НАЗНАЧЕНИЕ И СОСТАВ ЗАВОДА

Металлургия — область науки и техники получения металлов из руд и других материалов с направленным изменением их химического состава, свойств, структуры и формы. Традиционно металлургию подразделяют на черную и цветную. Черная металлургия охватывает добычу, обогащение и окускование рудного сырья; коксохимическое производство, производство чугуна, стали, проката, труб, метизов; изготовление ферросплавов и огнеупоров; добычу и переработку нерудного сырья и вторичную обработку черных металлов. В основе производства металлов лежат технологические процессы, которые определяют облик предприятия (организации) — рудника, завода, комбината. Обычно строят предприятия, на которых осуществляются все основные процессы металлургии. Распространены горнорудные предприятия и металлургические с полным циклом или ориентирующиеся на использование в качестве сырья лома (электросталеплавильные, работающие на привозной заготовке), а также заводы по производству отдельных видов продукции (кокса, труб, метизов, огнеупоров и др.).

Металлургический завод (комбинат) — сложное многофункциональное предприятие, где взаимодействуют объекты основного технологического производства и обеспечивающие его вспомогательные службы и хозяйства, объекты и сооружения. К объектам основного производства металлургического комбината относятся цехи по изготовлению полупродукта или готовой продукции: агломерационные, коксохимические, доменные, сталеплавильные, прокатные и трубные. На коксохимических заводах это цехи по производству кокса и химический блок, на метизных — волочильные (проволочные), арматурные, собственно метизные и др., на трубных трубопрокатные, трубопрессовые, труболитейные и трубосварочные, цехи нанесения покрытий.

Вспомогательные хозяйства и службы должны обеспечить нормальное функционирование объектов основного производства. К ним относятся объекты и сооружения информационного сопровождения и обеспечения, внутризаводского транспорта, ремон тноинструментального хозяйства, энергообеспечения и электроснабжения, складирования сырья и материалов, экологические и другие службы обеспечения надзора и безопасности, административно бытовые корпуса, здания и помещения.

Во многих случаях при рассмотрении завода как системы иерархически выстраивают соподчиненный ряд: предприятие, производство (хозяйство), цех, отделение, участок; отдельный механизм, машина, установка, устройство, единица оборудования (в общем случае — изделие). Каждый термин ряда на разных заводах может пониматься поразному. Общеупотребительны понятия: коксохимическое, доменное, прокатное производства или ремонтное, энергетическое, электрическое, транспортное хозяйства. Эти производства (хозяйства) могут состоять из нескольких цехов. Но понятие производство предполагает возможность нескольких производств в составе одного цеха. Это же относится к отделениям и участкам.

Нежесткость определений иерархического ряда отражает техноценологические свойства Однако мы в дальнейшем по возможности однозначно будем использовать соподчиненность: завод, производство, цех, отделение, участок, единичное (далее неделимое) оборудование (техника), технология, материал, продукция, выброс (экологическое воздействие).

Основными объектами заводов металлургии являются производственные цехи, в которых изготовляется металлургическая продукция: промежуточная (добытая и обогащенная руда, кокс, чугун, выплавленный металл) и готовые изделия (прокат, трубы и метизы, товары народного потребления и попутные). Диверсификация производства. отражающая глобальные последствия вариофикации как явления увеличения количества новых видов продукции, ведет к появлению на металлургических заводах производств, лишь косвенно связанных с металлургией (например, холодильников и поэтому нами не рассматриваемых).

Современные цехи металлургического производства — сложные промышленные комплексы, успешная работа которых зависит от технических и технологических, информационных и организационных, экономических и социальных факторов. Решающее влияние на состав и экономические результаты работы современных цехов (при условии использования одинакового сырья и изготовления продукции заданного качества) оказывает технология производства. В каждом цехе реализуется конкретный технологический процесс, определяемый характеристиками исходного материала (сырья) и готовой продукции, уровнем техники и экологическими ограничениями.

Для обеспечения выпуска промышленной продукции современный цех оснащают комплексом технологического оборудования, позволяющим (в рамках зданий и сооружений) реализовать ту или иную технологию информационно и организационно обеспеченного производства (комплекс основного производства). В соответствии со структурой технологического процесса этот комплекс включает участки: складирования, контроля и подготовки исходного материала, его переработки, контроля и складирования готовой продукции, а также ее отгрузки. На этих участках установлены комплекты технологического оборудования, связанные системой межучастковой транспортировки. При нормальном функционировании комплекс основного производства должен обеспечивать: 1) выпуск продукции требуемого качества в заданных номенклатуре и объемах при минимальных отходах обрабатываемого материала и минимальных затратах на функционирование системы (расходах по переделу);
2) эффективную производительность труда, сочетаемую с нормальными условиями работы обслуживающего персонала и требованиями техники безопасности;
3) отсутствие (сверх нормированных) вредных выделений, как внутрицеховых, так и в окружающую среду (водный и воздушный бассейны).

Принятие проектного техникотехнологического (технетического) решения зависит от стадии проектирования. Рассмотрев назначение и состав производственных цехов металлургического завода, можно определиться, если так можно выразиться, с местонахождением проектировщика в иерархии отрасль — единичное оборудование, с необходимым для принятия решения объемом знаний

Металлургический завод занимает ключевое место в существующей иерархии: мировое производство черной металлургии; черная металлургия России (отрасль); подотрасль (лист, сорт, спец сталь, метизы, кокс и др.); предприятие (организация, комбинат, завод, фабрика); производство (доменное, сталеплавильное, прокатное и др.); цех; отделение; участок; единичное оборудование (машина, механизм и другая техника; единичная установка), единичная технология, единичный используемый материал (сырье), единичная продукция, единичный выброс (экологическое воздействие). Остановимся на единичном. На рис 1.8 приведен рабочий чертеж единичной продукции — профиля рельса, а на рис 1.9 уже рабочий чертеж узла — рольганга для присоединения трубопроводов смазки. Важно, что чертежи продукции (как и технологии) проектировщики, о которых идет речь (проектировщики заводов) не разрабатывают. Для них оборудование (например, силовой шкаф, рис. 1.10), технология, сырье и материалы — исходные данные. Что касается второго чертежа, то он уже разрабатывается на стадии рабочей документации (рабочих чертежей).

Но, подчеркнем, к этому времени основные решения по участку, например, аргонодуговой сварки труб (рис. 1.11), отделению, цеху уже приняты. Этот и ему подобные чертежи должны быть увязаны с другими. Есть высококвалифицированные инженерыпроектировщики, выполняющие, проверяющие и согласовывающие такие чертежи. Но это не уровень специалиста, определяю утверждают, что здесь требуется более высокая квалификация.

Завод может успешно функционировать при едином диспетчерском и ином управлении, возвращающем вероятностностатистические отклонения в ходе любого из производств к числовым (объемным — по выпуску продукции, временным — по протеканию процесса, расходным — по материалам и энергии) показателям, определенным первой научной картиной мира. С проектной же точки зрения важно, что проектируется. Необходимо соотносить любое техническое, технологическое и другое (технетическое) проектное решение с будущей эффективностью работы завода в целом. Проектировщика, принимающего техне тические решения по заводу в целом, называют главным инженером проекта (ГИП).

Что должен знать ГИП, принимая решения? На уровне завода (оценивая эффективность на этом уровне) — особенности того производства (состав цехов), на котором предполагаются действия; на уровне цеха — характеристику основных агрегатов, сооружений, установок, возможности технологии, качество поступающего сырья и материалов, требования к возможности изменения свойств продукции, особенности экологических воздействий.

Изложенное позволяет сформулировать правило, которое должен выполнять ГИП и которое может быть рекомендовано каждому специалисту: «Пять и ты посредине», т.е. во всех случаях для принятия эффективного решения необходимо владеть максимально полной информацией, соответствующей двум уровням вверх и двум вниз по приведенной иерархии.

Так, принимая решение по цеху, следует оценить последствия для данного производства и завода в целом и (одновременно!) для отделения, участка. Принимая решения по участку, мастер при эксплуатации, инженер при проектировании, руководствуясь паспортом или натурными замерами, должны определить все установочные и присоединительные размеры, проходы и подъезды, монтаж и организацию эксплуатации (словом, все, что требуют нормы и правила для данной единицы техники). Применительно к эксплуатации (и согласно теории технетики) следует идти дальше и знать устройство данного станка, порядок обслуживания, обеспечения его смазками и т.д. — для рабочего (инженера), т.е. преодолеть еще много иерархических ступеней. Для проектировщика единичная техника — далее неделимый элемент, который он породил (установил), предусмотрев все для его жизни и (что часто забывают, упускают из виду) последующей утилизации.

Настоящая книга ориентирована на подготовку ГИПов. На практике, конечно, на уровне завода или крупного комплекса решения принимают не только ГИП, но и заказчик, руководство проектного института, специалисты всех отделов. Поэтому книга ориентирована на специалистов проектировщиков широкого профиля, прежде всего проектировщиков технологического проектирования. Решения на уровне подотрасли (где строить стан 5000?) или для отрасли в целом (экспертные квоты) принимаются на других уровнях (департамент, министр, правительство), но никогда на одном.

В. А. Авдеев, В. М. Друян, Б. И. Кудрин, Основы проектирования металлургических заводов, М., 2002