Стране необходима концепция развития черной металлургии нового поколения
Эскиз к металлургии будущего
Вадим Большаков, чл.-корр. HAH Украины, директор;
Леонид Тубольцев, к.т.н., завотделом (Институт черной металлургии)
Стране необходима концепция развития черной металлургии нового поколения
Политика модернизации и технического переоснащения, осуществляемая сегодня на предприятиях горно-металлургического комплекса (ГМК) Украины, главным образом, направлена на восстановление и ремонты существующих производственных мощностей. Основная задача здесь – повышение качества и снижение себестоимости выпускаемой продукции. Конечно, такие вопросы как внедрение передовых энерго- и ресурсосберегающих технологий, установка нового оборудования и расширение сортамента в этих процессах то же рассматриваются. Однако нельзя говорить, что эти направления модернизации черной металлургии Украины реализуются на достаточно высоком уровне. Об этом, кстати, свидетельствует и низкая инвестиционная активность на ряде металлургических предприятий нашей страны.
Более того, сейчас можно прямо говорить, что в последние годы главная проблема черной металлургии Украины – износ основных фондов – дополнилась новыми аспектами. В частности, явно дают о себе знать следующие моменты:
1. Отставание технического уровня металлургического производства от лучших мировых достижений.
2. Повышение стоимости энергоресурсов.
3. Сокращение традиционных рынков сбыта за счет конкуренции развивающихся стран азиатского региона.
В свою очередь, эти негативы требуют серьезных корректировок в концепцию развития металлургии в привязке к работе машиностроительного комплекса страны.
ПРИНЦИПЫ ПЕРСПЕКТИВНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ
По нашему мнению, сами реалии уже выдвигают позиции, которые должны быть положены во главу угла новой концепции развития металлургии. Последняя непосредственно должна содержать в себе стратегию создания металлургических предприятий нового поколения. Среди их отличительных признаков назовем важнейшие – использование на высоком уровне достижений науки и техники, сниженное потребление ресурсов и минимально воздействие на окружающую среду. А в качестве ориентира на ближайшую и среднесрочную перспективу приведем следующие показатели работы, которые уже достигнуты на некоторых металлургических производствах мира, а именно:
• потребление энергии – 670 кг.у.т/т стали;
• потребление воды – 3,84 м3/т стали;
• использование воды из оборотного цикла – 97,5 %;
• выбросы пыли – не более 0,3 кг/т стали;
• выбросы СО2 – не более 0,25 кг/т стали.
Мы также полагаем, что достижение этих индикаторов металлургии будущего вполне возможно в случае, если наши заводы и комбинаты в своих стратегиях развития будут учитывать следующие принципы.
1. Продукция высших категорий качества. Это означает заметное увеличение в производстве доли продукта с высокой добавленной стоимостью, выпускаемой в соответствии с требованиями рынка. К указанной продукции можно отнести:
• автомобильный лист;
• электротехническую сталь;
• лист для бытовой техники, строительства и для обеспечения потребностей промышленности и строительства;
• высокопрочный листовой прокат (1200 МПа);
• высокопрочную сталь для магистральных нефте- и газопроводов;
• горячекатаную сталь толщиной 1,2-2,5 мм, шириной 750-2130 мм;
• холоднокатаную сталь с покрытием толщиной 0,2-2,5 мм и шириной 700-2080 мм;
• полный диапазон размеров проката в соответствии с превалирующей в мире практикой стандартов.
2. Высокоэффективное оборудование.
Под этим подразумевается применение объединенных и непрерывных процессов производства металлопродукции, включая использование:
• доменных печей большого объема, оборудованных бесконусными загрузочными устройствами (БЗУ);
• коксовых батарей с большим объемом камер и полным улавливанием химических элементов;
• альтернативных мартенам сталеплавильных агрегатов;
• комплексов десульфурации и внепечной обработки металла;
• непрерывных станов горячей прокатки;
• линий травления и нанесения покрытий;
• линий отделки и окрашивания;
• линий по производству деталей для строительства, машиностроения и автомобилестроения.
3. Собственные инновации. На данном этапе наши предприятия предпочитают закупать металлургическое оборудование и технологии у зарубежных фирм. Но здесь следует учитывать, что тактика работы иностранных производителей метоборудова-ния на отечественном рынке предусматривает относительно недорогие поставки основных агрегатов и дорогую поставку запасных частей, что в результате приводит к существенному удорожанию конечного результата. А это непосредственно ведет к закреплению уже существующей тенденции отставания технического уровня украинских металлургических предприятий от лучших мировых производителей стали и проката.
В такой ситуации, оптимальный путь инновационного развития для украинских металлургов, по нашему мнению, должен предусматривать все же опору на собственный (внутриукраинский) научно-технический потенциал, как наиболее доступный вариант. Причем данный подход совсем не исключает возможностей для использования лучших мировых достижений за счет приобретения за рубежом современных технологий и основного метоборудования.
4. Энергосберегающие технологии. Данный принцип предусматривает как сокращение количества потребляемых исходных продуктов и энергоносителей, так и многократное использование материальных и энергетических ресурсов (в т.ч. – создание промышленных техногенных продуктов в процессе производства и эффективное их применение).
Современный металлургический завод должен осуществлять функцию преобразования вторичных источников энергии, использования отходов производства и в максимально возможной степени учитывать интересы общества в сфере экологии.
Тепло нагрева металлургических агрегатов и продукции, давление газов, содержание железа и побочных продуктов в отходах производства – это источники для снижения себестоимости готовой продукции и повышения эффективности производства. Безотходное производство должно стать основой энергосберегающей и экологически чистой металлургии будущего.
5. Охрана окружающей среды. Снижение уровня потребления материалов и энергоносителей благодаря использованию высоких технологий, повышение технической культуры производства, использование систем улавливания и очистки пыли в комплексе позволяют заметно уменьшить загрязнение окружающей среды. А это гарантирует соблюдение нормативных показателей, а также исключает уплату экологических штрафов на системном уровне.
ИННОВАЦИОННОЕ РАЗВИТИЕ ПО-УКРАИНСКИ
Названные принципы могут быть реализованы в случае планомерной деятельности на самих метпредприятиях. Их владельцы должны быть непосредственно заинтересованы в этом, т.к. полученные эффекты не раз перекроют требуемые ныне затраты на реорганизацию бизнесов и техперевоору-жение производства. Особую же актуальность здесь приобретает принцип “организации инноваций” (или научно-техническое развитие), который прямо увязывает интересы отечественной металлургии и машиностроения.
Черная металлургия нашей страны всегда развивалась на основе получения новых научных знаний – с использованием передового опыта предприятий и результатов научных исследований украинских ученых, которые опережали развитие мировой металлургии. Однако сегодня для модернизации метзаводов и комбинатов привлекаются, как правило, иностранные фирмы. По нашему мнению при совместной работе отечественных ученых, металлургов и машиностроителей эту тенденцию вполне можно переломить. В подтверждение данного тезиса приведем три примера инновационного развития в доменном производстве.
1. В настоящее время весьма перспективным является использование на доменных печах (ДП) бесконусных засыпных аппаратов, т.к. альтернативные им конусные аппараты морально устарели. На международном рынке этой продукции для крупных доменных печей лидирует известный иностранный производитель, и потеснить его в этой сфере довольно сложно. Но внутри Украины, в определенных нишах рынка металлургического оборудования – вполне возможно. Ведь в нашей стране работает не так мало печей небольшого объема, где могут быть использованы другие конструкции засыпных аппаратов отечественного производства (в частности, с роторным распределителем).
2. На отечественных заводах и комбинатах пока не применяются газовые турбины для вторичного использования энергии колошникового газа ДП. Этому препятствует отсутствие на доменных печах эффективных систем газоочистки. Таковые могут создаваться в нашей стране, для чего имеются как научные разработки, так и технический потенциал машиностроительных предприятий Украины.
3. В мире прослеживается тенденция увеличения доли окатышей в шихте доменных печей. Данный вид железорудного сырья являются более агрессивными для футеровки ДП, что делает актуальным вопрос о разработке мероприятий по повышению стойкости футеровки, в т.ч. и за счет создания новых конструкций холодильников доменных печей. Для решения этой задачи нужны совместные усилия научно-исследовательских институтов и машиностроителей, а изготовление указанного оборудования можно наладить на отечественных мощностях.
В завершении акцентируем внимание на экологическом принципе новой концепции развития черной металлургии. Сегодня непременным международным правилом успешного развития черной металлургии является полная утилизация отходов производства и охрана окружающей среды. В мире активно апробируются последние научные разработки в области переработки пластмассовых отходов в коксовых и доменных печах, массово осуществляется рециклинг твердых отходов металлургического производства, реализуются проекты сухого тушения кокса, очистки и обработки сточных вод. Уже не первый год внедряются технологии на основе фундаментальных разработок по чистому производству чугуна и стали.
С одной стороны, экологические мероприятия напрямую увязаны с выгодами производителей в сфере минимизации энергетических и материальных затрат. С другой же – во многих государствах с развитой экономикой к производителям металлургической продукции предъявляются повышенные требования по соблюдению санитарных и экологических норм. Так что не за горами то время, когда экологическая составляющая в деятельности производителей металлургической продукции (украинских в т.ч.) будет напрямую влиять на их конкурентоспособность в условиях мирового рынка стали и проката.