Як розливалася сталь
Технічний прорив українських металургів за значенням для галузі дорівнював польоту людини в космос.
П’ятдесят років тому на Донецькому металургійному заводі стала до ладу перша у світі промислова установка безперервного розливу сталі. На підприємстві не було відбою від іноземних делегацій. Гості з непідробним інтересом розглядали агрегат у всіх деталях. Через кілька років технологію почали купувати закордонні компанії.
«Ми були попереду років на десять-п’ятнадцять»
Сьогодні в розвинених країнах світу до 98% сталі розливається безперервним способом. В Україні — 35%. На ЗАТ «Донецьксталь» — металургійний завод» установка функціонує досі. За десятиліття агрегат підтвердив правильність закладених технічних рішень. Про те, що передувало пуску, і про перші кроки розробників розповів доктор технічних наук, професор, лауреат Державної премії України, голова Асоціації сталеплавильників України Дмитро Дюдкін. П’ятдесят років тому він був першим майстром установки безперервного розливу сталі на Донецькому металургійному заводі.
— Роботи з розвитку технології почалися в Радянському Союзі в 1947 році в Центральному науково-дослідному інституті сталі імені І.П.Бардіна, — розповідає Дмитро Олександрович. — Зараз на дослідному заводі інституту почала діяти експериментальна установка з вертикального розливу сталі ПН-1. Треба сказати, що й у світовій практиці це було справою новою, за кордоном існували поки тільки експериментальні зразки таких металургійних комплексів. У наступне десятиліття дослідження, проведені на напівпромислових агрегатах на Новотульському металургійному заводі й підприємстві «Червоне Сормово», дозволили сформувати технічне завдання на проектування повноцінної промислової установки безперервного розливу сталі (УБРС).
Але технічне завдання — лише половина справи. Потрібні були фахівці-металурги відповідного профілю. Як це було зробити, коли у світі не існувало такої навчально-виробничої бази? І тут величезну роль відіграв декан металургійного факультету, завідувач кафедри «Металургія сталі» Донецького політехнічного інституту М.Стрілець. Він домігся того, що група молодих студентів-дипломників, серед яких був і Дюдкін, поїхала у відрядження на секретний завод «Червоне Сормово» у Горький (зараз Нижній Новгород, Росія).
— «Червоне Сормово» тоді був величезним засекреченим промисловим комплексом, де вироблялися швидкісні ударні ракетні кораблі й катери на підводних крилах, — веде далі Дмитро Дюдкін. — І там же була одна з дослідних напівпромислових УБРС. Одержати туди допуск було майже неможливо. Проте дозвіл на виробничу практику дали. Студенти запропонували декілька технічних рішень. Співробітництво було взаємовигідним. Ми обробили параметри понад тисячі плавок на установці, вивели розрахункові залежності, на підставі яких фахівці-металурги заводу внесли уточнення в технологічні інструкції з удосконалення процесу. За результатами проведеної науково-практичної роботи з’явився наказ директора заводу, де висловлювалася подяка студентам Донецького політехнічного інституту за проведену роботу, — згадує наш співрозмовник.
Після повернення в Донецьк студенти блискуче захистили дипломні проекти. Так відбувся перший в історії металургії випуск фахівців у галузі безперервного розливу сталі. За наполегливим проханням тодішнього директора Донецького металургійного заводу Івана Йоктова вони почали працювати в мартенівському цеху, де будувалася перша чотирирівчакова установка безперервного розливу сталі з 140-тонного ковша, спроектована інститутом «Гіпросталь» (м. Харків). Справа була нова, незнайома, у процесі монтажу постійно виникали складнощі.
— Ми всі дуже хвилювалися, — говорить Дмитро Олександрович, який тоді працював виробничим майстром установки. — І от після «холодного» випробування механізмів 30 червня 1960 року о 23 годині 10 хвилин почався перший промисловий безперервний розлив сталі з 140-тонного ковша, який завершився успішно. Усі вузли й агрегати працювали штатно. Перша у світі установка безперервного розливу сталі стала до ладу. Нас сповнювали емоції. З одного боку, справдились надії та прагнення. З іншого — ми розуміли, що знову «попереду всієї планети». І це не пафосні слова. Ми дійсно перегнали світ років на десять-п’ятнадцять.
«Бабуся» підтверджує надійність
Після урочистостей почалася копітка робота. Установка була «сирою», технологія промислового розливу сталі — не відпрацьованою. Тому спочатку виходив високий відсоток браку. Багато проблем доводилося вирішувати вперше. Але молодий колектив, сповнений енергією, з ентузіазмом удосконалював своє творіння. У процесі модернізації покращилися параметри — швидкість розливу, надійність роботи агрегатів і систем. Підвищилася якість металу, розширився марочний сортамент сталі. Більше 40 свідоцтв на винаходи одержали новатори. А сам Дмитро Дюдкін усе життя присвятив удосконаленню процесу безперервного розливу сталі. У співавторстві з іншими фахівцями він запропонував винаходи із захисту поверхні металу в кристалізаторі, механізованої подачі шлакоутворювальних сумішей у кристалізатор, із серійного розливу плавки та інші.
Із пуском з’явилися технології та обладнання, які заклали підгрунтя майбутнього прогресу у світовій чорній металургії.
— Усі рішення, створені на цій машині, — як конструктивні, так і методичні, — використовуються досі, — говорить наш співрозмовник. — Зараз дуже широко впроваджений серійний розлив, коли сто, двісті плавок поспіль без переривання струменя розливаються на машинах. Перша проба розливу «плавка на плавку» теж здійснена на Донецькому металургійному заводі в 1961 році.
«Наша бабуся» — так ласкаво називають установку на заводі. За півстоліття вона продемонструвала величезний запас надійності. Сьогодні вся сталь у мартенівському цеху розливається в безперервний спосіб. У червні 2003 року УБРС була модернізована: для збільшення серійного розливу введені в експлуатацію проміжні ковші нової конструкції, оновлені автоматичні системи керування, а також системи керування та контролю над процесом. Це дозволило збільшити продуктивність машини в 1,5—1,7 раза, підвищити якість і зменшити собівартість продукції.
— Завдяки проведеній модернізації сьогодні розливається понад 50 тисяч тонн сталі на місяць. Хоча коли я працював у 70-ті роки, здавалося, це неможливо, — розповідає заступник голови профспілкового комітету заводу Микола Юшкін, який починав трудову діяльність у мартенівському цеху. — Після капітального ремонту покращилися якість литої заготівки, умови роботи операторів і технічного персоналу.
Довідка «УТГ»
Безперервний розлив сталі — спосіб лиття, який ґрунтується на принципі безперервності живлення зливка рідким металом, що кристалізується. У процесі безперервного лиття заливання, затвердіння, витягування зливка з форми й розрізання його на частини відбуваються без пауз. Рідкий метал із ковшів заливається в кристалізатор, у міру затвердіння витягується з виливниці-кристалізатора за допомогою спеціального механізму. На виході зливок охолоджується водою.
Безперервний розлив дозволяє робити заготівки різного профілю та перерізу, які звичайно одержують після прокатки на обтискних станах. Також спрощується схема металургійного виробництва, скорочуються витрати. Заготівки, отримані на установках безперервного розливу, відрізняються високим ступенем однорідності з хімічного складу. Вихід придатних литих заготівок становить близько 95% від ваги рідкої сталі.
