Автоматизированные производственные системы и технологии для металлургии

Image

О проекте

Руководитель
Юрьев Павел Олегович Заведующий лабораторией низкоуглеродной металлургии и энергетики
Направления
Цветная металлургия
Стадия
УГТ 1: Формулировка фундаментальной концепции и обоснование её полезности.
Партнёры
«РУСАЛ», потенциально — «Норильский никель»

РасЦвет: технологии для металлургии

СФУ разрабатывает технологии и оборудование для литейного передела и постлитейной обработки, которое позволяет заместить ушедших из России поставщиков и за счет новых решений выйти по ряду направлений на технологическое лидерство в мире в области цветной металлургии, в первую очередь для задач авиа- и ракетностроительной отрасли. 

Проект позволит с помощью технологических решений, продуктов, технологий обеспечить высокотехнологичные отрасли России (автомобиле-, судо-, авиастроение, космическую отрасль) материалами на основе алюминия и других цветных металлов.

Автоматизированные производственные системы и технологии для металлургии(1)

Направления

  • Разработка программно-аппаратного комплекса на основе электрохимического датчика для автоматизированного измерения концентрации Al2O3, что позволит повысить энергоэффективность электролизного производства на 5-7 % и получать алюминиевое сырье необходимого качества
  • Разработка технологий полунепрерывного литья алюминиевых сплавов твердой группы с ультразвуковой обработкой расплава с целью повышения выхода годного сплава для ракетно-космического машиностроения. Предполагается разработка нового стандарта литья твердой группы
  • Оптимизация технологий и разработка специализированной оснастки для постлитейной обработки сплавов цветных металлов с целью отработки технологий серийного производства специзделий
  • Аддитивные технологии металлами для машиностроения – печать крупногабаритных деталей и нестандартной продукции

Результаты 

  • Датчик концентрации глинозема для базового электролизного производства (к 2027 году)
  • Технологии и оборудования для ультразвукового, магнитогидродинамического воздействия с целью улучшения структуры сплавов и их свойств (повышения выхода сплавов 7ххх группы (7075) для РКТ и получения новых алюминиевых сплавов)
  • Линейка оборудования для участков штамповки из алюминиевых сплавов полуфабрикатов (к 2028 году)
  • Опытно-промышленный комплекс гибридного аддитивного производства, технологические регламенты аддитивной печати деталей на основе алюминиевых сплавов

Внедрение и коммерциализация

Главным потребителем новых технологий и изделий станут предприятия алюминиевой отрасли России: только компании РУСАЛ требуется более 1500 датчиков для измерения концентрации оксида алюминия для электролизеров (ожидаемый срок службы датчика — 3 года). С компанией заключен протокол о намерениях, Инновационно-технологический центр РУСАЛ предоставил часть литейного комплекса для отработки технологии ультразвуковой обработки расплава и передал университету опытные образцы сплавов.

Компания «Газпром» подписала договор на производство запорной арматуры методами штамповки.

Аддитивные технологии производства и/или ремонта крупногабаритных деталей на основе сплавов алюминия находятся в стадии разработки во всем мире и крайне востребованы в экономике. Существует масштабный заказ на технологии, оборудование и материалы 3D-печати металлами.

В рамках создаваемого ИНТЦ «Долина Менделеева» подписано соглашение с ГК Росатом и Курчатовским институтом, а также дорожная карта с РУСАЛом на создание опытного производства и сертификационного центра по аддитивным технологиям.

Решения на основе разработанной системы магнитогидродинамических технологий работы с алюминиевыми сплавами и механотермической обработки прутка позволили решить задачи обеспечения специальной кабельной продукцией авиастроения РФ, а производство проводов для Россетей повысило срок службы ЛЭП в два раза.

Автоматизированные производственные системы и технологии для металлургии(2)

Дополнительная информация

В СФУ на базе учебного корпуса создан мини-завод, полностью дублирующий передел в производстве изделий на основе сплавов цветных металлов, от литья до готовой продукции (крупногабаритных деталей машин). Ранее разработанные в СФУ технологии производства первичного алюминия позволили снизить выбросы электролизного производства Красноярского алюминиевого завода: фторидов на 43%, бензапирена — на 54%.