Основные тенденции модернизации черной металлургии Украины с точки зрения главного проектировщика отрасли
Развитие на капремонтах?
Юрий Кривченко, директор ГП "Укргипромез"
Основные тенденции модернизации черной металлургии Украины с точки зрения главного проектировщика отрасли
Уже не первый год износ основных фондов на предприятиях черной металлургии нашей страны превышает 60%. Не секрет и то, что сверхнормативные сроки эксплуатации отличают сегодня свыше 80% украинских доменных и мартеновских печей, более 25% конвертеров и 90% прокатных станов. И еще одна констатация сложившегося в этой сфере положения вещей – на оборудовании со сверхнормативными сроками эксплуатации в Украине производится более 50% металлопродукции. Последняя далеко не всегда конкурентоспособна на мировом рынке в т.ч. и потому, что ее энергоемкость в 2-2,5 раза выше аналогичных показателей для металлопродукции, выпускаемой в ряде стран Европы и мира.
Все это требует корректив в стратегии отечественных метпредприятий, прежде всего, за счет внедрения новых технологий и оборудования. В Украине, это направление деятельности заводов черной металлургии, конечно, развивается, однако недостаточно быстрыми темпами. Примеры модернизации “по переделам” этот вывод вполне подтверждают.
АГЛОМЕРАЦИОННОЕ ПРОИЗВОДСТВО: СОВРЕМЕННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ НА ЕДИНИЧНОМ УРОВНЕ
В перспективе обновление агломерационных фабрик в Украине должно и будет осуществляться за счет внедрения прогрессивных технологий и замены устаревшего оборудования новым. Главное направление здесь – это замена физически изношенных и морально устаревших агломашин, стационарных колосниковых грохотов, весодоза-торов объемного дозирования и др.
Уже сейчас некоторые предприятия модернизируют свои аглопроизводства с учетом названных приоритетов. К примеру, за последние два года по проектам нашего института были проведены следующие реконструкции:
• на ОАО “Азовсталь” – с заменой двух устаревших агломашин площадью спекания 62,5 м2 на современные агрегаты площадью спекания 67,5 м2;
• на ОАО “Запорожсталь” – с заменой одной агломашины (намечается поэтапная ротация остальных пяти) на современное оборудование площадью спекания 75 м2. В случае с ОАО “Запорожсталь” капитальные затраты на замену одной агломашины и других агрегатов в линии производства агломерата, включая оборудование для газоочисток, составили 36, 04 млн. грн. Такие мероприятия технически возможны и целесообразны на большинстве агломерационных фабрик, оборудованных агломашина-ми площадью спекания 62,5 м2. Ведь они позволяют достигать весомых эффектов, среди которых: наращивание объемов производства агломерата на 5-20%, повышение его качества, снижение доли содержание мелочи фр. 0-5 мм в среднем с 18% до 5%, наконец – уменьшение расхода газа на зажигание шихты до 40% и расхода коксовой мелочи в аглошихту до 12-18%.
При всем том указанные эффекты все еще не являются определяющими стимулами для массовой модернизации аглопроиз-водств их владельцами, а названные выше проекты являются скорее исключением, чем правилом. Реконструкции на этом переделе если и проводятся, то в ограниченном объеме; проекты по коренной модернизации и техническому переоснащению агло-фабрик практически не выполняются. Но такой подход лишь консервирует проблему, решать ее придется все равно.
ДОМЕННОЕ ПРОИЗВОДСТВО: УВЛЕЧЕНИЕ ЛИТЕЙНЫМИ ДВОРАМИ
На этом переделе ситуация с техническим перевооружением мощностей сложилась куда лучше. В последние годы только ГП “Укргипромез” разработал ряд проектов, по которым уже завершено или еще ведется строительство доменных печей (ДП), а именно:
• ДП-2 и 3 на ОАО “Запорожсталь”;
• ДП-8 и 9 на ОАО “Криворожсталь”/ ОАО “Миттал Стил Кривой Рог”;
• ДП-2 на ОАО “Донецкий металлургический завод”;
• ДП-2 и 6 на ОАО “Азовсталь”;
• ДП-5 на ОАО “Енакиевский металлургический завод”.
Техническое переоснащение ДП осуществляется также на ОАО “ДМК им. Дзержинского” и ЗАО “Макеевский металлургический завод”.
Основные признаки современных проектов модернизации и реконструкции доменного производства заключаются в следующем:
• установка современных автоматизированных загрузочных устройств;
• совершенствование профиля ДП;
• сооружение современных литейных дворов с главными желобами ванного типа, горизонтальной рабочей площадкой и механизацией горновых работ;
• сооружение аспирационных систем литейных дворов и бункерных эстакад с очисткой газов от пыли до санитарных норм;
• использование новейших систем охлаждения ДП и конструкций огнеупорной футеровки;
• модернизация воздухонагревателей с утилизацией тепла дымовых газов;
• модернизация бункерных эстакад;
• применение современных систем автоматизации технологических процессов;
• использование энергии колошникового газа и др.
Стоимость модернизации доменного производства в соответствии с указанными требованиями лучше всего иллюстрируется на примере ДП-8 ОАО “Миттал Стил Кривой Рог”, на реконструкцию которой отведены капитальные затраты в размере 314 млн. грн. Осуществление этих мероприятий позволяет: увеличить производительность доменной печи на 5-15%, снизить расход кокса на 5-10%, уменьшить потери чугуна со шлаком на 2,0-2,5%; сократить объем работ по ремонту главных желобов на 25-30%.
Особый акцент поставим на модернизации литейных дворов ДП. Это предполагает конструкционно новую горизонтальную рабочую площадку, в верхний уровень которой вписываются желоба для транспортировки чугуна и шлака (футеровка высокостойкими огнеупорными массами). Кроме того, предусматривается и кольцевая площадка для обслуживания фурменных приборов.
Новые литейные дворы оборудуются такими агрегатами как гидропушки, гидромашины для вскрытия чугунных леток, гидроманипуляторы, гидрожелоба для разливки чугуна и шлака, однобалочный мостовой электрокран, гидрогрейферы и др. В комплексе это значительно сокращает объем трудоемких работ на горне, увеличивает межремонтный срок отдельных узлов и агрегатов, значительно сокращает вредные выбросы в атмосферу. (Конечная запыленность отводимого в атмосферу воздуха составляет в этом случае не более 40 мг/м3, что соответствует современным требованиям по защите атмосферного воздуха).
Это направление модернизации ДП украинские специалисты более или менее активно, но развивают. Чего не скажешь, к сожалению, о внедрении энергосберегающих технологий и, в частности о вдувании пылеугольного топлива (ПУТ). Так, многолетний опыт работы доменных печей и расчеты показывают, что вдувание в горн доменной печи пылеугольного топлива из расчета 150 кг/т чугуна позволяет обеспечить:
• экономию сухого скипового кокса в размере 50 кг/т чугуна и до 100 м3/т природного газа;
• снижение эксплуатационных затрат в доменном цехе на 3,5%;
Срок окупаемости инвестиций на внедрение технологии вдувания пылеугольного топлива по меркам украинской металлургии относительно невелик – 2,1 года. Как, впрочем, и удельные капитальные затраты на строительство установок ПУТ – $12-16 млн. на 1 млн. т выплавляемого чугуна. Но факт остается фактом. На данный момент в Украине работает только одна установка ПУТ – на Донецком металлургическом заводе. Другие предприятия пока только “присматриваются” к возможностям этого решения. Наиболее активные из них – “Миттал Стил Кривой Рог”, “Запорожсталь” и “ММК им. Ильича”, которые заказали проектную документацию по внедрению указанной технологии.
СТАЛЕПЛАВИЛЬНОЕ ПРОИЗВОДСТВО: МЕДЛЕННЫЙ УХОД ОТ СЛИТКОВ И МАРТЕНОВ
Современное состояние сталеплавильного производства Украины характеризуется наличием в работе устаревших мартеновских печей, высоким процентом разливки металла в слитки и чрезвычайно низким количеством современных установок внепечной обработки стали. На общем фоне, впрочем, выделяются заводы, которые прилагают усилия для коренного изменения ситуации на уровне хотя бы своего предприятия. Это видно из тех проектов модернизации сталеплавильных комплексов, которые заказывают нашему институту их руководители и владельцы.
Итак, в настоящее время мы ведем рабочее проектирование по следующим объектам.
1. ОАО “ДМЗ им. Петровского ”.
Цель модернизации заключается в переводе конвертерного цеха на непрерывную разливку стали сзаменой в перспективе физически изношенного конвертерного цеха на электросталеплавильный. Проект предусматривает сооружение нового отделения в составе шестиручьевой сортовой машины непрерывного литья заготовок (МНЛЗ) и установки внепечной обработки стали “ковш-печь”. Стоимость строительства – 470 млн. грн; его реализация позволит:
• значительно улучшить качество металлопродукции завода;
• увеличить выход годного в прокате на 40 тыс. т в год;
• сократить расход природного газа на 30-35 м3/т и ферросплавов на 0,2-0,3 кг/т стали;
• в перспективе значительно улучшить экологическую обстановку в районе и городе.
2. ОАО “ДМК им. Дзержинского” Технико-экономическое обоснование по реконструкции конвертерного цеха этого завода предусматривает строительство двух семиручьевых сортовых МНЛЗ с годовым объемом производства 2,8 млн. т литой заготовки и второй установки “ковш-печь”. Стоимость строительства – 850 млн. грн.
Проект направлен на системное усовершенствование технологии выплавки стали с внедрением:
• современных методов ее внепечной обработки в ковше путем нагревания металла электродуговым способом с однородным перемешиванием инертным газом через донные пробки;
• высокоскоростной разливки стали в сортовые заготовки высокого качества.
3. ООО “Днепросталь”. В данном случае планируется строительство электросталеплавильного цеха (ЭСПЦ) производительностью 1,32 млн. т литой заготовки в год. В цехе будут установлены современные дуговая электропечь ДСП -160, вакууматор и две сортовые МНЛЗ, установка “ковш-печь”. Стоимость строительства – 1,7 млрд. грн. С началом работы указанного цеха из эксплуатации выведут мартеновское производство ОАО “Нижнеднепровский ТЗ”.
Сооружение ЭСПЦ позволит:
• значительно повысить качество стали и заготовок для проката;
• сократить расход природного газа на 80 м3/т стали;
• увеличить выход годного в дальнейшем переделе на 12-15 %;
• сократить выброс загрязняющих веществ в атмосферу на 4,6 тыс. т в год. Также разработано ТЭО реконструкции сталеплавильного производства со строительством конвертерного цеха на ОАО “Запорожсталь”, стоимость которого оценивается около 11 млрд. грн. Это позволит заменить мартеновское производство на конвертерное, что обеспечит производство 4,7 млн. т непрерывно-литых слябов. Отметим и технико-экономическое обоснование строительства завода мощностью 3,0 млн.т стали в год на ОАО “Ворскла-Сталь”, в составе которого сооружается ЭСПЦ. Предусматривается, что цех будет работать на металлизованных окатышах, производимых из собственного сырья Полтавского ГОКа. Стоимость строительства – 7,8 млрд. грн.
В целом “по переделу”, можно констатировать следующее. На отечественных предприятиях черной металлургии внедрение технологии непрерывной разливки стали осуществляется, но недостаточно высокими темпами. Конечно, в стране уже работает 14 МНЛЗ различного профиля, еще 2 машины строятся. Заметно и то, что удельный вес непрерывно разливаемой стали по состоянию на конец 2006г. вырос до 34% в сравнении с 20% в 2003гг. Но эти цифры существенно ниже аналогичного показателя в России (в 2006г. через МНЛЗ здесь было разлито около 70% всей выплавленной стали), не говоря уже о передовых странах мира (97-98%).
Вполне ясно, что дальнейшее промедление с освоением этой технологии (строительством МНЛЗ) по-прежнему будет негативно сказываться на качестве готовой продукции и ее конкурентоспособности. (В последнем случае свою и немалую роль играет повышенный расход материальных и энергетических ресурсов при разливке стали в слитки).
ПРОКАТНОЕ И ТРУБНОЕ ПРОИЗВОДСТВО: ВСЕ ЕЩЕ ВПЕРЕДИ?
К основным тенденциям развития и реконструкции прокатного производства в Украине можно отнести:
• строительство новых современных литей-но-прокатных комплексов;
• модернизация действующих прокатных станов с заменой устаревшего и установкой нового оборудования;
• создание линий термообработки проката в линии станов;
• установка в линии станов и агрегатов систем, контролирующих размеры проката и его качество;
• создание участков упаковки продукции и др.
Реализация данных мероприятий позволяет снизить массу технологического оборудования на 10-15%, уменьшить расход электроэнергии на 5-7%, топлива – на 20-25%, значительно сократить потребление технической воды.
Если говорить о деятельности ГП “Укргипромез” по этому направлению, то наш институт уже выполнил следующие проекты технического переоснащения прокатных мощностей в Украине:
• реконструкция проволочного стана 150-1 ОАО “Миттал Стил Кривой Рог”, направленная на расширение сортамента, увеличение производительности и улучшение качества готовой продукции;
• реконструкция мелкосортно-проволочно-го стана 250-6 ОАО “Миттал Стил Кривой Рог” с установкой нового адъюстажного оборудования, обеспечивающего пакетирование фасонного проката в пакеты прямоугольной формы;
• реконструкция рельсобалочного стана ОАО “Азовсталь” (общая стоимость реконструкции составляет 1,028 млрд. грн) с внедрением новых технологий прокатки, отделки и термообработки рельсов и фасонных профилей.
Что касается трубопрокатного производства Украины, то и здесь ситуация настоятельно требует проведения технического перевооружения на ряде заводов по следующим направлениям:
• модернизация трубопрокатных и трубосварочных агрегатов с заменой части устаревшего и установкой нового оборудования, обеспечивающего расширение диапазона размеров и номенклатуры продукции;
• установка современного отделочного оборудования и приборов неразрушаю-щего контроля, а также маркировки и упаковки труб;
• сооружение новых линий термообработки с последующей отделкой труб;
• строительство отделений антикоррозионного покрытия труб.
Эти решения ведут к снижению массы технологического оборудования на 15-20%, сокращению расхода электроэнергии до 10% и потребления топлива до 30%.
Среди заметных мероприятий по модернизации трубных предприятий страны, в которых мы принимали участие на уровне выполнения проектной документации, можно назвать организацию производства одно-шовных газонефтепроводных труб диаметром 914-1420 мм в ТЭСЦ – 2 ОАО “Харцыз-ский трубный завод”. (Капитальные затраты на строительство составили 18,4 млн. грн. без учета стоимости оборудования).
В контексте технического развития в некоторой мере можно говорить и о положительном опыте заводов ОАО “Коминмет” и ОАО “Новомосковский трубный завод” (НТЗ) по расширению номенклатуры труб и улучшению их качества за счет антикоррозионного покрытия. В первом случае, в 2005г. был введен в действие участок горячего цинкования водогазопроводных и конструкционных (профильных) труб с годовым объемом производства до 50 тыс. т. Применение этой технологии значительно повышает срок службы трубопроводов и конструкций (более 10 лет по сравнению с нормативными 3-5 лет для труб без покрытия).
В настоящее время мы разрабатываем рабочую документацию для установки на ОАО “Коминмет” нового трубоэлектросварочного стана современной конструкции типоразмера 60-220, что позволит снизить энергоемкость в производстве труб соответствующего сортамента по сравнению с аналогичными горячекатаными.
А в случае с ОАО “НТЗ” в настоящее время выполнены проектные проработки сооружения линии наружного антикоррозионного полимерного покрытия труб диаметром 159-530 мм для магистральных трубопроводов. Общие капзатраты на строительство – 51,4 млн. грн. Ввод этой установки в работу позволит получить экономию материальных и энергетических ресурсов за счет повышения сроков службы труб.
По итогам реконструкций продукция названных трубных заводов по стоимости и качеству будет вполне конкурентоспособной на мировом рынке. Однако здесь необходимо сказать следующее. По сравнению с доменным и сталеплавильным производством масштабы модернизации и техперевооружения на прокатных и трубопрокатных мощностях Украины весьма незначительны. Тому существует несколько весомых объяснений, которые имеют свои обоснованные аргументы. Но верно и то, что упор на обновление отдельных (нижних) переделов без адекватного переоснащения прокатных станов может свидетельствовать об одном. Стратегии конкретных предприятий осуществляются с учетом “полуфабрикатного” пути развития металлургического бизнеса. Сколь перспективно это для черной металлургии Украины в целом – большой вопрос.
Нельзя отрицать очевидного – в последние 5 лет наметились, а в отдельных случаях и укрепились, положительные тенденции “поступательной” модернизации на большинстве предприятий черной металлургии Украины. Хотя при этом не стоит закрывать глаза на то, что в программах технического развития заводов и комбинатов переоснащение основных производственных фондов не всегда ставиться в качестве первоочередной задачи. Упор, как и прежде, делается на проведение капитальных ремонтов.
А в соседней России не первый год и не в порядке исключения практикуется возведение мощностей с нуля – будь-то отдельные цехи или заводы. Украина к этому так же придет, только вот “когда именно?” Время, на которое откладывают проекты коренной модернизации на отечественных предприятиях, прямо конвертируется в утрату рыночных позиций нашими металлургами уже сегодня.