Техническое развитие доменного передела черной металлургии Украины в цифрах и трендах. В таблицах использованы данные ГП «Укргипромез»

По чугуну
Юрий Кривченко, Сергей Бычков, Альберт Жариков (ГП “Укргипромез”)
В таблицах использованы данные ГП “Укргипромез”
Техническое развитие доменного передела черной металлургии Украины в цифрах и трендах
В настоящее время промышленное производство чугуна в Украине представлено 12 доменными цехами, размещенными на территории 11 металлургических предприятий. Свои лучшие показатели работы отечественные доменщики демонстрировали в 1980-1989гг., когда выплавлялось по 46-47 млн.т чугуна ежегодно. В 1990г. в составе метпредприятий страны находилось в эксплуатации 55 доменных печей (ДП) общим полезным объемом 80555 м3. Это, собственно, и был пик развития нашего доменного производства. Затем в Украине наступил общеэкономический кризис, что непосредственным образом сказалось и на предприятиях черной металлургии страны.
ДОМНЫ В КРИЗИС
Так, к 1996г. производство чугуна в стране резко сократилось – до 17,9 млн.т против 47,4 млн.т в 1988г. В тот период в Украине резко упало потребление металлопродукции. Тогда же зародилась тенденция, когда более 80% производимого металла поставляется на экспорт, а внутренний рынок этой продукции игнорируется.
Всего же, начиная с 1990г. на украинских метпредприятиях вывели из эксплуатации 11 доменных печей общим полезным объемом 11677 м3. Расход сухого скипового кокса на передельный чугун (497 кг/т – в 1989г.) увеличился до максимальной величины в 630 кг/т чугуна (1995г.). За тот же
период температура горячего дутья упала с 1073 °С до 889 °С.
В годы кризиса простои ДП достигали 9,75% (1991г.), а “тихие хода” – 4,29% (1993г.). Предприятия были не в состоянии вкладывать средства в реконструкцию и модернизацию, а графики проведения капитальных ремонтов не выполнялись. Плановые же ремонты выполнялись не в полном объеме и носили характер поддерживающих.
В подобных условиях не могло и речи идти о модернизации доменного производства. Хотя состояние доменных агрегатов в те времена ставило вопрос не то что об итоговой конкурентоспособности отечественной металлопродукции, а о самой возможности производить ее на стадии получения чугуна. Особенно этот вопрос был актуален по отношению к таким звеньям технологической цепочки по выплавке чугуна, как воздухонагреватели ДП. В те годы не менее тридцати воздухонагревателей требовали срочных капремонтов. На многих доменных печах строительные конструкции, оборудование бункерных эстакад и литейных дворов также было сильно изношены.
Таким образом, дефицит средств на ремонты ДП и агрегатов основного производственного назначения, фиксировавшийся в 1990-е годы, привел к критическому износу печного фонда, воздухонагревателей и других жизненно важных объектов доменных цехов. Назрела острая необходимость
в проведении капитальных ремонтов, по крайней мере, 20 доменных печей Украины с техническим перевооружением и модернизацией оборудования.
ОСНОВНЫЕ РЕКОНСТРУКЦИИ ПОСЛЕДНИХ ЛЕТ
Указанное обстоятельство понимали и руководители метпредприятий. Уже к 1998г. на большинстве заводов и комбинатов отрасли существенный процент доменных мощностей отработал нормативный срок эксплуатации. Некоторые печи консервировали и готовили к демонтажу, частично ДП пытались переводить на длительную реконструкцию. Однако собственно решением этой проблемы начали заниматься только в новом десятилетии, когда практически все заводы отрасли были приватизированы, а мировые рынки металлопродукции вошли в период небывалого подъема. Иными словами, у металлургических предприятий появились деньги не только для пополнения оборотных средств, но и для реализации серьезных программ технического перевооружения.
Первыми эту тенденцию ощутили проектировщики объектов горно-металлургического комплекса. На примере нашего института данный тезис подтверждается следующим: за последние 3-5 лет загруженность заказами на проектирование ремонтов и реконструкций доменных печей увеличилась и существенно. Как результат – реализовано более десяти крупных реконструкций ДП с техническим перевооружением и модернизацией оборудования. Общий объем инвестиций по данным проектам составил около 4 млрд.грн. Среди этих проектов, в частности, отметим:
• реконструкцию ДП №7 (10) полезным объемом 1500 м3 на ОАО “Днепровский МК им. Дзержинского” (введена в строй в мае 2007г., объем инвестиций – около 300 млн.грн.);
• строительство ДП №5 полезным объемом 1513 м3 на ОАО “Енакиевский метзавод” (пуск состоялся в июне 2007г.; объем инвестиций – $140 млн.);
• реконструкция ДП №2 ОАО “Азовсталь” объемом 1719 м3 (построена в 2006г.; объем инвестиций – около $100 млн.);
• реконструкция ДП №2 полезным объемом 1513 м3 на ОАО “Запорожсталь” (построена в 2004 г.; объем инвестиций – около 350 млн.грн.);
• капремонт ДП №9 полезным объемом 5000 м3 на Криворожском МК/ОАО “АрселорМиттал Кривой Рог” (построена в 2003г.; объем инвестиций – около 315 млн.грн.);
• реконструкция ДП №2 объемом 1033 м3 на ОАО “Донецкий метзавод” (построена в 2002г.; объем инвестиций – около 200 млн.грн.);
ЦЕЛЕВЫЕ ЭФФЕКТЫ НОВЫХ РЕШЕНИЙ ДЛЯ ДП
Отличительной чертой осуществляемых ныне проектов модернизации доменных производств Украины является высокая производительность и экономичность работы ДП. Достигается это за счет оснащения печей современным технологическим оборудованием и ведения технологического процесса на высоких параметрах. Последнее подразумевает следующий режим эксплуатации ДП:
• работа на подготовленном сырье и качественном коксе;
• вдувание в печь дополнительных видов топлива (природного газа, пылеугольного топлива и т.д.);
• работа с высоким давлением газов на колошнике (до 2,5 кг/см2);
• обогащение дутья кислородом (до 30-35%);
• нагрев дутья до температуры 1200-1250 °С;
• использование высокоэффективных загрузочных устройств, в т.ч. бесконусных.
Можно отметить, что за последние 3-5 лет на многих реконструированных ДП в Украине технический уровень в значительной степени вырос благодаря внедрению в ходе техпереоснащения новых инженерных и проектных решений на основных объектах центрального узла: собственно доменной печи, литейном дворе, блоке воздухонагревателей и бункерной эстакаде (подробнее см. в сведенной таблице – прим. ред).
Как правило, последние решения по собственно доменной печи обеспечивают увеличение ее производительности на 5-10% и такой же уровень снижения расхода кокса (а при вдувании пылеугольного топлива кокса экономится до 20%, причем из технологии полностью исключается применение природного газа). По литейному двору достигают уменьшения потери чугуна со шлаком на 2-2,5% от производительности ДП, сокращают выделения пыли от литейного двора до санитарных норм, снижают объем работ по ремонту главных желобов. По блоку воздухонагревателей до 20-30% снижаются капзатраты на нагрев дутья, исключается применение природного газа при нагреве дутья до 1200-1250 °С за счет утилизации тепла дымовых газов; дополнительно к этому сокращается расход кокса еще на 1,5-2%. По бункерной эстакаде – на каждый процент мелочи, выведенной из шихты, обеспечивают до 1% прироста производства чугуна с одновременным снижением удельного расхода кокса еще на 0,5%.
По нашим оценкам, в ближнесрочной перспективе металлургические заводы и комбинаты Украины должны будут задуматься над тем, чтобы направить на реконструкцию 10-12 доменных печей еще порядка 5-6 млрд.грн. Эти средства необходимы как для обновления технического и морального состояния доменных производств страны, так и для создания дополнительных мощностей.
И если последнее становится актуальным в свете планов некоторых метпредприятий по наращиванию выплавки стали на конвертерных мощностях (для чего потребуются дополнительные и немалые объемы жидкого чугуна), то первое непосредственным образом связано с упрочением или повышением конкурентоспособности отечественной металлургии. Ведь в условиях постоянного роста цен на железорудное сырье, природный газ и кокс только лишь оптимально выстроенная (а значит – эффективная) конфигурация доменного производства позволит металлургам более или менее свободно управлять себестоимостью чугуна и стали. Без этого планировать стабильную работу на мировом рынке металлопродукции даже в среднесрочной перспективе уже невозможно.