Запорожье «похоронит» мартены!
Комбинат «Запорожсталь» переходит на конвертерное производство стали
Когда нынешний председатель правления ОАО «Металлургический комбинат «Запорожсталь» Виталий Сацкий 20 лет назад возглавил предприятие, уже тогда определил: стратегическая цель — переход с мартеновского производства стали на конвертерное, которое является более выгодным как экономически, так и экологически.
Контракт на поставку оборудования для конвертерного цеха заключен с австрийской фирмой Siemens-VAI. Этот шаг — важнейшая часть программы техперевооружения, которая включает в себя технические, энергосберегающие и природоохранные мероприятия. По словам специалистов, хотя проект обойдется не менее чем в 10 млрд грн, дело того стоит. Новый цех будет построен в непосредственной близости от прокатных цехов, на площадке с северной стороны комбината. Спроектирован он при участии предприятия «УкрГИПРМЕЗ». Планируемый срок введения его в эксплуатацию — 2012 год.
Подписывая контракт, Виталий Сацкий, назвал это историческим событием, которое изменит историю комбината! «Главное — открывается новое, свежее дыхание для движения вперед», — сказал он.
О «свежем дыхании» очень даже к месту, ибо выбросы мартеновских и доменных печей уже десятки лет отравляют воздух Запорожья.
Время мартенов уходит. Напомним, что уже в 1950-е годы конвертеры для выплавки стали окончательно выдвинулись на первый план, вытесняя альтернативные способы производства. К сожалению, не у нас. Слишком много времени потеряно. Украине теперь приходится догонять, изучая возможности перехода к современным технологиям. Но так было не всегда…
Конвертеры начинают
Конвертерный способ выплавки стали был изобретен раньше ставших анахроничными в ХХІ веке мартеновских печей. Конечно, первый, так называемый «бессемеровский конвертер» (по имени изобретателя) существенно отличается от того, который будет строиться на «Запорожстали» и от всех современных конвертерных агрегатов. Сегодня они уже другие, хотя принцип их действия остается тот же: сталь получают, продувая жидкий чугун, только уже не воздухом, а технически чистым кислородом.
Чтобы пояснить этот принцип, вернемся к самому первому конвертеру. В 1855 году англичанин Генри Бессемер провел опыт: он расплавил в тигле кусок доменного чугуна и продул его воздухом. Хрупкий чугун превратился в ковкую сталь. Что же произошло? Кислород воздуха выжигал углерод из расплава, который удалялся в атмосферу в виде оксида и диоксида. Сейчас мы понимаем, что это очень вредные вещества, но тогда цель эксперимента была сугубо технологической. Впервые в истории металлургии для получения продукта не потребовался дополнительный подогрев сырья, ведь имела место экзотермическая реакция горения углерода. Вот почему Д.И. Менделеев парадоксально именовал бессемеровские конвертеры «печами без топлива».
«Исторический парадокс: усовершенствованный конвертер (кислородно-конвертерный способ выплавки стали), который теперь нам устанавливают иностранцы, был изобретен в СССР более полувека назад под руководством инженера-металлурга Н.И. Мозгового. Первая в мире тонна стали, выплавленная таким способом, увидела свет в 1936 году на киевском заводе «Большевик».
Однако в конвертере Бессемера можно было переплавлять не всякий чугун, а только такой, в составе которого имеются кремний и марганец. Соединяясь с кислородом подаваемого воздуха, они выделяют большое количество теплоты, которая и обеспечивает быстрое выгорание углерода. Тем не менее этой теплоты не хватает, чтобы расплавлять твердые куски металла. Поэтому в бессемеровском конвертере нельзя было перерабатывать, например, железный лом или твердый чугун. Это резко ограничивало возможности его применения. Были у него и другие недостатки. Поскольку химические реакции в конвертере идут очень быстро, то углерод выгорает, а вредные примеси — сера и фосфор — остаются в стали и ухудшают ее свойства. Кроме того, при продувке сталь насыщается азотом воздуха, а это ухудшает металл.
В 1864 французский металлург П. Мартен разработал процесс получения стали в мартеновской печи. В отличие от конвертерных способов получения стали, мартеновский отличался малой требовательностью к химическому составу исходного материала, позволял переплавлять большое количество стального лома. Качество мартеновской стали тогда было выше конвертерной, зато время плавки в мартеновской печи гораздо больше, чем в конвертере. Это и спасло его от исчезновения. К середине XX века мартеновским способом изготовлялось около 80 % всей стали, производимой в мире. С появлением мартенов конвертеры стали использовать преимущественно для выплавки цветных металлов — меди и никеля.
Дым Отечества…
Еще один исторический парадокс — усовершенствованный конвертер (кислородно-конвертерный способ выплавки стали), который теперь нам устанавливают иностранцы, был изобретен в СССР более полувека назад под руководством инженера-металлурга Н.И. Мозгового. Первая в мире тонна стали, выплавленная таким способом, увидела свет в 1936 году на киевском заводе «Большевик».
Оказалось, что так можно не только перерабатывать жидкий чугун, но и добавлять в него значительные количества твердого чугуна и железного лома, который раньше был «по силам» только мартеновским печам. Кроме того, газы, отходящие из конвертера, используются при дожигании в котлах-утилизаторах или как топливо при отводе газов из конвертера без дожигания.
Инженер Н. И. Мозговой впервые использовал для продувки чугуна в конвертере кислород, что коренным образом изменило технологию конвертерного производства. Металл, получаемый кислородно-конвертерным процессом, по качеству стал равноценным мартеновской стали, себестоимость стали снизилась на 20—25 %, производительность увеличилась на 25—30 %.
И это далеко не все его преимущества. Возможность получать стали с минимальным содержанием вредных и балластовых принесет, «чистые» и «особенно чистые» стали, обеспечение безопасности персонала, решение экологических задач — все это единый комплекс современной культуры производства.
Кстати, переход с мартеновского производства стали на конвертерное включен в «Программу выхода из экологического кризиса г. Запорожья на 2005—2012 гг.». По расчетам специалистов «Запорожстали», удастся добиться снижения объема выбросов вредных веществ в атмосферу на 6636,7 тонны в год. «Для нас, для власти, очень важно, что снизится техногенная нагрузка на окружающую среду», — подчеркивает первый заместитель председателя Запорожской облгосадминистрации Александр Бережной. При этом согласно технико-экономическому обоснованию нового конвертерного цеха снижение выбросов будет даже более существенно, чем предусмотрено областной программой.
«Ганноверские» перспективы Украины
Цех может обеспечить выплавку практически любых углеродистых марок стали, причем с соблюдением всех требований международных стандартов и соответствующих экологических нормативов. Ввод его в эксплуатацию позволит значительно расширить сортамент выплавляемой стали, улучшить качество поверхности проката, однородности структуры и свойств металла по самым современным требованиям.
Не менее важно то, что снизится потребление природного газа, энергетических и сырьевых ресурсов, вырастет уровень производства. По словам Виталия Сацкого, средства, полученные за счет повышения прибыли, будут направлены в том числе и на развитие социальной инфраструктуры комбината. Кстати, на модернизацию, техперевооружение, внедрение энергосберегающих технологий и строительство природоохранных объектов ОАО за 2001—2007 годы направило около 4 млрд грн собственных средств.
Генеральный директор и представитель фирмы Siemens-VAI в Украине Максимилиан Эгг сделал руководителям «Запорожстали» элегантный комплимент. Он напомнил, что 21—25 апреля в Ганновере (Германия) состоится международная выставка-ярмарка «Ганновер Мессе-2008», в которой Украина принимает участие с 1991 года. В рамках выставки-ярмарки будет проведен День экономики Украины. По словам господина Эгга, он должен будет выступить на форуме под названием «Может ли украинская экономика быть модернизирована?»
«Это название сформулировано неправильно, — решительно объявил он. — Я рад вас поздравить, вы уже ответили на этот вопрос: да, конечно, экономика Украины будет модернизирована! Я передам моим слушателям в Ганновере этот положительный ответ».
Обещание Максимилиана Эгга звучит впечатляюще, учитывая, что на международной промышленной Ганноверской ярмарке бывает более 1,8 миллиона посетителей, ее мероприятия освещают свыше 15000 журналистов из более чем ста стран мира. По данным официального сайта «Ганновер Мессе», число посетителей названного ярмарочно-выставочного комплекса в последние годы в среднем возрастает ежегодно на 10%. В добрый путь!
Справка
В состав оборудования конвертерного цеха «Запорожстали» войдут, в частности, две установки десульфации чугуна, два конвертера по 250 тонн с комбинированной продувкой, две двухпозиционные установки «печь-ковш», вакууматор ковшевого типа.
Агрегаты типа «ковш-печь» с вакуумированием наиболее многопрофильные, в них можно проводить практически всю обработку стали, особенно когда предусмотрена возможность скачивания шлака из ковша. Они пригодны для производства всех сталей, выпускаемых сегодня, и легко размещаются в действующих конвертерных цехах.
