН2МФА . Твердость – 50 HRC . Микроструктура ножа производства Германии (рис . 1) представляет собой реечный (дислокаци- онный) мартенсит, т . е . кристаллы мартенсита представляют собой тонкие рейки, вытянутые в одном направлении (сосредоточения параллель- ных друг другу реек образуют пакеты), а между собой рейки разделены тонкими прослойками остаточного аустенита . Поиск аналогов материала ножа, соответству- ющего полученным результатам химического ана- лиза, в марочниках и программе WinSteel резуль- татов не дал . Твердость исследуемого образца ножа состав- ляет 43 HRC . Микроструктура образца ножа про- изводства России представляет собой мартенсит (рис . 2) . Термообработка ножей при их производстве на ОАО «Завод «Легмаш» (г . Орша) ведется по техно- логии, разработанной кафедрой Московского госу- дарственного вечернего металлургического инсти- тута . Заготовка нагревается с печью до 880–900 °С . Время нагрева и выдержки составляет 5 ч . Далее заготовку подогревают до 950 °С и проводят за- калку в воду . Охлаждение ниже 100 °С . Отпуск при температуре 180–200 °С в течение 6–7 ч . Многолетний опыт работы показывает, что подобная технология приводит к образованию трещин на плоской поверхности ножей (рис . 3), на торце ножей (рис . 4) или в зоне отверстия (рис . 5) . а б Рис . 2 . Микроструктура образца ножа производства России а б Рис . 3 . Трещина на плоской поверхности ножа: a – трещина при визуальном осмотре; б – трещины при увеличении 24 / 77 2 (75), 2014 Это приводит к тому, что практически все ножи, изготовленные по описанной выше техно- логии, выходят из строя по причине образования сквозных трещин по оси отверстий . Ножи россий- ского производства выходят из строя по двум при- чинам: износ режущей кромки и трещины . Ножи немецкого производства выходят из строя только по причине износа рабочих кромок . Вместе с тем, прочность немецких ножей оказалась избыточной . В случае попадания негабаритного лома немецкие ножи выламывают крепежные болты, ломают пресс-ножницы, но сами не трескаются . Описанная выше система комплектации ножа- ми пресс-ножниц РС-1200 работает достаточно эффективно, вместе с тем, имеет некоторые недо- статки . Изготовители ножей закупают поковки на стороне, как результат, их слаженная работа, и ка- чество ножей зависит от поставщика поковок . У производителей металла достаточно большие объемы минимальной партии, что приводит или к долгому ожиданию, когда у производителя на- берется портфель заказов, или приходится заку- пать партию металла, которая долго лежит на складе . Стойкость ножей зависит от качества по- ковок . Так, при замене одного поставщика на дру- гого стойкость ножей снизилась с 10 до 1,5 тыс . т . У вышедшего из строя ножа в негодность прихо- дят только режущие кромки, остальной металл вполне годен . Поэтому планируется разработать технологию переплава отработанных ножей в но- вые заготовки, из них делать поковки для следу- ющих ножей . а б Рис . 4 . Трещина на торце ножа: а – трещина при визуальном осмотре; б – трещина при увеличении 24 а б Рис . 5 . Трещины в зоне отверстия Литература 1 . Ножи для резки металла / А . Б . Стеблов, Д . В . Ленартович, Е . И . Понкратин . http://www .liton .su/index .php/lib/articles/ instrumentalnye-stali/112-nozhi-dlya-rezki-metalla-steblov-lenartovich-ponkratin .