Украинским метпредприятиям необходимо активнее внедрять новые энергосберегающие технологий и оборудование, по крайней мере, на этапе выплавки стали. Иначе уже в ближайшие годы отечественная металлургия не сможет поддерживать достаточный потенциал для экспорта своей продукции в прежних объемах

Конкурентоспособность украинских производителей стали на мировых рынках уже сегодня необходимо оценивать не только с учетом эффективности сбытовых и маркетинговых схем конкретных предприятий и не столько в плоскости внедрения технологических новшеств, обеспечивающих высокое качество продукции. В недалеком будущем решающим критерием конкурентоспособности металлургических заводов и комбинатов станет эффективное использование топливно-энергетических ресурсов в условиях постоянного совершенствования химических параметров и механических свойств производимой стали.

За рубежом данное обстоятельство воспринимают более чем серьезно как на уровне некоммерческих организаций, так и в самих бизнес-структурах непосредственно. К примеру, в годовом отчете Всемирного банка отмечается, что применение прогрессивных методов управления процессами энергопотребления позволяет сэкономить до 20-25% производимой энергии. С учетом этого руководство многих зарубежных фирм и предприятий уделяет немалое внимание уровню использования энергетических ресурсов, который является для них стимулом повышения эффективности всего производства и, как следствие, ведет к увеличению доходов. В Украине же сложившиеся экономические условия пока не содержат реальных предпосылок для устойчивого снижения энергоемкости промышленной (в т.ч. металлургической) продукции.

Энергосбережение и вывод из эксплуатации мартенов

Около 55% всех энергетических ресурсов в мире потребляется в промышленном производстве стали, алюминия, керамики, стекла, а также в горнодобывающей и химической индустриях. Черная металлургия в этом перечне является одним из основных энергопотребителей. По разным оценкам, доля топливно-энергетических ресурсов в общих заводских затратах на производство металлопродукции составляет 30-35%.

Единым, хотя и достаточно условным, показателем энергопотребления для металлургических производств (энергоемкость) принят расход топливно-энергетических ресурсов в ГДж на тонну произведенной металлопродукции. Для современных металлургических заводов Западной Европы и Японии этот показатель составляет 18-22 ГДж/т. Сравнение этого показателя с уровнем потребления топливно-энергетических ресурсов на украинских метпроизводствах явно не в пользу отечественной металлургии. К примеру, на стадии выплавки стали показатели энергопотребление наших метпредприятий почти в 6 раз превышают соответствующий стандарт ЕС.

Огромные различия в потреблении энергоресурсов в процессе производства стали объясняются, главным образом, тем фактом, что в Украине по-прежнему крайне широко используется выплавка стали в мартеновских печах. Последние являются не просто энергоемкими агрегатами, но также требуют для работы в большом количестве природный газ и мазут, цены на которые непрерывно возрастают. Производство стали в мартеновских печах существует в настоящее время на ОАО “Азовсталь”, ОАО “Криворожсталь”, ОАО “Запорожсталь”, ММК им. Ильича, Макеевском МК, а также на Донецком металлургическом и Нижнеднепровском трубопрокатном заводах. Это обеспечило в 2004г. долю мартеновской стали на уровне 43,4% от всего годового производства в Украине, что составило 16,8 млн.т жидкой стали. По сути, Украина является сегодня крупнейшим мировым производителем мартеновской стали, поскольку Россия в 2004г. сократила ее объемы до 14,5 млн.т (до 22,1% от общего производства стали в РФ). При этом Украина является единственной из мировых металлургических держав, которая сохраняет или наращивает объемы производства мартеновской стали.

С учетом сказанного, замена мартеновского способа выплавки стали на кислородно-конвертерный создает вполне очевидный энергосберегающий эффект, значение которого тем более возрастает в условиях роста цен на энергоресурсы. Между тем реструктуризация сталеплавильных мартеновских цехов заводов с полным циклом представляется достаточно сложной в технологическом и экономическом плане задачей. На первый взгляд альтернативой мартеновским печам может быть создание эквивалентного по объемам производства конвертерного цеха с двумя или тремя плавильными агрегатами. Это позволяет использовать существующий на заводе промышленный ресурс по производству жидкого чугуна и обеспечить заготовкой имеющиеся прокатные цехи.

Однако мартеновские печи работают, как правило, на металлической шихте, состоящей из примерно 50% жидкого чугуна и 50% металлического скрапа. Соответственно, при создании конвертерного цеха эквивалентной мощности возникает значительный дефицит жидкого чугуна (поскольку в шихте для конвертера его доля составляет 85-90%), который невозможно покрыть без существенного наращивания объемов производства в доменном цехе и повышения потребления топливно-энергетических ресурсов. Это противоречие фактически удорожает саму реконструкцию металлургического завода и существенно ограничивает возможности проведения мероприятий по техперевооружению в режиме “без остановки производства”.

В данной связи особого внимания заслуживает опыт реконструкции Магнитогорского металлургического комбината (ММК), который до начала реструктуризации имел в своем составе 32 мартеновские печи и обеспечивал годовое производство в 16 млн.т стали. Пуск в эксплуатацию конвертерного цеха (3 конвертера с массой плавки 380 т каждый) обеспечил годовое производство стали на уровне 10 млн.т, что позволило остановить большую часть мартеновских печей на этом предприятии. В настоящее время на ММК происходит реструктуризация производства сортового проката посредством создания технологических линий “современная дуговая печь – “ковш-печь” – сортовая МНЛЗ”. Эти мероприятия обеспечат годовое производство такого проката на уровне 2-2,2 млн.т и позволят вывести из эксплуатации последние мартеновские печи.

По схожей схеме осуществляется и реструктуризация сталеплавильного производства на Череповецком металлургическом комбинате (ОАО “Северсталь”), в ходе которой был остановлен мартеновский цех, а его производство было частично перенесено в конвертерный цех. Кроме того, на комбинате “Северсталь” реконструируется электросталеплавильный цех, который будет выплавлять около 2 млн.т стали в год. Соответственно, после завершения реконструкции ЭСПЦ на комбинате “Северсталь” будет достигнут баланс в объемах производства стали из металлолома и жидкого чугуна и загружены прокатные мощности.

Непрерывная разливка стали и экономия энергоресурсов

Достаточно большие различия (примерно в 2 раза) в энергопотреблении между показателями стандарта ЕС и металлургическими предприятиями Украины характерны также и для этапа разливки стали и ее прокатки. Во многом это объясняется тем, что в сфере использования процесса непрерывного литья заготовок отечественная металлургия демонстрирует катастрофическое отставание от мировых реалий.

Технология непрерывной разливки дает возможность получать из жидкого металла непосредственно заготовку или сляб необходимых размеров и профилей. (Причем за счет ликвидации обрези с головной и донной части слитка повышается выход годного металла – 98-99% против 80-85% при разливке в изложницы и последующей прокатке в обжимном цехе.) А научно-технический прогресс в области техники и технологии непрерывной разливки стали, наблюдающийся в последние 10-15 лет, создает уникальные возможности в части обеспечения высоких показателей в сфере энергосбережения. С одной стороны, эта задача решается за счет существенного роста единичной производительности машин непрерывного литья заготовок (МНЛЗ), с другой – приближением сечения разливаемого профиля к сечению металлопродукции. Последнее создает условия для экономии энергоресурсов не просто за счет уменьшения числа проходов при прокатке, но и вследствие радикального уменьшения числа нагревов и охлаждений заготовки в ходе технологического цикла “прокатка”.

Конечно, нельзя говорить, что наши производители совсем уж отстранились от передовых технологий в металлургии стали. Так, основной тенденцией последнего десятилетия в области производства сортовой заготовки является использование технологических модулей типа “конвертер (дуговая печь)” – “ковш-печь” – “высокопроизводительная МНЛЗ”. В Украине примером такого построения может быть конвертерный цех ОАО “Енакиевский металлургический завод”, реконструкция которого завершена в 2004г. В состав цеха входят 3 конвертера вместимостью 160 т каждый, две установки “ковш-печь” и две высокопроизводительные сортовые МНЛЗ производительностью в 1 млн.т/год каждая. Этот проект технического перевооружения позволил собственникам Енакиевского метзавода заменить старую энергоемкую технологическую схему, базирующуюся на слитковом переделе и перекате на блюминге.

Что касается внедрения в нашей металлургии технологии непрерывной разливки стали на толстые слябы, то сейчас соответствующий проект активно внедряется на Алчевском металлургическом комбинате. В конце августа с.г. в мартеновском цехе этого предприятия была запущена первая очередь реконструкции, включающая установку “ковш-печь” и высокопроизводительную двухручьевую слябовую МНЛЗ.

Однако эти проекты, по большому счету, являются единичными примерами внедрения эффективных технологий и оборудования (в плане энергосбережения), и на общее положение дел в стальном производстве Украины они оказывают не очень большое влияние. Так, если большинство ведущих мировых металлопроизводителей демонстрируют показатель доли непрерывно разлитой стали на уровне 95-97% и выше, то для Украины этот показатель за прошлый год составил не более 26%. Хотя, справедливости ради, отметим, что за последние 5 лет объемы непрерывно разливаемой стали в нашей стране увеличились почти в 2 раза.

Для украинских металлургических предприятий, которые не располагают сегодня комплексами непрерывной разливки стали, это означает одно – в настоящее время еще существует уникальная возможность инновационного развития с использованием стратегии рационального использования и экономии энергетических ресурсов. При этом, помимо указанных выше производственных конфигураций с непрерывной разливкой стальных сортовых заготовок и слябов, новый путь технического развития украинской металлургии может предусматривать и другие современные решения. К ним, в частности, относится использование литейно-прокатных модулей с разливкой стали на тонкий сляб и передачей его на прокатку в горячем виде. Эта технологическая схема получения плоского проката обеспечивает существенную экономию топливно-энергетических ресурсов (примерно 1,0-1,2 ГДж/т) и позволяет коренным образом изменить построение современного металлургического завода. Определенные резервы энергосбережения существуют и для блюмовых МНЛЗ. В первую очередь это относится к получению круглой заготовки оптимального диаметра для трубной промышленности. Наконец, достаточно привлекательной в плане экономии энергоресурсов является и технология разливки стали на фасонные профили (типа двутавр), которые в максимальной степени соответствуют профилю готового проката.

Если в ближайшие несколько лет объемы производства стали мартеновским способом и показатели использования процессов непрерывной разливки в Украине останутся на уровне данных за 2004-2005гг., то неизбежной становится следующая констатация: отечественная металлургия будет фактически лишена объективных предпосылок для обеспечения необходимого экспортного потенциала металлопродукции. (Разве что произойдет чудо, и цены на топливно-энергетические ресурсы упадут в несколько раз.) В результате случится достаточно большое и весьма болезненное сокращение объемов производства стали в стране, что повлечет за собой уже серьезный кризис энергопотребления в Украине, обусловленный незагруженностью металлургических производств.

В такой ситуации единственный путь эффективного технического развития металлургических предприятий Украины пролегает только через фокусирование усилий их собственников на стратегии реструктуризации сталеплавильных производств и гармонизации их работы с доменным и прокатным производством. Это позволит уменьшить потребление топливно-энергетических ресурсов в отечественной металлургии, по меньшей мере, на 30-35% в сравнении с нынешними показателями.

“На украинских металлургических предприятиях доля энергетических затрат в себестоимости металлопродукции достигает 40% (с коксом). С учетом этого уровень использования топливно-энергетических ресурсов напрямую влияет на конкурентоспособность выпускаемой продукции. И нашим металлургическим предприятиям необходимо снижать долю энергетических затрат в себестоимости продукции, осуществляя в т.ч. затратные мероприятия в сфере энергосбережения. Прямым следствием этого является повышение конкурентоспособности того или иного завода или комбината. Но в данном случае следует учитывать, что внедрение каждого из таких мероприятий должно определяться технической необходимостью в конкретный период с учетом перспективы развития всего предприятия.

Что касается непосредственно ОАО “ЕМЗ”, то на нашем предприятии в рамках программы энергосбережения на 2005-2020гг. запланировано осуществление ряда техмероприятий. В настоящее время успешно реализуются такие из них, как “Строительство доменной печи №5” и “Строительство нового кислородного блока”.

Помимо того, задачи в сфере энергосбережения можно успешно решать и с помощью менеджмента. А наиболее эффективным менеджерским решением здесь, на наш взгляд, является создание автоматизированных систем учета потребляемых энергетических ресурсов всеми переделами предприятия. В этом направлении на ОАО “ЕМЗ” в настоящий момент реализуются два проекта по внедрению систем технического учета питьевой воды и электроэнергии. Первая из названных систем при своем создании и освоении позволяет сократить потребление воды на 5%. На таком же уровне предполагается получить экономию и от внедрения системы технического учета электроэнергии. Кроме того, получаемые данные позволят проводить детальный анализ потребления электроэнергии в различных режимах работы того или иного агрегата, что даст возможность найти наиболее эффективный режим работы конкретного оборудования и всего передела”.