LI. évfolyam 1. szám (168) Kézirat lezárva: 2013. március
ISD DUNAFERR MÛSZAKI GAZDASÁGI KÖZLEMÉNYEK A szerkesztőbizottság: Bocz András Bucsi Tamás Cseh Ferenc Gyerák Tamás Kopasz László Kozma Gyula László Ferenc Lontai Attila Lukács Péter PhD Orova István Rokszin Zoltán Szepessy Attila Tarány Gábor Főszerkesztő: Dr. Szücs László Felelős szerkesztő: Jakab Sándor Olvasószerkesztő: Dr. Szabó Zoltán Technikai szerkesztő: Kővári László Grafikai szerkesztő: Késmárky Péter Rovatvezetők: Felföldiné Kovács Ágnes Hevesiné Kővári Éva Szabó Gyula Szente Tünde
TARTALOM Szente Tünde Egy tudományos folyóirat metamorfózisa Metamorphosis of a Scientific Journal Bak János, Fáczán János, Katona József Léptetőgerendás izzítókemence és a II. sz. tolókemence hőmérlegének összehasonlítása Comparison of Heat Balances of the Walking-Beam Heating Furnace and the Pusher-Type Furnace No. 2 Réger Mihály, Alfred Ender, Józsa Róbert A szekunder üstmetallurgiai salak viszkozitási problémái az ISD Dunaferr Dunai Vasmű Zrt.-ben Viscosity Problems of Secondary Ladle Metallurgy Slag at ISD Dunaferr Co. Ltd.
3
10
17
Réger Mihály, Verő Balász, Csepeli Zsolt, Józsa Róbert, Kelemen Tibor, Szabó Zoltán A támgörgő-beállítás szerepe a folyamatosan öntött acélbrammák középvonali dúsulásának kialakulásában 28 The Role of Carrying Roller Adjustment in Development of Centre-line Concentration in Continuously Cast Steel Slabs Horváth Ákos Az ónozói lemezgyártás rövid története a Dunai Vasműben The Short Story of Hot Tinned Strip Production at Danube Ironworks Csaba Attila Közlekedéspolitikák, koncepciók, közlekedési stratégiák, a Duna Stratégia és a magyar hajózás Transport Policies, Concepts and Strategies, the Danube Strategy and the Hungarian Shipping Józsa Róbert Szent Borbála Szakestély a Duna partján Saint Barbara Professional Party on the Danube Bank Szente Tünde Felfedező tudomány hete a főiskolán
36
38
50
52
ISD DUNAFERR MÛSZAKI GAZDASÁGI KÖZLEMÉNYEK Az ISD Dunaferr Dunai Vasmû Zártkörûen Mûködõ Részvénytársaság megbízásából kiadja a Dunaferr Alkotói Alapítány
Felelõs kiadó: Lukács Péter PhD, az alapítvány kuratóriumának elnöke Nyomdai elõkészítés: P. Mester Anikó HU ISSN: 1216-9676 A kiadvány elektronikus változatban elérhetõ a http://www.dunaferr.hu/08-media/mgk.html címen Nyomtatás: Innova-Print Kft. Felelõs vezetõ: Komornik Ferenc 2013
Szente Tünde *
Egy tudományos folyóirat metamorfózisa A Dunaferr Műszaki Gazdasági Közleményeket 1960ban hozták létre. A fél évszázados múltat maga mögött hagyó folyóirat története a hazai vaskohászat szerves része, a benne folyó műhelymunka egyedülállónak számít még ma is. Éppen ezért a lap történetének feldolgozása szakmatörténeti érdekesség.
Vajon kik és milyen céllal indították útjára a Dunaferr Műszaki Gazdasági Közleményeket, a Dunai Vasmű szakmai tudományos folyóiratát? Mindezt megtudhatjuk, ha kézbe vesszük az 1960. évi legelső számot, s az onnan következtethető összefüggéseket kiegészítjük az egykori mérnökök, Zsámbok Elemér és dr. Hauszner Ernő lappal kapcsolatos visszaemlékezéseivel. Az I. évfolyam 1. száma a Dunai Vasmű Műszaki Gazdasági Közleményei címen jelent meg 1960-ban, mint a Dunai Vasmű üzemi lapja. A Dunai Vasmű Igazgatósága és az Országos Magyar Bányászati és Kohászati Egyesület helyi csoportja adta ki. A Kiadóhivatal a Dunai Vasmű Igazgatóságán volt (Sztálinváros, Pf. 141. telefon: 52-52/14-11). A kiadásért Borovszky Ambrus felelt. A lap főszerkesztője Pilter Pál, szerkesztője Éles László. Megjelenik évente kétszer, június és december hónapban – olvasható a lap első számának impresszumában. A Dunai Vasmű vezetősége és az OMBKE vasműben dolgozó tagjai részéről 1959 őszén vetődött fel a gondolat, hogy a műszaki és gazdasági szakemberek részére lehetőséget kellene biztosítani a munkájuk során szerzett tapasztalatok és elméleti elgondolásaik publikálására. Az akkori műszaki értekezlet tagjai kapták Pilter Pál főmérnöktől a feladatot az időközi műszaki folyóirat indítására. A szerkesztésre felkért személyek által készített javaslat vállalati jóváhagyása után a lap első száma 1960 júliusában jelent meg (1. kép). A lapkiadást előkészítő csoport tagjai Éles László, Asztalos Tibor és Budai Tibor voltak. A célkitűzés szerint a lapnak nem volt szabad olyan zártnak lennie, hogy csak az úgynevezett szakmai témáknak biztosítson helyet, hanem minden olyan tanulmány, cikk jelenhessen meg benne, amelyet a szerkesztőbizottság a vállalat érdekeit szolgálónak ítél. A célkitűzésben szerepelt, hogy a Dunai Vasmű folyóirata társlapja legyen a Bányászati és Kohászati Lapoknak. Pilter Pál főszerkesztő és Éles László szerkesztő 1963-ig irányították a szerkesztőbizottság munkáját. A vasműtől a VASKUT-hoz, a Vasipari Kutató Intézethez történő távozásuk után a szerkesztőbizottság élére Répási Gellért és Réti Vilmos kerültek. A szerkesztésbe 1966-tól Vida Imre is bekapcsolódott. A felelős kiadó 1963-tól Závodi Imre volt, a következő évtől azonban ismét Borovszky Ambrus lett. Az 1970-es évek elején a vasmű gyártási technológiai vertikumának jelentős kiszélesedése következtében
The Dunaferr Technical Economic Publications journal was founded in 1960. The history of the journal leaving a half-centenary past behind is an organic part of the Hungarian ferrous metallurgy, and the workshop work within is considered unparalleled even today. For that very reason processing the history of the journal is of profession history interest.
szükségessé vált a szerkesztőbizottság bővítése. A Répási Gellért vezette szerkesztőség tagjai: Asztalos Tibor, Réti Vilmos és Szabó Ferenc. Cikkek jelentek meg az OMBKE és a vasmű közös szervezésű konferenciáiról, a vasműs történésekről, műszaki fejlesztésekről. A cikkek tartalma többször vita tárgyát képezte. Az elhangzott vélemények szerint 1. kép: Az első szám borítója a lap tartalmilag nagyon szórt, sokféle témakörrel foglalkozik, s egyes cikkek színvonala sem kielégítő. Ezek a vélemények részben indokoltak voltak. Az érdeklődés a lap iránt növekedett, ezért a kezdeti ezres megjelenést megemelték 1200 példányra. Az 1970-es évtized közepén a szerkesztési munka színvonalában jelentős visszaesés következett be, ennek köszönhetően a lap 1976-ban nem jelent meg. Szükségessé vált a szerkesztőbizottság újjászervezése. A folyóiratot 1977-től a Fejér Megyei Lapkiadó Vállalat adta ki, felelős szerkesztő Szamosi György, a szerkesztőbizottság tagjai: dr. Szabó Ferenc, dr. Répási Gellért, Réti Vilmos, Szabó Géza, Szalay Géza, Szegedi József. Az 1977-78. évi ideiglenes szerkesztőbizottság után az 1979-ben felállt csapat alapvető célkitűzésének tekintette a lap jó hagyományainak folytatását, ezért fokozottabban kívánta igénybe venni az OMBKE helyi szervezetének és ezen keresztül a Dunai Vasmű és a Miskolci Nehézipari Műszaki Egyetem Kohó- és Fémipari Főiskolai Kara szakembereinek segítségét. Az ily módon felállt szerkesztőbizottság tagjai: dr. Szabó Ferenc, dr. Répási Gellért, Zsámbok Elemér, Kővári László, Acél Gábor, Komlósy Antal, Pálvölgyi Henrik, Szalay Géza. A bizottság tagjai közül idővel Acél Gábor újságíró kilépett, Komlósy Antal elhalálozott. Dr. Répási Gellértet Bozsik Imre, őt pedig Szabó József váltotta. A folyóirat kapcsolata a Bányászati és Kohászati Lapokkal (BKL) kölcsönösen segítő jellegű volt. A BKL szerkesztésében bekövetkezett tartalmi és formai változások a vasműs lapnál is időszerűvé váltak. A megújulásra a termelési, gazdálkodási szféra átalakulása elegendő okot szolgáltatott.
* Szente Tünde, rovatvezető
ISD DUNAFERR Mûszaki Gazdasági Közlemények 2013/1.
3
A folyóirat cikkei Az 1967-től 1972-ig terjedő időszak elemzett cikkei nyomon követték a központi irányítási rendszerről való áttérést a nagyobb vállalati önállóság felé, s tükrözték a vállalati erőforrások hatékonyabb felhasználását célzó kezdeményezések szabadabbá válását. Az 1980-tól 1982-ig megjelent cikkeknél a kapitalista országokban bekövetkezett legújabb változásokkal kapcsolatos információk hazánkba időben késve érkeztek, s ennek következtében a hazai szerzők reagálása még váratott magára. Az 1989 és 1991 között megjelent – a hazai kohászat átalakulására vonatkozó – külföldi szerzők cikkei reálisan mutatták a nehézségeket, s körültekintő elemzésekben tárták fel azokat. A Dunai Vasmű piaci működésére való áttérésének szükségessége, lehetősége szintén publikálásra került. „A Dunaferr Dunai Vasmű Műszaki Gazdasági Közleményei olvasói köréből nyert információk szerint a lap cikkeiből nyomon követhetők mindazon fontosabb metallurgiai, technológiai, szervezési, szervezeti változások, a kutatásban, fejlesztésben elért eredmények, az automatizálásban, számítástechnikában alkalmazott módszerek, melyek a saját, illetve a kapcsolódó szakterületek legfrissebb eredményei terén való tájékoztatást megkönnyítik” – olvasható az 1991-ben végzett tartalomelemzés nyomán. A szakfolyóirat jövője szempontjából fontossá vált a szerkesztőbizottság kibővítése és fiatalítása. Horváth István vezérigazgató 1992. július 1.-jén hagyta jóvá a szerkesztőség összetételét: Dr. Szücs László felelős szerkesztő, Zsámbok Elemér olvasószerkesztő, Kővári László technikai szerkesztő, Szabó Gyula rovatvezető.
kéziratainak anyagaiból. Az évenkénti két-, háromszori megjelenés 1981-ig tartott, amikortól már évente négy számot készítettek, esetenként két számot összevonva (1-2, 2-3, 3-4. számokat). A Dunai Vasmű szervezetének decentralizálása, a nagyvállalati struktúra átalakítása – a Dunaferr Dunai Vasmű Részvénytársaság 1992. július 1-jével történő létrejötte szükségessé tette a Vállalati Tudománypolitikai Bizottság munkájának továbbfejlesztését, átalakítását. A Dunaferr Dunai Vasmű Részvénytársaság 1993-ban a szellemi kapacitás hasznosítására az értékes szellemi alkotótevékenység erkölcsi, anyagi elismeréséhez szükséges feltételek megteremtése és folyamatos biztosítása érdekében közérdekű célokat szolgáló, jogi személyként működő alapítványt hozott létre: Dunaferr Alkotói Alapítvány néven. A lap a vezérigazgatói Tanács 29/1994.08.16/4.4. sz. döntése értelmében a Dunaferr Alkotói Alapítvány kezelésébe került át. Ezen változás több kérdést is felvetett, többek között a szerkesztőség és a szerkesztőbizottság összetételének megváltoztatását, a lap funkciójának és tartalmának újrafogalmazását, a Dunaferr érdekeltségi rendszerébe tartozó médiában elfoglalt helyének és szerepének meghatározását. Ennek megfelelően a szerkesztőség összetétele: Dr. Szücs László felelős szerkesztő, Zsámbok Elemér olvasószerkesztő, Kővári László technikai szerkesztő, valamint a rovatvezetők: Szabó Gyula, Szente Tünde, Fülöp József, Mányi András. A lap továbbra is dokumentálta a Dunaferr csoport életével kapcsolatos műszaki, gazdasági, humán és szakmai egyesületi történéseket. Publikációs lehetőséget biztosított a Dunaferrnél dolgozó mérnököknek, közgazdáknak, humán és más szakembereknek, a vállalat sorsát befolyásoló külső és saját menedzsmentnek.
Az üzemtörténet-írás orgánuma A DMGK 1960 óta a vállalat olyan szellemi műhelye, amelyben nyomon követhetők a Dunai Vasműben végbemenő technikai, technológiai, gazdasági, gazdálkodási, szervezeti, működési változások, valamint az emberi tényező szerepe a vállalat életében, így forrásanyagul szolgál az üzemtörténet-íráshoz: — A Dunai Vasmű alapításának 10., 25., 30., 40., 50., 60. évfordulója alkalmából történeti célszámokat jelentetett meg a szerkesztőség. A 35 éves múltra való vis�szaemlékezések az 1985/1-2., 3-4. számokban kaptak helyet más szakcikkek mellett. — Azzal, hogy rendszeressé vált a lapokban a történeti cikkek közlése, az olvasók, így a vasműs műszaki, gazdasági szakemberek, partnerek ebbéli látásmódját, gondolkodásmódját formálta.
2. kép: Az 1995-ös változás előtti kinézet - 1994 3. kép: Az 1995-től 2006-ig élő forma
Az évente kétszeri megjelenést tervezték, de már az 1963as évben háromszor jelentek meg, úgy hogy az első számnak elkészült a melléklete az I. Kohászati Iparigazgatósági és Üzemszervezési Konferencián elhangzott előadások
A lapszámok az évek során küllemükben változtak (2-5. kép) a Dunaferr arculati változásait követve. 1995-től a lap neve Dunaferr Műszaki Gazdasági Közlemények lett. A lapot innentől kezdve a Dunaferr Alkotói Alapítvány megbízásából a Dunatáj Kiadói Kft. adta ki. Időközben újabb személyi változások történtek. Az 1996. évi 2. számnál Mányi András rovatvezető átadta helyét Hevesiné Kővári Évának. A következő számtól grafikai szerkesztőt is alkalmaztak, az informatikai, számítástechnikai változásokhoz igazodva Késmárky Péter személyében. Zsámbok Elemér leköszönésével pedig dr. Szabó Zoltánra esett a választás a folyóirat olvasószerkesztői teendőinek ellátásában.
4
ISD DUNAFERR Mûszaki Gazdasági Közlemények 2013/1.
Megújult forma és tartalom
Leköszönt az olvasószerkesztő A 80. születésnapján (1999) a Dunaferr Műszaki gazdasági Közlemények szerkesztői Zsámbok Elemérnek megköszönték a folyóirat készítéséből kivett több évtizedes hathatós munkáját (6. kép). Az ünneplés alkalmat teremtett a visszaemlékezésre arról, hogy miként indult útjára a lap, hogyan fejlődött a szerzők íráskészsége, s milyennek értékeli a szerkesztőség munkáját: „A vállalat akkori vezetői 4. kép: Komolyabb formai változás 2006-ban úgy látták, hogy a Dunai Vasműben kialakulóban lévő fiatal műszaki gárdának fejleszteni szükséges a kifejező- és íráskészségét. Nem kevésbé fontos cél volt, hogy a Dunai Vasműben folyó műszaki, gazdasági, fejlesztő munkáról szélesebb körben tájékozódhassanak a vasmű vezetői. Cikkhiányban sosem szenvedtünk, viszont az igaz, hogy a stílust össze kellett hangolni a lap egységessége érdekében. Pilter Pál, az akkori 5. kép: 2007-ben két újabb igazítás volt a műszaki fiatalok nagyon külsőn. Itt az első eredménye látható. A máso- kedvelt főnökének minden diknál került fel a tulajdonosváltást mutató ISD igyekezete arra irányult, Dunaferr felirat, lett a mai forma hogy a műszakiak fejlődése töretlen legyen, személyesen is agitált a szakcikkírásra, és tanácsokat adott, milyen témákból, milyen jellegű cikk szülessen meg. Meg kell említeni Répási Gellértet is, akinek az erélyes vezetési stílusa nagyban segített bennünket abban, hogy ha valaki egy cikket megígért egy adott időpontra, az meg is jelenjen. Az Országos Magyar Bányászati és Kohászati Egyesület havi műszaki folyóirata, a Kohászat szélesebb témakörben közölt cikkeket, míg a mi lapunk kimondottan a Duna Vasmű műszaki, gazdasági témáival foglalkozott. Az első fiatalítás a hetvenes évek közepén történt meg. Véleményem szerint ez annyira jól sikerült, hogy egészen mostanáig a lap szerkesztésében újabb törés nem következett be. A Dunai Vasmű vezetése mindig szívügyének tekintette a lap támogatását mind anyagilag, mind pedig erkölcsileg. Nem volt egyetlen olyan negyedévünk sem, amikor valamilyen hiányosság következtében nehézségek elé kerültünk volna. A hetvenes években nagyon sok cikket át kellett írni a kifejezési pongyolaságok és a műszaki pontatlanságok miatt. Ez annyira megváltozott, hogy az utóbbi tíz évben már alig volt szükség lektorálásra. Ez pedig azt bizonyítja, hogy a jó íráskészség, kifejezőkészség a szerzőknél nagymértékben fejlődött. A lap színvonala több emelettel került feljebb a középidőhöz képest. Ezt az indokolta, hogy az acéliparban óriási fejlődés történt. A martin-acélgyártás,
ISD DUNAFERR Mûszaki Gazdasági Közlemények 2013/1.
mint a régmúlt évtizedek uralkodó acélgyártási módja megszűnt, és helyette a konverteres acélgyártásra tértünk át, a kokillás öntést a folyamatos acélöntés váltotta fel, ezek a műszaki fejlesztések hatottak a lap színvonalának emelkedésére, hiszen a szerzők szaktudása is nagymértékben emelkedett. Tíz évvel ezelőtt, amikor szóba került a legutóbbi fiatalítás, akkor én is bizonytalan voltam annak kimenetelében. A lap szerkesztésében olyan fajta változás következett be, amelyet nem reméltem volna, és amelynek nagyon örülök. Nyugodtan hagyom a lapot a jelenlegi szerkesztőbizottság gondozására, annál is inkább, mert a szerkesztőség mellett a szerkesztőbizottság az egész vállalat műszaki gárdáját összefogja” – nyilatkozta Zsámbok Elemér a Dunaferr hetilap olvasóinak 1999-ben.
6. kép: A leköszönő Zsámbok Elemér ünneplése
A Stahl und Eisen A Dunaferr folyóiratának szerkesztői 1999. október 4-én ellátogattak a németországi Düsseldorfba, a Stahl und Eisen, az 1881 óta megjelenő tekintélyes szakmai lap kiadójához és szerkesztőségébe (7. kép). A teljes német acélipart átfogó folyóirat foglalkozik az acéliparon belül végbemenő változásokkal, fuzionálásokkal, személyi változásokkal. Igen olvasott része a világ acéliparára irányuló, rövid híreket tartalmazó összeállítás. Első közlés jogán jelentetik meg a műszaki és gazdasági szakcikkeket.
7. kép: A Stahl und Eisennél 1999. október 4-én
5
Wilfried Wendt, a kiadó ügyvezető igazgatója felajánlotta, hogy angol vagy német nyelvre lefordított magyar szerző szakcikkét, ha arra alkalmasnak vélnek, közöljék valamelyik lapjukban. A kiadó gondozásában jelenik meg többek között az Európai Vas- és Acélművek Kézikönyve, amelyben a Dunaferr is szerepel.
Kibővített szerkesztőbizottsági ülés Az ezredforduló évében, 2000-ben a lap szerkesztői Horváth István vezérigazgatóval közösen értékelték a Dunaferr szakmai folyóiratát. Az április 11-ei összejövetelen dr. Szücs László ismertette a Dunaferr Műszaki és Gazdasági Közlemények tartalmi és formai változásait. Rövidebb hírek formájában vállalattörténeti jelentőségű eseményeket is megjelentetnek a szakcikkek után szabadon maradt felületeken. A tipográfiai változások eredményeként a lap tördelése szorosabb, tömörebb lett. A papírvastagság csökkent, s csak a legszükségesebb ívek kerülnek színes nyomtatásra. Továbbra is helyet kapnak reklámanyagok a költségek egy részének fedezésére. A felelős szerkesztő mindehhez hozzátette, hogy a változásokban nagy szerepe volt a düsseldorfi szakmai útnak, ahol a Stahl und Eisen készítésének titkaiba avatta be a lap kiadója a szerkesztőség tagjait. Az ülés résztvevői elmondták véleményüket a változtatások kapcsán. Volt, aki féltette a lapot a magazinná válástól, volt, aki hiányolta a közgazdasági és környezetvédelmi témájú írásokat. Horváth István kedvező irányúnak látta a változásokat, javasolta a hosszabb távra alapozó laptervezést.
A Revu de Métallurgie A DMGK szerkesztőségének munkatársai 2000. október 27-én Franciaország legnagyobb kohászati szaklapjának szerkesztőségébe látogattak. Az 1904-ben alapított Revue de Metallurgie folyóirat főszerkesztőjével, Louis Roeschsel Párizsban találkoztak. Egyazon főcímmel, egységes formátumban, különböző jellegű lapokat jelentetnek meg. Évente hét alkalommal adják közre a technológiákkal, az acélipari termékekkel, folyamatokkal foglalkozó számokat francia és angol nyelven, többnyire tematikus szerkesztéssel. Négyszer adják ki tudományos lapjukat, amelynek alcíme a Science et Génie des Materiaux, amelyhez az írások a Francia Kutatóintézetből és az egyetemekről érkeznek.
sei, a műszakok eseményeinek naplózásai elengedhetetlen tennivalói a gyári életnek. Ám olyannyira belénk rögzültek az ezerkilencszázas évek, hogy az elmúlt hónapokban gyakorta akaratlanul is egyest írtunk a 2000. év kettese helyett. Ezen aprócska tévedések arra is utalnak, hogy a 2001. esztendő küszöbéhez érve illő végképp búcsút mondanunk a kilencvenes éveknek, amelyek a Dunaferr társaságcsoport egy sajátos fejezetet takarnak, hisz a vállalat működését ezen időszakban kellett véglegesen ráállítani a piacgazdasági pályára. E szerteágazó feladat egyik továbbgyűrűző, önálló intézkedése a martin-acélgyártás leállítása volt, majd azt a termelési folyamatokat végigpásztázó racionalizálás követte, s közben megtörtént a főbb technológiák összehangolás, finomítása is. A jelzett feladatokban megtestesülő mérnöki kihívások fölvállalásához, továbbá azok szervezési problémáinak leválasztásához, önálló pályára tereléséhez pótolhatatlanul járultak hozzá azok a publikációk (vitacikkek, elemzések, értékelések, konferencia előadások, megoldási javaslatok), amelyek szakmai folyóiratunk hasábjain váltak ismertté. A 2000. jubileumi esztendő a Dunaferrnél külön is felértékelődött, mivel az idén emlékeztünk meg a gyár- és városépítés 50. évfordulójáról, s az eseményt köszöntő szakmai rendezvények sok-sok értékes gondolatán az ívelt át, hogy mára kikezdhetetlen ténnyé érett a Dunaferr makrogazdasági fontossága. De beigazolódott ország-világ előtt az is, hogy az elmúlt évtizedekben a dunaújvárosi kohászat jelentős szakmai tudást és szellemi vagyont vonzott e tájékra. A Dunaferr ismert márkanév lett, s az ország legnagyobb alapanyaggyártójaként a vevőit európai szinten tudja versenyképes acéltermékekkel kiszolgálni.” – részlet Horváth Istvánnak, a szerkesztőbizottság elnökének, a DMGK 2000/4. számának köszöntőjéből.
Angol nyelvű különszámok
A fennállásának ötvenedik évfordulóját ünneplő társaságcsoport szakfolyóiratának 2000. évi második száma jubileumi szám lett, amelynek valamennyi cikke az elmúlt öt évtizedhez kötődött. A Közlemények 2000. évi utolsó számában Horváth István vezérigazgató az alábbi gondolatokkal köszöntötte az olvasókat: „A dátumozások, az időpontok pontos rögzíté-
A folyóirat több évtizede szolgálja a tudományos érintkezést a vaskohász, a gépész, a villamos, az informatikus, a közgazdász és a humán értelmiség tagjai között. A tanulmányok, értekezése, tudósítások nagyban hozzájárulnak a gyakorlat és az elmélet egymásra találásához. Tudományos műhelyek, egyetemek, főiskolák, kutatóintézetek hallgatói, munkatársai tájékozódnak az üzemi eredményekről, technológiák bevezetésének módszereiről, tapasztalatairól, s viszont az elméleti ismereteiket gyakorlattá formáló mérnökök, technológusok, gazdászok, a humán szféra irányítói inspirációkhoz jutnak a kutatóktól, a felsőfokú tanulmányaikat folytató ifjú szakemberektől. Éppen ezért, hogy a tudás és a teljesítmény ne csak országhatáron belüli érték maradjon, a folyóiraton keresztül eljutnak azon külföldi partnerekhez, akik kapcsolódtak az itteni munkákhoz. 8. kép: Az egyik angol nyelvű válogatás borítója Angol nyelvű kiadvány (8.
6
ISD DUNAFERR Mûszaki Gazdasági Közlemények 2013/1.
A jubileumi esztendő
kép) először 1998-ban jelent meg a társaságcsoport külföldi partnerei részére. Egy-egy ilyen lapszám tallózás az előző esztendőben megjelent szakcikkek közül. A nyomtatott forma mellett a 2000. évi angol nyelvű szám az interneten keresztül is elérhetővé vált.
Az Alkotói Alapítvány különdíja A Dunaferr Alkotói Alapítvány a Dunaferr Műszaki Gazdasági Közlemények 1995-2000-ig terjedő időszakának szerkesztői kollektívájának tevékenységét 2002. május 30.-án különdíjban részesítette. Oklevelet vehetett át az alkotó-team, melynek tagjai: Dr. Szücs László, dr. Szabó Zoltán, Kővári László, Késmárky Péter, Fülöp József, Hevesiné Kővári Éva, Szabó Gyula, Szente Tünde (9. kép) A pályázat megírásához elkészült egy újabb tartalomelemzés, 1995-től 2001. évig terjedő időintervallum cikkeire. A 26 megjelent lapszám tematikai megoszlásából kiderült, hogy a legtöbb írás a kohászati alaptechnológiákról szólt. Ezt követték a kohászati másod-, harmadtermékgyártással kapcsolatos írások, a minőségügyi, minőségbiztosítási tanulmányok. A lap szerkesztői nem hanyagolták el a humánerőforrás-gazdálkodás, energetika, gazdálkodás, környezetvédelem, informatika, szervezés, karbantartás, valamint kereskedelem témakörét sem. A tematikai megoszlás egy vaskohászati vertikum működésének, fejlődésének méltó lenyomata. A szakcikkeket a lap eredeti elképzeléséhez híven elsősorban vasműsök készítették, de a szakmai belterjesség elkerülése végett, nyitottságuk fokmérőjeként más hazai és nemzetközi szerzők tollából is közöltek írásokat. Gyakoribbá vált az „egy-szerzős” írások előfordulása, szemben a szerzői kollektívákkal. A lap 1998 óta reklámfelületet biztosított elsősorban a Dunaferr és társaságai számára, de rendszeresen jelentek meg beszállítók és más vállalatok hirdetései is.
Interneten is olvasható A folyóirattal kapcsolatos változások között szerepelt 2006-ban a világhálón való megjelenés. Kezdetben csupán a tartalomjegyzékeket tették fel a társaságcsoporton belüli
9. kép: A szerkesztőség tagjai 2002 nyarán (balról: Szabó Gyula, Késmárky Péter, Hevesiné Kővári Éva, Kővári László, dr. Szücs László, dr. Szabó Zoltán, Szente Tünde és Fülöp József)
ISD DUNAFERR Mûszaki Gazdasági Közlemények 2013/1.
intranetre, s a következő lépésben felkerült a világhálóra is a teljes lapszám. Ma már elérhető elektronikus változatban az ISD Dunaferr honlapján a http://www.dunaferr.hu/08media/mgk.html címen. Felmerült a lap papíralapú változatának kiváltása online változattal. Azonban a kettő együtt él, az online kiegészítése a nyomtatott változatnak. Ugyanis egy, csupán a világhálóra elektronikusan felkerülő dolgozat nem inspirálja a szerzőt a cikkírásra. Annak van rangja, ha egy kézbe is vehető tudományos folyóiratban jelenik meg a szerző vagy szerzői kollektíva munkája. A Dunaferr integrációs folyamatában a lapot gondozó Dunatáj Kiadói Kft. beolvadt a Dunaferr Részvénytársaságba. A Dunaferr Alkotói Alapítvány 2007. május 16-án Valerij Naumenko vezérigazgatóhoz írt levelében kezdeményezte, hogy a jövőben a szakmai felügyeleten túl a kiadásáért is feleljen az alapítvány kuratóriuma. A kérés elfogadásra talált. Fülöp József rovatvezető nyugállományba vonulása alkalmából leköszönt szerzői és szerkesztői tevékenységéből. Meghatódottan fogadta a szerkesztőbizottság ünneplését 2008. december 3-án a Dunaferr Klub Hotel éttermében: „Tíz évet dolgoztam együtt szinte ugyanezzel a csapattal. Szívesen csináltam. Érdekes dolgokon ment át a lap, alkalmazkodva az újabb és újabb kihívásokhoz. Sajnálom, hogy az évente egyszer megjelentetett, a legjobb cikkekből válogatott angol nyelvre lefordított különszám megszűnt. A mai napig keresik külföldi partnereink.”
Egy korszak lenyomata A lap első számától kezdve azon sokan hagyták rajta kézjegyüket. Egy korszak lenyomata, gazdaságtörténeti változások dokumentuma. A Pilter Pál főmérnök nevével fémjelzett lapindítás gondolatának helyességét igazolja az a tény, hogy ma is létezik a folyóirat, s méltán vívta ki a szakma elismerését azáltal, hogy a műszaki, gazdasági élet szerves részét képezi. A folyóirat számai keresettek a műszaki értelmiség köreiben, de szívesen élnek a felkínált lehetőséggel más tudományterületek képviselői is. A periodika hasábjain helyet kapnak az aktuális beruházási, fejlesztési, rekonstrukciós projektek, díjnyertes termékek, kiemelkedő szakmai eredmények. Mivel mérnökökből áll a szerkesztői kollektíva, a folyóirat mérnöki alapossággal dokumentálja a közel- és régmúlt történéseit, műszaki, technikai, kokszgyártási, vaskohászati, acélgyártási, alakítástechnológiai, karbantartási, energetikai, energiagazdálkodási, anyagtudományi, informatikai, kutatási, fejlesztési, innovációs, oktatási, minőségbiztosítási, környezetvédelmi, munkavédelmi, logisztikai témaköröket, a gazdaságot és a humán-szférát érintő változásokat, szakmapolitikai trendeket, vas- és acélipari fejlesztési irányokat. Szerkesztési elv a pontosság és a sokszínűség. A szerkesztőség összetétele: Dr. Szücs László főszerkesztő, Jakab Sándor és Várkonyi Zsolt felelős szerkesztők, dr. Szabó Zoltán olvasószerkesztő, Kővári László technikai szerkesztő, Késmárky Péter grafikai szerkesztő, Felföldiné Kovács Ágnes, Hevesiné Kővári Éva, Szabó Gyula, Szente Tünde rovatvezetők.
7
Az újság hasábjain megjelent történeti cikkek további üzemtörténet-írások, gazdaságtörténeti kutatások forrásanyagául szolgálnak. Dr. Szücs László főszerkesztő a 2011-es évet záró értékelésében a város és a társaságcsoport történetének főbb állomásait, s azok felelevenítésében a lap küldetését emelte ki: „Tavaly ünnepelte alapításának 60. évfordulóját a Dunai Vasmű. Az idei esztendő is bővelkedett évfordulókban. Dunaújváros ebben az évben rendezvénysorozattal emlékezett hat évtizedes múltjára. Könyvek jelentek meg, jubileumi rendezvényekkel tisztelegtek a városépítők munkássága előtt. Az ISD Dunaferr sem fogyott ki a kerek évfordulókból. Harminc évvel ezelőtt, 1981. augusztus 19-én az I. számú konverterből acélt csapoltak, ezzel kezdetét vette a konverteres acélgyártás. Az 1970-es években bekövetkezett olajárrobbanás hazánkban is szükségessé tette a nagy energiafelhasználású gyártási technológiák felülvizsgálatát. A magyar vaskohászat fejlesztésére a Kohó- és Gépipari Minisztérium megbízásából a Kogépterv 1974-ben javaslatot készített, amely magában foglalta a Dunai Vasmű acélgyártását érintő változásokat. Ennek alapján a kohó- és gépipari miniszter év végén előterjesztést nyújtott be az Állami Tervbizottsághoz: a DV meleghengerműi kapacitásának kihasználása és a hazai acéllemez szükséglet kielégítése érdekében a Dunai Vasmű acéltermelését 1,1 millió tonna/évre kell növelni. A termelésbővítést a Szovjetunióból vásárolt korszerű oxigénes konverterekkel kell megvalósítani. A Minisztertanács a 3375/1977. számú, 1977. augusztus 11-én kelt határozatában jóváhagyta a Dunai Vasmű Konverter acélművének állami nagyberuházását. A konverteres acélmű létesítése nemcsak a termelés növelését és a termelőrendszer korszerűsítését eredményezte, hanem minőségjavulást és termékválaszték-bővítést is jelentett. A közel 20 milliárd Ft-os beruházás első termelőegységét hivatalosan 1981. augusztus 19-én avatták fel. A II. számú LD konverterből 1982. június 10-én csapoltak először acélt. Ma már csak konverteres acélgyártás folyik a Dunaferrnél. A nyersvas- és acélgyártás területén eltelt időszak fejlesztéseinek köszönhetően ezzel a két konverterrel jóval a névleges kapacitás felett dolgoznak, 1,6-1,7 millió tonna acél/év termelési lehetőséggel. Másik nagy évfordulónk, amely már legendaszámba menő momentum a hazai gazdaságtörténetben, a 60 évvel ezelőtti ünnepélyes csapolás az öntöde kupolókemencéjéből. A korabeli sajtóban óriási visszhangot kapott eseményen a gyárépítők mellett részt vett Zsofinyecz Mihály kohó- és gépipari miniszter, valamint Borovszky Ambrus, a Nemzeti Beruházási Vállalat igazgatóhelyettese. A mechanika és a kovácsüzem építésének munkálatai 1950 szeptemberében, az öntöde alapozása pedig 1951. január 15-én kezdődött. A Dunai Vasmű Gépgyárát hivatalosan 1951. május 15-én hozták létre. Feladata a termelés feltételeinek, a leendő üzemek működésének előkészítése volt. Első üzemegységeinek, a mechanikának, öntödének és a kovácsüzemnek az avatása 1951. november 7-én történt meg. A mechanika és az öntödeüzem termelése az elmúlt 60 évben folyamatosan segítette a vasmű kohászati termelőegységeit. Következő esztendőnk is bővelkedik évfordulókban. Mivel a hagyományápolás, hagyományőrzés vállalati kultúránk sajátja, mindig helyet adunk a jubileumi eseményeknek, és a Dunai Vasmű történetében legendássá vált
8
személyiségeknek” – részlet a 2011. év végi főszerkesztői köszöntőből.
Műszaki értelmiségi arcképcsarnok Évről évre szakmai interjúkon keresztül szólalnak meg a Borovszky-díjasok, az Év menedzsere cím kitüntetettjei és kiemelkedő teljesítményt nyújtó szakemberek. Dr. Szabó Ferenc egykori vezérigazgató javaslatára kerültek be az egyes lapszámokba a vasműs értelmiség portréit bemutató interjúk, mintegy arcképcsarnokként az utódok számára. Nem hiányozhatnak a lapból a Dunaferr Alkotói Alapítvány által kiírt pályázatok nyertesei, a Dunaferr főtanácsosi és tanácsosi cím viselői sem, akik minden esztendőben az Országos Magyar Bányászati és Kohászati Egyesület Vaskohászati Szakosztálya Dunaújvárosi Szervezetének klubnapján vehetik át okleveleiket. A lap munkatársai rendszeresen beszámolnak a fent említett egyesületi élet eseményeiről, a Dunaújvárosi Főiskolán tartott tudományos tanácskozások, konferenciák állandó tudósítói, miközben a szerkesztők publikációs lehetőséget kínálnak az előadóknak. A folyóiratban megjelent cikkek forrásanyagul szolgálnak további kutatásokhoz, fejlesztésekhez, innovációkhoz. A szaklap diplomamunkák, tudományos diákköri dolgozatok irodalomjegyzékében hivatkozási alapul szolgál.
10. kép: A szerkesztőség tagjai – 2013 elején (balról: Szabó Gyula, Hevesiné Kővári Éva, Felföldiné Kovács Ágnes, dr. Szabó Zoltán, dr. Szücs László, Szente Tünde, Késmárky Péter és Kővári László, hiányzók: Jakab Sándor és Várkonyi Zsolt) A szerkesztőségben folyó műhelymunkát egy régóta összeszokott kollektíva végzi (10. kép), amelynek tagjai aktív részesei a szakmai közéletnek, jelen vannak minden olyan fórumon, ahol publikálásra érett gondolatok hangzanak el. A rovatvezetők nem egyszer maguk is szerzők, s tapasztalatuk okán segítik a cikkek elkészültét, a tartalmi és formai követelményeknek való megfelelést.
Zárszó Az Országos Magyar Bányászati és Kohászati Egyesület lapját Péch Antal 1868-ban azzal a céllal indította útjára, hogy szolgálja a szakmakultúra fejlődését. A Dunai Vas-
ISD DUNAFERR Mûszaki Gazdasági Közlemények 2013/1.
mű folyóiratát 1960-ban ugyanebből a megfontolásból alapította Pilter Pál főmérnök, akinek hálával tartoznak az utódok, amiért megteremtette a dunaújvárosi ipari kultúra tudományos műhelyét.
Felhasznált irodalom - - - - - - - - - -
Szente Tünde: A Dunai Vasmű Műszaki Gazdasági Közle mények három évtizede - Dunaferr Rt. Műszaki Gazdasági Közlemények 1992/1-2. Szente Tünde: Az üzemtörténet-írás helyzete a Dunaferrnél Dunaferr Műszaki Gazdasági Közlemények 1995/3-4. Szente Tünde: Megújult forma és tartalom - Dunaferr hetilap, 1995. július 28. Szente Tünde: Leköszönt az olvasószerkesztő – Dunaferr hetilap, 1999. április 1. Szente Tünde: Stahl und Eisen - A reklám itt is meghatározó Dunaferr hetilap, 1999. október 14. Szente Tünde: Korszerű közlemények - Dunaferr, 2000. április 13. Szente Tünde: Revue de Metallurgie – A szerzők szakmai kötelessége a cikkírás - Dunaferr hetilap, 2000. november 9. A Dunaferr Műszaki Gazdasági Közlemények 1995-2000 – A Dunafer Alkotói Alapítvány Alkotói Nívódíj pályázat, 2002 Tízéves a Dunaferr Alkotói Alapítvány (Szerk.: Szente Tünde – Jakab Sándor) – Dunatáj kiadói Kft., 2006 Szente Tünde: Leköszönt a rovatvezető – Fülöp József tíz évig szerkesztette a vasműs folyóiratot – Dunaferr hetilap, 2008. december 12.
Pályázati felhívás Az ISD Dunaferr Zrt. és társaságai által alapított Dunaferr Alkotói Alapítvány Kuratóriuma pályázati felhívást tesz közzé
Dunaferr Szakmai Publikációért Nívódíj elnyerésére.
A Dunaferr Szakmai Publikációért Nívódíj adományozásának célja a műszaki, gazdasági, szervezési és humán publikáció – szakcikkek, szakkönyvek, tanulmányok, konferenciákon elhangzott előadások stb. – terén kiemelkedő eredményt elérők tevékenységének ösztönzése, elismerése. Szakmai Publikációért Nívódíjban az ISD Dunaferr Zrt. és az általa alapított vagy részvételével működő társaságok, illetve vele együttműködő szervezetek – egyetemek, főiskolák – pályázatot benyújtó dolgozója, hallgatója illetve teamje részesülhet. Pályázni — elsősorban — az ISD Dunaferr Zrt. és társaságai tevékenységével összefüggő hazai vagy külföldi szakmai lapban vagy egyéb kiadványként megjelent, megjelenő, illetve szakmai konferencián előadásként szerepelt műszaki, gazdasági, illetve humán publikációkkal lehet. Az Alkotói Alapítvány kuratóriumának döntése alapján a Dunaferr Műszaki Gazdasági Közleményekben 2012. június 1.–2013. május 1-jéig megjelenő publikációk — a cikkekért járó honorárium mellett — részt vesznek a pályázatban.
ISD DUNAFERR Mûszaki Gazdasági Közlemények 2013/1.
Pályázati díjak Az eredményes pályázatok a Dunaferr Szakmai Publikációért Nívódíj I. fokozatával 150 000 Ft, II. fokozatával 125 000 Ft, III. fokozatával 100 000 Ft. összegű anyagi elismerésben és oklevélben részesülnek. (A díj pályázatonként, nem alkotónként kerül kifizetésre.) Jelentkezés, határidők: Pályázatok benyújtása: Díjak átadása:
2013. május 1-jéig 2013. június 30-áig
A pályázatokat ajánlott levélben az alábbi címre kérjük beküldeni: Dunaferr Alkotói Alapítvány, 2401 Dunaújváros Pf. 110. A pályázattal kapcsolatosan részletes felvilágosítást Jakab Sándor, az Alapítvány Kuratórium titkára ad. Telefonszám: 06 (25) 581-303, 06 (30) 520-5760 E-mail cím:
[email protected] Az Alapítvány Kuratóriuma
9
Bak János, Fáczán János, Katona József *
Léptetőgerendás izzítókemence és a II. sz. tolókemence hőmérlegének összehasonlítása A szerzők ismertetik a II. sz. tolókemence és a léptetőgerendás izzítókemence hőmérlegszámításának célját és módszerét. A léptetőgerendás kemence 2012. júniusi indulása kapcsán hangsúlyozzák a kemencénél az indulást követő első hőmérlegfelvétel fontosságát. A hőmérleg alapján kidolgozták a tüzelőanyag-felhasználás veszteségeken keresztül történő ellenőrzés módszerét. Az összefüggés alkalmas még a kemence teljesítménynek a fajlagos hőfogyasztásra gyakorolt hatásának vizsgálatára is. A kemence tüzelőanyagfogyasztását és veszteségeit a vele párhuzamosan üzemelő tolókemencéhez hasonlítva elemzik. A hűtővíz- és falveszteség vizsgálatával értékelik a léptetőgerendás kemencénél a szigetelés jóságát. Végezetül bemutatják a kemencék fontos műszaki mutatói – kemencehatásfok, tüzeléstechnikai hatásfok és rekuperátorhatásfok – közti összefüggéseket.
The authors present the aim and method of heat balance calculation for the pusher-type furnace No. 2 and the walking-beam heating furnace. They emphasize the importance of the first heat balance registration following start-up in connection with the start-up of walking-beam furnace in June 2012. On the base of heat balance they developed the inspection technique of fuel material consumption through losses. The correlation is also suitable for examination of the influence of furnace capacity on the heat rate. The gas consumption and losses of the furnace they analyze by comparing it to the pusher-type furnace operating in parallel. By examining the losses of cooling water and furnace wall, they evaluate the insulation goodness at the walking-beam furnace. Finally they present the correlation between the important technical indicators of the furnaces – furnace capacity, heating efficiency and recuperator efficiency.
t hőbevételnek, a kilépő hőmennyiségeket hőkiadásnak nevezzük.
Bevezetés A kemencék hőmérlege, a hőfogyasztás és a veszteségek nagyságának elemzésére, valamint a beépített mérőműszerek közvetett ellenőrzésére használható. Különösen nagy jelentősége van a kemence indulását követő első hőmérlegnek, mert a későbbiekben elkészített hőmérlegek ehhez hasonlíthatók. Ebből következtetni lehet a kemence állapotának romlására és a tüzelésbeállítás jóságára. A léptetőgerendás kemencénél ez az első hőmérleg. A kemence 2012 júniusában indult és jelenleg a II. sz. tolókemencével együtt üzemel. A hőmérleget 2012.10.01 és 31 közötti időszakra - összehasonlítás céljából - mindkét kemencére elkészítettük. A kétféle izzítókemence lényegében csak a betét (bramma) továbbítása módjában tér el egymástól, a hőmérleg tételei és számításuk módja megegyezik. A számításokat többnyire a kemencék beépített mérőműszerei, tárolt adatai alapján végeztük el, kivétel ez alól a tüzelőanyagok jellemzői (pl. fűtőérték) és a falveszteség számítása.
Hőmérlegek számítása A számításhoz szükséges kiinduló adatokat az 1. táblázat tartalmazza. A hőmérleget többféle mértékegységben készítettük el (GJ/h, MW, GJ/t) és kifejeztük %-osan is. Ennek a veszteségek vizsgálatánál és a két kemence hőmérlegének összehasonlításánál lesz jelentősége. A számítási módszert GJ/h-ban ismertetjük, majd átszámítjuk az eredményt a másik két mértékegységre és %-ra is, pl. GJ/t-ra t/h-val elosztva. A hőmérleg tételeit az 1. ábrán értelmezzük. A rendszerhatáron belépő hőmennyisége(ke)
Hőbevétel: Tüzelőanyag(ok) fűtőértékével bevitt hő. A környezeti hőmérsékletű égéslevegő érzékelhető hőtartalmát elhanyagoljuk, ill. ezt a maradék veszteség és mérleghiba tartalmazza. Hőbevétel számítása: (1) Qbe = Vtüz.a. • Ha • 10-3, GJ/h melyben: Vtüz.a. a felhasznált tüzelőanyag mennyisége m3/h-ban, Ha a tüzelőanyag fűtőértéke MJ/m3-ben. A hőbevétel egyben a kemence hőterhelése is (GJ/h -ban és MW-ban). 1. táblázat: Kiinduló adatok Kemence Tüzelőanyag Fűtőérték Tüzelőanyag-felhasználás Kemenceteljesítmény Brammaberakási hőmérséklet Brammakiszedési hőmérséklet Revésedés mértéke Hűtővíz-felhasználás Hűtővíz-belépési hőmérséklet Hűtővíz-kilépési hőmérséklet Füstgáz O2-tartalma rekuperátor előtt Füstgázhőmérséklet rekuperátor előtt Égéslevegő-mennyiség Meleglevegő-hőmérséklet
Egység MJ/m3 m3/h t/h °C °C kg/kg m3/h °C °C % °C m3/h °C
Toló Kamragáz 18,412 10535 130,35 67 1240 1,5 444 57 63 3,20 1007 55182 379
Léptető Földgáz 34,379 7347 191,49 65 1240 0,5 559 51 60 4,37 634 68057 445
* Bak János ISD Dunaferr Zrt., nyugalmazott tüzeléstechnikai osztályvezető • Fáczán János ISD Dunaferr Zrt., Meleghengermű Kemence Üzem, üzemvezető • Katona József Dunaferr Zrt., Energetikai Igazgatóság, tüzeléstechnikai osztályvezető
10
ISD DUNAFERR Mûszaki Gazdasági Közlemények 2013/1.
Hőkiadás: Hasznoshő. Ez a brammák berakási hőmérsékletről kiszedési hőmérsékletre történő felhevítéséhez szükséges hőmennyiség, levonva a revésedés által termelt reakcióhőt. A betét (bramma) felhevítéséhez szükséges hőmennyiség: Qh = B • (c2 • t2 – c1 • t1 – qr • r) • 10-3, GJ/h
(2)
melyben a a felhevített bramma tömege t/h-ban, B az acél fajlagos hőkapacitása c a hőmérséklet függvényében [1], kJ/kg,K a bramma hőmérséklete, °C t q r a reve képződési hője [2], 4795 kJ/kg a revesedés mértéke, kg/kg r
Az összetett hőátadási tényező a sugárzási és a konvektív hőátadási tényezők összege. Mindkettő függ a felületi és környezeti hőmérséklettől. A sugárzási hőátadási tényezőket a Stephan-Boltzman képlettel számítottuk, figyelembe véve a felület anyagára jellemző emissziós tényezőt. A konvektív hőátadási tényezőket nyitott térben lezajló szabad konvekcióként számítottuk, figyelembe véve a felület alakját (hengeres vagy sík) és irányítottságát (felfelé „néző” vagy lefelé „néző”) [4]. A falveszteség a kemence teljesítményétől szintén független, a falazat elhasználódásával lassan nő, tapasztalataink szerint elégséges évenként egyszer megmérni a felületi hőmérsékleteket. A hűtővíz- és falveszteséget kemence térben maradó veszteségeknek is nevezzük. 2. táblázat: Falveszteség számítása
A zárójel első tagja a kiszedési, a második tagja a berakási hőmérsékletre vonatkozik, a harmadik tag a revesedés hőhatását veszi figyelembe. A %-ban kifejezett hasznoshő egyben a kemence hatásfoka is.
Mérési hely
Boltozat Oldalfal VI. zóna VII. zóna VIII. zóna Fenék Levegővezeték Összes, ill. átlag Mérési hely
1. ábra: Hőmérleg tételeinek értelmezése Hűtővíz-veszteség. A hűtővíz felmelegedése által elvont hő: Qhv = mhv • chv • (t2 – t1) • 10-6, GJ/h
(3)
melyben az mhv a felhasznált hűtővíz-mennyiség, m3/h chv a hűtővíz fajlagos hőkapacitása [3], kJ/kg,K a hűtővíz be- és kilépő hőmérséklete, °C t A hűtővíz-veszteség a kemence teljesítményétől független, két nagyjavítás között a vízhűtéses elemek szigetelésének romlásával folyamatosan nő. Falveszteség. A falazat külső felületén a környezetnek sugárzással és konvekcióval átadott hőmennyiség. A kemencék falveszteség számítását a 2. táblázat tartalmazza. (4) melyben az Fi a kemence külső falfelületei, m2 ai az összetett hőátadási tényezők, W/m2, K ti a felületi hőmérsékletek a termovíziós felvételekből, °C
ISD DUNAFERR Mûszaki Gazdasági Közlemények 2013/1.
Boltozat Oldalfal Beadó oldal Kiszedő oldal Fenék Levegővezeték Összes, ill. átlag
II. sz. tolókemence Hőmérséklet Hőátadási FalFelületi Környezeti tényező veszteség °C °C W/m2K MW m2 278,1 190 47 17,93 0,713 167,86 96 30 14,89 0,165 16,32 194 50 20,42 0,048 21,13 94 50 15,06 0,014 15,36 172 50 19,21 0,036 217,7 52 33 10,15 0,042 1442,6 83 36 12,95 0,878 2159,07 96 1,896 Léptetőgerendás kemence Falfelület Hőmérséklet Hőátadási FalFelületi Környezeti tényező veszteség °C °C W/m2K MW m2 548,967 125 45 16,05 0,705 434,115 99 38 12,83 0,340 54,932 89 20 12,41 0,047 56,312 140 20 15,00 0,101 548,967 126 40 12,53 0,593 2848,673 39 25 8,86 0,353 4491,966 68 2,139 Falfelület
Füstgázveszteség. A rekuperátorból távozó füstgázzal elvitt érzékelhető (és kémiailag kötött) hőmennyiség. Éghetőt a füstgáz egyik kemencénél sem tartalmazott, ezért csak érzékelhető füstgázveszteséggel számoltunk. Mivel a rekuperátor után (ahol a füstgáz elhagyja az 1. ábra szerinti rendszerhatárt) nincs beépítve oxigénelemző, a füstgázveszteséget csak a kemencét elhagyó füstgáz entalpiája és a rekuperátorban visszanyert hőmennyiség különbségeként tudjuk számítani. Ezt megtehetnénk egy lépésben (egy képlettel) is, de két lépésben számítva hasznos információt nyerünk a rekuperátor hatékonyságáról. Ezt a két lépésben történő számítást a füstgázveszteség további mértékegységeinél is megtartjuk. A kemencét elhagyó füstgáz entalpiája (ami a rekuperátor hőbevételének is tekinthető) számítása: (5) Rekuperátoron visszanyert hőmennyiség (ami a rekuperátor hasznoshőjének is tekinthető) számítása: (6)
11
Füstgázveszteség számítása: (7) melyekben az Fgy.n.re a rekuperátor előtti gyakorlati nedves füstgáz mennyiség a tüzelőanyag összetételéből és az itt mért oxigéntartalomból számítva [5], m3/m3 tf.re a rekuperátor előtti füstgáz hőmérséklet, °C cpf a füstgáz fajlagos hőkapacitása az összetételből és az itt mért hőmérsékletből számítva [3], kJ/m3, K Vlev.mért az égőkön bevitt levegőmennyiség, m3/h tlev. az előmelegített levegő hőmérséklet, °C cplev. az előmelegített levegő fajlagos hőkapactása [3], kJ/m3, K A tüzeléstechnikai hatásfok a füstgázveszteségből számítható és független a kemence munkatérben maradó veszteségeitől, egyedül a tüzelőanyag felhasználás hatékonyságát fejezi ki:
5%-os mérleghibát, amit a lehetséges ± előjele miatt nem vettünk figyelembe):
(11)
melyben a Qh a hasznoshő, GJ/t Qhv a hűtővíz veszteség, GJ/h Qfal a falveszteség, GJ/h B a kemence teljesítmény, t/h qf a füstgázveszteség, % 4. táblázat: Kemencék további műszaki mutatói a hőmérlegekből számítva Megnevezés Hőterhelés GJ/h, MW Fajlagos hőfogyasztás, GJ/t Kemencehatásfok, % Tüzeléstechnikai hatásfok, % Rekuperátorhatásfok, %
Tolókemence 193,96 53,88 1,488 55,15 63,58 35,60
Léptetőgerendás k. 252,58 70,16 1,319 65,92 81,43 46,39
A tolókemence és a léptetőgerendás kemence hőmérlegét a 3. táblázat valamint a 2/a, 2/b és a 2/c. ábrák - a kemencék fontosabb műszaki mutatóit (pl. kemence hatásfok, tüzeléstechnikai hatásfok) a 4. táblázat tartalmazza.
Értelemszerűen a képlet alkalmas a hőkiadási tételek nagyságának változása, ill. változtatása esetén a fajlagos hőfogyasztás várható értékének megállapítására is. A változást okozhatja a kemence vagy a rekuperátor állapotának romlása (pl. az emelőgerendák szigetelésének romlása, a rekuperátor csövek meghibásodása), vagy pl. a kemence teljesítményének növelése. Így pl. ha a léptetőgerendás kemence teljesítményét a jelenlegi 191,5 t/h-ról 220 t/h-ra növelnénk – minden mást változatlanul hagyva – a fajlagos hőfogyasztás a számítás szerint 1,319-ről 1,227 GJ/t-ra csökkenne. Léptetőgerendás kemence és tolókemence hőfelhasználási adatainak, valamint fontosabb műszaki mutatóinak összehasonlító elemzése A hőmérlegek hőkiadási tételeit különböző mértékegységekben hasonlítjuk össze. Célszerű abban a mértékegységben összehasonlítani, melyben legkevésbé függ a többi tételtől (5. táblázat). Az összehasonlító elemzésre legkevésbé a GJ/h-ban vagy MW-ban számított tételek alkalmasak mivel ezek az időegység alatti hőmennyiségeket fejezik ki, melyek a nagyobb méretű és teljesítményű léptetőgerendás kemencénél értelemszerűen nagyobbak.
Tüzelőanyag felhasználás ellenőrzése A hőmérleg alapján levezetett összefüggéssel a hőkiadási tételek és a kemence teljesítmény felhasználásával a tüzelőanyag-fogyasztás ismerete nélkül is kiszámítható a kemence fajlagos hőfogyasztása (feltételezve a max.
Hőmérleg tételeinek összehasonlítása: Hőbevétel. Mint már említettük a hőbevétel – számítási módszerünk szerint – csak a tüzelőanyag(ok) fűtőértékével bevitt hőmennyiséget foglalja magában és ez egyben – a nyilvántartott, figyelemmel kísért műszaki mutató – a
(8) A rekuperátor hatásfokának számítása a rekuperátor hasznoshőjéből és hőbevételéből: (9) Maradékveszteség és mérleghiba Ez biztosítja a hőmérleg mérlegszerűségét (a hőbevételi és hőkiadási tételek egyenlőségét) a kisebb tételek elhanyagolása (a már említetteken kívül ilyen még a kilángolási- és nyílássugárzási veszteség) és a mindig előforduló mérési hibák mellett is: (10)
3. táblázat: A kemencék hőmérlege Megnevezés Hőbevétel Hasznoshő Hűtővíz-veszteség Falveszteség Füstg. v. kemence u. Levegővel visszanyert Füstgázveszteség Összes hőkiadás Mérleghiba
GJ/h 193,96 106,96 12,09 6,83 98,50 27,86 70,65 196,53 -2,57
II. sz. tolókemence MW GJ/t 53,88 1,488 29,71 0,821 3,36 0,093 1,90 0,052 27,36 0,756 7,74 0,214 19,62 0,542 54,59 1,508 -0,71 -0,020
12
% 100,0 55,15 6,23 3,52 50,78 14,36 36,42 101,32 -1,32
GJ/h 252,58 166,50 21,04 7,70 87,49 40,58 46,91 242,15 10,43
Léptetőgerendás kemence MW GJ/t 70,16 1,319 46,25 0,869 5,85 0,110 2,14 0,040 24,30 0,457 11,27 0,212 13,03 0,245 67,27 1,264 2,89 0,055
% 100,0 65,92 8,33 3,05 34,64 16,08 18,57 95,87 4,13
ISD DUNAFERR Mûszaki Gazdasági Közlemények 2013/1.
2/a ábra: Hőmérlegek összehasonlítása MW-ban
2/b ábra: Hőmérlegek összehasonlítása GJ/t-ban fajlagos hőfogyasztás is (GJ/t), ezért az összehasonlítást is GJ/t-ban célszerű elvégezni (2/b. ábra). Mint a táblázatból látható a léptetőgerendás kemence fajlagos hőfogyasztása jobb, mint a tolókemencéé. Az összehasonlításánál azonban figyelembe kell venni egyrészt, hogy mindkét kemence, de különösen a léptetőgerendás kemence a névlegesnél kisebb teljesítménnyel üzemelt, másrészt azt, hogy a II. sz. tolókemence rekuperátora elhasználódott, cseréje indokolt. Ennek meg-
ISD DUNAFERR Mûszaki Gazdasági Közlemények 2013/1.
felelően mindkét kemence fajlagos hőfogyasztása – a (11)-es összefüggés értelmében – még javítható. A fajlagos hőfogyasztások részletesebb elemzése a hőkiadási tételek összehasonlításával végezhető el. Hasznoshő. Szintén GJ/t-ban célszerű összehasonlítani (2/b ábra), mert így csak a berakási- kiszedési hőmérséklettől és a revésedés mértékétől függ. Mivel a két kemence párhuzamosan működik, mindkettőbe ugyanaz az anyagminőség kerül berakásra, ugyan-
13
2/c ábra: Hőmérlegek összehasonlítása %-ban 5. táblázat: A kemencék hőmérlegeinek és műszaki mutatóinak összehasonlítása Hőbevétel
Hasznoshő
Megnevezés Hőterhelés Fajlagos hőfogyasztás Teljesítmény Hasznoshő
Mértékegység GJ/h GJ/t t/h GJ/t
Tolókemence 193,97 1,488 130,4 0,821
Léptetőgerendás 252,58 1,319 191,5 0,869
Eltérés, % 30,22 -11,36 46,85 5,85
kg/kg GJ/h MW GJ/t m2 kW/m2 GJ/h MW GJ/t m2 kW/m2 °C %
0,015 12,09 3,36 0,093 210 15,99 6,84 1,90 0,052 2159,07 0,879 96 36,42
0,005 21,04 5,85 0,110 520 10,63 7,70 2,14 0,040 4491,96 0,476 68 18,57
-66,67 74,03 74,11 18,28 147,62 -33,52 12,57 12,63 -23,08 108,05 -45,85 -29,17 -17,85
Kemence hatásfok (hasznoshő)
%
55,15
65,92
10,77
Tüzeléstechnikai hatásfok
%
63,58
81,43
17,85
Rekuperátorhatásfok
%
35,60
46,39
10,79
Revésedés mértéke Hűtővíz-veszteség
Hűtővíz-veszteség Hűtővíz-rendszer felülete Egységnyi felületre számítva
Falveszteség
Füstgázveszt. és hatásfokok
Falveszteség Összes falfelület Egységnyi felületre számítva Átlagos falhőmérséklet Füstgázveszteség
olyan kiinduló hőmérséklettel és az azonos hengerlési program mellett a kiszedési hőmérséklet is megegyezik. Ennek megfelelően a léptetőgerendás kemence hasznoshője csak a kisebb mértékű revésedés miatt nagyobb, ui. a revésedés hőtermelő folyamat (5. táblázat). Hűtővíz-veszteség. A hűtővíz-veszteség számítási módszeréből (lásd a (3) képletet) nem, de a hőátadás mechanizmusából látható, hogy a veszteség független a kemence teljesítményétől és hőterhelésétől. A hűtővíz-veszteséget létrehozó összetett hőátadás – ami normál üzemelés esetén alig változik, és független a kemence teljesítményétől és
hőterhelésétől is – az 1300 °C körüli munkatérből indul ki. Sugárzással és konvekcióval felhevíti a vízhűtéses szerelvények (csúszósín, léptetőgerenda stb.) szigetelésének külső felületét, majd ez a hőmennyiség hővezetéssel áthalad a szigetelésen és az acél cső falán, és felhevíti a csőben keringtetett hűtővizet. Ebből az is látható, hogy a hűtővíz-veszteség nagymértékben függ a szigetelés jóságától (vastagság és hővezetési tényező) és elhasználódásától. A megrepedezett vagy lehullott szigetelés helyén ui. a sugárzás közvetlenül a hidegebb acél csövet éri. Ezzel magyarázható – amit a tolókemencéknél megfigyeltünk –
14
ISD DUNAFERR Mûszaki Gazdasági Közlemények 2013/1.
3. ábra: A kemencék hűtővíz-vesztesége indulástól 2012. dec. 31-ig hogy két átépítés között a hűtővíz veszteség folyamatosan nő és az átépítés előtt meghaladhatja az induláskori érték dupláját is. Ezt a vizsgálatot elvégeztük mindkét kemencére: a tolókemencénél 2012. augusztustól, a léptetőgerendásnál 2012. szeptembertől, mindkettőnél 2012. december 31-ig (3. ábra). A 3. ábra alapján két fontos megállapítás tehető: — A léptetőgerendás kemence hűtővíz vesztesége MW-ban vagy GJ/h-ban lényegesen meghaladja a tolókemence veszteségét. — A léptetőgerendás kemence vízhűtéses elemeinek szigetelése tartósabbnak tűnik, állapota lassabban romlik ui. a trendvonal dőlésszöge kisebb. A fentiek alapján megállapítható, hogy a kemencék hűtővíz-vesztesége a szerelvények felületétől (ahol a hőátadás történik) és a szigetelés mértékétől függ, ezért a két kemence veszteségének összehasonlítására GJ/h-ban vagy MW-ban számított hűtővíz veszteség nem alkalmas (2/a. ábra), mert ezek az értékek elsősorban a kemencék fizikai méretétől függenek (nagyobb kemence – nagyobb felület). Összehasonlításra alkalmasnak tartjuk a GJ/t-ban (2/b. ábra) és a kW/m2-ben számított értékeket (5. táblázat, 4. ábra). Mivel a GJ/t-ban számított érték a kemence mindenkori teljesítményétől is függ, ezért a szigetelés jóságáról megbízhatóbb képet ad a kW/m2-ben számított veszteség. A GJ/h-ban és a MW-ban számított veszteség törvényszerűen a léptetőgerendás kemencénél a nagyobb, de még a GJ/t-ban számított veszteség is 18,28%-kal nagyobb, viszont a kW/m2-ben számított veszteség már a léptetőgerendás kemencénél a kisebb 33,52%-kal. Megjegyezzük, hogy a szigetelés vastagsága a két kemencénél megegyezik (60 mm).
ISD DUNAFERR Mûszaki Gazdasági Közlemények 2013/1.
4. ábra: A hűtővíz-veszteségek összehasonlítása Falveszteség. Hasonlóan a hűtővíz veszteséghez a GJ/h-ban (vagy MW-ban) számított falveszteség is független a kemence teljesítményétől, csak a falfelület nagyságától (kemence méret) és hőmérsékletétől függ, ami viszont a szigetelés mértékétől függ. Ennek megfelelően a falveszteségek összehasonlítását is GJ/t-ban és kW/m2-ben célszerű összehasonlítani (2/b. ábra és 5. táblázat). Mint látható mindkét összehasonlításban a léptetőgerendás kemence falvesztesége a kisebb, tehát jobb a kemence szigetelése, ami az azonos belső hőmérséklet melletti kisebb külső falhőmérsékletből is látható (96 °C és 68 °C). Füstgázveszteség. A füstgázveszteséget közvetlenül %-ban is ki tudjuk számítani az (5) és a (6)-os képletek és a hőterhelés felhasználásával. A kemence utáni füstgázveszteség számítása:
Ehhez hasonlóan az égéslevegővel visszanyert hőmennyiség számítása:
15
Majd a füstgáz veszteség: qfg = qf.re – q1ev, % Mint a képletekből látható a %-ban számított füstgáz veszteség független a tüzelőanyag fogyasztástól, a kemence teljesítményétől és a kemence méretétől, csak a tüzelőanyag jellemzőitől, a tüzelésbeállítástól, a füstgáz hőmérséklettől és a rekuperátortól függ, ezért az összehasonlítást legcélszerűbb %-ban elvégezni (5. táblázat). Mint látható a léptetőgerendás kemence füstgázvesztesége (%-ban) közel fele a tolókemence veszteségének (2/c. ábra), ami elsősorban a kisebb távozó füstgáz hőmérsékletnek- másrészt a jó hatásfokú rekuperátornak köszönhető. A kisebb füstgázhőmérséklet a nagyobb kemence hosszal magyarázható. Maradék veszteség és mérleghiba. A két kemence hőmérlegénél a maradék veszteséget és mérleghibát nem kívánjuk összehasonlítani, csupán megállapítjuk, hogy mindkét kemencénél az elvárt ±5%-on belül van, a tolókemencénél -1,32%, a léptetőgerendás kemencénél 4,13% (3. táblázat és 2/c ábra), tehát a mérések pontossága és az alkalmazott számítási módszerek jók. Kemencék fontosabb műszaki mutatóinak összehasonlítása. A kemencék fontosabb műszaki mutatóit összehasonlítva – köszönhetően a léptetőgerendás kemence lényegesen kisebb füstgázveszteségének – a vizsgált műszaki mutatók mindegyike a léptetőgerendás kemencénél a kedvezőbb (4. táblázat, 5. ábra). Ezek a műszaki mutatók a következők: — Kemencehatásfok (hasznoshő %-ban) — Tüzeléstechnikai hatásfok — Rekuperátorhatásfok
5. ábra: A két kemence fontosabb műszaki mutatóinak összehasonlítása
Összefoglalás A két kemence hőmérlegének és műszaki mutatóinak összehasonlításánál figyelembe kell venni, hogy a vizsgált időszak (2012. október) alatt mindkét kemence, de különösen a léptetőgerendás a névlegesnél kisebb teljesítménnyel üzemelt, valamint azt, hogy a II. sz. tolókemence rekuperátora elhasználódott, cseréje indokolt. A léptetőgerendás izzító kemence hőmérlegének elemzéséből és a tolókemencék hőmérlegével való összehasonlításából a következő megállapítások tehetők: A hőmérleg mérleghibája – a nem számított kisebb veszteségekkel együtt – 5% alatt van, így a beépített mérések és az elvégzett számítások megbízhatónak tekinthetők. A hasznoshő – GJ/t-ban számítva – a két kemence típusnál lényegében azonos. A %-ban számított hasznoshő (ami egyben a kemencék hatásfoka) viszont a léptetőgerendás kemencénél – a lényegesen kisebb füstgáz veszteségnek köszönhetően – 10,77% ponttal jobb. A léptetőgerendás kemence hűtővíz- és falvesztesége GJ/h-ban vagy MW-ban számítva lényegesen nagyobb, mint a tolókemence vesztesége. Ez a léptetőgerendás kemence nagyobb geometriai méretével magyarázható. A hűtővíz-veszteségnél még az 1 tonna betétre vonatkoztatott veszteség (GJ/t) is a léptetőgerendás kemencénél a nagyobb. Szemléletesen mutatják azonban a léptetőgerendás kemence jobb konstrukcióját az egységnyi felületre (hűtővíznél a szigetelés felületére, falveszteségnél a falazat felületére) vonatkoztatott lényegesen kisebb veszteségek (kW/m2). Ez mindkét veszteségnél a jobb szigetelésnek köszönhető. A vizsgálat alapján arra számíthatunk, hogy a léptetőgerendás kemence vízhűtéses elemeinél a szigetelés tartóssága jobb lesz, mint a tolókemencénél. A füstgázveszteség (%-ban) a léptetőgerendás kemencénél közel fele akkorra, mint a tolókemencénél. Ez elsősorban a nagyobb kemence hossznak köszönhető, továbbá hozzájárul ehhez a jobb hatásfokú rekuperátor is. A kisebb füstgázveszteség a léptetőgerendás kemence jelenlegi (190 t/h) teljesítményénél kompenzálja a nagyobb hűtővíz- és falveszteséget, így a léptetőgerendás kemence fajlagos hőfogyasztása 11,36%-kal kisebb, mint a tolókemencéé. A léptetőgerendás kemence fajlagos hőfogyasztását – a tolókemencéhez hasonlóan – a teljesítmény növelésével lehetne csökkenteni.
Irodalomjegyék [1] W. Heiligenstaedt: Wärmetechnische rechnungen für Industrieöfen.Düsseldorf. 1966 [2] Bak János: Tolókemence hőmérlege mely „A korszerűsített tolókemencék hevítőzónáinak tüzeléstechnikai vizsgálata, a kemencetérben zajló reakciók hatásai a betétre és a kemencére” című, 25660504/05 munkaszámú MÜFA téma részfeladataként készült. 1998 [3] K. Raznjević: Hőtechnikai táblázatok. Műszaki könyvkiadó Budapest. [4] Bak János: Kemencék külső felületén alkalmazott bevonatok hatása a falveszteségre. DUNAFERR Műszaki Gazdasági Közlemények, 2003/4 [5] Dr. Bíró Attila: Hőkezelő berendezések. Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1979
16
ISD DUNAFERR Mûszaki Gazdasági Közlemények 2013/1.
Réger Mihály, Alfred Ender, Józsa Róbert *
A szekunder üstmetallurgiai salak viszkozitási problémái az ISD Dunaferr Dunai Vasmű Zrt.-ben Az ISD Dunaferr Dunai Vasmű Zrt.-ben az üstmetallurgiai kezelés során kialakult salak minőségének kiemelkedő jelentősége van a metallurgiai folyamatok megvalósíthatósága és megvalósulása szempontjából. Ebben a tekintetben az egyik legfontosabb jellemző a salak viszkozitása, mely különösen érzékenyen függ a salak szilárd fázis tartalmától. A cikk a szuszpenzió szerkezetű salak viszkozitásának változását elemzi a szekunder üstmetallurgiai salak tipikus összetételei esetében.
1. Bevezetés Az oxidokból felépülő anyagok már régóta az érdeklődés középpontjában állnak. Ezek az anyagok ugyanis az oxidkerámiák előállítása során, a vas- és acélgyártásban, továbbá a nem vasfémek metallurgiai folyamataiban — mint salakképző anyagok — egyaránt nélkülözhetetlenek. Az oxidok változatos fizikai-kémiai és termokémiai tulajdonságai széleskörű alkalmazhatóságot kölcsönöznek ennek az anyagcsoportnak. A többkomponensű kerámiák [1] és a salakok [2] előállítása már régóta az érdeklődés előterében áll, és ott is fog maradni. A vas- és acélgyártás technológiai folyamatában a metallurgiai salakok szerepe meghatározó jelentőségű, azt figyelmen kívül hagyni lehetetlen. Amennyiben a salakok fizikai-kémiai és termokémiai tulajdonságait tudatosan választjuk meg, a salakok segítségével a technológiai folyamat irányításával összefüggésben további feladatok is megoldhatók. Ennek megfelelően nagy figyelmet kell szentelni az alkalmazásra kerülő salak összetételének meghatározásakor az oxidok igen változatos fizikai és fizikai-kémiai tulajdonságaira. A viszkozitásnak a salakok tulajdonságainak jellemzésekor, valamint a technológiai folyamatok befolyásolásakor nagyon nagy a jelentősége. Erre nézve a nyersvas- és acélgyártásból, a vaskohászat két meghatározó jelentőségű technológiai folyamatából mutatunk be példákat.
2. A salakok szerepe a primer és szekunder metallurgiai folyamatokban A primer metallurgiai salakok az acél szennyező elemeinek, a kénnek [3] és a foszfornak [4] az eltávolítására szolgálnak. Az előzetes szilícium- és foszformentesítés feltétele, hogy a folyamat végén a salak folyékony legyen, és a technológiai műveletek között mód legyen a salak eltávolítására. A nyersvas kéntelenítésekor nemcsak
The slag quality developed during the ladle metallurgy treatment has significant importance from the aspect of realizability and realization of the metallurgical processes at ISD Dunaferr Co. Ltd. In this regard one of the most important characteristics is the viscosity of slag that depends especially sensibly from the solid phase content of the slag. The article analyzes the variation of viscosity of suspension structured slag in case of typical compositions of the secondary ladle metallurgy slag.
az anyagköltségek játszanak döntő szerepet, hanem a kihozatali veszteségek is, amelyek akár az anyagköltségek felét is elérhetik. A salaktulajdonságok befolyásolásakor a hálózatképző elemek alkalmazása is előnyös lehet. Hálózatképzőként a Si-ot és az Al-ot vehetjük figyelembe. Ezeknek az elemeknek a salakhabképző hatását akkor célszerű kihasználni, ha hasznosítani akarjuk a konverterezés termikus folyamataiban keletkező és a gázokkal eltávozó hőt [5]. A szekunder metallurgiai folyamatokban a híg és a sűrű salakoknak egyaránt szerepük és jelentőségük lehet. A híg salakoknak a dezoxidációs termékek felvételében és a zárványmodifikációban betöltött szerepe kiemelkedően fontos. Példaként a mélyhúzásra szánt acélok, a földgázszállító vezetékek acéljai, valamint a gumiabroncsok fémszál erősítésére alkalmazott acélok említhetők. A tapasztalatok szerint egy-egy alkalmazás esetében az optimális metallurgiai folyamatok megvalósulásához nem minden oxidkombináció megfelelő, még akkor sem, ha a fázisdiagram szerint az adott összetételnél egyébként folyékony salak képződik. A salak sűrűvé válása előnyös is lehet például akkor, ha két technológiai lépés között el akarjuk kerülni, hogy a salakban lévő szennyező elemek ismét bekerüljenek a metallurgiai folyamatokba [6]. Az acélminőségtől függően a salakokból származó kiválások – például a spinellek – a felhasználói tulajdonságokat is leronthatják. A gumiabroncs erősítésre alkalmazott húzott acélszálakban a spinell jelenléte a kifáradási tulajdonságokat drasztikusan lerontja. Ennek megfelelően a folyékony állapotú és spinell mentes eutektikumok tekinthetőek megfelelőnek szekunder metallurgiai szempontból. Magnezit tartalmú tűzálló anyag esetén a CaO-Al2O3-SiO2 rendszerben többféle összetételi tartomány is optimális lehet a metallurgiai folyamatok vezetéséhez. Példaként megemlítjük, hogy ebből a szempontból két fontos eutektikum létezik a CS-C12A7 pszeudo-binér rendszerben. Az 1. ábrán piros ponttal jelzett eutektikus összetételt alkalmazzák pl. a gumiabroncsok fémszál erősítésére szolgáló acélok gyártása során, a zöld ponttal jelzett eutektikum pedig a mélyhúzott acélok gyártásának optimális üstmetallurgiai salakjának felel meg.
* Réger Mihály Óbudai Egyetem, Budapest, egyetemi tanár • Alfred Ender Óbudai Egyetem, szakértő • Józsa Róbert ISD Dunaferr Dunai Vasmű Zrt. technológiai, vezetőmérnök
ISD DUNAFERR Mûszaki Gazdasági Közlemények 2013/1.
17
1. ábra:A CaO(C)-Al2O3(A)-SiO2(S) rendszer CS-C12A7 metszetében található két, gyakorlatban fontos eutektikus salakösszetétel [7]
3. A salakok viszkozitása A salak folyékonysága (viszkozitása) az összetétellel (a fázisdiagramban elfoglalt hely) és a vonatkozó oxid rendszerre vonatkozó komplex összefüggésekkel jellemezhető [8]. A viszkozitás a technológia és az alkalmazhatóság szempontjából meghatározó jelentőségű. Nemcsak a kohászatban, hanem a kerámia és üvegiparban is. Ugyanakkor komoly kihívást jelent a többkomponensű rendszerek viszkozitásának meghatározása, számítása. Ennek megfelelően a ‚80-as évektől kezdve számos modellt fejlesztettek ki. A modellek első csoportját az Arrhenius-féle összefüggés figyelembe vételével fogalmazták meg [9,10]. Az újabb modellek a salakok szerkezetére vonatkozó jellemzőkkel is számolnak, így pl. figyelembe veszik a (SiO4)4- hálózatképző hatását is [11]. A salakok viszkozitásával kapcsolatos ismeretek szükséges, de nem elegendő információt nyújtanak a salakok konzisztenciájáról és alkalmazhatóságáról az adott metallurgiai folyamatban. Ez a bizonytalanság főleg akkor jelentős, ha olyan salakról van szó, amely szilárd és folyékony fázist együttesen tartalmaz. A tulajdonságok becslése érdekében Einstein már 1911-ben kifejlesztett egy szuszpenziókra vonatkozó viszkozitási törvényt, ezt napjainkig többször felülvizsgálták és továbbfejlesztették [12,13]. Érdekességként megemlítjük, hogy az Einstein-féle össze-
18
függés alapvető jelentőségű a geológiai tudományok azon területén, mely a vulkánkitöréseket követő lávafolyam kiterjedésének előre jelzésével foglalkozik. A lávafolyam áramlási sebességét leíró összefüggések a vonatkozó biztonsági modellekbe beépültek [14-16].
4. Problémafelvetés, előzmények, célkitűzés Az ISD Dunaferr Dunai Vasmű Zrt.-nél (a továbbiakban Dunaferr) a szekunder üstmetallurgiai folyamatban kialakult salakokkal kapcsolatos problémakör két alapvető eleme a következőkben foglalhatók össze. a) A konverter salakvisszazárás problematikája A konverterből az üstbe csapolt acéllal együtt változó mennyiségű primer salak is átjut az öntőüstbe. A primer salak néhány alkotója, elsősorban az FeO és MnO kontrollálatlan mennyiségben megjelenik a szekunder salakban. Az átkerült salak mennyisége igen széles tartományban 250-2000 kg/adag tartományban változik, az átlagérték kb. 800 kg/adag. Mivel az átkerült salak mennyiségére vonatkozóan csak utólag – a kezelés első lépése után – lehet becslést tenni, így a szintetikus salak képzéséhez adagolt alkotók mennyisége nem feltétlenül van összhangban az átkerült primer salak mennyiségével.
ISD DUNAFERR Mûszaki Gazdasági Közlemények 2013/1.
b) A szekunder salak viszkozitása nem megfelelő, illetve ingadozik Ez a problémakör az Dunaferr szakemberei megítélése szerint elsősorban az előző pontban említett salakvisszazárási nehézségre vezethető vissza. Kétségtelen, hogy megfelelő salakvisszazáró alkalmazásával (kb. 250 kg/adag primer salak átkerülésével) az üstmetallurgiai viszonyok lényegesen kedvezőbbek, a szintetikus salak összetétele sokkal állandóbb és sokkal gazdaságosabb a dezoxidációs folyamat megvalósítása. A szekunder salak folyósságának minősítésére jelenleg nincs üzemi gyakorlatban alkalmazott módszer. A viszkozitás szempontjából „jó” és „rossz” salakok minősítésére az elmúlt években az Dunaferrben üzemi kísérleti program szerveződött, melynek az összefoglaló záródokumentuma a következőképpen fogalmazza meg a kísérleti program módszerét. „A vizsgált adagoknál csapolás után az acélgyártók megállapították és feljegyezték a salak folyósságára vonatkozó egyéni megállapításukat, ezután került sor a salakmintavételre (SLE S). A kiindulási adagszám, amely részt vett a vizsgálatban, 794 volt, ebből a halmazból adathiányos volt 187, ezért első megközelítésben 607 adag adatait próbáltuk értékelni. Az adagok salakjainak folyósságát híg és sűrű csoportba soroltuk. A „híg salak”-okhoz tartoztak a „híg, folyós, jó salak, reakcióképes salak, finom salak” megjegyzésűek. A „sűrű salak”-okhoz soroltuk a „sűrű, kemény, krémszerű, krémes, szilárd, darabos” megállapításúakat. A fenti két csoportot szétválasztottuk még attól függően is, hogy a szekunder salakképzéskor, csapolás közben adagoltak-e salakfolyósító anyagként folypátot, vagy sem. Folypátos adagok (CaF2), folypát nélküliek (0CaF2) jelzésűek.” A jelen dolgozatban ismertetett munka célja, hogy e korábbi üzemi kísérletsorozat és megfigyelés halmaz elemei között összefüggést keressen és ezzel elősegítse azt, hogy a szekunder üstmetallurgiai salakok viszkozitása a napi üzemi gyakorlatban megfelelő biztonsággal kézben tartható legyen.
5. Általános statisztikai kiértékelés, szignifikancia vizsgálat A már említett korábban lefolytatott üzemi kísérleti program adathalmazából 330 adagra vonatkozóan teljesült az, hogy az összetételi, technológiai és szubjektív értékelési adatok teljes körűnek és megbízhatónak voltak tekinthetők. Az adagok közül 206 esetben „híg”, 124 esetben „sűrű” minősítést kapott a szekunder üstmetallurgiai salak. Megjegyezzük, hogy az adatok szűrése után lényeges összetételi különbség a folypátos, nem folypátos adagok között a változók átlagértékei és szórása alapján nem volt kimutatható. A statisztikai adatfeldolgozásba bevont jellemzőket és a hozzájuk tartozó eredményeket az 1. táblázat foglalja össze. Mivel a „híg” és „sűrű” salakokra vonatkozó jellemzők átlagértékei között minimális eltérést tapasztaltunk, így szignifikanciavizsgálatot is végeztünk annak megítélésére, hogy mely paraméterek átlagértékei között tekinthető a különbség szignifikánsnak (95% a szignifikancia szint, Student-teszt [17]).
ISD DUNAFERR Mûszaki Gazdasági Közlemények 2013/1.
1. táblázat: Statisztikai alapadatok és a szignifikancia teszt eredménye a „híg“ és „sűrű“ salakok csoportjában Változó
T BOF FeO BOF MnO BOF
“híg” salak (n=206) átlag és szórás 1665 + 16 21,3 + 3,5 6,1 + 0,8
“sűrű” salak (n=124) átlag és szórás 1669 + 14 19,6 + 3,8 5,7 + 0,9
Valószínűségi szint > 95% „híg” = „sűrű” „híg” > „sűrű” „híg” > „sűrű”
Al Ötv Mész
251,3 + 37,6 676,8 + 92,7
229,5 + 28,4 682,1 + 103,9
„híg” > „sűrű” „híg” = „sűrű”
FeO SLES MnO SLES CaO SLES SiO2 SLES Al2O3 SLES
9,8 + 2,4 3,7 + 1,2 55,8 + 2,8 8,2 + 2,2 18,9 + 4,5
9,6 + 3,0 3,7 + 1,3 57,8 + 3,2 9,3 + 2,9 16,2 + 5,2
„híg” = „sűrű” „híg” = „sűrű” „híg” < „sűrű” „híg” < „sűrű” „híg” > „sűrű”
A fenti táblázat eredményei alapján megítélhető, hogy az egyes paraméterek – 95%-os valószínűségi szinten – szignifikánsan különböznek e a „híg”, illetve „sűrű” salakok esetén. Nem állapítható meg szignifikáns különbség a csapolási hőmérséklet vonatkozásában, azaz – ezen a valószínűségi szinten – a csapolási hőmérséklet nem befolyásolja azt, hogy a szekunder salak „híg”, vagy „sűrű” lesz-e. Szignifikáns eltérés adódott viszont a primer salak FeO- és MnO-tartalma tekintetében, mégpedig úgy, hogy a magasabb primer salak FeO- és MnO-tartalom a „híg” salakok esetében jellemző. A primer salak FeO- és MnO-tartalma tehát alacsonyabb viszkozitású szekunder salak kialakulását valószínűsíti. A primer dezoxidáció során adagolt alumínium men�nyisége (Al Ötv) szintén szignifikánsan nagyobb a ’híg” salakok kialakulása esetén. Ilyen szempontból a beadagolt mész mennyisége indifferens. A szekunder salak összetételi jellemzői közül a FeO- és MnO-tartalomban kialakuló különbség nem befolyásolja a salak viszkozitását. Ez a megállapítás azért meglepő, mert a primer salak nagyobb FeO- és MnO-tartalma viszont szignifikánsan különbözik a kétféle salak esetében. A szekunder salak CaO- és SiO2-tartalma szintén szignifikánsan különbözik a két salak osztályban, ezek növekvő mennyisége a „sűrű” salak kialakulása irányában hat. A CaO-növekedés magasabb likvidusz hőmérsékletet, ezen keresztül adott hőmérsékleten nagyobb szilárd fázis arányt eredményez. Az SiO2-növekedés pedig a viszkozitást növeli, tekintve, hogy a SiO2 erős, növeli a salakalkotó ionok hálózatba rendeződését. Végezetül a szekunder salak Al2O3-tartalmának nagyobb értéke a „híg” salak kialakulásának kedvez. Ez a megállapítás összhangban van a Al Ötv mennyiségének szignifikáns hatásával, a nagyobb mennyiségben adagolt Al Ötv növeli a szekunder salak Al2O3-tartalmát. Összességében tehát megállapítható, hogy a „híg” és „sűrű” szekunder salakok átlagos CaO-, SiO2- és Al2O3tartalmában mutatkozó kismértékű eltérések szignifikáns különbséget jelentenek a két osztály között. A Dunaferr által átadott adatbázisban lévő, a statisztikai feldolgozásba bevont salakösszetételeknek a CaOAl2O3-SiO2 ternér rendszerben (a három fő salakalkotó) való elhelyezkedése figyelhető meg a 2. ábrán. Az össze-
19
6. Faktoranalízis, variancia vizsgálat
2. ábra: A szekunder metallurgiai üstsalak-összetételek elhelyezkedése a CaO-Al2O3-SiO2rendszerben tételeket jellemző pontok a CaO-Al2O3-SiO2-rendszer CaO-sarkának közelében helyezkednek el. Megjegyezzük, hogy a pontok elhelyezése során az elemzési eredményekből származó tényleges CaO-, Al2O3- és SiO2mennyiségeket vettük figyelembe, vagyis ezek összege nem adja ki a 100%-ot. A bemutatott ábrák alapján egyértelmű, hogy ezen a salakösszetételeket reprezentáló pontok a diagram olyan területére esnek, ahol a likviduszhőmérséklet egyrészt igen magas, másrészt az összetétel függvényében drasztikusan változik (vö. 1. ábra). Megfigyelhető, hogy a „híg” salakokat reprezentáló pontok zöme (2. ábrán világos színnel jelöltük) a CaO-saroktól távolabb, kisebb likviduszhőmérsékletű pozícióban helyezkednek el, mint a „sűrű” salakokat bemutató sötét pontok.
Az előzőekben bemutatott statisztikai elemzésben a változók eloszlását hasonlítottuk össze annak eldöntésére, hogy van-e szignifikáns különbség a „híg” és „sűrű” salakokra vonatkozó átlagértékek között. A következőkben ismertetett faktoranalízis eredmények alapján a salak viszkozitását befolyásoló legfontosabb tényezők azonosíthatóak [18]. A faktoranalízis a többváltozós, statisztikusan értelmezhető problémák elemzését segíti azáltal, hogy alkalmazásával a változók csoportosíthatók és számuk redukálható. Összetettebb esetekben a függetlennek hitt változók között összefüggések (korrelációk) lehetnek. A közvetlenül nem megfigyelhető háttérváltozók – a latens változók, azaz a faktorok – meghatározása ezen korrelációk alapján lehetséges. A faktoranalízissel azonosíthatóak az eredeti változók egymással szorosabb korrelációban levő csoportjai. Ezt követően ezek a változók – a változók lineáris kombinációjából képzett – egyetlen faktorhoz tartozónak tekinthetők. Amennyiben sikerült ilyen csoportokat elkülöníteni, a következő feladat a faktorok értelmezése. Az elemzéshez a salakok „híg” minősítéséhez a 0, a „sűrű” minősítéséhez az 1-es értéket rendeltük, ezzel együtt tehát összesen 11 változó szerepel a rendszerben. A számítás során a faktorok „forgatásával” a legegyszerűbb faktorstruktúrák érhetők el, melynek eredményeként egy ún. „faktorsúlymátrixot” kapunk megoldásként. Az egyes faktorsúlyok az adott faktor és a vonatkozó független változó korrelációs kapcsolatát jellemzi, így a kapott faktorok fontossági sorrendbe állíthatók és szakmailag is értelmezhetők. Az előzetesen elvégzett Scree-teszt [18] szerint a problémakör két faktortényezőre történő behatárolása elegendő. A VARIMAX rotációs eljárással meghatározott két faktor súlytényezőit és a tényezők alakulását a két faktorban a következő táblázat és a 3. ábra mutatja be.
3. ábra: A VARIMAX módszer alkalmazásával adódó faktorok és súlytényezők
20
ISD DUNAFERR Mûszaki Gazdasági Közlemények 2013/1.
Az 1. faktor az üstsalak Al, Si, Fe és Mn-oxid tartalmának hatását reprezentálja abszolút értékben 0,75-nál nagyobb súlytényezők mellett. Ebben a faktorban a salak viszkozitás (SLVISC) súlytényezője nagyon kicsi, így – bár a teljes varianciaváltozás 25,5%-át magyarázza ez a faktor, a viszkozitásra gyakorolt hatás nem egyértelmű. A 2. faktor a konvertersalak Fe- és Mn-oxid tartalmának (ezzel áttételesen valószínűleg az üstbe átkerült primer salak mennyiségének), valamint az üstbe adagolt Al tömegének hatását tartalmazza 0,6-nál nagyobb súlytényezők mellett. Ebben a faktorban hasonló súlytényezővel szerepel a salak viszkozitása is. A súlytényezők előjeleiből adódik, hogy a konvertersalak Fe- és Mn-oxid tartalma csökkenti a szekunder salak viszkozitását, ugyanakkor az átfolyó salak közismerten rontja az acél tisztaságát, vagyis a salak viszkozitása ily módon nem csökkenthető. Az üstsalak CaO-tartalmának (arányának) csökkentése, valamint az üstbe adagolt Al mennyisége csökkenti a viszkozitást. Mindkét faktorban az üst Al2O3-tartalma és a viszkozitás ellentétes előjelű faktorral szerepel, így a viszkozitás csökkentésére az Al2O3-tartalom növekedése mindenképpen kedvező hatást gyakorol. Az üstsalak Al2O3-tartalmának emelése és az Al elődezoxidáló szer mennyiségének növelése az üstbe történő csapoláskor az összes meglévő statisztika szerint
lehetőség nyújt a szekunder salak folyékonyságának fokozására. A faktoranalízis eredményével kapcsolatosan meg kell jegyezni, hogy a két faktor együttesen a variancia ingadozásának csak mintegy 50%-át magyarázzák meg.
7. Egyensúlyi dermedési folyamatok elemzése A „híg” és „sűrű” salakok átlagos összetételének különbségéből adódóan a dermedési folyamatban is eltérések lehetnek, mely a viszkozitásban tapasztalt különbözőséget okozhatja. Az egyensúlyi viszonyok összetételtől való függésének, valamint a jellemző (pl. likvidusz) hőmérsékletek pontosabb meghatározására matematikai modell alkalmazására került sor. A kereskedelmi szoftverek közül az e célra leginkább alkalmas szoftver a FactSage termodinamikai programcsomag (http://www.factsage.com/). A próbaszámítások után sor került a „sűrű” és „híg” salak átalagos összetételeire vonatkozó, a lehűlés közben kialakuló egyensúlyi viszonyokat tükröző számítások elvégzésére, illetve a várható fázisok azonosítására. A folyékony salakból kristályosodó szilárd alkotórészek képződése a jelenlévő fázisok Gibbs szabadenergia
4a ábra: A „sűrű” salak dermedésének folyamata
ISD DUNAFERR Mûszaki Gazdasági Közlemények 2013/1.
21
4b ábra: A „híg” salak dermedésének folyamata minimumának termodinamikai meghatározásán alapszik (DG). A feladat matematikai kezelése a vonatkozó nem lineáris, matematikai egyenletrendszer Newton-eljárással történő megoldásával lehetséges (Minimaiser modul). Az ún. SOLGASMIX [19] szoftver már a ’70-es években alapot teremtett ilyen jellegű számításokhoz, és a FactSage kidolgozásához. A FactSage egy modulja a salakok és gázrendszerek viszkozitásának kiszámítására is alkalmas [20]. A jelen munkához illeszkedő számítások a FactSage5.5 verzió, „Equilibrium“ -moduljával készültek. A számításhoz a termodinamikus adatbázis [21] a CaO-Al2O3SiO2-FeO-Fe2O3-rendszerre vonatkozik. A megszilárdulási folyamat reális szimulációjához a szilárd fázis mennyiségeket a Gulliver-Scheil módszer alapján minden izoterm számítást követően korrigáltuk. A dermedési folyamat részleteit összefoglalóan „sűrű”, és „híg” salakokra vonatkozóan a 4a és 4b ábra tartalmazza. A diagramokon a likvidusz és szolidus, valamint a „Zero-Fraction-Point“ (ZFP) hőmérsékletek is feltüntettük, ez utóbbi a lehűléskor az első szilárd fázis megjelenésének hőmérsékletét jelzi. A görbékhez húzott piros érintők metszeteihez rendeltük a szolidusz hőmérsékletet, mivel ezen a hőmérsékleten már csak vasoxidban dús olvadék maradványok találhatók a szilárd fázisban diszpergálva. Eddig a hőmérsékletig a CaO, C2A és C2S gyakorlatilag
már teljesen, de a C4AF még nem teljesen vált ki a maradék olvadékból. A szekunder metallurgiai salakban lévő fémes Fe-cseppek a szilárdulási folyamat végén képződhetnek. A hőmérséklettől függően a dermedési, kiválási folyamatokat követve, az olvadék állapotú salakrész összetételének alakulása is meghatározható. Az 5a és 5b ábra a salak olvadékrészében a CaO-, Al2O3-, SiO2-, FeO- és Fe2O3-komponensek koncentrációját mutatja a hőmérséklet függvényében. A megszilárdulás alatt gyakorlatilag nincs különbség a „híg” és „sűrű” salakokban kialakuló olvadék összetételében. Eltérés a CaO-telítettség vonatkozásában van, miközben a „híg” salaknál a likvidusz kb. 1650 °C, addig a „sűrű” salak esetén 1880 °C-ra tehető ez a hőmérséklet. Kb. 1440 °C alatt a C3A kiválásával a maradék olvadék Al2O3 és CaO-tartalma csökken, miközben az SiO2-tartalom emelkedik, amíg kb. 1313 °C alatt a C2Skibocsátás el nem kezdődik. Az FeO- és Fe2O3-tartalom exponenciálisan, a maradék olvadékrész csökkentésével egyre jobban emelkedik. Kb. 1230 °C -nál kezdődik a C4AF fázis kiválása. A szilárd fázis arányának alakulását mutatja az 6. ábra mindkét salakcsoportra vonatkozóan, a hőmérséklet függvényében. A Gulliver-Scheil módszer szerint meghatározott szilárd fázis anyagrész összegében a „sűrű” salakok esetében mintegy 10% magasabb, mint a „híg” salakok csoport-
22
ISD DUNAFERR Mûszaki Gazdasági Közlemények 2013/1.
5a ábra: A „sűrű” salak olvadékrészének összetétele
5b ábra: A „híg” salak olvadékrészének összetétele
ISD DUNAFERR Mûszaki Gazdasági Közlemények 2013/1.
23
Al2O3-, SiO2- és FeOx-komponensek tömegrészének sűrűségét folyékony állapotban kell figyelembe venni. Az alkotók sűrűségből (2. táblázat) a salaksűrűség [10] az alábbiak szerint határozható meg: rSlag = Σ χi (¶ri/¶χi)
(2)
rp = 2 c0/(a0 + b0); a0 Ç b0 < c0
(3)
Φm = 2 / (0,321 rp + 3,02); rp > 1
(4)
ahol rp kristálytani tengelyviszony és a Φm max. pedig a szuszpenzióban kialakuló maximális töltési fok, vagyis a szuszpenzióként való viselkedés tartományában szilárd fázis maximális térfogataránya.
9. A salak viszkozitásának meghatározása
6. ábra: A szilárd fázis aránya „sűrű” és „híg” salakban a hőmérséklet függvényében jánál. Ez a különbség a C3A-ZFP alatt 1440 °C-tól egyre csökken, és a C4AF-ZFP alatt, 1230 °C-tól már alig van olvadékrész. A viszkozitási tulajdonságok itt egyértelműen attól függenek, hogy a folyékony salakban lévő kivált szilárd fázisok szuszpenziója hogyan viselkedik.
8. A szilárd és folyékony salak térfogatarányának meghatározása A szuszpenzió viszkozitásának kiszámításához a salakösszetevők térfogatarányának ismerete elengedhetetlen, melyhez az alkotók a sűrűségét is ismerni kell. Az előzőekben a fázisok (CaO, C3A, C2S, C4AF és a vas) mennyiségét sztöchoimetrikus arányok alapján határoztuk meg. A sűrűség hőmérséklettől való függőségének figyelembevételéhez irodalmi adatokat használtunk (mol tömeg Mi(g/mol), mol térfogat Vi(cm3/mol) [22, 23] adatok) a következők szerint: ri(g/cm3) = Mi(g/mol)/Vi(cm3/mol)
(1)
A folyékony állapotú maradék salak összetétele a megszilárdulási folyamat alatt jelentősen változik, így a CaO-
Az 5. egyenlet szerinti Arrhenius összefüggés szilárd salak esetére exponenciális függvényként adja meg a viszkozitás (h) hőmérsékletfüggését, amelyben az E aktiválási energia reprezentálja az entalpia változást (DH) és az A állandó reprezentálja az entrópia változást (DS/R) (6-7. egyenletek). ln(η/Pa s) = A + E/R T, (5) ahol R=8.31434 J mol-1 K-1, T [K] és DG = DH – T DS = - R T ln K, (6) ln K = DS/R – DH/R T (7) Salakrendszerekben viszkozitási vizsgálatokat már közvetlenül a 2. világháború után végeztek [24]. A 60-as évektől a mérések már elég pontosak voltak, így azokat a modellfejlesztésekben már lehetett alkalmazni [25, 26]. Az 5. egyenletben többalkotós anyagrendszernél az A és E tényezők meghatározása bonyolultabb. Ebből a szempontból pl. a növekvő mennyiségű SiO2 különleges szerepet játszik, mely a salak kristálytani szerkezetének modellezésével írható le. A salakszerkezetben lévő oxidok különböző viselkedésűek, lehetnek hálózatképzők (pl. SiO2), hálózat rombolók (pl. CaO, FeO, MgO, MnO), vagy ilyen szempontból semleges, amphoterm (pl. Al2O3, Fe2O3) viselkedésűek. Egy 5 komponensű rendszer leírására szolgáló modellben a paraméterek száma pl. 57-re bővül [26]. A (8) egyenlet példaként bemutatja egy többkomponensű rendszerben az A paraméter meghatározásához
2. táblázat: A salak fázisainak sűrűsége, rp krisstálytani tengelyviszonya és a szuszpenzióban kialakuló maximális Φm max. töltési fok Fázis
rp Mueller (2009)
Φm
Rövid név/komponens
Rács
r or (¶r/¶χ)
mértékegység
-
-
g/cm3
-
Mueller (2009) -
CaO
C
köbös
3,341
1,000
0,599
ri-irodalom -
Ca3Al2O6
C3A
köbös
3,030
1,000
0,599
Ca2SiO4
α’H-C2S
orto-rombos
3,148
1,526
0,570
C4AF
orto-rombos
3,708
2,662
0,516
Fe
köbös
7,875
1,000
0,599
Robie (1978)
-
-
Kekonnen (2012)
Ca2(Al, Fe)2O5 Fe fémes
Salak
CaO
3,3
Al2O3
3,04
SiO2
olvadék
2,3
FeOx
Balonis (2010)
4,7
24
ISD DUNAFERR Mûszaki Gazdasági Közlemények 2013/1.
szükséges egyenlet szerkezetét, hasonló egyenlet írható fel az E értékének becslésére. (8)
Az A és a E tényezők ilyen módon bár azonos matematikai egyenletekkel definiálhatók, viszont nem írják le a kémiai potenciál (μi) és a parciális moláris mennyiségek (Φi) [27] alakulását a Gibbs-Duhem egyenletnek megfelelően, mely a modell paraméterek számának további csökkentésére adna lehetőséget az alábbiak szerint: µi = (¶G/¶ni )T, P Ç x1 (¶Φ1/¶x1)+(1–x1) (¶Φ2/¶x1 )=0 (9) Jelen munkában a CaO–Al2O3–SiO2–FeO–Fe2O3rendszerben történő szekunder metallurgiai salakok viszkozitásának kiszámítása a fent leírt modell alapján történt [25, 26]. Gulliver-Scheil féle számítása alapján az FeOx a maradék folyékony salakban főleg a kristályosodás vége felé erősen dúsul. Ez a dúsulás nagymértékben híg - folyékony salakhoz vezet [28, 29], amely a hőmérséklet csökkenés okozta exponenciális viszkozitás növekedés ellenében hat. Viszkozitás a szilárd fázisok figyelmen kívül hagyásával A „híg” és „ sűrű” salakcsoportok átlagos összetétele alapján meghatározott viszkozitási hőmérsékletfüggést ábrázol a 7. ábra. Ebben a számításban – a valós viszonyokkal történő összehasonlítás érdekében – azt feltételeztük, hogy salak minden hőmérsékleten folyékony halmazállapotú. A CaO-Al2O3-SiO2 három komponensű rendszerben a „híg” és „sűrű” csoportok helyzete az FeO tartalom külön figyelembevétele mellett sem különbözik lényegesen (2. ábra), és 7. ábra sem tükrözi a kétféle salak közötti tulaj-
8. ábra: A maradék olvadék viszkozitása a hőmérséklet függvényében donságok eltérését. Várhatóan tehát a szilárd/folyékony salak szuszpenzió, illetve az abból kiváló fázisok mennyiségét (6. ábra) kell figyelembe venni a salak viszkozitás valós értékének maghatározásához. A maradék olvadék viszkozitása az üstsalak dermedése során A Gulliver-Scheil féle elmélet alapján a FactSage-dzsel a maradék olvadékra számított viszkozitási értékeket mutatja be a 7. ábra mind a „híg”, mind a „sűrű” salakcsoportra.. A maradék olvadékban a vasoxid dúsulása miatt az 1300 °C alatti tartományban, C2S kristályosodása közben mindkét salakcsoportban a viszkozitás eltér a szokásos exponenciális emelkedéstől. A vasoxidban dúsult maradék olvadéksalak a csökkenő hőmérséklettel híg-folyékony viszkozitásúvá válik. Az összehasonlíthatóság érdekében a 8. ábra a különböző folyadékok viszkozitását is mutatja. A maradék salak viszkozitása 1200 °C környékén például megfelel 20 °C-os olaj viszkozitásának. Összességében mindkét (a „híg” és „sűrű”) salaktípusnál 1300 °C alatt a szilárd fázis (CaO+C3A) aránya meghaladja a 40%-ot (6. ábra), így már mindkét csoportnál az üstsalak tésztaszerű konzisztenciája feltételezhető annak ellenére, hogy a maradék olvadékrész viszkozitása nem változik, illetve csökken. A szuszpenziós szerkezetű salak viszkozitásának meghatározása A szuszpenzió jellegű salak viszkozitásának meghatározásához tekintsük az Einstein-féle szuszpenziós viszkozitásra vonatkozó összefüggést (relatív viszkozitás: ηr): ηr = 1 + B Φ; B = 2,5
7. ábra: A „híg“ és „sűrű“ salak viszkozitása hőmérséklet függvényében, ha a salak teljes egészére olvadékállapot tételezünk fel, nem pedig olvadék/szilárd szuszpenziós szerkezetet
ISD DUNAFERR Mûszaki Gazdasági Közlemények 2013/1.
(10)
Az összefüggést különböző méretű és geometriájú szilárd fázis részecskékkel célzott kísérletek keretében vizsgálták (átlagos rp: 0,13–9,2) a 0 és 60% közötti részecske térfogatarány (Φ: 0,0–0,6) tartományban [15]. A kísérletek eredményeként lényegében egy lineáris Newton-féle viselkedést tapasztaltak, a csúsztató feszültség (shear stress, Nm-2) a csúsztatási sebesség (shear rate, dv/dy) függvényében változott [10]. A (η) dinamikus viszkozitás a következőképpen fejezhető ki:
25
η (Pa s) = csúsztató feszültség ( Nm-2 )/csúszási alakváltozás (s-1) (11) Ha a (Φ/Φm) töltési fokot feszük figyelembe, akkor a [15] szerint az alábbi egyszerűsített függvényt kapjuk a szuszpenzió relatív viszkozitásának kiszámítására: ηr = (1 - Φ/ Φm)-BΦm ≡ (1 - Φ/ Φm)-2
(12)
A maradék olvadék viszkozitásaival (η0, 8. ábra) az alábbi teljes viszkozitásiegyenletet kapjuk az üstsalak szuszpenzióra vonatkozóan: ηLadle = η0 (1 - Φ/ Φm)-2 (13) A töltési fok meghatározásához alkalmazzuk a (3 és 4 ) egyenleteket. A már kristályosodott fázisok térfogatarányát (Φi) a Gulliver Scheil-féle egyensúlyi fázisok (mi) tömegarányai (4a, b ábrák), a maradék-salak összetétele (5a, b ábrák), valamint a (2) egyenlet szerinti maradék salak sűrűségből a 2. táblázatban lévő sűrűségi értékekkel határozható meg egy adott hőmérsékletre az alábbiak szerint: Φi = mi/(100 ri); Σmi ≡ 100 (14) mSlag = 100 – Σmj; (Phasen(j): CaO, C3A, C2S, C4AF) (15) ΦSlag = mSlag/(100Σχk (¶rk/¶χk )); komponensek(k): C, A, S, FeOx (16) Összességben a következő hőmérsékleti-függvények származtathatók: Φ(T) = Σ Φi(T)/(Σ Φi(T) + ΦSlag(T)) (17) ηr(T) = (1 – Φ(T)/Φm )-2
(18)
ηLadle(T) = η0 (1 – Φ(T)/ Φm )-2
(19)
A (18, 19) egyenletek alapján a relatív viszkozitás (ηr(T), 9a. ábra) és a szuszpenzió szerkezetű üstsalak viszkozitása (ηLadle(T), 9b. ábra) meghatározható mind a „híg”, mind a „sűrű” besorolású salakokra vonatkozóan. A szuszpenziós viszkozitás Einstein féle megközelítése alapján megállapítható, hogy kb. 1440 °C-nál CaO-C3A kiválási átmenet azt eredményezi, hogy a „híg” üstsalak relatív viszkozitási emelkedése 14%-os, miközben a „sűrű” salakcsoportnál kb. 50%-kal nagyobb viszkozitás adódik.
9a. ábra: A salakszuszpenzió eredő relatív viszkozitása a hőmérséklet függvényében
26
9b. ábra: A salak szuszpenzió eredő viszkozitása a hőmérséklet függvényében Kb. 1310 °C elérésekor, a C2S első megjelenésével a szuszpenzió viszkozitása a „híg” salak esetében 480%-kal, „sűrű” salaknál 550%-al növekszik. A kb. 1260 °C melletti C2Skiválási tartományban a relatív viszkozitás aránya „sűrű” és „híg” salakok között nagyobb, mint hétszeres. 1260 °C alatt az üstsalak Φ/Φm>1-gyel „folyékony-tésztaszerű” állapotból átvált „szilárd” állapotba. A maradék salak 40%-a, még C2Sként szilárdul meg, azután C4AF képződik az 1230 °C alatti hőmérséklet tartományban..
10. Összefoglalás Ennek a munkának az a célja, hogy a Dunaferr szubjektív módon és optikai módszerekkel „sűrűnek” és „hígnak” minősített szekunder metallurgiai salakjainak tulajdonságai közötti különbséget értelmezzük. Statisztikailag nézve a konvertersalakokkal bekerülő FeO és MnO mennyisége, a primer Al-adagolás mértéke, továbbá a szekunder metallurgiai üstsalak Al2O3-tartalma egyaránt nagyon kedvezően hat a salak folyékonyságára. Az 5.5 verziójú „FactSage” szoftverrel a „GulliverScheil” módszer szerint elvégzett termodinamikai egyensúlyi állapotra vonatkozó számítások azt mutatták, hogy a „híg” és a „sűrű” csoportba sorolt salakok dermedésekor a maradék olvadék összetételében gyakorlatilag semmilyen különbség sem alakult ki. Eltérést csak az okoz, ha a maradék olvadék CaO-ra nézve telítődik. Míg a „híg”-nak minősített salakok likviduszhőmérséklete 1650 oC körül van, addig a „sűrű”-nek minősített salakok likviduszhőmérséklete nagyobb, és kb. 1880 oC-nál van. Ennek az a következménye, hogy a „merev” salakban 10%-kal nagyobb a szilárd fázisok részaránya. Első lépésként a hőmérséklet függvényében a tiszta maradék olvadék viszkozitását számítottuk ki. A dermedés vége felé egy vasoxidos komponens dúsul fel a maradék olvadékban. A C2S kristályosodásakor 1300 oC alatt a viszkozitásgörbe elveszíti szokásos exponenciálisan növekvő jellegét. A vasoxidban gazdag maradék salakok a csökkenő hőmérséklettel ennek megfelelően hígfolyósabbá válnak. A szuszpenziók viselkedésének leírására kidolgozott Einstein-féle viszkozitástörvény figyelembevételével meghatároztuk az üstsalak viszkozitását. A számításokhoz alapul a szilárd fázist is tartalmazó szuszpenziók fázisának és fázisarányának hőmérséklet-
ISD DUNAFERR Mûszaki Gazdasági Közlemények 2013/1.
függését leíró „Gulliver Scheil” modell szolgál. Az Einstein-féle feltevés szerint már 1440 oC-on – a maradék olvadékviszkozitásához viszonyítva – a „sűrű”-nek minősített salakok csoportjában az integrális, vagyis a szilárd és olvadék részeket is tartalmazó szuszpenzió jellegű salak viszkozitása 50%-kal növekszik, míg a „híg” salakoknál ez a viszkozitás növekedés csak 14%-os. 1310 oC-nál a szuszpenziónak a folyékony maradék salakhoz viszonyított viszkozitása a „sűrű” esetben már 550%-os értéket mutat. Ezzel szemben a „híg” esetben ez az érték csak 480%-ra növekedett. 1260 °C környékén a „sűrű” és „híg” salakok relatív viszkozitási aránya meghaladja a 7-es értéket. 1260 °C alatt az üstsalak „folyékony-tésztaszerű” állapotból átvált „szilárd” állapotba, mivel szilárd fázis térfogataránya meghaladja a Φm mintegy 0,6-os (60%-os) értékét. A maradék salak 40%-nyi mennyisége a szilárd fázis alkotta váz köztes tereiben dermed meg. Az eredmények azt bizonyítják, hogy a viszkozitás szokásos, hagyományos modellek segítségével végzett számítása, meghatározása nem ad kellő információt a salakok koncentrációja és adott célra való alkalmazhatóságával kapcsolatban, ha olyan salakokról van szó, amelyekben szilárd fázis is jelen van. A jelen számítások igazolják, hogy a salak összetételében mutatkozó viszonylag kismértékű eltérések a viszkozitásnak, illetve a salakok kezelés közben megmutatkozó viselkedésének igen erőteljes megváltoztatását eredményezik. Az eredmények rávilágítanak arra is, hogy milyen módon és irányban célszerű a salakok összetételének módosítása a hatékony üstmetallurgiai kezelés gyakorlati megvalósítása során.
[8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17]
[18]
[19]
[20]
Köszönetnyilvánítás A kutatás részben az Európai Unió támogatásával, az Európai Szociális Alap társfinanszírozásával valósult meg a TÁMOP-4.2.1.B-11/2/KMR-2011-0001 számú pályázat keretében. A ThyssenKrupp Steel Europe (TKSE) FactSage 6.2 viszkozitásmodullal kapcsolatos támogatását ezúton is köszönjük. A szerzők köszönetet mondanak dr. Verő Balázsnak a publikáció lektorálásáért.
Irodalom [1] [2] [3] [4] [5] [6]
[7]
Levin, M.E. et al. (1964): Phase diagrams for ceramists ,American Ceramic Society, United States National Bureau of Standards, Supplements 1969, 1975 VDEh (1981): Schlackenatlas, Verlag Stahleisen GmbH, Düsseldorf Ender, A. et al. (2005): Metallurgical Development in Steel-PlantInternal Multi-Injection Hot Metal Desulphurisation, Steel Research International 76, No. 8, p. 555–561 Endo, K. (1994): Recent Advances and Future Prospects of Refining Technology, Nippon Steel Technical Report No. 61, April, p. 1–8 Kattenbelt, C. (2008): Modelling and Optimization Slopping Prevention and Batch Time Reduction in Basic Oxygen Steelmaking, PhD-Thesis, University of Twente, Netherland Toulouse, C. et al. (2011): Stable oxygen isotopes for tracing the origin of clogging in continous casting, METEC InSteelCon2011, EECRsteel2011, 1st Int. Conf. on Energy Efficiency and CO2 Reduction in the Steel Industry, 30 June 2011, Düsseldorf, Germany Ender, A. (2005): Konverter als flexibles Aggregat der Prozesskette zur Stahlerzeugung, VDEh-IfB & TU Clausthal, Kontaktstudium
ISD DUNAFERR Mûszaki Gazdasági Közlemények 2013/1.
[21]
[22] [23]
[24] [25]
[26]
[27]
[28]
[29]
„Metallurgie und Prozesstechnik der Konverterverfahren“, Seminar 09/05, 10. – 13.04.2005, Bad Neuenahr, Germany VDEh (1995) Slag Atlas, 2. Auflage, Verlag Stahleisen GmbH, Düsseldorf Mills, K. (2011) : The Estimation of Slag Properties, Southern African Pyrometallurgy, 7 March 2011 Kekonnen, M.; Oghbasiliasie, H.; Louhenkilpi, S. (2012): Viscosity models for molten slags, ISBN 978-952-60-4602-0, Aalto publication series, Science + Technology, 12/2012 Decterov, S.A. et al. (2007): Modeling the Viscosity of Alumosilicate Melts, AIP Conf. Proc. 963, p. 404 - 407 Einstein, A. (1906): Eine neue Bestimmung der Moleküldimen sionen, Ann. Phys. 19, S. 289–306 Einstein, A. (1911): Berichtigung zu meiner Arbeit: Eine neue Bestimmung der Moleküldimensionen, Ann. Phys. 34, S. 591–592 Pabst, W. (2004): Fundamental Considerations on Suspension Rheology, Ceramics Silikáty 48, (1), p. 6–13 Mueller, S.; Llewellin, E.W.; Mader, H.M. (2009): The rheology of suspensions of solid particles, http://rspa.royalsocietypublishing.org/ content/466/2116/1201.full Harris, A.J.L; Rowland, S.K. (2001) : FLOWGO: a kinematic thermo-rheological model for lava flowing in a channel, Bull. Volcanol., p. 20–44 Retzlaff, G.; Rust, G.; Waibel, J. (1978): Statistische Versuchsplanung, Planung naturwissenschaftlicher Experimente und ihre Auswertung mit statistischen Methoden, 2. verbesserte Auflage, ISBN 3-52725799-9, Verlag Chemie, Weinheim, New York Überla, K. (1977): Faktorenanalyse, Eine systematische Einführung für Psychologen, Mediziner, Wirtschafts- und Sozial-Wissenschaftler ,ISBN 3-540-04368-3, Springer Verlag, Berlin, Heidelberg,New York Eriksson, G. (1975): Thermodynamic studies of high-temperature equilibriums XII. SOLGASMIX, a computer program for calculation of equilibrium compositions in multiphase systems, Chem Scr. 8, (3), p. 100–103 Bale, C.W. et al. (2009): FactSage thermochemical software and databases – recent developments, CALPHAD: Computer Coupling of Phase Diagrams and Thermochemistry 33, p. 295–311 Decterov, S.A.; Kang, Y.-B.; Jung, I.-H. (2009): Thermodynamic Database for the Al-Ca-Co-Cr-Fe-Mg-Mn-Ni-Si-Si-O-P-S System and Applications in Ferrous Process Metallurgy, Journal of Phase Equilibria and Diffusion Vol. 30, No. 5, p. 443–461 Balonis, M. (2010): The Influence of Inorganic Chemical Accelerators and Corrosion Inhibitors on the Hydrated Portland Systems, PhD-thesis, University of Aberdeen Robie, R.A.; Hemingway, B.S.; Fisher, J.R. (1978): Thermodynamic Properties of Minerals and Related Substances at 298.15 K and 1 Bar (105 Pascals) Pressure and at Higher Temperatures, U.S. Geol. Survey Bull. 1452, 456 p. Bodsworth, G. (1963): Physical Chemistry of Iron and Steel Manufacture, Longmans, Green and Co. Ltd., London and Colchester, Great Britain Grundy, A.N. et al. (2008): A model to calculate the viscosity of silicate melts, Part I: Viscosity of binary SiO2 – MeOx systems (Me= Na, K, Ca, Mg, Al), Int.J.Mat.Res.(formerly Z. Metallkd.) 99, (11), p. 1185–1194 Grundy, A.N. et al. (2008): A model to calculate the viscosity of silicate melts, Part II: The NaO0.5 – MgO – CaO – AlO1.5 – SiO2 system, Int.J.Mat.Res.(formerly Z. Metallkd.) 99, (11), p. 1195– 1209 Ender, A. (1986): Aktivitäts-Molenbruch-Beziehungen von Spinellen im Sytem Fe – Mg – Al – Cr – O und ihre Bedeutung in Spinell/Silkat-Gleichgewichten, PhD-thesis, Fakultät für Bergbau, Hüttenwesen und Geowissenschaften, RWTH Aachen, Germany Lee, Y.S. et al. (2004): Viscous behaviour of CaO-SiO2-Al2O3MgO-FeO slag, VII Int. Conf. of Molten Slags Fluxes and Salts, The South African Inst. Of Mining and Metallurgy, p. 225–230 Kondratiev, A.; Hayes, P.C.; Jak, E. (2006): ISIJ Int. 46, p. 375–384
27
Réger Mihály, Verő Balász, Csepeli Zsolt, Józsa Róbert, Kelemen Tibor, Szabó Zoltán *
A támgörgő-beállítás szerepe a folyamatosan öntött acélbrammák középvonali dúsulásának kialakulásában Az ISD Dunaferr Dunai Vasmű Zrt.-ben működő két vertikális öntőgépen 2010 augusztusa és 2011 júniusa között módosításra került a támgörgő-beállítás mind a négy szálon. A támgörgő-beállítás megváltoztatása a középvonali dúsulás mértékének csökkentése céljából történt. A cikk tartalmazza a módosítást megelőző vizsgálati és matematikai modellezési tevékenység rövid elemzését, valamint a régi és a módosított támgörgőbeállítás esetén várható középvonali dúsulási szintek értékének becslését. Az ISD Dunaferr Dunai Vasmű Zrt. minőségügyi szervezetének adatai alapján készült kimutatás szerint az középvonali dúsulásra visszavezethető reklamációk mennyisége a módosítás eredményeként a töredékére csökkent.
1. Bevezetés, előzmények A folyamatos öntéssel kapcsolatos jelenségek tisztázása több éve az ISD Dunaferr Dunai Vasmű Zrt.-ben (a továbbiakban Dunaferr) folyó kutatási tevékenység fókuszában áll. Ennek a munkának a célkitűzése az öntött lemezbrammák megfelelő minőségének technológiai oldalról történő biztosítása, az öntési kapacitástartalékok feltárása, illetve ezek kihasználása, valamint új minőségek és új bugatípus bevezetése a gyártási folyamatba. A brammák minőségével kapcsolatos legfontosabb szempont az ún. középvonali dúsulás csökkentése volt. A középvonali dúsulás mértékének csökkentését célzó kutatási munkában arra törekedtünk, hogy a folyamatos öntéssel kapcsolatos valós problémákra – megfelelő elméleti alapokon nyugvó matematikai modellek segítségével – a gyakorlatban használható válaszokat tudjunk adni. Ennek alapja az üzemi szakemberekkel való szoros együttműködés és folyamatos konzultáció, hiszen ez biztosítja, hogy a célnak megfelelő, az üzemi gyakorlatban is alkalmazható modellek jöjjenek létre. A folyamatos öntés matematikai modellezésének megvalósításában kiemelkedő lehetőséget nyújtott az, hogy az Dunaferr 2008 és 2011 között részt vett az Európai Szén- és Acélipari Kutatási Alap (RFCS) támogatását élvező „Integrált matematikai modellek alkalmazása a hibamentes öntés érdekében (DEFFREE)” című K+F projekt megvalósításában. A FAM modellezéssel kapcsolatos munkában – a Dunaferr alvállalkozójaként – az Óbudai Egyetem Bánki Donát Gépész- és Biztonságtechnikai Mérnöki Kara működött közre. A kutatás első szakaszának eredményeit, a középvonali dúsulással kapcsolatos problémakör áttekintését, a vonatkozó matematikai megközelítést, valamint a középvonali dúsulás csökkentésére javasolt gyakorlati lépéseket a korábbi, 2010-ben készített összefoglaló munkában ele-
On the two vertical casting machines operating at ISD Dunaferr Co. Ltd. the carrying roller adjustment was modified on all the four strands. The change of carrying roller adjustment was made with the aim to decrease the rate of centre-line concentration. The article analyzes in short the examination and mathematical simulation activities previous to modification, as well as the evaluation of the values of expected centre-line concentration level. According to the report made on the base of data from the quality organization of ISD Dunaferr Co. Ltd. the amount of complaints attributable to centre-line concentration decreased to its fraction due to this modification.
meztük [1]. Ennek megfelelően az elmúlt két év során módosítások történtek az üzemi technológiában, melynek előzetes értékelése az azóta sikeresen lezárult DEFFREEprojekt [2] keretében megtörtént. A jelen dolgozatban röviden ismertetjük a kutatás eredményeit és az ezzel kapcsolatos üzemi tapasztalatokat.
2. A középvonali dúsulás matematikai modelljének kidolgozása, alkalmazása és validálása A középvonali dúsulás jellemzésére kidolgozott matematikai modell a lemezbuga belsejében kialakuló gátolt olvadékmozgás jellemzőinek és feltételeinek közelítő meghatározásán alapszik. A kristályosodó szál belsejében fennálló viszonyok jellemzése céljából két mérőszám, a porozitás és a relatív olvadékáramlási sebesség definiálására került sor, ezek részletes ismertetését a korábbi publikációk tartalmazzák [3-5]. Mindkét mérőszám a középvonali dúsulás szempontjából „kritikus paraméternek” tekinthető, azaz értékükkel jellemezhető a középvonali dúsulás várható intenzitása, kialakulásának valószínűsége. A porozitási mérőszám a megszilárdulás közben olvadékkal fel nem töltődött anyagrész mennyiségére jellemző, a relatív olvadékáramlási sebesség pedig a szál mushy szakaszán1 belül a mushy olvadék és a szál relatív sebességkülönbségét jellemzi. A DEFFREE-projekthez kapcsolódó munka középpontjában alapvetően e két jellemző meghatározása, meghatározásának pontosítása, a „kritikus paraméterek” és a középvonali dúsulás kapcsolatának vizsgálata, vala1
Mushy szakasz az öntött szál azon része, melyre igaz, hogy a szál középvonalában a hőmérséklet a likvidusz és a szolidusz hőmérséklet közötti, vagyis a szál közepe a mushy (pépes) állapottal jellemezhető.
* Réger Mihály Óbudai Egyetem, Budapest, egyetemi tanár • Verő Balázs Dunaújvárosi Főiskola, egyetemi tanár • Csepeli Zsolt ISD Dunaferr Dunai Vasmű Zrt., főosztályvezető • Józsa Róbert ISD Dunaferr Dunai Vasmű Zrt., technológiai vezetőmérnök • Kelemen Tibor ISD Dunaferr Dunai Vasmű Zrt., üzemvezető • Szabó Zoltán ISD Dunaferr Dunai Vasmű Zrt., szakértő
28
ISD DUNAFERR Mûszaki Gazdasági Közlemények 2013/1.
mint a modell megbízhatóságának ellenőrzése, validálása állt. Mindkét paraméter az LMI (Liquid Motion Intensity) modellben [5] alkalmazott meggondolások alapján származtatható, mely figyelembe veszi a folyamatos öntés során alkalmazott technológiai paraméterek és az öntőgépből, valamint az öntőgép és az öntött szál kapcsolatából adódó hatásokat is. Az LMI modell gyakorlati öntési esetekre való alkalmazásának támogatására az elmúlt időszakban két – az öntés állandósult, illetve nem állandósult állapotát feltételező – szoftver kidolgozására, illetve továbbfejlesztésére került sor. Mindkét szoftver a matematikai modellezési eredmények utólagos feldolgozására, illetve bemutatására szolgál, vagyis feltételezi a teljes modellezési folyamatból adódó adathalmaz meglétét. A megfelelő modellezési adatok birtokában a folyamat, illetve a kritikus paraméterek alakulása on-line módon megjeleníthetők, visszajátszhatók és elemezhetők. A matematikai modellek által szolgáltatott eredmények és a fontosabb input paraméterek kapcsolatának megítéléséhez egy sor szisztematikus számítási sorozat elvégzésére került sor. Ezek egy része az alkalmazott normál öntési technológia eredményeként kialakuló viszonyokat kívánták lefedni annak érdekében, hogy áttekintő képet kapjunk az alapvető jellemzők (pl. öntött minőség, bugaméret, öntési sebesség) és a középvonali dúsulási paraméterek között. E számítások feltételeinek szisztematikus változtatásával azt is fel kívántuk térképezni, hogy az input paraméterekben bekövetkező változások milyen irányú és nagyságú változást generálnak az output (porozitás és relatív olvadékáramlás) jellemzőkben. Mivel a folyamatos öntés során az öntési viszonyokból adódó középvonali dúsulást erősítő és gyengítő hatás additív módon (egymásra szuperponálódva) alakul ki, így fontos célja volt a modellezési tevékenységnek az egyedi hatások irányának és nagyságának tisztázása is. A matematikai modell által szolgáltatott eredmények jóságának, megbízhatóságának megítéléséhez validációs vizsgálatok elvégzésére került sor. A kísérleti öntés megvalósítása, az öntési adatok és feltételek szolgáltatása, a lemezbugák vizsgálata (makromaratás, Baumann-vizsgálat) és a vizsgálati eredmények dokumentálása az Dunaferrben folyt. A validációs vizsgálatok eredményeinek megbízhatóságát nagymértékben befolyásolja az, hogy egyrészt a középvonali dúsulás numerikus jellemzésére jelenleg nincs az üzemi gyakorlatban alkalmazott módszer, a középvonali dúsulási szint csak kvalitatív módon értékelhető. Másrészt az öntőgép támgörgőire (azok beállítási hibáira, excentricitására) és húzóhengereire (azok távolságára) vonatkozóan jelenleg – az öntőműben a zóna geometriáját időszakosan ellenőrizni képes berendezés (ún. roll checker2) hiányában – nincsenek üzem közbeni mérési adatsorok, azaz a támgörgők közötti résméret, annak statikus és dinamikus változása tekintetében csak becsléseink lehetnek.
3. Az új támgörgő-beállítás bevezetése 2
Roll checker: a lemezbugára jellemző vastagsági és szélességi méretű mérőberendezés, melyet az öntés szünetében végigvezetnek az öntőgépen. Terhelés alatt méri a támgörgő-párok közötti résméret értékeit. Egyes típusai a szekunder hűtőzónában a fúvókák, fúvókasorok hűtési intenzitásának meghatározására is alkalmas.
ISD DUNAFERR Mûszaki Gazdasági Közlemények 2013/1.
A lemezbugák belső minősége, középvonali dúsulása szempontjából a számítások és tapasztalatok alapján célszerű, ha a támgörgő-résméret csökkenése, az ún. konicitás a kristályosodás szempontjából kritikus tartományban konstans értékű, vagy enyhén növekszik az öntőgép hos�sza mentén. Hasonló elgondolás fedezhető fel a külföldi, ívelt öntőgép résbeállításának ütemezésében. Az Dunaferr folyamatos öntőgépein alkalmazott korábbi támgörgőbeállítás nem követte maradéktalanul ezt az elvet, többek között ennek alapján fogalmazódtak meg a 2010-es összefoglaló munkában [1] részletezett észrevételek a támgörgőbeállítás kritikájára vonatkozóan. E megállapítások elemzése, az üzemi lehetőségek felmérése, valamint a matematikai modellezési eredmények és tapasztalatok értékelése után az egyes szálakon beállított és alkalmazott résméret geometria megváltoztatásra került az öntőműben. Az új görgőbeállítás hatályba lépésének időpontjait az 1. táblázat mutatja. 1. táblázat: Az új támgörgő-beállítás bevezetésének ütemezése 1. szál 2010.08.31.
2. szál 2011.05.31.
3. szál 2011.03.29.
4. szál 2011.02.22.
Az eredeti és módosított résméret eloszlás közötti különbség a 1. ábrán követhető nyomon. A résméret megváltoztatása a két utolsó támgörgő szekciót érinti.
1. ábra: Az eredeti és módosított résméret változása az öntőgép hossza mentén A táblázatban megadott időpontok után öntött adagok tehát már az új görgőbeállítással készültek. A továbbiakban az adott szálon a fenti időpontok előtt öntött adagok esetében a résméretre vonatkozóan az „eredeti”, az azután öntöttekre a „módosított” megjelölést használjuk.
4. Az új támgörgő-beállítás hatásának értékelése A támgörgő-beállítás módosítását megelőző, illetve az átállási időszakban többféle öntési variációban történt számítás a változtatás középvonali dúsulásra gyakorolt hatásának becslésére. Teljes részletességben összesen 41, a gyakorlatban is megvalósult öntési eset vizsgálatára, modellezésére került sor. A középvonali dúsulás valós értékének meghatározása meglehetősen költség- és mun-
29
2.a ábra: Az eredeti és a módosított támgörgő-beállításnál adódó, kihajlással korrigált lemezbuga kontúr, és az így adódó középvonali szegregációs jellemzők (relatív olvadékáramlási sebesség és porozitás) összehasonlítása kaigényes, mivel ehhez a lemezbugák keresztmetszetének vizsgálata szükséges. Az átállás időszakában – éppen a támgörgő-változtatás belső minőségre gyakorolt hatásának ellenőrzése céljából – az üzem néhány esetben brammavizsgálatot végzett, mely lehetőséget adott ezen esetekben a középvonali dúsulásra vonatkozó számítások ellenőrzésére. A modell számítások alapján szinte az összes vizsgált öntési esetben a középvonali dúsulás csökkenése volt valószínűsíthető. A középvonali dúsulás csökkenése várható, ha a számítások alapján a relatív olvadékáramlási és a
porozitási jellemző kedvezőbb értékű és eloszlású a módosított, mint az eredeti támgörgő-beállításnál. Az eredeti és a módosított beállításnál adódó jellemzők összehasonlítására a példaként bemutatott diagramok adnak lehetőséget (2.a, 3.a, 4.a ábra). A felső diagramon a támgörgő-beállítás és a lemezbugának a támgörgők közötti kihajlása által definiált félvastagsága, azaz a lemezbuga külső kontúrvonala látható a meniszkusz szinttől való távolság függvényében. Megfigyelhető, hogy az 1. ábrán bemutatott támgörgő-beállítás változás – a kihajlási folyamattal kölcsönhatásban hogyan módosítja a lemezbugára ható külső alakváltozási (vastagságcsökkenési) kényszert. Ez a külső kényszer befolyásolja a lemezbuga mushy szakaszán belül zajló folyamatokat, melyek áttekintéséhez tekintsük az alsó diagramot. A diagram a középvonali dúsulás szempontjából meghatározó két folyamatot, a dúsult olvadék áramlását és a porozitás kialakulását jellemzi. A relatív olvadékáramlási függvény (az ábrán zöld és kék vonallal jelezve) a mushy szakasz első, meniszkuszhoz közelebbi részén értelmezett. A mushy szakasz második részén az olvadékáramlás, olvadék utánpótlás minimális, éppen ennek következtében alakul ki porozitás. A porozitás mértékére vonatkozóan a piros és fekete görbék adnak tájékoztatást. Az eredeti és a módosított támgörgő-beállítás eltérő olvadékáramlási és porozitási függvényt eredményez. A mushy szakasz első részén, ahol az olvadékáramlás a meghatározó jelentőségű, a támgörgő-beállítás módosítása eredményeképpen az áramlás intenzitása kb. a felére csökken, a fluktuáció amplitudója lényegében változatlan. Ez utóbbi jelenség azzal magyarázható, hogy a kihajlás mértéke a szilárd kéreg vastagságától (ez mindkét esetben azonos), nem pedig a lemezbuga vastagságától függ. A mushy szakasz második részén a porozitás képződése a domináns folyamat, ennek becsült értéke csökken a támgörgő-beállítás módosítása hatására. A 2.a ábrán bemutatott adag öntésére 2011. 06. 06-án került sor, ekkor már mindkét szálon a módosított támgörgőbeállítás működött. A 302-es brammából kivágott teljes keresztmetszetű szeletet a megmunkálhatóság érdekében a jelölés után feldarabolták, megköszörülték, majd ammónium-perszulfátos maratás történt. Az egyenként előkészített és lefényképezett mintákból a lemezbuga teljes keresztmetszetének dúsulási jellegzetességei rekonstruálhatók. Ebben az esetben makrovizsgálat minimális középvonali dúsulást mutatott (2.b ábra). Általános megfigyelésünk, hogy ha a porozitási mérőszám a dermedési folyamat végén nem haladja meg a 2,5-2,8 mm2-es értéket, akkor a középvonali dúsulás mértéke elenyészően kicsi.
2.b ábra: A 302-es bramma makroszerkezete (2.a ábra öntési esete)
30
ISD DUNAFERR Mûszaki Gazdasági Közlemények 2013/1.
3.a ábra: Lemezbugakontúr és középvonali szegregációs jellemzők egy extra kihajlást eredményező öntési esetben
4.a ábra: Lemezbugakontúr és középvonali szegregációs jellemzők az átállási időszak egyik adagjára vonatkozóan
A vizsgált esetekben többször előfordult, hogy a tócsamélység többé-kevésbé meghaladta az öntőgép hasznos hosszát, vagyis a meniszkusz szint és az utolsó támgörgő távolságát. Ez azt jelenti, hogy az olvadéktócsa „belóghat” az utolsó támgörgő és az első húzóhenger közé, ami extra mértékű kihajlást és kontrollálatlan kristályosodási viszonyokat eredményez a dermedés legkritikusabb, utolsó szakaszában. A 3.a ábra egy ilyen öntési esetet mutat be. A bal oldali ábrán a kb. 10 m-es meniszkusz szinttől számított távolságnál látható az extra kihajlás, ebből adódóan a porozitási mérőszám mintegy megduplázódása következik (jobb oldali ábra), amely így messze meghaladja a minimális középvonali dúsuláshoz tartozó 2,5-2,8 mm2-es értéket. Ez tükröződik a lemezbramma makroszerkezetében is (104-es bramma, 3.b ábra), mely
igen erőteljes, szinte összefüggő középvonali dúsulást, porozitást mutat. Az adag öntésére 2010. 07. 16-án került sor, ekkor mindkét öntőgépen még a régi beállítás üzemelt. A számítási eredmények alapvetően jó egyezést mutattak lemezbramma vizsgálatok eredményeivel3. A következő példaként egy olyan öntési esetet tekintünk, mely az átmenet időszakára esett. 2011.01.25-én, a 4.a ábrának 3
A nehézségeket, bizonytalanságot fokozza, hogy az öntött adagok vizsgálata természetszerűleg egy, vagy néhány brammaszeletre korlátozódik, így a teljes adaghoz tartozó brammák minőségére vonatkozóan egy, vagy néhány keresztmetszet vizsgálati eredménye alapján kell következtetni. Ez sok esetben jó közelítéssel meg is tehető, hiszen az öntés folyamata az esetek nagyobb részében állandósult állapotúnak tekinthető. Ugyanakkor nem tekinthetünk el a támgörgők excentricitásából, kopásából és beállítási hibájából adódó folyamatos torzító hatásoktól.
3.b ábra: A 104-es bramma makroszerkezete (3.a ábra öntési esete)
ISD DUNAFERR Mûszaki Gazdasági Közlemények 2013/1.
31
megfelelő öntési esetben az 1-es gépen az első szálon már a módosított, a 2. szálon még az eredeti támgörgő-beállítás működött. A két szálon az öntési technológia (öntési sebesség, hűtővíz mennyiségek) megegyezett, vagyis eltérést csak a támgörgők beállításának különbözősége jelentett. Az azonos öntési paraméterekkel, de eltérő támgörgőbeállítással számított kristályosodási jellemzőket a 4.a ábra foglalja össze. A relatív olvadékáramlási sebesség (jobb oldali ábra, kék és zöld) középértéke lényegében nem változott, de a módosított támgörgő-beállítás kedvezőbb, egyenletesebb áramlási intenzitást valószínűsít. A mushy szakasz alsó részén kialakuló porozitást a támgörgő-beállítás módosítása kedvezően befolyásolta, így a középvonali dúsulás javulása volt prognosztizálható. Az adag leöntése után mindkét szálból teljes keresztmetszetű mintavételre került sor metallográfiai makrovizsgálatok céljából. A vizsgálati minták a módosított támgörgőbeállítással működő 1-es szál 104-es, és az eredeti beállítással üzemelő 2-es szál 205-ös lemezbugájából kerültek kimunkálásra. Az 4.b. ábra szemléletesen mutatja a középvonali dúsulás eltérő jellegét a két eset között. Bár számszerűen nehéz jellemezni az eltérést, megállapítható, hogy a 104-es brammában alacsonyabb szintű a középvonali dúsulás, mint a 205-ösben. A porozitási, dúsulási tartományok kevésbé összefüggőek, diffúzabbak, és mennyiségileg is kisebb arányt képviselnek a módosított támgörgő-beállítás esetén. Ugyanakkor az is megfigyelhető, hogy a módosított esetben is még jelentős a porozitási és dúsulási tartományok aránya, tehát a támgörgő-beállítás — legalábbis ebben az öntési esetben — tovább finomítható lenne. Ez tükröződik 4.a ábra jobb oldali diagramján is, hiszen a porozitási érték az eredeti 5-ről mintegy 3,5 mm2-re csökkent, mely meghaladja a korábban említett 2,5–2,8 mm2 körüli küszöbértéket. Az elvégzett modellfejlesztési, modellezési és értékelési tevékenység a DEFFREE-projekt szakmai tartalmához és feladataihoz igazodott. Ennek keretében kidolgoztuk a lemezbugák középvonali dúsulás szempontjából történő, modellezési alapokon nyugvó minősítésére vonatkozó módszertant.
5. A támgörgők excentricitásából adódó hatások Mint említettük, megbízható adatok híján4 a támgörgők pozícionálási hibáját és excentricitását közvetlenül nem tudjuk figyelembe venni, pedig ezek a belső minőség alakulását mind a valóságban, mind a modellben erőteljesen befolyásolják. A fenti számításokat tehát azzal a feltételezéssel végeztük el, hogy minden támgörgő pontosan az 1. ábrának megfelelő pozícióban van és a támgörgők excentricitása zérus. Ez utóbbi tekintetében próbaszámítást végeztünk arra vonatkozóan, hogy egy adott öntési esetben minden támgörgő +/- 0,1 mm-es, +/- 0,2 mm-es, illetve +/- 0,4 mm-es excentricitása nagyságrendben hogyan befolyásolja a porozitási és relatív olvadékáramlási mérőszám alakulását. Ezek az excentricitás értékek megítélésünk szerint – az öntőgép folyamatos használata során – reálisan kialakulhatnak (mechanikai és termikus okokra visszavezethető excentricitás). A számításokat egy konkrét öntési eset paramétereinek figyelembevételével végeztük el. Példaként a legnagyobb, +/- 0,4 mm-es excentricitás feltételezésével kialakuló viszonyokat mutatjuk be a 5. ábra diagramjai segítségével. A számítások során az egyedi támgörgőkön 10 féle, véletlenszerűen kialakult, de azonos mértékű excentricitás sorozatnak a szuperponálódott hatását tanulmányoztuk. Az excentricitás nélküli állapotot a vastag piros görbe jelzi, a tíz, véletlenszerűen kialakított esetben a résméretet és dúsulási jellemzőket a vékony fekete vonalak reprezentálják (mushy szakasz első részén a relatív olvadékáramlás intenzitását, második részén a porozitás mértékét). Megállapítható, hogy amint növekszik az excentricitás, a porozitási mérőszám a kiinduló (excentricitás nélküli) értékhez képest minden esetben nő, ahogy azt a 2. táblázat mutatja. 4
A szekciók cseréje során a támgörgők használata alatt kialakult végső excentricitás mérhető, de ez nem egyezik meg az üzem közben, meleg állapotban, a támgörgő adott elhasználódási mértékétől függő excentricitással.
4.b. ábra: A 104-es (felső kép) és a 205-ös (alsó kép) brammák középvonali dúsulása (4.a ábra öntési esete)
32
ISD DUNAFERR Mûszaki Gazdasági Közlemények 2013/1.
drasztikusan leronthatja az egyébként megfelelő támgörgőbeállítás alkalmazásából fakadó minőségjavulást.
6. Az új támgörgő-beállítás bevezetésének hatása a minőségre — statisztikai megközelítés Az új támgörgő-beállítás bevezetése a két gép négy szálján fokozatosan, mintegy hét hónap időtartam alatt történt meg. A támgörgő-beállítás minőségi paraméterekre gyakorolt hatásának felmérése céljából az Dunaferr minőségügyi szervezete adatai alapján kimutatás készült az átállást megelőző, az átállási időszakot felölelő és az átállás utáni időszak középvonali dúsulással („rétegesség”) kapcsolatos reklamációs adatairól (3. táblázat). Az összehasonlíthatóság érdekében mindhárom időszakot egy év hosszúságúra határozták meg az Dunaferr szakemberei. A rétegesség miatt bejelentett reklamációk a teljes termelés tized százalékának nagyságrendjében mérhetők. Az adatok alapján megállapítható, hogy az átállás hatására a „rétegesség” hibaok miatti reklamációk volumene egynegyedére, a „rétegesség” hibaok miatt ténylegesen elfogadott reklamált mennyiség kb. a nyolcadára csökkent. A változásokat szemléletesen mutatja a 6. ábra.
5. ábra: A résméret és a középvonali dúsulási jellemzők értékének ingadozása minden görgő +/0,4 mm-es excentricitásának feltételezése esetén (módosított résméret, kihajlással)) 2. táblázat: A porozítás változása az excentricitás függvényében Feltételezett excentricitás minden görgőn +/- 0,1 mm +/- 0,2 mm +/- 0,4 mm
Porozitási mérőszám növekménye mm2 ~ 0,5 ~1 ~ 2,5
Ezzel párhuzamosan a relatív olvadékáramlási mérőszám az eredeti értéke körül mintegy +/- 20, +/- 150, illetve +/- 250%-kal ingadozik. Joggal feltételezhető, hogy ez a jelenség is közrejátszik a középvonali dúsulásnak a lemezbuga hosszirányában tapasztalható ingadozásában. Az excentricitás hatására vonatkozó számítások egyértelműen igazolják, hogy a középvonali dúsulás tekintetében az egyedi támgörgőkön kialakult excentricitás
6. ábra: A három időszakban (3x1 év) a „rétegesség” hiba miatt reklamált, illetve az ez okból elfogadott reklamációs tételek mennyisége A 3. táblázat adatai és a 6. diagram alapján egyértelmű, hogy a támgörgő-beállítás megváltoztatása a középvonali dúsulás okozta hibák előfordulását drasztikusan csökkentette.
3. táblázat: A „rétegesség”-gel kapcsolatos reklamációk alakulása Időszak 2009.07.01 - 2010.06.30
2010.07.01 - 2011.06.30
2011.07.01 - 2012.06.30
Állapot Átállás előtti időszak (1 év), régi támgörgő-beállítás Átállási időszak a régi támgörgő-beállításról az új beállításra (1 év): 1. szál: 2010.08.31. 2. szál 2011.05.31. 3. szál 2011.03.29. 4. szál 2011.02.22. Átállást követő időszak (1 év), új támgörgő-beállítás
ISD DUNAFERR Mûszaki Gazdasági Közlemények 2013/1.
Rövid jelzés 2009
Reklamációs mennyiség (t) 451,242
Elfogadott reklamáció (t) 306,5398
2010
398,601
150,22
2011
107,909
36,572
33
6. Összefoglalás, következtetések
pontosabban a mushy szakasz öntőgépen belüli elhelyezkedése alapvető módon befolyásolja a középvonali dúsulás kialakulását. C) Ha a mushy szakasz a B) pontban leírtak szerinti megfelelő pozícióban van, akkor a támgörgő módosítás minden esetben javította a belső minőségi jellemzők értékét. A brammavizsgálati eredmények szintén alátámasztják ezt a megfigyelést. D) Bizonyos, hogy a jelenleg már mind a négy szálon üzemszerűen működő támgörgő résbeállítás kedvezőbb, mint az eredeti résméret eloszlás. Ugyanakkor az is valószínű, hogy további javulás lenne elérhető a beállítás finomításával. A kidolgozott matematikai modell és értékelési módszer a támgörgő résbeállítás további optimalizálásában és tesztelésében tud segítséget nyújtani. E) Megítélésünk szerint a modell és egyben az öntött termék minőségi megbízhatóságának fokozása érdekében az alábbi üzemi adatok ismerete volna kívánatos: • a támgörgők által meghatározott résméret, a támgörgők excentricitása (szakaszos, vagy folyamatos mérés, roll-checker berendezéssel) • az utolsó támgörgő és az első húzóhenger közötti extra kihajlás mértéke, az extra kihajlást okozó öntési viszonyok között, valamint • a felső húzóhengerek közötti távolság. F) Ez utóbbi két mérés eredményeinek függvényében megfontolásra javasolható az utolsó támgörgő és az első húzóhenger között a szál ellenőrzött vezetésének gépészeti megoldása.
Az a kérdés, hogy a középvonali dúsulás jellemzésére kidolgozott kritikus paraméterek, nevezetesen a porozitási mérőszám és a relatív olvadékáramlási sebesség mely értékei esetén tekinthető a lemezbuga „hibamentesnek”, illetve belső minőség szempontjából elfogadhatónak, a DEFFREE-megbeszélések egyik vissza-visszatérő témája volt. Az eddigi tapasztalatok alapján a kb. 4 mm2 alatti porozitási mérőszám esetén a lemezbuga a középvonali dúsulás szempontjából elfogadható minőségű, de minél kisebb ez a mérőszám, annál kedvezőbbnek tekinthető a helyzet. A tapasztalatok szerint 2,5-2,8 mm2 esetén a porozitás ki sem mutatható. Az LMI modell alapjául szolgáló statisztikai elemzés csak a porozitási mérőszám meghatározásával, becslésével foglalkozott, a relatív olvadékáramlási jellemző járulékosan adódott a modellben alkalmazott feltételezésekből. Ennek megfelelően a relatív olvadékáramlási mérőszám elfogadhatósági határát még nehezebb meghatározni. Feltehető, hogy ez a mérőszám és a dúsult olvadék kémiai összetétele együttesen befolyásolja a középvonali dúsulást. A relatív olvadékáramlási sebességet tekintve az viszont valószínűsíthető, hogy minimális középvonali dúsulás biztosításához értékének „kicsi” pozitív számnak kell lennie. Ez a feltétel az öntött buga belsejében a mushy szakasz felső részén enyhe kifelé, vagyis a meniszkusz irányába mutató olvadékáramlást reprezentál. Az is kijelenthető, hogy a dúsulás minimalizálása érdekében kedvező, ha a relatív olvadékáramlási mérőszám nem nagyon ingadozik az értelmezési tartományában. Mint láthattuk, az ingadozást a támgörgő excentricitása nagymértékben megnöveli. Az esetek értékelése során minősítettük a relatív olvadékáramlás intenzitásának és egyenletességének alakulását is. Az értékelési munka során több olyan megfigyelés, tapasztalat gyűlt össze, mely a későbbiek során a gyártás megbízhatóságának növelése céljából végzett fejlesztéseknél figyelembe veendőnek tartunk. Ezek közül a legfontosabbak az alábbiak: A) A nagymértékű középvonali dúsulás kialakulásának egyik legfontosabb jellemzője megítélésünk szerint az utolsó támgörgő és a felső húzóhenger közötti kihajlás, vagyis az ún. extra kihajlás (vö. 3. ábra). Ilyen körülmény akkor fordul elő, ha a szoliduszra számított tócsamélység drasztikusan meghaladja az utolsó támgörgő pozícióját. Ebben az esetben a szál ellenőrizhetetlen deformációs hatásokon esik át, melynek az eredménye egyrészt a bramma középvonalában kialakuló a nagyrészt összefüggő dúsulás és folytonossági hiány kialakulása, másrészt aszimmetrikus dúsulási folyamat is bekövetkezhet. B) Az öntési esetek eredményeinek tanulmányozása alapján megállapítható, hogy a középvonali dúsulási jellemzők kedvező értéke azokban az esetekben alakul ki, melyekben a szoliduszra számított olvadéktócsa alja éppen az utolsó támgörgő előtti pozícióba esik. A módosított támgörgő-beállítás is ebben az esetben tudja érvényesíteni kedvező hatását. Elsősorban a nagyobb szelvényméretek öntése során – üzemviteli okokból – kisebb az öntési sebesség, és az olvadéktócsa alja 8 m, vagy extrém esetben 6 m körüli. A támgörgősor ezen felső része dúsulási szempontból nem az optimális viszonyok között vezeti a szálat. A tócsamélység,
A kutatás EU Európai Szén- és Acélipari Kutatási Alap (RFCS) „Integrált matematikai modellek alkalmazása a hibamentes öntés érdekében (DEFFREE)” című K+F projekt (RFSR-CT-2008-00007), valamint az Európai Unió támogatásával, az Európai Szociális Alap társfinanszírozásával valósult meg a TÁMOP-4.2.1.B-11/2/KMR-20110001 számú pályázat keretében. A szerzők köszönetet mondanak az ipari partner munkatársainak a támogatásért.
34
ISD DUNAFERR Mûszaki Gazdasági Közlemények 2013/1.
A matematikai modell alkalmazásával, vagyis a porozitási mérőszám és a relatív sebességeloszlás értékelésével lehetőség nyílt az acélminőség, az öntési technológia és az öntőgép gépészeti beállítása és állapota közötti összhang beállítására, illetve minősítésére. A vertikális öntés során a gépészeti berendezések sajátosságaiból adódóan ezen összhang megteremtésére korlátozott a lehetőség, elsősorban azért, mert — a modern, ívelt öntőberendezésektől eltérően — nincs mód a támgörgők beállításának az éppen adott öntési folyamathoz (minőség, méret) illeszkedő rugalmas módosítására. A Dunaferrben alkalmazott üzemi támgörgő-beállítással szemben tehát az a — majdnem lehetetlen — elvárás fogalmazódik meg, hogy a beállítás az összes összetételi és bugaméret-variáció esetében elfogadható szintű középvonali dúsulást biztosítson. Tovább bonyolítja a helyzetet, hogy az acélok középvonali dúsulási hajlama eltérő, az függ a kémiai összetételtől, így a támgörgő-beállítás optimalizálásának további finomításához a termékstruktúra összetételi és gyártási mennyiségi elemzése is szükséges.
Köszönetnyilvánítás
Irodalom [1] Szabó Z, Réger M, Verő B, Szabados O, Csepeli Zs, Kelemen T: A folyamatos acélöntés technológiai és technikai felülvizsgálata, az öntött szál minőségének javítása érdekében, ISD DUNAFERR MŰSZAKI GAZDASÁGI KÖZLEMÉNYEK (ISSN: 1789-6606) XLIX: (3) pp. 120-147. (2010) [2] DEFFREE - Integrated models for defect free casting, Final Report, RFSR-CT-2008-00007, Co-ordinator: S. Louhenkilpi (AALTO), Authors: S. Louhenkilpi / H. Kytönen AALTO, M. De Santis / S. Fraschetti / A. Gotti / M. R. Ridolfi / P.
Vescovo CSM, R. Koitzsch BFI, E. Balducci CAS, G. Martin DUFERCO, Z. Csepeli / R. Jozsa / M. Réger DUNAFERR Issued on 30, March, 2012 [3] Reger M, Kytönen H, Verő B, Szelig A: Estimation and Consequences of Shrinkage of Steel Slabs, MATERIALS SCIENCE FORUM 589: pp. 43-48. (2008) [4] Reger M, Kytönen H, Vero B, Szelig A: Centerline Segregation of CC Slabs, MATERIALS SCIENCE FORUM 649: pp. 461466. (2010) [5] Reger M, Vero B, Csepeli Zs, Szabo Z, Jozsa R, Kelemen T: Effect of supporting roll setting on the inner structure of cc slabs, MATERIALS SCIENCE FORUM 729: pp. 175-180. (2013)
Pályázati felhívás Az ISD Dunaferr Zártkörűen Működő Részvénytársaság — ISD Dunaferr Zrt. — és társaságai által alapított Dunaferr Alkotói Alapítvány Kuratóriuma az alapító okirattal összhangban bevezette a „DUNAFERR TANÁCSOSA”, illetve a „DUNAFERR FŐTANÁCSOSA” cím adományozását.
A Dunaferr Alkotói Alapítvány Kuratóriuma — a beérkező pályázatok, illetve javaslatok elbírálása után – évente egy alkalommal maximum 5 fő részére adományoz: „DUNAFERR TANÁCSOSA”, illetve „DUNAFERR FŐTANÁCSOSA” címet.
A Tanácsos és Főtanácsos cím adományozásának célja: • Az ISD Dunaferr Zrt. és az általa alapított, vagy részvételével működő gazdasági társaságoknál, illetve vele együttműködésben lévő szervezeteknél, a Dunaferr érdekében végzett kiemelkedő — műszaki, gazdasági, humán — alkotó munka, tudományos tevékenység erkölcsi elismerése, valamint • a Dunaferr Vállalatcsoport műszaki tudományos kultúrájának és progresszív értékeinek fokozottabb közvetítése, kivetítése itthon és külföldön.
A pályázatot az alábbi szempontok alapján kell benyújtani, legfeljebb 5 oldal terjedelemben: • a pályázó vagy javasolt személyi adatai, munkahelye, beosztása • életútja, a szakmai munkájának jellemzői • műszaki-gazdasági-humán szakmai közéletben végzett tevékenysége • eddigi szakmai elismerése • találmánya, újításai, innovációs tevékenysége és • publikációs tevékenysége stb.
A Tanácsos és Főtanácsos cím odaítélésének feltételei: • A Tanácsos, illetve Főtanácsos cím a személyükben, szakmai felkészültségükben, teljesítményükben és tapasztalatukban kiemelkedő szakemberek részére adományozható. • Az elismerésben azok az ISD Dunaferr Zrt. valamint az általa alapított, és részvételével működő gazdasági társaságokkal munkaviszonyban álló, vagy e cégekkel korábban munkaviszonyban állt, illetve vele együttműködésben lévő szervezeteknél dolgozó szakemberek részesülhetnek, akiket a Kuratórium munkájuk, tevékenységük alapján arra méltónak tart. A címet a Kuratórium visszavonhatja.
A Dunaferr Tanácsosok és Főtanácsosok testületének működése: • A Tanácsos és Főtanácsos címet elnyertek testületet alapíthatnak. • Az alapítvány kuratóriuma az alapítók szándékát szem előtt tartva, folyamatos műszaki-tudományos együttműködést kezdeményez a tanácsosok csoportja, testülete és az alapítók között, elsősorban a tanácsosok véleményének hasznosítása érdekében. • A tudományos és gyakorlati kérdésekben való bármilyen formájú együttműködést az alapítók és a tanácsosok egyaránt kezdeményezhetnek. • Az „Alkotói Nívódíj”, és a „Dunaferr Szakmai Publikációs Nívódíj” pályázatok szakértői értékelése. A kuratórium döntési munkájának elősegítése érdekében az „Alkotói Nívódíj” és a „Dunaferr Szakmai Publikációért Nívódíj” pályázatainak értékelésénél igénybe veszi a tanácsosok szakértelmét.
A Dunaferr Tanácsosa, illetve a Dunaferr Főtanácsosa címet elnyerők erkölcsi elismerése: Az alapítvány Kuratóriuma a Tanácsosi és Főtanácsosi címet elnyerők részére: OKLEVELET, ÉRMET ÉS JELVÉNYT ADOMÁNYOZ és a címek viselésére jogosultak kompetenciáját és szakmai tevékenységét közzé teszi. A cím elnyerésére, a Dunaferr Alkotói Alapítvány Kuratóriuma felé pályázatot nyújthatnak be: • Az ISD Dunaferr Zrt. és az általa alapított, vagy részvételével működő vállalatok dolgozói, illetve nyugdíjasai és • a fenti vállalatok szervezeteinek vezetői, dolgozóik vagy nyugdíjasaik részére, valamint a vállalatcsoporttal tartósan együttműködő külső szakemberek részére, akiknek a munkája jelentős, kiemelkedő volt a Dunaferr Vállalatcsoport számára.
ISD DUNAFERR Mûszaki Gazdasági Közlemények 2013/1.
Határidők: A pályázatok beadásának határideje: 2013. május 1. Pályázatok értékelése, díjak átadása: 2013. június 30. A pályázatokat, ajánlott levélben az alábbi címre kérjük beküldeni: Dunaferr Alkotói Alapítvány, 2401 Dunaújváros Pf.: 110 A pályázattal kapcsolatosan részletes felvilágosítást Jakab Sándor, az Alapítvány Kuratórium titkára ad. Telefonszám: 06 (25) 581-303, 06 (30) 520-5760, e-mail cím: jakab@ pmh.dunanet.hu. Az Alapítvány Kuratóriuma
35
Horváth Ákos *
Az ónozói lemezgyártás rövid története a Dunai Vasműben A hideghengerműben 1967-ben üzembe helyetett tűzi ónozó sor alapanyagának hideghengerlését a minimálisan hengerelhető szalagvastagság elméletének alkalmazásával pótlólagos pálmaolaj kenéssel, és a szalagszakadás elkerülését biztosító speciális szúrásterv kifejlesztésével síkerült megoldani. Ez a rövid anyag a minimálisan hengerelhető szalagvastagsággal foglalkozó korábbi publikáció [2] kiegészítése.
Borovszky emlékév alkalmából rendezett egyik OMBKE előadásán Varga Ottó a dúsított metastabil emulzióval végzett sikeres hengerlési kísérletek eredményeiről tartott előadást. A téma fontosságát szeretném kiemelni a fiatal képlékenyalakító generáció előtt azáltal, hogy bemutatom a pálmaolajos emulzióval végzett vékonyszalag-hengerlés eredményeit. A hideghengermű tűzi ónozó berendezése 1967-1985 közötti években üzemelt, átlagos havi termelése kb. 900 tonna volt. Alapanyaga 0,22-0,36x535x765 mm méretűre darabolt táblalemez-kiskocka, vagy feketelemez (FL), de 0,15-0,20 mm-es méret is előfordult, elsősorban felkeményített, ún. „kétszer redukált” kivitelben. A hideghengerlése az 1200 mm-es hengersoron történt. Az ásványolaj stabil emulzió mellett a szalag mindkét felületére közvetlenül a hengerrés előtt felmelegített pálmaolajat
Cold rolling of the base material of the hot tinning line started in 1967 at the cold rolling mill could be solved with application of the theory of minimally rollable strip thickness, additional palm oil lubrication and special pass schedule providing avoidance of strip break. This short paper is the supplement of a previous publication about the minimally rollable strip thickness.
juttattak. A súrlódási tényező jelentősen lecsökkent. Az ásványolaj emulzióval és a pálmaolajjal dúsított emulzióval a súrlódási tényezőt az 1. ábra szemlélteti. Ennek a technikának is az volt a célja, hogy egy adott kiinduló méretből minél vékonyabb készterméket lehessen hengerelni. A két technológiának más közös pontja nincsen, mert a pálmaolaj nem emulgál az emulzióban, s így a hengerrésbe kell juttatni és a hőkezelés előtt el kell távolítani, mert ráég a felületre. Ezért ma már ezt a technikát nem használják. A tárgyalt időszakban még nem volt ismert a metastabil emulzió, és ennek alkalmazásához az 1200-as és 1700-as régi hengersoron — véleményem szerint — az emulziós rendszer nem is volt alkalmas a használatára. Ez a rövid visszaemlékezés az ISD DMGK 2012/2. számában megjelent „A minimálisan hengerelhető szalagvas-
1. ábra: Ásványolaj és pálmaolajos emulzió súrlódási tényezője (A és B különböző cégektől vásárolt ásványolaj alapú emulzió volt) * Dr. Horváth Ákos nyugalmazott főmérnök, Borovszky-díjas főtanácsos, ISD Dunaferr Zrt.
36
ISD DUNAFERR Mûszaki Gazdasági Közlemények 2013/1.
tagság elméletének az alkalmazása a hengerléstechnológia területén” című publikáció kiegészítése. Eredetileg a minimálisan hengerelhető szalagvastagság elméletét a hideghengerlés alakítóképességének vizsgálatára fejlesztették ki. [2] Ezért az elméleti összefüggések ismertetésén kívül a hideghengerlési alkalmazásra külön nem tértem ki. A felmelegített pálmaolajat egy fogaskerék-szivattyú külön tartályból közvetlenül a hengerrés előtt juttatta a lemezre a súrlódási tényező csökkentése érdekében. A pálmaolaj nem emulgált az ásványolaj alapú emulzióval, A vékonyszalag-hengerlési program végén alapos melegvizes állványmosás, és az emulziós rendszer tisztítása távolította el a pálmaolaj maradékot. A tekercseket hőkezelés előtt zsírtalanítani kell, mert a szerves olaj ráég a felületre, a menetek összetapadnak, és selejt az eredmény. A vékonyszalag-gyártás általános sémáját az 1. táblázat mutatja be. 1. táblázat: Vékonyszalag-gyártás Pácolás hideghengerlés Zsirtalanítás Hőkezelés dresszírozás - feszítőgörgőkkel darabolás (535x765) tűzi ónozás
• A 0,22 mm-nél vékonyabb lágy szalagokat (0,15 és 0,20) szintén 4 szúrással hengerelték. A 0,15 mm vékony szalag szúrástervét a 2. táblázat tartalmazza • 0,22 mm-nél vékonyabb felkeményített szalagok hideghengerlése már két fázisban történt. Hőkezelés után következő hideghengerlés – egy szúrásban – pálmaolajos emulzióval: 0,24 mm-esről 0,15 mm-esre, 0,30 mm-esről 0,18 mm-esre, 0,36 mm-esről 0,20 mm-esre. A felkeményítő hideghengerlés után újboli zsírtalanítás következett, majd darabolás és tűzi ónozás. A melegszalag vastagsági és szelvényhibáinak kivédése és a fajlagos acélfelhasználás javítása érdekében vastag kiinduló méreteket alkalmaztak és két fázisban történt a hengerlés. A technológiai sémát a 3. táblázat mutatja be. Az alapanyag 4,0x1040 mm-es melegtekercs. 3. táblázat Kétfázisú vékonyszalag-gyártás
Vékonyszalag-hengerlés technológiája: • 1,9 mm-ről 0,22 – 0,36 mm készméretre 800 mm szélességben. A ’70-es években előlemezcsévélő nélkül a melegszalag végeken jelentős volt a vastagságnövekedés. A pácoláskor a végek illesztését 0,1 mm-es pontossággal végezték a szalagszakadás elkerülése érdekében, de a vastagságnövekedés megmaradt. A szelvényalak gyakori hibái miatti hullámosság szalagszakadást okozott. A mérethibák csökkentése érdekében elektromechanikus vastagságszabályozó berendezést telepített egy angol cég 1970-ben. A szelvényhibák kiküszöbölésére a kiinduló melegméret 1040 mm, melyet pácolás után hasítottak 100+800+100 mm-es csíkokra. A 100 mm-es csíkok profilalapanyagok (KCS-kiegészítő csíkok). A hideghengerlés vastagfalú hüvelyre történt a tekercs beszívódásának elkerülése érdekében. A hideghengerlés 4 szúrással történt minden méretre (0,22; 0,24; 0,30; 0,36) szúrásonként kismértékben növekvő hengerlési erővel, mely az egyenletes alakváltozás feltételét, a síkfekvést biztosította minden szúrásban. Ezt 860 mm-es palásthosszúságú munkahengerrel értük el. [3] Az eredmény alapján a lesarkított munka- és támhengerek alkalmazását általánossá tettük. A vékonyszalagok dresszírozásánál is a 860 mm-esre lesarkított munkahengereket alkalmaztuk.
Alapanyag 4,0x1040 melegtekercs Hideghengerlés 4,0-ről 2,0 mm-esre Hőkezelés Hasítás 790 mm szélesre 2x105 mm-es csík profilra Hideghengerlés 2,0-ről 0,22-0,36 mm-esre (vastagfalú hüvelyre) Zsírtalanítás Hőkezelés Dresszírozás feszítőgörgővel Darabolás Tűzi ónozás
Az anyag felhasználta és kiegészíti a Varga Ottó és Dömötör Zsolt által írt hideghengerműs cikket [3].
Irodalom [1]
Horváth Ákos – Verő Balázs: A hengerelhető minimális szalagvastagság meghatározása BKL 101. évf 1968/6. szám [2] A minimálisa hengerelhető szalagvastagság elméletének alkalmazása a hengerléstechnológiában. ISD DMGK 2012/2. szám [3] Horváth Ákos: Lesarkított – trapéz – munka- és támhengerek alkalmazásának elmélete, indoka, hatása a síkfekvésre. ISD DMGK 2010/4. szám. [3] Varga Ottó, Dömötör Zsolt: A hideghengermű története (I. rész) ISD DMGK 2012/1. szám
2. táblázat: 0,15 mm vékony szalag szúrásterve hi 1,9 1,10 0,60 0,30
hi+1 1,10 0,60 0,30 0,15
Dh 0,8 0,5 0,3 0,15
f% 42 45 50 50
ISD DUNAFERR Mûszaki Gazdasági Közlemények 2013/1.
37
Csaba Attila *
Közlekedéspolitikák, koncepciók, közlekedési stratégiák, a Duna Stratégia és a magyar hajózás Az első közlekedéspolitika gróf Széchenyi István tollából 165 éve született, melynek végrehajtása során a XIX. században kiépült a hazai vasúti fővonal hálózat, benne a mai IV. (Pozsony–Orsova), és V. folyosó (Kassa–Fiume). Ma ugyanezek átépítése folyik a Nemzeti Közlekedési Stratégia jegyében. A megvalósított AlDuna-szabályozás (VII. folyosó) folytatásával Európának tartozunk a megépítendő vízlépcsőkkel. Az elmúlt 45 év koncepciói hozták meg a mezőgazdasági raktárhálózatokat, kombi-terminálokat, kikötőket, logisztikai központokat. A készülő stratégia 2020, 2030, 2050 távlatában egyenszilárd alágazatfejlesztést céloz meg, teljes körű logisztikai lánccal, új tüzelő anyagok és meghajtó rendszerek kifejlesztésével. A dunai VI/b és VI/c osztályú víziút kiépítési terveit az EU támogatja, remélhetően a kivitelezést is hasonlókép fogja.
Közlekedéspolitikák, koncepciók A XIX. század megvalósított koncepciója Hazánk legtöbb eredményre vezető közlekedéspolitikáját Széchenyi István alkotta meg és terjesztette az országgyűlés elé 1848-ban „a Magyar Közlekedési ügy rendezésérül” címmel. Megfogalmazta benne a legfontosabb feladatokat: • a vaspályák, fővonali és mellékvonali fejlesztését; • a csatornák és folyók „rendezetlen állapotának” megszüntetését; a Duna–Tisza szabályozás folytatását; • az első és másodrendű „országos kőutak” megépítését; A realizálás ötven évében megvalósult a Kassa–Budapest–Fiume vonal, a mai V. folyosó, a Pozsony–Budapest– Orsova vonal, a mai IV. folyosó, és az al-dunai szabályozás a mai VII. folyosó. A ’80-as évek közlekedéspolitikái 1968-ban dr. Csanády György miniszter működése alatt fogalmazódott meg a Magyar Közlekedéspolitikai Koncepció, amelynek egyik eleme az azóta sokat vitatott gyenge forgalmú vasútvonalak megszüntetése, kiváltó közutak építésével, a korabeli „rózsás” üzemanyag árakra építve. Fontosabb eleme volt viszont a közlekedési alágazatok devizakímélő és devizatermelő tevékenysége. Ekkor alakult meg a Hungarocamion és annak tehergépkocsi flottája, a MAHART számára Duna-tengerjáró hajók épültek, a MALÉV korszerű repülőgép flottát kapott. Groteszk és nagyon szomorú tény, hogy ma már mindhárom cég a múlté. 1978-ban a Közlekedéspolitikai Koncepció továbbfejlesztéséről szóló minisztertanácsi határozat munka-
The first transport policy was born 165 years ago from the pen of count István Széchenyi, during of whose execution in the 19th century the domestic main railway line network was built including also the today corridors No. 4 (Bratislava–Orşova) and 5 (Košice–Fiume). Today the reconstruction of these very same is going on under the aegis of the National Transport Strategy. Continuing the realized Lower Danube flood control (corridor No. 7) we owe Europe the barrages to be built. The concepts of the past 45 years have brought the agricultural store networks, the combi-terminals, ports and logistics centers. The Strategy being in preparation in the prospect of years 2020, 2030, 2050 aims the development of identical sub-branches with full range logistics chain, and developing new fuel materials and drive systems. The EU subsidizes the construction plans of the Danube waterway of category VI/b and VI/c, and hopefully it will do likewise also with the construction.
programja már a szállításkorszerűsítés jegyében született. A koncepció • kiemeli a vasút szerepét az áru és személyszállításban; • az alágazatok találkozási pontjain megfelelő szintű anyagmozgatási rendszerek megvalósítását preferálja; • speciális célú vasúti kocsik és konténerek állományának növelését javasolja; • városon belüli raktárak fokozatos kitelepítését irányozza elő. A munkaprogram feladatainak előkészítésére a III. számú ágazati kutatási célprogram keretében a KTI (Közlekedéstudományi Intézet Nonprofit Kft.), az ACSI (Anyagmozgatási és Csomagolási Intézet Logisztika Zrt.) és a BME (Budapesti Műszaki Egyetem) készített megalapozó tanulmányokat. 1986-ban készült egy szállításszervezési és ésszerűsítési program, mely a tanulmányok javaslataira alapozva tartalmazta • a szállítás- és rakodáskorszerűsítési intézkedéseket; • a nagy jelentőségű szállításigényességet csökkentő beruházásokat; • a szükséges további helyzetfeltáró vizsgálatokat; • a szállítási ráfordítások csökkentését szolgáló közlekedésszervezési intézkedéseket. A cselekvési program keretén belül jelentős beruházások valósultak meg, így a mezőgazdaság szolgálatára költségvetési támogatásból • 4 millió tonna műtrágya felhasználásához kapcsolódó önürítő vasúti kocsi fogadására is alkalmas 60 agrokémiai telep épült; • a szemes termények 15–17 millió tonna éves hozamának szállítására és elhelyezésére, illetve az önürítős
* Dr. Csaba Attila címzetes egyetemi docens, a Révhajósok Országos Szövetsége elnöke az MLE és az MLSZKSZ tiszteletbeli elnöke
38
ISD DUNAFERR Mûszaki Gazdasági Közlemények 2013/1.
vasúti és közúti járművek kezelésére és felültöltésére alkalmas korszerű silórendszer 20 telephelyen épült meg; • a fenti hálózat kiszolgálására beszereztek 200 önürítős vasúti kocsit; A konténeres és egységrakományos forgalom fejlesztésére • az OMFB támogatásából a Csepeli Szabadkikötő konténerteminálja épült meg elsőnek; • költségvetési támogatásból kiépült a Budapest–Józsefvárosi és a soproni Kombiterminál; • állami alapjuttatásból került megépítették a Dunán (Győrött és Baján) az ÁTI-kikötőt függőleges partfallal, valamint a vasúti–közúti és vízi rakodást lehetővé tevő konténert darukkal; A ’90-es évek közlekedéspolitikái, kombi-termináljai, logisztikai központjai 1988-1989-ben az áruszállítási teljesítmények csökkentek. Okai között kiemelhető a termékszerkezet-változás. Az elvégzett vizsgálatok bemutatták, hogy a nemzetközi forgalomban a vasúti tranzit felére, a vízi 60%-ra visszaesett, ezzel szemben a közúti kétszeresére nőtt. Az importforgalomban a vasút 40%-os visszaesése mellett a közúti továbbítás hihetetlen mértékben, 700%-kal nőtt. Az EU tagországokba irányuló export-import forgalom 26%-ról 1995-re 62%-ra emelkedett, ugyanakkor a volt KGST tagországok irányába, első sorban a vasúti tömegáru gyors megcsappanása eredményeként drasztikusan csökkent.
A vizsgálatok megállapították, hogy a negatív tendenciák csökkentésére elsőbbséget kell adnunk a környezetkímélő szállítási módoknak, korszerű kombinált szállítási rendszereket, logisztikai szolgáltatásokat biztosító áruforgalmi központokat kell kiépíteni és a jól felszerelt kikötőkből a DMR (Duna–Majna–Rajna) vízrendszeren vízi járművekkel kell – a lehető legnagyobb mennyiségben – az árut továbbítani (1. ábra). A kutatások alapján a közlekedési kormányzat rádöbbent arra, hogy Magyarországon kombiterminálokra és kikötőkre támaszkodó logisztikai szolgáltató központok rendszerét kell felépíteni. Az EU-val 1990-ben kötött társulási szerződés szerint a felek fejlesztik együttműködésüket annak érdekében, hogy Magyarország képes legyen elősegíteni a közösség tranzitforgalmát közúton, vasúton, folyón és a kombináltfuvarozás fejlesztése révén. 1991-ben Magyarország aláírta a kombináltszállítás európai megállapodását, az AGTC-t Prágában. Ennek nyomán került kiadása a 94/1992. sz. rendelet a kombinált szállítás támogatására tengelytúlsúly kedvezménnyel, és a határállomás-kombiterminál viszonylatban árufuvarozási engedélymentességgel. 1992-ben határozták meg a Magyar Közlekedéspolitika téziseit, alakult meg a Hungarocombi, elkezdődik Budapestről Welsbe a Ro-La forgalom és a HungaroLloyd megindítja a Ro-Ro forgalmat Budapest–Passau viszonylatban. Itt is szomorúan kell konstatálni, hogy díjpolitikai okokból ma már mindkét forgalom megszűnt és mindkét társaság beszüntette működését. (Ro-La (Rollende
1. ábra: A Duna–Rajna–Majna víziút-rendszer
ISD DUNAFERR Mûszaki Gazdasági Közlemények 2013/1.
39
Landstraße magyarul gördülő országút): a vonat teljes közúti jármű-szerelvényeket továbbít az indító és fogadó vasúti terminál között, a gépkocsivezetők fekvőhelyes kocsiban kísérik a rakományt. A Ro-Ro (Roll on - Roll off) rendszerű közúti-vízi kombinált szállítás lényege, hogy a közúti járművek megfelelően kiépített rakodókon át saját kerekein felgördülnek a vízi járművek (kompok, uszályok, hajók) rakfelületére, illetve a vízi szállítási út végpontján hasonló módon legördülnek azokról.) Kormányhatározatok rendelkezése nyomán megszületett a közlekedési munkamegosztás befolyásolását célzó és a kombinált áruszállítás fejlesztését szolgáló program, mely szerint remélt segítséggel a gördülő országút számára 250-300 Ro-La kocsi, 450 konténerszállító kocsi, 2-3 speciális Ro-Ro szerelvény (tolóhajó + 2 speciális tolt bárka), 1000 cserefelépítményes gépkocsi beszerzése volt tervezve, mely az EU támogatás-politikája miatt nem valósult meg. Ugyanakkor hazai költségvetési támogatásból 1993-ban elkészült a kiskundorozsmai Ro-La terminál, és 1995-ben elkészült és üzembelépett a két magyar Ro-La szerelvény. 1995-ben került ismételten megfogalmazásra a közlekedéspolitika. Végrehajtására kiadják a magyar közlekedéspolitikáról szóló 68/1996. sz. O. Gy. Határozatot, mely kiemelten előírta a „környezetvédelmi szempontokat is figyelembe vevő logisztikai központok létesítését.” Az országgyűlési határozat nyomán, a közlekedési tárca előterjesztésére 1996-ban került kihirdették a kombinált szállítás fejlesztésének és üzemeltetésének támogatásáról szóló 2025/1996. számú kormányhatározatot. A kormányhatározat realizálásaként költségvetési támogatásból megindult 1997-ben a székesfehérvári, szolnoki, soproni, győri kombiterminál fejlesztése, valamint a Győr-Gönyű-
ben és Baján megvalósítandó Ro-Ro terminál építése. Ez utóbbi avatására 1999-ben került sor. Sajnos az 1998-2005 között tervezett további kombiterminál fejlesztések nem realizálódtak. Logisztikai szolgáltató központok, az LSzK-k hálózatának előkészítése 1991-1993 között folyt a KTI gondozásában, a BME és DIG (Dauber Mérnökiroda) közreműködésével. 1993-ban prekoncepció, 1998-ban koncepció készült az országos logisztikai központok hálózatára. Kezdetben 9 körzetre, de ez módosításokkal 11-re, majd 13-ra bővült, amit az Országos Területrendezési Terv törvényi szintre emelt. Már a prekoncepció nyomán alakultak meg az LSzK-k előkészítő társaságai, így a LOGISZTÁR székesfehérvári, LOGISZOL szolnoki, a PRAELOG szegedi kft., és tanulmányok készítették elő megvalósításukat. Ugyancsak az évtized történése volt a MÁV és Közlekedésin Minisztérium részéről a Budapesti Intermodális Logisztikai Központ (BILK) megépítésének előkészítése, megvalósíthatósági tanulmányok készítésével és az EU elé való terjesztéssel. A 2000-es évek közlekedési beruházásai Az évezred első éveiben jelentős közlekedési beruházások valósultak meg. 2001-ben fejeződött be a GYSEV-Sopron kombiterminál kapacitásbővítő beruházása az osztrák és magyar közlekedési tárca együttműködésével, valamint aláírták a BILK alapító okiratát. 2003-ban felavatták a BILK Kombiterminált és a BILK Logisztikai Terminált. 2002-ben alapították meg a Magyarországi Logisztikai Szolgáltató Központok Szövetségét (MLSzKSz), majd 2006-ban a Logisztikai Egyeztető Fórumot (LEF) hoztak létre a logisztikai és vámügyi civil szervezetek bevonásával. A LEF kialakította – a minisztérium egyetértésével
2. ábra: Logisztikai Szolgáltató Központok az új minősítési rendszerben
40
ISD DUNAFERR Mûszaki Gazdasági Közlemények 2013/1.
– az LSzK-k új minősítési rendszerét, és a LEF végzi az MLSzKSz előterjesztésében a minősítési pályázatok bírálatát is. A LEF ugyanakkor közös platform a kormányzati szervekkel való együttműködésre (2. ábra). A 2000-es évek koncepcióit meghatározta az Európai Unió (EU) közlekedéspolitikája, a Fehérkönyv 2001, amellyel összhangban 2003-ban elkészült a „Magyar Közlekedéspolitika 2003-2015”. Ez – az EU szabályaival harmonizálva – kormányengedményeket, -támogatásokat és -kedvezményeket biztosít a hazai kombinált forgalomban, és korszerű terminálokkal, kikötőkkel segíti kombinált fuvarozásunk fejlesztését, valamint a kelet-nyugati forgalom vasútra vagy vízre terelését. 2005-ben összeállították a „Magyar intermodális logisztkai fejlesztési koncepció”-t, mely alapja az intermodális fejlesztéseknek, melyben a kormányzat feladata a logisztikai szolgáltató központok alapinfrastruktúrája kialakításának támogatása, a kombináltszállítási eszközpark bővítésének anyagi támogatása, továbbá az intermodális logisztikai tevékenység segítése a kombinált szállítás előnyben részesítésével. Nemzeti Fejlesztési Terv (2007- 2013) A Nemzeti Fejlesztési Terven belül a logisztikai fejlesztési tervekből „Logisztikai Zászlóshajó Program” készült. EU-s és magyar költségvetésből minősítésük függvényében kaphat 48,5 Mrd Ft támogatást a Közlekedési Operatív Program (KÖZOP) intermodális és regionális LSzK-k, kikötők, repterek infrastruktúra fejlesztésére; 30 Mrd Ft-ot a Gazdaságfejlesztési Operatív Program (GOP) intermodális és regionális LSzK-k építési, eszközbeszerzési fejlesztéseire, 3,9 Mrd Ft-ot a Közép-Magyarországi Operatív Program (KMOP), ami kizárólag az intermodális LSzK-k fejlesztését szolgálja. A Közlekedési Infrastruktúra-fejlesztés I. Közlekedési Operatív Programban (1004/2007 /I.30./ Kormányhatározat) megfogalmazott főbb feladatok: • Az ország és a régióközpontok nemzetközi, valamint a térségi közúti elérhetőségének javítása, TEN-T (transzeurópai közlekedési hálózat) és nem TEN-T közúti és gyorsforgalmi utak, kerékpárutak fejlesztése. • Az ország és a régióközpontok nemzetközi vasúti és vízi elérhetőségének javítása, TEN-T vasúti fejlesztések és a Dunai vízi út fejlesztése. • Közlekedési módok összekapcsolása, gazdasági központok intermodalitásának növelése, intermodális logisztikai központok, és a regionális repülőterek külső közlekedési kapcsolatának fejlesztésével. • Városi és agglomerációs közösségi közlekedés — nevezetesen a városi kötöttpályás (villamos, metró), elővárosi vasúti közlekedés — fejlesztése.
• az életminőség javítása, az egészség megőrzése, a területi különbségek csökkentése, a közlekedésbiztonság növelése, az épített és természeti környezet védelme, • az EU-ba való sikeres integrációnk elősegítése, • a környező országokkal való kapcsolatok feltételeinek javítása, és ezen kapcsolatok bővítése, • a területfejlesztési célok megvalósításának előmozdítása, • a hatékony üzemeltetés és fenntartás feltételeinek megteremtése a szabályozott verseny segítségével. A célkitűzéseket megvalósító alágazati fejlesztések (2008-2013) A prioritással kezelt célok az alábbiak: 1. Személyszállítás fejlesztése a munkamegosztás optimalizálásával, a közösségi közlekedés részarányának EU 27 átlaga feletti arányának megőrzésével, hatékonyságának javításával, a mobilitási esélyegyenlőség biztosítása mellett. 2. Áruszállítás fejlesztése a vasúti és vízi közlekedési részarányának EU 27 átlaga feletti arányának biztosításával, jövedelmező képességük javításával, a kombinált áruszállítás részarányának növelésével, az intermodális logisztikai szolgáltató központok hatékonyságának javításával. 3. Közlekedési infrastruktúra fejlesztése (3. ábra) Vasúti közlekedés Az intercity stratégiai üzletág számára az alábbi középtávú célok kerültek megfogalmazásra: • az utasok kényelemérzetének javítása, • pontos és hozzáférhető utazási információk nyújtása, • biztosítani kell a hozzáférést a mozgáskorlátozott fogyasztók számára, • nemzetközi forgalomban: az európai nagyvárosok közötti zárt nagysebességű nappali vonatok befogadására való felkészülés, • a jellemzően a főváros, illetve a régióközpontok és a megyeszékhelyek közötti 3 óránál tovább nem tartó utazás biztosítása minimum 100 km/h utazási sebességgel, 120-160 km/h sebesség, 60-120 perces vonatgyakoriság, ütemes menetrend szerinti közlekedés.
Közlekedési stratégiák
A teherszállítási stratégiai üzletág céljai: • állami feladatok a szabályozási és az infrastruktúrafejlesztési kérdésekre korlátozódjanak, • határátlépések idejét 2020-ra a jelenlegi átlagos 180 percről 60 percre kell csökkenteni, továbbá csökkenteni kell a hosszabb késedelmek számát a nem EU-tagállamokkal közös határokon, • 2020-ra a TEN-T 22-es és 6-os kiemelt tengelyek fő és alternatív ágain, valamint a páneurópai V/B és V/C korridoron a tengelyterhelés növelése a jelenlegi 210 kN/tengely értékről 225 kN/tengely értékre fontos cél a teherszállítási útvonalak optimalizálása, a működési hatékonyság és a közúttal szembeni versenyhelyzet javítása érdekében.
2007-ben megszületik az Egységes Közlekedésfejlesztési Stratégia (EKS). Előzményeként a magyarországi közlekedés fejlesztés konkrét céljainak megállapítása során figyelembe vették az Európai Unió 2001. évi közös közlekedéspolitikáját tartalmazó Fehér Könyvet. Ennek alapján az Országgyűlés által 2004-ben jóváhagyott közlekedéspolitika stratégiai főirányai a következők:
Hagyományos kocsirakományú forgalom A vasúti teherkocsik választékának bővítése, garantált továbbítási idő biztosítása, meghatározott áruféleségeknél a továbbítás „just in time” rendszerben történjen, a Szállítási Irányítási Információs Rendszer adta lehetőségek kihasználása, az iparvágányos árufuvarozás arányának megőrzése.
ISD DUNAFERR Mûszaki Gazdasági Közlemények 2013/1.
41
3. ábra: A vasúti TEN-T hálózat magyarországi szakaszai a kiemelt projektekkel Kombinált fuvarozás (konténer, huckepack, Ro-La) Egységrakományok képzésével integrált logisztikai szállítási lánc kialakítása, konténerek, csereszekrények, daruzható félpótkocsik háztól házig szállítása, konténer javítási igények gyors kielégítése, konténer terminálok logisztikai rendszerének összekapcsolása, számítógépes konténer nyilvántartás és információáramlás lehetőségeinek kihasználása. (A „huckepack” szállítási rendszerek esetében az egyik közlekedési alágazat szállítójárművein továbbítják a másik közlekedési alágazat szállítójárműveit.) Pályavasúti infrastruktúrafejlesztési igények a) Az „I” kategóriájú vasútvonalak fejlesztése a TER (Transzeurópai Vasúthálózat), és a TER FN (Transzeurópai Vasúti Áruszállítási Hálózat) magyarországi szakaszainak az AGC és AGTC megállapodások szerinti műszaki színvonalra fejlesztése. (AGC = Európai Megállapodás Nemzetközi Vasúti Fővonalakról, AGTC = Európai megállapodás a nemzetközi kombinált fuvarozási vonalakról és ezek létesítményeiről.) b) A „II” kategóriájú vasútvonalak fejlesztése; a korlátozások 50%-ának megszüntetése. Főbb infrastruktúrafejlesztési projektek, prioritásuk, ütemezésük A nemzetközi törzshálózat fejlesztésében abszolút elsődlegessége van a legnagyobb forgalmú hazai folyosónak, a TEN-T 22. számú kiemelt tengelynek, a IV. páneurópai korridornak. A jelenlegi nyomvonal:
42
Hegyeshalom-Győr-Budapest-Cegléd/Újszász-SzolnokSzajol-Békéscsaba-Lőkösháza. Alternatív útvonalra – új vasútvonal építése nélkül – csak Budapest és Szolnok között van lehetőség. Második helyen kiemelt – a főleg keleti szakaszán nagyforgalmú – folyosó, a TEN-T 6. számú kiemelt tengely, az V. páneurópai korridor. Nyomvonala Bajánsenye–Zalalövő–Zalaegerszeg–Ukk–Boba–Veszprém–Székesfehérvár –Budapest–Miskolc–Nyíregyháza–Záhony. A korridor két hegyvidéki szakasza is ideiglenesen kiváltható alacsonyabb költséggel kiépíthető síkvidéki szakasszal. A kiváltások által jelentős hosszon összefonódik a TEN-T 22. és a TEN-T 6. tengely. Közúti közlekedés Helyzetelemzés Csökkent a lemaradás a folyami hidak kiépítése területén, 2000-2008 között összesen négy új Duna-híd épült, ezzel a Duna-hidak (közúti átkelési lehetőségek) átlagos távolsága mintegy 60 km. Az M8-as és M9-es autópályák számra a dunaújvárosi és szekszárdi híd megépült. (A szekszárdi egyelőre csak 2x1 sávos közúti hídként. Szerk.) Sajnos sokáig kihasználatlanok maradnak. Jelentős többlet karbantartási igényt jelent az a körülmény, hogy az utak pályaszerkezete 100 kN-os tengelyterhelésre készült, az EU-ban általános 115 kN-nal szemben. Az infrastrukturális jellegű fejlesztések alábbi főbb célok köré csoportosíthatók:
ISD DUNAFERR Mûszaki Gazdasági Közlemények 2013/1.
I. A hiányzó nemzetközi és országos közúthálózati kapcsolatok pótlása és a meglévők szolgáltatási színvonalának emelése. II. A térségi szerepű úthálózati kapcsolatok szolgáltatási szintjének a javítása, a szűk keresztmetszetek kapacitásának bővítése. III. A fő- és mellékúthálózat pályaszerkezetének megerősítése, útrehabilitáció (a balesetek csökkentése, a 115 kN tengelyterhelés elviselése és az útvagyont érő gyorsuló veszteségek megelőzése céljából); IV. Az átlagos közúti szállítási távolság csökkentése, ami jelenleg 122 km, továbbá a kombinált szállítások arányának emelése; V. A közúti halálos balesetek számának csökkentése a jelenlegi 1250-1300 főről 2013-ig 800, 2020-ig 500 főre; VI. Az ITS (inteligens közlekedési rendszer) egyre szélesebb körű használata. A közúti járműállomány fejlesztése magánkézben van, így korszerűsítésének üteme a magántőke erősségétől függ. Az állami tulajdonú Volán társaságok privatizálását 2013-ig tervezték. Ez napjainkban teljesen más irányt vett: régiónként vonják össze a társaságokat. A környezetkímélő magyarországi Ro-La forgalom 1994-ről 2001-re közel az ötszörösére nőtt, 2004-től pedig folyamatosan csökkent, az állami támogatás megvonásával 2012 decemberétől megszűnt. A magyar logisztikai stratégia cél-hierarchiája Interkontinentális logisztikai cargo hub-bá válik a távolkeleti országok, első sorban Kína számára, az adriai és fekete tengeri kikötők egyik hinterlandjaként. Versenyképes, magas hozzáadott értékű logisztikai szolgáltatások nyújtása, korszerű technológiákkal a szolgáltatások hatékonyságának növelése. Komplex, összehangolt, párhuzamos fejlesztésekkel kiemelten a DUNA nemzetközi áruforgalmi szerepének erősítése megfelelő hajózási feltételekkel, kikötői logisztikai szolgáltatások biztosításával, központi teherforgalmi repülőtér biztosításával és az észak-dél irányú közúti közlekedés fejlesztésével. Budapesti városi-elővárosi közlekedés Célrendszer Budapest, Magyarország meghatározó jelentőségű gazdasági, kereskedelmi, közigazgatási és kulturális központja, nemzetközi jelentőségű városa, környékével közös, közlekedési rendszere szabályozható állapotba kell, hogy kerüljön. Mindehhez pótolni kell a hálózatszerkezeti hiányosságokat, meg kell teremteni a közlekedési jármű- és eszközállományt, létre kell hozni a közlekedési módok és közlekedési szolgáltatók integrációját. Az Egységes Közlekedésfejlesztési Stratégia Fehér Könyve a 2007-2020 évek közötti időszakra, a városielővárosi közlekedés fejlesztésének stratégiai céljait a közúti közlekedési hálózat terhelésének csökkentésében, közösségi közlekedési pályák kialakításában, a kötöttpályás közlekedés részarány növeléséhez a feltételek megteremtésében, a közlekedési szolgáltatók együttműködésében, valamint a vízi közlekedés jelenleginél nagyobb arányának biztosításában határozza meg. Három fő célkitűzés fogalmazható meg fentiek alapján.
ISD DUNAFERR Mûszaki Gazdasági Közlemények 2013/1.
1. A nagyvárosi régió lakhatóságának és versenyképességének javítása. 2. A közösségi közlekedés egyéni közlekedéssel szembeni versenyhelyzetének javítása. 3. Megbízható és környezetbarát kötöttpályás közlekedési mód preferálása. Helyzetelemzés A városkörnyéket 11 vasútvonalból és három HÉV vonalból álló kiváló szerkezetű kötöttpályás rendszer alkotja, de annak adottságai jórészt kihasználatlanok. A főváros határát naponta átlépő mintegy 600 ezer utazásból 387 ezer utazás 2007-ben személygépkocsival történt, a 2015-re várható közel 800 ezer utazásból ez 530 ezerre is növekedhet. A legtöbb állomáson van gépjármű parkolási lehetőség, de ezek nem kijelölt P+R parkolók. A HÉV és a vasútvonalak mellett mindössze 6250 férőhely van, ebből mindössze 3550 szolgálja az ingázó forgalmat a városhatáron kívül. Az intézkedések prioritása Az integrált városi–városkörnyéki kötöttpályás közlekedés fejlesztése A 2010-ig érvényes KÖZOP akcióterv része a 4-es metró építése, valamint az 1-es és 3-as villamosok vonalának felújítása és meghosszabbítása. 2013-ig tervezték a szentendrei HÉV É-D-i regionális gyorsvasút I. ütemének kiépítését, ezenkívül a főváros kiemelt jelentőségű csomópontjainak (Széll Kálmán tér, Móricz Zsigmond körtér) végállomási funkciókból való minél nagyobb mentesítését. Ezen elképzelések megvalósítása csupán elkezdődött. A közúthálózat fenntarthatóságot előtérbe helyező fejlesztése 2010-ig bezárul az M0 körgyűrű keleti szektora és 2013ig megvalósul a rendkívül túlterhelt déli szektor kapacitás bővítése, mely napjainkban még folyik. E prioritás jegyében mielőbb építeni kellene a Körvasút-sori körutat a hozzá tartozó északi és déli Duna-híddal, a külső keleti körutat. Jövőképből levezetett szükséges beavatkozások Városi-elővárosi integrált kötöttpályás rendszer kialakítása A MÁV Budapest Nyugati pályaudvar–Szob vonala, a Budapest Keleti pályaudvar–Hatvan (Miskolc) vonala, valamint Budapest Nyugati pályaudvar–Cegléd vonala, valamint a fővárosi területek válságos helyzete alapján más vonalak kerülnek előtérbe. Az észak budai zóna Budapest Nyugati pályaudvar–Esztergom vonal, a Szentendrei hév, a dél-budai zóna a Budaoest Déli pályaudvar–Székesfehérvár vonal és a Budapest Déli pályaudvar–Tatabánya vonal. Keretfeltételek elemei: Budapest és környéke közlekedési rendszere távlati kötöttpályás törzshálózatának létrehozása projektmenedzsment szervezet irányításával, majd az ebből kifejlődő projekttársaság szervezésében, három ütemben 2007-2020 között egy közös társaságban (esetleg szövetségi formában) működtetve. A MÁV Budapestre vezető 11 vasútvonalának meglévő szakaszai, a Budapesten belüli, az elővárosi újonnan igénybevett meglévő, illetve újonnan épített.
43
A BKV jelenlegi HÉV vonalaiból továbbfejlesztett regionális gyorsvasúti szakaszai, villamos vonalai. A kötöttpályás hálózatokat rendszerbe integráló és kiegészítő elemekhez (autóbuszvonalak, P+R parkolók) kapcsoló meghatározó jelentőségű intermodális csomópontok. Az „S-bahn” jellegű közlekedés lényege, hogy az elővárosi és városi vonalak közötti kapcsolati pontok számának lényeges növelésével, a mobilitási folyamatokat széthúzza. A budapesti elővárosi vízi közlekedés fejlesztése A budapesti közforgalmú vízi közlekedés elterjesztéséhez a természetes adottságok adta lehetőséggel a jelenleginél jobban kell élni. Ez városon belül már megvalósult. A gyorshajó közlekedés bevonása az észak-déli forgalomba — akár vállalkozói alapon is — egy figyelemreméltó kitörési lehetőség. Egyéb nagyvárosok közösségi közlekedése Azon a nagyvárosaink, ahol a helyi közlekedési szolgáltatások javítására a tradicionálisan létező villamosközlekedés fejlesztésével mód nyílik, felkérést kaptak, hogy készítsék el a kötöttpályás közlekedési hálózatuk fejlesztési terveit. Miskolc, Debrecen és Szeged megfelelve fenti feltételeknek elkészítette villamoshálózata fejlesztésének megvalósíthatósági tanulmányát. Vízi közlekedés A vízi közlekedés a magyar külkereskedelmi áruforgalomból való részesedése folyamatosan növekszik. A belvízi
hajózásban 2000-ben négy százalékot tett ki, ez az arány 2020-re várhatóan hat százalékra nő. A belvízi hajózás személyszállítási ága Magyarországon elsősorban belföldi és nemzetközi turisztikai és üdülési célokat szolgál. A vízi közlekedés sajátos területe a rév- és kompközlekedés, amely bár funkcióját tekintve alapvetően közút- és hídpótló tevékenységet végez, a műszaki és biztonsági szabályozás, valamint a személyzet képesítése szempontjából a vízi közlekedéshez tartozónak minősíthető. A Duna–Majna–Rajna víziút-rendszer által alkotott VII. transzeurópai fő közlekedési hálózaton az EU bővítése kapcsán jelentősen növekedhet a belvízi áruszállítás volumene. Magyarország vízi útjain a rendszeresen fellépő hajómerülési korlátozások miatt a rendelkezésre álló hajótér éves átlagban mindössze 60-70%-ban használható ki. A vízi közlekedés és a keleti országrész regionális fejlődéshez fontos a Tisza vízi útjának helyreállítása, ami a köteles kompok megfelelő átalakítását is szükségessé teszi. Ezeket az átalakításokat napjainkig már 20 átkelésnél végrehajtották. A kormányzat TEN-T támogatással tervet dolgozott ki a hajózási és ökológiai feltételek javítására. Az Országos Környezetvédelmi Tanács a terv megvalósítását a következő feltételekkel tartja támogathatónak: 1. A hajózási célú beavatkozásokkal egyidejűleg elvégzik a beavatkozások kedvezőtlen ökológiai hatásainak megelőzéséhez, megszűntetéséhez, illetve elfogadható mértékűre csökkentéséhez tervezett beavatkozásokat.
4. ábra: A Duna–Rajna–Majna víziút-rendszer
44
ISD DUNAFERR Mûszaki Gazdasági Közlemények 2013/1.
2. A kivitelezési tervezést csak akkor kezdik meg, ha előtte elvégzik a véleményezett terv stratégiai környezeti vizsgálatát, különös tekintettel a Víz Keretirányelv előírásaira. 3. A kormány figyelmét felhívják arra, hogy a Duna medre tovább fog mélyülni és így a tervezett megoldásokat nagyon nehéz és költséges lesz fenntartani. Műszakilag hosszútávon fenntartható megoldás a vízlépcső lenne, de erről a Víz Keretirányelv előírásai alapján végzett vizsgálattal valószínűleg igazolható, hogy nem megvalósítható. Véleményem szerint egy vizsgálatnál nem szabad előírni a várható végeredményt, mert eddigi ismereteim szerint viszont kimondottan ezzel valósítható meg. 4. Kezdeményezik, hogy a kormány tegyen lépéseket annak érdekében, hogy a tervezett beavatkozások beruházási, környezeti és évi fenntartási költségeit a használat arányában az EU költségvetéséből finanszírozzák. 5. Kezdeményezik annak vizsgálatát, hogy a Duna egyes hazai szakaszain nem lehet-e könnyebben, kisebb költséggel és kisebb beavatkozással biztosítható hajózási feltételeket előírni (például kisebb szélességű hajóút biztosítása). 6. Olyan megfigyelő rendszert alakítanak ki, amely a Víz Keretirányelv előírásai szerint 2007 elejétől bevezetett monitoringot kiegészíti a beavatkozások hatásainak folyamatos ellenőrzésével. A kikötők fejlesztése kapcsán cél még a határkikötők schengeni normákat is figyelembe vevő átalakítása, illetve újabb vízi, valamint rév és komp határátkelőhelyek létesítése. A fontosabb magyar kikötőkben ki kell építeni a hajókon keletkező folyékony és szilárd hulladék átvételére, gyűjtésére és esetleges feldolgozására szolgáló létesítményeket. Ez napjainkig Mohácson és Baján megvalósult. 2012. Nemzeti Közlekedésfejlesztési Stratégia (NKS) Előzmények A 2008 óta bekövetkezett változások miatt ma már az Egységes Közlekedésfejlesztési Stratégia (EKFS) nem reprezentálja megfelelően a 2020-ig elérendő stratégiai célokat és beavatkozásokat a következő okok miatt: • Az EKFS a vízi és légi közlekedést marginálisan érintette, ezáltal az összközlekedési megközelítést kevésbé képvisel. • A 2011. január 14-én deklarált Új Széchenyi Terv kormányzati gazdaságfejlesztési program céljai jelentősen kibővítették a közlekedéspolitika stratégiájával, céljaival kapcsolatos politikai, társadalmi elvárásokat. • A Széll Kálmán Terv a közösségi közlekedési szektor átszervezését és a teljesítményarányos útdíj fizetését írja elő. • Az Európai Unió közép és hosszú távú stratégiája, és közlekedéspolitikája (Európa 2020, Közlekedéspolitikai Fehér Könyv 2020) tekintetében markáns hangsúlyeltolódás figyelhető meg a környezetbarát(abb) közlekedési módok, elsősorban a vasúti fejlesztések irányába. Az európai TEN-T hálózati politikában is változások történtek, amelyek a következő 7 éves közösségi költségvetési ciklusban jelentős célmódosulásokat eredményezhetnek.
ISD DUNAFERR Mûszaki Gazdasági Közlemények 2013/1.
• Az EKFS távolabbi időhorizontú kitekintést — 2030, 2050 távlatában — nem tartalmaz. A fenti okokból szükséges egy új Nemzeti Közlekedési Stratégia (NKS) kidolgozása, amely a gazdasági-, környezeti-, energia- és foglalkoztatásstratégiához illesztetten határozza meg a közlekedési rendszerrel szemben támasztott elvárásokat, stratégiai célkitűzéseket és ezek alapján az egyes alágazatok aktualizált önálló stratégiáit — szükség szerint — felülbírálja rendszerszemléletű megközelítésben. Az NKS kidolgozásához korábban elindult tervező munkák is kapcsolódnak: az elővárosi vasútfejlesztési koncepció, az Országos Vasútfejlesztési Koncepció, az Országos gyorsforgalmi és főúthálózat nagytávú terve és hosszú távú fejlesztési programja, a MÁV Zrt. illetve a GySEV Zrt. által készített alágazati szintű stratégiák, a Nemzeti Logisztikai Koncepció, illetve az MLSZKSZ szervezésében kidolgozás alatt lévő „V0” Budapestet délről elkerülő vasútvonal kialakítása (TEN-T részenként)” megvalósíthatósági tanulmány. Az európai közlekedéspolitika átfogó célja, hogy 2050re az Európai Unió közlekedési rendszere fenntartható rendszerré váljon. A Fehér Könyv átfogó célt és hozzárendelt három specifikus célt rögzített — teljesítménymutatókat rendel 2020, 2030 és 2050 tekintetében, úgymint: • új fajta, fenntartható tüzelőanyagok és meghajtó rendszerek kifejlesztésére és bevezetésére; • a multimodális logisztikai láncok teljesítményének optimalizálására, illetve a közlekedés és az infrastruktúra-használat hatékonyabbá tételére. Az NKS elkészítésének célja, hogy összefoglalja és egységesen megjelenítse a már deklarált célokat, stratégiai célkitűzéseket optimalizálja, szűkség szerint újrafogalmazza, a szükséges szabályozási, szervezeti keretek fő vonalait megszabja, a 2014-2020 közötti EU-s támogatások felhasználásához stratégiai hátteret biztosítson. Elvárt, hogy az NKS dokumentuma foglalja magába a „társstratégiák”-at is (éghajlat, energia, innováció, energiahatékonyság, területrendezés, környezetvédelem). Tartalmi felépítése Az elvégzendő feladatok az alábbiak: A jelenlegi helyzet és a tendenciák alapján várható jövőkép bemutatása, értékelése A közlekedés keresleti oldalának áttekintéseként vizsgálandó a hosszú távú tendenciák alakulása, a szállítási piac, a felhasználók preferenciái, területi adottságok és a gazdasági helyzet, tendenciái. Kínálati oldal jellemzése: A hálózati és infrastruktúra adottságok értékelése, meglevő kapacitások feltárása, az európai hálózathoz történő kapcsolódás lehetőségei. Személyszállítási és áruszállítási, valamint jármű- és eszköz adottságok. Tulajdonosi, szervezeti, üzemeltetési és közlekedésbiztonsági kérdések. Az elmúlt években végrehajtott, illetve a folyamatban lévő beruházások rövid értékelése. A közlekedési rendszer finanszírozásának kérdései: A ráfordításértékek és trendjük alakulása (2002-2012), költségvetési kapcsolatok vizsgálata (hazai és EU-s), nemzetközi pénzügyi adottságok, díjrendszerek, tarifarendsze-
45
rek áttekintése, valamint a használó, illetve a szennyező fizet elv érvényesítésének módjai, eszközei. Szabályozás, tervezés: Európai közösségi és hazai intézményi, jogszabályi háttér, fuvarpiaci helyzet, struktúra bemutatása, értékelése. A korábban készült tanulmányok áttekintése a kockázatok átgondolásával, megoldandó problémák, célok meghatározása. A környező országok koncepcióinak, hálózatfejlesztési terveinek és forgalmi becslésének bemutatása. Nagytávlatú koncepcióváltozatok (min. 3) kidolgozása (a vizsgált időszakokhoz illeszkedően) • A koncepciót meghatározó tényezők, elvek, célok, indikátorok, eszközrendszer: külső elvárások azonosítása, szakmai elvárások, valamint a jelenlegi hazai és európai tendenciák meghatározása, elemzése. • A kereslet jövőbeni alakulása, a várható utas- és áruforgalmi igények számszerű meghatározása, a közlekedési módok közötti munkamegosztást befolyásoló tényezők folyamatok várható alakulása. • A kombinált szállítás előmozdításának feltételei, piaci szegmensenként a célkitűzések megvalósításához szükséges versenyképes szolgáltatás megteremtésének lehetőségei (jogi szabályozás, infrastruktúra kiépítés, működtetés). A piaci alapon értékesíthető szolgáltatások és a közszolgáltatások szempontrendszerei között fennálló különbségek vizsgálata, a szükséges és/vagy elégséges infrastruktúra elemek, illetve az igénybevételt korlátozó tényezők megnevezésével. • Koncepcióváltozatok alkotása, vizsgálata: A transz-európai közlekedési rendszerekhez történő kapcsolódás, intelligens közlekedési rendszerek (ITS) alkalmazása, fejlesztése; a piaci szerkezet alágazatonkénti vizsgálata, intézményi, szervezeti, szabályozási, fenntartási és üzemeltetési kérdések. • A koncepciószintű változatok összefoglaló értékelése, javaslat a legkedvezőbb változatra. egyeztetés.
A stratégiához projektek képzése, értékelő elemzése, az egyes EU-s költségvetési ciklusokban megvalósítandó közlekedés fejlesztési projektek meghatározása. A 2014–2020 közötti EU-s költségvetési ciklusban megvalósítandó és a 2021–2027 közötti ciklusra közlekedés fejlesztési projektek meghatározása. A legfrissebb hír, hogy a közbeszerezési eljárás eredményeként a Nemzeti Közlekedési Stratégia (NKS) elkészítésére 2013. január 7-én megkötötték a szerződést 878,9 M Ft összeggel a FŐMTERV Zrt. vezette konzorciummal. A konzorcium tagjai a Forrás Unió Kft., a Közlekedés Fővárosi Tervező Iroda Kft., a KTI Közlekedéstudományi Intézet Nonprofit Kft., a Trenecon Cowi Tanácsadó és Tervező Kft., az Unitef’83 Műszaki Tervező és Fejlesztő Zrt.,az Utiber Közúti Beruházó Kft. és az Uvaterv Út-, Vasúttervező Zrt. A Duna Stratégia és a magyar hajózás A hazai fejlesztés előzményei (a „Legnagyobb Magyar” tettei a hajózásért) Az 1830-ban megjelenő HITEL-ben a szegénység fő okainak taglalása („A fő ok a hitel tökéletes hiánya.”) mellett Széchenyi szól arról, hogy folyóink szabályozásával gazdag termőföldeket, a vas és kőszén vagyon intenzívebb kitermelésével nagyobb gazdagságot, jólétet biztosíthatnánk (ezt bizony ma is a zászlónkra tűzhetnénk). 1833-ban József nádor „felszólítására” királyi biztosként kezdte el Vásárhelyi Pál mérnökkel Moldova és Orsova között a Duna szabályozását, a Kazán-szorosnál a sziklák repesztését. A Duna Gőzhajózási Társaság elnökeként nagy lökést adott a pesti kereskedésnek, megépítették az Óbudai Hajógyárat (ma már sajnos mindkettő csak történelem). 1846. augusztus 27-én az első kapavágással elkezdődött a Tisza-szabályozása, melyben Vásárhelyi Pál volt kivitelező partnere. Széchenyi 1848. január 25-én a Pozsonyban összegyűlt „Országos Rendeknek” terjeszti elő javaslatát „a Magyar Közlekedési Ügy rendezésérül”. A csatornák és folyók részben a hajózható folyók „rendezetlen állapotának” megszűntetését, a Duna és Tisza szabályozás folytatását, a Szamos, Maros, Bodrog, Körös hajózhatóságát, a Dráva szabályozását emeli ki. A Vág a Garam és további Duna mellékfolyók, valamint a Sió-csatorna rendezése hajózásra alkalmassá alakítása és a Béga és Ferenc csatorna „tágítása” szerepel még a koncepcióban. Mindezekre pedig „fő szükség állandó mérnököket fölállítani, akik a folyó medrét takaríttassák”. Itt alapozza meg a vízügyi igazgatóságok létét és emeli ki egy hajózási törvény életbeléptetését.
A kiválasztott koncepción alapuló stratégia felépítése Stratégia elemek azonosítása, szűrése, a stratégia elemek modellszerű kiválasztásával (modellszerű változatelemzéssel), optimalizálásával. A stratégia alapján meghatározandó a hatályban levő stratégiák, koncepciók, fejlesztési elképzelések felülvizsgálata, módosítása. Országos személyszállítási stratégia meghatározása (alapelvek, nagysebességű vasúti személyszállítás, nemzetközi és távolsági személyszállítás, regionális személyszállítási központok, elővárosi személyszállítás stb.). Áruszállítási stratégia, hálózati szintű koncepció meghatározása (alapelvek, regionális áruszállítási központok, stb.). A személy- és áruszállítási stratégia egymásra hatásának vizsgálata (kapcsolódási pontok, prioritások). A forgalmi igényeken alapuló hosszú távú közforgalmú rendszer koncepció kidolgozása (alapelvek, alágazati feladatok stb.). Infrastruktúra és eszközállomány stratégia meghatározása, részletes definíciója valamennyi vizsgált időtávra ezen belül a 2014-től kezdődő első két EU-s költségvetési ciklusra.
Napjaink előzményei Az Országgyűlés 19/2004. (III. 26.) számú határozatával fogadta el a 2003-2015 közötti időszakra szóló közlekedéspolitikát. Magyarország 2004. május 1-én az EU tagjává vált, ez indokolttá teszi a 19/2004. (III. 26.) számú OGY határozat háttértanulmányában leírtak felülvizsgálatát, korszerűsítését és aktualizálását. Az Európai Közösségek Bizottsága kezdeményezésének tükrében a belvízi közlekedésfejlesztési koncepciónk az alábbiak szerint foglalható össze: Az Európai Közösségek Bizottsága a belvízi szállítás előmozdításáról közleményt (2006. 1. 17.) adott ki, az úgy-
46
ISD DUNAFERR Mûszaki Gazdasági Közlemények 2013/1.
nevezett „NAIADES” Integrált európai cselekvési programot a belvízi szállítás érdekében. (NAIADES: Navigation and Inland Waterway Action and Development in Europe). A NAIADES cselekvési program öt, egymással összefüggő területre összpontosít: 1. A piacok terén új piaci rések meghódítását tűzi ki célul a hulladékok, az újrahasznosítás és a veszélyes áruk terén, a gépjárművek és a nagyon nagy, oszthatatlan rakományok szállításában. 2. A flotta terén célként határozza meg a hajók kialakításának folyamatos korszerűsítést és további automatizálását, biodízel növekvő mértékű használatát. 3. A munkahelyteremtés és szakképzés terén a munkaerő mobilitást az Európai Képesítési Keretrendszer révén képesítések kölcsönös elismerését tűzi ki célul. 4. Az arculat terén támogatni kívánja a belvízi hajózás népszerűsítését. 5. Az infrastruktúra terén európai fejlesztési tervet kíván indítani a hajózási infrastruktúra és az átrakodó helyek fejlesztésére és karbantartására – támogatással – különösen az új tagállamokban és a csatlakozó országokban. Az Európai Parlament támogató állásfoglalásában rámutat arra, hogy az ágazat további technikai és gazdasági fejlődésének legfontosabb feltétele a belvízi szállítási hálózat megbízhatósága és a multifunkcionális (belvízi) kikötők megléte. Továbbá hangsúlyt kell fektetni a vízi utak fejlesztésére, és rámutat a belvízi rendszer és a tengeri közlekedés integrációjának szükségességére az új tagállamokban. Felhívja a tagállamokat, hogy vegyék figyelembe a belvízi szállítás lehetőségeit a szárazföld használatának megtervezésénél, valamint tevékenyen ösztönzi a vízparti kereskedelmi és logisztikai területek fejlesztését A víziközlekedési alágazat nemzetgazdasági szerepe és helyzete A vízi közlekedés összességében jelenleg mintegy 3,5 Mrd tonnakilométer (6 millió tonna) fuvarozást teljesít a magyar nemzetgazdaság számára. Hazánk közlekedési rendszerében a közút és a vasút után a harmadik helyet foglalja el. Az összesített fuvarozási teljesítményből kb. 5%-kal részesül. Az elmúlt húsz évben hazánkban nem folyt érdemi víziút-fejlesztés. Éveken keresztül csak az árvédekezésre költöttünk. Az EU Duna Stratégiája – Széchenyi terv: benne a belvízi hajózás E terven belül nem jó cím a „Közlekedés – Tranzitgazdaság”, mert logisztikai szolgáltatóvá akarunk válni. A víziközlekedés arányát 10%-ra kívánatos emelni. A kombinált fuvarozáshoz hasonlóan a vízi áruszállítást is üzemeltetési támogatásban kellene részesíteni (ma már sajnos EU nyomásra a Ro-La támogatás is megszűnt). Vízi utak A vízi utakat, a tavi hajózási lehetőségeket, a sporthajózás és a vízi turizmus számára alkalmas vízi utakat együttesen számba véve összesen 2170 km vízi út áll rendelkezésre. A nagy hajókkal végzett személy- és teherhajózás számára összesen 1477 km (melyből a Duna 378 km) áll rendelkezésre.
ISD DUNAFERR Mûszaki Gazdasági Közlemények 2013/1.
Víziút „hálózatunk” összekötő elemek híján nem hálózat. Míg az EU más területein valóságos hálózat van. A Dunára vonatkozó hajózhatósági követelmények leglényegesebb eleme, hogy a 2,5 m merülésű, 1300-1600 tonna hordképességű hajók számára akadálymentes közlekedési feltételeket kell biztosítani. A Duna TEN-T hálózata alakulásának fontos lépései az előbbi kritériumok megvalósítását érintően: • 2007-ben a VITUKI konzorcium 572 M Ft-os költségből (fele EU támogatás) készült folyamszabályozási tanulmánya szerint 50 helyen szükséges beavatkozás. • 2008-2011. évi TEN T keretben az EU 2 Mrd Ft-ot ad az Ipoly–déli országhatár 31 beavatkozásának engedélyezési és kiviteli terveire. • 2009. 07.–2011. 12. hó között a VITUKI Kft. elkészítette a stratégiai és környezetvédelmi vizsgálatot és a beavatkozások konkrét tanulmányait. A tervezés követi a Zöld Duna Stratégiát. • 21 ajánlati dokumentációból 6 helyszín környezetvédelmi, 2 vízjogi engedélyt kapott. • 2011 márciusában a Vidékfejlesztési Minisztérium iránymutatást ad ki, melynek következményeként a jogerős engedélyeket a hatóságok visszavonják. • Jelenleg a helyszínek vizsgálata folyamatban van. • A Duna konkrét szabályozási munkái a KÖZOP projektben végezhetők el. A Duna célszerű, kiemelt beruházásai Kiemelt beruházásokra van szülség az ENSZ EGB VI.b osztályú Budapest feletti, és az ENSZ EGB VI.c osztályú Budapest alatti víziútakon a 2,5 m merülésű hajók évi 300 napi közlekedése, valamint a vízgazdálkodás, árvízvédelem, belvízelvezetés, a környezetvédelem és a túrizmus érdekében. (75 Mrd Ft beruházási igény). Nagymaros, Adony, Fajsz térségében a fenti célok eléréséhez vízlépcsők tervezésére van szükség, és ezek 15-20 éven belül történő megvalósítására. Szomorú, hogy az EU Duna-Régió Stratégiáért felelős kormánybiztos feladatainak 6. pontjában ez áll: „A bős-nagymarosi vízlépcső rendszerrel kapcsolatos kérdéskör nem képezi a kormánybiztos feladatát”. Ugyancsak kár, hogy a bősi erőmű által termelt áram nekünk járó 50%-át nem mi hasznosítjuk. A Duna rendbetételére 20 Mrd Ft elkülönítése volt tervbe véve, mely vélhetően más, közlekedési alágazatnál hasznosult. A helyzeten a Bős–Gabcsikovo vízlépcső üzembe helyezése rontott, más hazai vízlépcsők üzembe helyezése segíthet. A kelet-magyarországi vízrendszer A hazai természetes vizeink hasznosítása, és a keleti országrész regionális fejlődése szempontjából igen fontos a Tisza, a Bodrog és a Körösök víziútjának fejlesztése. A Tiszán 2020-ig ki kell alakítani a legalább 600 tonna hordképességű teherhajók és a nemzetközi forgalomban közlekedő viszonylag sekély merülésű személyhajók zavartalan közlekedéséhez szükséges vízi úti feltételeket. 2020 után 125 m hasznosítható hosszúságú 12 méter szélességű párhuzamos zsilipeket kell létesíteni (70 Mrd Ft beruházási igény) és meg kell építeni csongrádi vízlépcsőt. A tiszai nappali időszakban történő hajózás biztosításához 4,2 Mrd forintra, a megfelelő kanyarulati sugarakhoz 15 milliárd forintra volna szükség. A nemzetközi szállítá-
47
sok keretfeltételeinek megteremtése érdekében az érintett szlovák, román, ukrán és szerb partnerekkel rendezni kell a folyó nemzetközi jogi státusát. Átmeneti megoldást hozhat egy magyar–ukrán–román–szlovák–szerb regionális egyezmény.
a rev, továbbá északra darabáru céljára további két hajóállásos kikötő létesíthető. Szegeden a forgalomtól függően a medencés kikötőben határkikötő kiépítését tervezik, valamint az M5-ös autópálya és a kikötő közötti út megépítését (4,5 Mrd Ft).
Kikötőink áru, illetve személy- és határforgalmi funkciókat látnak el Hazánk egyetlen kiépített nemzetközi személyforgalmi kikötővel rendelkezik. Ez a budapesti nemzetközi hajóállomás. A mohácsi határkikötő, az EU egyetlen déli folyami kikötője, teljes egészében a Schengeni Alapból épült (3,0 Mrd Ft). A balatoni és a dunai menetrend szerinti hajójáratokat, illetve sétahajójáratokat kiszolgáló kikötők hálózata lényegében kialakult. A Tisza vízrendszerén a személyhajókikötők hálózata a piaci kereslet élénkülése és az önkormányzati törekvések nyomán újjáéledőben van. A teherfuvarozás számára számos kikötési, rakodási lehetőség van. Európai kikötői normatívák szerint jelenleg mindössze négy kikötőt – Győr–Gönyű, Csepel, Dunaújváros és Baja – nevezhetünk valódi kikötőnek. Ezeken túl Szegeden egy félbe maradt kikötői fejlesztés folytatása hozhat létre ilyen kikötőt. A hazai gyakorlatban a fenti jellegű állami fejlesztési támogatást, mely a kikötők alapinfrastruktúrájának kiépítésére korlátozódik, eddig a kikötői hálózat alapelemeit képező országos közforgalmú kikötőknél (OKK) valósították meg. Az 1990-es években az állami kikötő-fejlesztési intézkedések az országos közforgalmú kikötők körén belül a bajai és a győr–gönyűi kikötőre koncentrálódtak. Mindkét kikötőben ebben az időszakban épült meg a Ro-Ro terminál. Baján 1999-ben 1,2 milliárd forintból, Győr–Gönyűn 2000-ben 1 milliárd forintból PHARE CBC támogatással. A 2020-ig a tervezett fejlesztési célok és megvalósításuk a kikötőkben: Néhány fontosabb kikötőben (Győr–Gönyű, Budapest, Baja, Mohács) a hajókon keletkező folyékony és szilárd hulladék átvételére, gyűjtésére és esetleges feldolgozására szolgáló létesítmények kiépítését tervezzük (800 M Ft) mohácsi határkikötőben. A Bajai OKK-ban egy ilyen megvalósult. A győr-gönyűi kikötőnél az intermodalitás biztosítása érdekében a teljes értékű vízi úti kapcsolat, az M1-es autópálya és a vasúti kapcsolat, a kombinált terminál megépítése, a kikötő medencéssé alakítása a terv (25 Mrd Ft). A vasúti kapcsolat elkészült (8 Mrd Ft). A csepeli Nemzeti- és Szabadkikötőnél a vasúti kapcsolat korszerűsítése, illetve az M0-s autópályához való kijutást biztosító közúti kapcsolat (csepeli gerinc út) kiépítése (24 Mrd Ft) a terv. Megvalósult a Ro-Ro kikötő, a partfalépítés, a kotrás és a vasúti vágány felújítása 3 Mrd Ft támogatásból és 7 Mrd Ft saját erőből. A bajai kikötő és intermodális logisztikai központnál elsődleges cél a közúti kapcsolat várost elkerülő javítása, valamint a helyhiánnyal küszködő intermodális kikötő bővítése(8,5 Mrd Ft). Ez utóbbi a hídtól északra medencés kikötő és körülötte a logisztikai, raktározási funkciók kiépítését jelenti. Az útépítés elkészült 238 M Ft-ból készült el. Mohácson a határkikötőtől délre három hajóállás fejlesztése, konténer-, darabáru és szervizkikötő (7,4 Mrd Ft)
A belvízi fuvarozási piac, flotta és infrastruktúra helyzete a régiónkban Az európai hajózási piacon a rajnai hajózás lehengerlő fölényben van, piacméret, flotta, szervezettség tekintetében egyaránt. A jelenlegi helyzetben a dunai szállítási piacon való megjelenésük a hazai és környékbeli cégek hajózási piacon történő megjelenését is veszélyeztetik. A belvízi hajózás fejlődését a Duna délkeleti folyosóján még az alábbiak is gátolják: megbízhatatlan vízi út állapotok, hosszantartó kisvizes időszakok, Duna menti kikötők elavult infrastruktúrája, egyes kikötőkben konténeres átrakodási lehetőség hiánya, hosszú távokon használható sekélymerülésű tolóhajók hiánya (új építési koncepció), rendes tervezett és komplett szervizek hiánya; elégtelen információk az aktuális hajózási helyzetről.
48
ISD DUNAFERR Mûszaki Gazdasági Közlemények 2013/1.
Hajópark • A magyar folyami hajópark összesen 350 ezer tonna hordképesség-kapacitást reprezentált a MAHART privatizációjáig (külföldre történő értékesítéséig). • A folyami fuvarpiac jelenleg a Duna–Rajna közötti szállítások terén bővül, ahol a magyar hajózási vállalkozások jelenleg kevés olyan önjáró hajóval rendelkeznek, amelyekkel az új piaci lehetőségek kiaknázhatók, és megelőzhető a piacról való kiszorulás. Sürgető feladat a dunai hajópark technológiai megújítása. Részben a Duna–Rajna forgalom kiszolgálására képes 1500–1600 tonna hordképességű önjáró hajók számának növelésével, részben a korszerű technológiák alkalmazásával (konténeres és Ro-Ro fuvarozásokra alkalmas hajók üzembe állítása). Téves állítás: „A hajókat kell folyókhoz alakítani és nem folyót a hajókhoz”. A hajók a folyókhoz készülnek, a víziútosztály figyelembevételével, de az állomány a nem szabályozott szakaszokhoz nem „felezhető” merülésű. Az EU 2004 előtt támogatta a „régiért újat” hajóselejtezési programot. Követelnünk kell hasonló lehetőséget EU segítség mellett. A hazai közepes és kis vállalkozások enélkül 15–20 éves hitelekre szorulnak, amit nem tudnának elviselni. Ugyancsak támogatni kellene a főgépek EURO 5, vagy 6-os motorokra történő cseréjét környezetvédelmi indokokkal. Folyami Információs Szolgálat A Duna magyar szakaszán, illetve a transzeurópai közlekedési hálózathoz tartozó vízi utakon az Európai Parlament és a Tanács 2005/44/EK irányelvében meghatározottak szerint folyami információs szolgálatot kell létrehozni és működtetni. • 2011. Automatikus azonosító és hajókövető rendszert vezettek be. Szeptember 1-től a magyar lajstromú úszó létesítmények AIS-készülékekkel (automatikus helymeghatározó, azonosító és adatközlő készülék) felszerelve közlekednek az NFM (Nemzeti Fejlesztési
Minisztérium) beruházásából. 2012. 01. 01-től a külföldi úszó létesítményeknek is kötelező; • 2012-től az IRIS EUROPE 3 rendszerhez kapcsolódik az RIS rendszer RSOE (Rádiós Segélyhívó és Infokommunikációs Országos Egyesület) által készített továbbfejlesztése, a 2012–2014 között 1,4 millió EURO-ból a TEN-T RIS 2011 pályázat alapján megvalósuló beruházás. (RIS: Folyami Információs Szolgáltatások; IRIS EUROPE 3: a projekt fő céljai: az IRIS Europe és az IRIS Europe II projekt során megvalósított RIS technológiák és szolgáltatások európai szinten egységes továbbfejlesztése és megvalósítása)
Fejlesztési terv készült tíz éves fejlesztési igényre, ezen belül — új kompok építésére 2,2 Mrd Ft, — kompvontató és személy-átkelőhajók építésére 1,8 Mrd Ft, — parti létesítmények építésére, korszerűsítésére 1,5 Mrd Ft, — hozzájáró utak korszerűsítésére 2,3 Mrd Ft szükséges. A 17/2002 KÖHIM rendelet a Tisza és Bodrog folyókon a hosszhajózás zavartalansága érdekében írt elő átalakítást. A köteles kompok átalakítására ezért 250 M Ft az igény.
Közforgalmú folyami kompok–révek helyzete fejlesztése Visszatekintés 1952-ben magán révátkeléseket államosítják. 1954-től a Dunán a Dunai Rév Vállalat, a Tiszán az Útfenntartó Vállalat üzemelteti a kompokat. 1957-ben a vállalatokat feloszlatták, ezt követően az állami közutakhoz csatlakozó átkeléseket a közúti igazgatóságok, a többit a helyi tanácsok üzemeltették. 1974-ben még 155 átkelő működött. Állami dotációból új hajók, kompok, önjáró kompok épültek. 1990-től az önkormányzati törvény a kompok üzemeltetését a területileg illetékes önkormányzatok feladatává tette. Az üzemeltetés támogatásának hiányával az átkelések nagyobbik része leállt. 1994-től sikerült felújítási támogatást biztosítani, így a szerény lehetőségek révén 33 komp, 20 géphajó, 14 gépház felújítása megtörtént. Ennek eredménye több átkelés újraindítása, napjainkban 63 átkelés működik. Ma a géphajók átlagos életkora 27 év, a kompoké 21 év, mielőbbi cseréjük halaszthatatlan.
Mai helyzet A felújítások, fejlesztések és az üzemeltetés éves támogatása 150 M Ft, melyből nagyon szerény mértékű fejlesztést, főleg a hajózás biztonságát szolgáló felújításokat lehet végezni. Országos felmérésünk eredményeként igazoltuk, hogy az átkelések harmada veszteséges. Ez évi 150-200 M Ft-ot tesz ki. Ennek figyelembevételével a Révhajósok Országos Szövetsége előterjesztést adott az NFM-nek, a támogatás minimum 250-300 M Ft-ra történő emelését kérve, ami sajnos 2012-ben nem realizálódott. A köteles kompok idézett rendelet szerinti korszerűsítésére évente kisebb-nagyobb támogatás jutott, melyből ma már 20 átkelésen hajtottuk végre a korszerűsítést.
ISD DUNAFERR Mûszaki Gazdasági Közlemények 2013/1.
49
Józsa Róbert *
Szent Borbála Szakestély a Duna partján December elsején rendezte meg az Országos Magyar Bányászati és Kohászati Egyesület dunaújvárosi helyi szervezete a hagyományos Szent Borbála szakestélyét. A szakestélynek a volt DLA szabadidőpark, ma oktatási központ adott helyet. A szakestélyt a vállalati menedzsment képviseletében megtisztelte jelenlétével William Ernst úr. Vendégeink között köszönthettük az OMBKE budapesti és székesfehérvári szervezetének több tagját, a soproni és a miskolci egyetem egy-egy képviselőjét, valamint a Dunaújvárosi Főiskola tanárait és diákjait. A résztvevők között sok nyugdíjas tagtársunkat is üdvözölhettük.
The local organization in Dunaújváros of the Hungarian Mining and Metallurgical Society (OMBKE) on the first of December organized the traditional Saint Barbara professional evening party. The former DLA leisure park, today training center gave place for the professional evening party. The party in the representation of company management it was honoured by the presence of Mr William Ernst. Among our guests we could salute several members of the Budapest and Székesfehérvár organization of OMBKE, the representatives of universities of Sopron and Miskolc, as well as the professors and students of the College of Dunaújváros.
A hagyományos Szent Borbála szakestélyét December elsején rendezte meg az Országos Magyar Bányászati és Kohászati Egyesület dunaújvárosi helyi szervezete. Vendégeink között köszönthettük az OMBKE budapesti és székesfehérvári szervezetének több tagját, a soproni és a miskolci egyetem egy-egy képviselőjét, valamint a Dunaújvárosi Főiskola tanárait és diákjait. A résztvevők között sok nyugdíjas tagtársunkat is üdvözölhettük. A szakestélyt a vállalati menedzsment képviseletében megtisztelte jelenlétével William Ernst úr. (1. kép)
2. kép: Bocz András a Borovszky emlékévet értékelte
1. kép: Az elkésők „büntetése” cola (balról jobbra: William Ernst, Hevesi Imre, Dani Bálint) A szakestély elnökének a jelenlévők Lontai Attila alias Maxot, a Meleghengermű gyárvezetőjét választották. Az elnök bejelentette a szakestély tisztségviselőit: majordomusnak Dani Bálint Tibor alias Nem Félünk a Pókoktól, kontrapunktoknak Hevesi Imre alias Ózdi Herceg és Polányi Zoltán alias Popó, kantuspraeseseknek Szalonna Lajos alias Luiii és Krajcár Martin alias Szikra kerültek kinevezésre. A balekcsőszi feladatokat Győri Richárd alias Banános Joe és Kardos Ferenc alias Igazmondó csavarkulcs látták el, míg a konzekvenciák a jelenlévő gyárvezetők (Cseh Ferenc, Gyerák Tamás és Danicska Sándor) lettek. Az etalon részeg Szakács Sándor alias A Mester volt, a krampampuli gyártására Csurgó Lajos alias A Hatodik és Kardos Ferenc Dániel alias Pipák hercege kapott megbízást. A fuhrwerkek vezetője Mach Kornél alias Dr. Manhattan a Priluki
harcos lett. Az elnök, tisztének átvétele és a praesidium tagjainak kinevezése után megemlékezett az Academia Montanistica megalapításának 250. évfordulójáról. A bányász-, erdész- és kohászhimnuszok eléneklése után a szakestély résztvevői néma tisztelgéssel emlékeztek meg az elmúlt évben elhunyt tagtársaikról. Ezt követően a háznagy ismertette a házirendet, amelynek hitelesítését a Vaskohászati Szakosztály tiszteletbeli elnöke dr. Szücs László alias Szöcske végezte el. A sörimpotensek nevében Tóth Szilvia alias Szivacs kért engedélyt a borfogyasztásra. A vendégek köszöntése után a praeses felkérte Fehér András alias Weis-t a szakestély kupájának felavatására. Ezt követően a szakestély komoly poharaként Tóth László alias Toci, a jelenlegi dunaújvárosi helyzetet részletesen elemző hozzászólását halhattuk, sokak számára megfontolásra érdemes gondolatokkal. A komoly poharat újabb komoly szavak követték, amelynek során Bocz András helyi elnök névvel ellátott kupával köszönte meg a Borovszky emlékév sikeres lebonyolításában kiemelkedő munkát végző, jelen lévő tagtársak (Cseh Ferenc, Gyerák Tamás, Lontai Attila, Hajnal Attila, Hevesiné Kővári Éva, Danicska Sándor, Józsa Róbert, Grénusné Jóba Éva, dr. Kiss Endre és Dani Bálint) fáradozásait. (2. kép) A hagyományoknak megfelelően a hivatalos procedúrákat nóták és eksek kísérték. A humoros felszólamlásokat dr. Kiss Endre alias Tirisztor, a Dunaújvárosi Főiskola
* Józsa Róbert ISD Dunaferr Dunai Vasmű Zrt., technológiai vezetőmérnök
50
ISD DUNAFERR Mûszaki Gazdasági Közlemények 2013/1.
3. kép: Dr. Harcsik Béla a Miskolci Egyetem képviselőjeként szólt
5. kép: Dr. Hanák János hozzászólás közben
tanára nyitotta, majd dr. Harcsik Béla alias Karmester a Miskolci Egyetem képviseletében folytatta. (3. kép) Ezután a fukszmajorok a vendégsereg soraiban meghúzódó pogányt vezettek az elnökség elé, akit balekkeresztelésre ajánlottak. (4. kép) A setét pogány bemutatkozása után az elnök 10 perc szünetet rendelt el a folyó ügyek szilárd alapokra helyezésére. A szünet után a keresztelendő balek vezette elő bemutatkozó filmjét, amelyet a somogyfajszi őskohászati táborban készített. A magas praeses hatalmas kegyet gyakorolva engedélyezte a pogány megkeresztelését, így Thiele Ádám gépészmérnök a BME doktorandusza a Bucavasnyűvő nevet kapta a keresztségben. A hagyományok szerint sörrel megkeresztelt balek az aktus dokumentálásaként díszes keresztlevelet kapott, ezzel bizonyítva, hogy őt a kohász társadalom rendes tagjává fogadta. 6. kép: A krampampuli tesztelése (Elkövette:Palotás Béla alias Béci a hegesztő.) Mivel a publikum azonnal élvezni kívánta a felavatott nedűt, a szakestély hagyományos záró nótáinak eléneklése után az elnök véget vetett a hivatalos résznek és elrendelte a „szabadfolyást”. (7. kép)
4. kép: Balekkeresztelés (balra Fehér András, jobbra Thiele Ádám) Az újdonsült balek egészségére elfogyasztott „eks”-et követően Hevesiné Kővári Éva alias Dinamit társadalmi görbe tükre után dr. Hanák János alias Burdi eszperente szavait hallhatták a megjelentek. (5. kép) A soproni egyetemisták üdvözletét Kvárik Zoltán alias Zorro, a falu bikája tolmácsolta. A szót kérők sorát zárva Pallag János alias János Vitéz mutatta be nagy sikert aratott produkcióját, amely a mai orosz feliratokat karikírozta. A felszólalás után érkezett a terembe a szakestélyek hagyományos itala a krampampuli, amelyet dr. Palotás Béla alias Béci, a hegesztő, a helyi főiskola tanára, bonyolult mérési procedúra lefolytatása után ajánlott a jelenlévők figyelmébe. (6. kép)
ISD DUNAFERR Mûszaki Gazdasági Közlemények 2013/1.
7. kép: „Ha Selmec hív, mi ott leszünk…”
51
Szente Tünde *
Felfedező tudomány hete a főiskolán November 12-17. között rendezte meg a Dunaújvárosi Főiskola 2012. évi tudomány heti konferenciasorozatát. Felbolydult méhkasra hasonlított a Campus, mozgósítva nem csupán a tudományágak jeles képviselőit, hanem hallgatókat és a leendő diákokat egyaránt. A Kutatók Éjszakájára több száz tanulót vártak, miként a középiskolások számára hirdetett tésztahíd-építő versenyre. A „felfedező tudomány”-t tálcán kínálták a szervezők. A tizenegyedik Tudomány Heti konferenciasorozatunk célja a tudás kiterjesztése – az úgynevezett tudástranszfer – a térség fejlődése érdekében. A felsőoktatás állami költségvetési finanszírozásának csökkenése arra késztet bennünket, hogy a pályázatokon túl, a piaci szereplőkkel a kapcsolatokat szélesítsük. A tudásnak erőforrásként való felfogásával, a gazdaság dinamikusabbá tétele érdekében az egyetemek, kutatási intézetek szerepe felértékelődik. Az egyetemi tudományos, a gazdasági szféra és a kormányzati szervek kommunikációja biztosítja mindhárom szektor fejlődését – fogalmazott köszöntőjében dr. Kadocsa László rektorhelyettes.
Egy kis technikatörténet Nem csupán érdekesnek ígérkező előadással indult a tudományos derbi. Dr. Réger Mihály a T-modelltől a Mondeóig tartott plenáris napi előadásában az anyag- és technológiafejlesztés történetét mutatta be, bázispontul szolgálva ahhoz a 700 millió forintos nyertes TÁMOP-os pályázathoz, amelyben több intézmény (köztük a Dunaújvárosi Főiskola a fő pályázó) kutat a gépjárműipar és az energetikai ipar számára nagy teljesítőképességű szerkezeti anyagokat. Ily módon az Anyagtudományi Konferencia az induló projekt nyitánya volt. Réger Mihály annak az Óbudai Egyetemnek a tanára, amelynek jogelődjében, a Budapesti Magyar Királyi Felsőipari Iskolában tanult Galamb József, a Ford T-modell tervezője. Miután 1901-ben befejezte tanulmányait, 1905. december 11-én belépett a Ford Motor Company-hoz rajzolónak, később ő vezette a rajztárat. A Fordnál az útkeresés időszaka volt, amíg 1903-as A-modelltől eljutottak az 1908-as T-modellig. Új váltóval, alvázzal és tartozékaival olyannyira jól sikerült a legújabb konstrukció, hogy rekord mennyiséget adtak el a „T” változatból. A márka ma is keresett. A három legtöbbet eladott gépjárműmárka közé tartozik a Ford. Acélfejlesztés nélkül mit sem ért volna az elképzelés – tért rá mondanivalója lényegére Réger. A vanádiumos acél és a hőkezelés lehetőségének megjelenése kellett a Ford T-modelljének gyártásához. A vanádiummal ötvözött acélokat először a Ford használta, miként ugyanezen cég alkalmazta elsőként a nagyipari hőkezelést. Az autóipari fejlesztések legújabb irányait tekintve látni kell, hogy az autókarosszéria-lemezekkel szembeni követelmény a biztonság, az energiaelnyelés képessége, az, hogy minél nagyobb szilárdságú, nagyobb mélyhúzhatóságú acélokat állítsanak elő. Az új acéloknál nem csupán az
1. kép: A Kommunikáció és Neveléstudományi Konferencián anyagösszetétel a fontos, hanem a technológiai lépések, az alakítástechnológia, a hőmérsékletvezetés összhangja.
Monokulturális gazdaság multikulturális közegben A Magyar Tudomány Napjához kapcsolódó konferenciasorozat elnyűhetetlen, kimeríthetetlen témája Dunaújváros és térségének jövője. Szőttek újabb és újabb terveket a Duna Stratégia Fórumán, ahol a kitörés lehetséges szegmense az ipar, a logisztika, a mezőgazdaság, a turisztika, a sport és a kultúra. Ez utóbbi önálló előadásként szerepelt a Kommunikáció és Neveléstudományos Konferencia Neveléstudományi szekciójában (1. kép), ahol Dunaújváros kulturális fejlődéstörténetét mutatták be a multikulturális hatások alatt álló térségben (Zámbó-Szente). Nem sokkal utána a kommunikációtudományi szekcióban a Dunaferr nélküli Dunaújváros esélyeit latolgatta dr. Szegál Borisz. S mivel a Dunai Vasmű legendás vezetője, Borovszky Ambrus születésének 100. évfordulóját ünnepeljük, acélipari előadássorozattal tisztelegtek személye és munkássága előtt. Szerdán a 2012. évi őszi Házi Tudományos Diákköri Konferencián adtak számot tudásukról a főiskola legaktívabb hallgatói. S hogy teljes legyen a választék, a hét második felében rendezték meg a Magyar Karbantartási Konferenciát, sorban a harmadikat, majd az Informatikusok 5. Konferenciáját. A Gépipari Tudományos Egyesület Ifjúsági Fórumán a hegesztésre koncentráltak. Önálló konferenciája volt a matematikának, a természettudománynak a környezetvédelemmel karöltve, az értékelemzésnek, a közgazdaságtannak és a menedzsmentnek. A kutatók november 14-i éjszakáján a Társadalomtudományi Intézet, valamint az Informatikai Intézet bemutatóin a talk show-tól az agyhullámokkal vezérelt robot kipróbálásán át, a közönséges bolti tésztából készült szerkezetek terheléspróbáiig, és nem mellesleg, látványos kémiai kísérleteken ámulhatott a tudományra kíváncsi nagyérdemű.
* Szente Tünde, rovatvezető
52
ISD DUNAFERR Mûszaki Gazdasági Közlemények 2013/1.