Сложившиеся особенности функционирования и перспективные сценарии развития электрометаллургического комплекса Украины
Твердая четверка
Алексей Смирнов, Владимир Сафонов, Донецкий национальный технический университет, Виктор Лесовой, ПХО «Металлургпром»
Сложившиеся особенности функционирования и перспективные сценарии развития электрометаллургического комплекса Украины
Рассматривая показатели изменения объемов производства стали в масштабах всей Украины за период с 1991г. по 2005г., нельзя не отметить несколько достаточно важных особенностей.
Во-первых, в середине прошлого десятилетия украинская черная металлургия пережила жесточайший экономический кризис, характеризующийся весьма сильным падением объемов производства. Однако в дальнейшем показатели выпуска продукции стабильно возрастали, что свидетельствует о положительных тенденциях в развитии отрасли в целом.
Во-вторых, в течение всего рассматриваемого периода пропорции в объемах производства стали мартеновским, конвертерным и электродуговым способом примерно сохраняются. Фактически можно говорить лишь о некотором уменьшении показателей выплавки мартеновской стали за счет увеличения объемов выпуска конвертерной.
В-третьих, доля стали, произведенной в электродуговых печах, составляет чуть более 4%, причем этот показатель остается практически неизменным в течение последних полутора десятков лет. Эта тенденция в значительной степени расходится с мировой практикой долевого показателя электростали в общем объеме производства. (Вместе с тем в таких странах, как Нидерланды, Австрия, Чехия и Словакия, доля выплавки электростали также значительно ниже 10%.)
На наш взгляд, столь низкие показатели производства стали электродуговым способом в общеукраинском объеме выплавки этого продукта следует связывать с несколькими причинами.
Препятствия и предпосылки
Прежде всего, нельзя не отметить то обстоятельство, что Украина до сих пор является единственной страной в мире, которая практически не реализует стратегии замены мартеновских печей другими альтернативными агрегатами. Производство стали в мартеновских печах существует в настоящее время на металлургических комбинатах «Азовсталь», «МСКР», «Запорожсталь», ММК им. Ильича, а также на Донецком, Макеевском и Нижнеднепровском металлургических заводах. Реальное закрытие крупного мартеновского цеха было осуществлено только на Днепровском металлургическом комбинате несколько лет назад. Собственно такая структура производства обеспечивает потребление большого количества металлолома именно мартеновскими печами и не ставит перед производителями проблемы пуска новых мощностей для его переработки – электродуговых печей.
(В этой связи следует также констатировать, что основные металлургические компании в Украине сложились как вертикально-интегрированные структуры, которые охватывают горнорудные, угольные и коксохимические предприятия. Поэтому движение в сторону развития заводов полного цикла позволяет компании сплотить воедино имеющиеся ресурсы и реализовать их в виде мощного и эффективного металлургического комплекса.)
Далее. Наша страна имеет очень выгодное географическое положение, обладая при этом разветвленной сетью железных дорог и цепочкой портов на Черном и Азовском морях. С одной стороны, это обеспечивает заготовителям и торговцам металлоломом весьма благоприятные условия для коммерческих операций на рынках Средиземноморского бассейна. С другой же – явно не стимулирует вкладывать средства в сооружение металлургических мини-заводов для переработки металлолома по принципу консолидации работы металлозаготовителей в отдельном территориально замкнутом районе (как это наблюдается, например, в России).
Наконец, рядом с территорией Украины расположены металлургические мини-заводы (Молдавский МЗ, метпредприятия Турции и др.), плавильные мощности которых ориентированы на потребление привозного металлолома из Украины.
До сих пор эти обстоятельства делали крайне малопривлекательным появление новых металлургических мини-производств
в Украине, работающих по стратегии минимизации издержек путем переплавки металлолома в электродуговых печах. Вместе с тем, оценивая тенденции развития металлургического комплекса Украины на средне- и долгосрочную перспективу, необходимо отметить три важных момента:
1. В случае закрытия крупных мартеновских цехов на существующих комбинатах вполне может образоваться некоторый избыток металлолома в масштабах всей страны. Необходимость применения этого материала внутри Украины может обусловить строительство нового электрометаллургического завода. Здесь, впрочем, не следует забывать о влиянии еще одного фактора – по мере расширения объемов выпуска стали на машинах непрерывного литья заготовок (МНЛЗ) металлофонд Украины будет значительно уменьшаться, что в перспективе может привести к реальному дефициту металлолома для нужд отрасли.
2. Существуют все предпосылки к тому, что в ближайшие годы заметно снизятся объемы выплавки стали в печах, работающих скрап-процессом, что собственно и будет способствовать появлению новых электросталеплавильных цехов взамен существующих мартеновских. В этом случае баланс металлолома при выплавке стали будет поддерживаться примерно на том же уровне.
3. Создание мини-заводов с выплавкой стали в электродуговых печах немало простимулирует такое явление, как повышение цен на природный газ, а также наличие весьма высокого потенциала по производству электроэнергии внутри страны.
И надо сказать, что некоторые из указанных вариантов создания новых электросталеплавильных мощностей и запуска их через 1,5-3 года в эксплуатацию вполне прорабатываются некоторыми бизнес-группами. По крайней мере, на этапе серьезного бизнес-планирования.
Возможные конфигурации
В настоящее время разработан и продвигается к стадии заключения контракта на строительство проект сооружения современного специализированного мини-завода «Днепросталь» с годовым объемом производства 1,32 млн.т непрерывнолитой трубной и колесной заготовки диаметром 150, 170, 210, 250, 290 и 385, 410, 450, 470 мм. Мощности предприятия создаются на базе ОАО «Нижнеднепровский трубопрокатный завод» (НТЗ). Предполагается, что технологическая цепочка запроектированного мини-завода будет следующей:
- современная дуговая сталеплавильная печь ДСП-160 для выплавки полупродукта;
- участок внепечной обработки стали с двухпозиционным агрегатом «ковш-печь» и двухкамерным вакууматором;
- две МНЛЗ криволинейного типа для разливки круга и квадрата (прямоугольника).
Срок реализации данного проекта – 26 месяцев с момента подписания контракта; первая плавка стали ожидается в начале 2009г. Выход мини-завода в течение года на проектную мощность будет сопровождаться выводом из эксплуатации мартеновского цеха, что, в частности, позволит снизить удельный расход природного газа на производство стали в 8,5 раза. Ориентировочная стоимость проекта составляет около $410 млн.
Другим характерным примером возникновения электрометаллургии на базе существующего предприятия является ЗАО «Новокраматорский машиностроительный завод» (НКМЗ), метпроизводство которого выпускает стальные слитки массой от 2 до 150 т. Здесь несколько лет назад были спроектированы, сооружены и пущены в эксплуатацию первые отечественные установки «ковш-печь» и агрегат вакуумирования стали в ковше (VD/VOD). Данный комплекс внепечной обработки стали позволил предприятию существенно улучшить качество и конкурентоспособность продукции при расширении ее сортамента и одновременном снижении затрат на изготовление. В настоящее время ведутся работы по реализации второго этапа реконструкции – создания современной высокопроизводительной электродуговой печи ДСП-50, которая заменит мартеновские печи цеха.
Свое развитие получают и т.н. концепции создания мини-заводов «на чистой лужайке» – совершенно новых предприятий, ориентированных на выплавку стали в электродуговых печах из имеющегося в стране металлолома. На сегодня достаточно реальным может оказаться строительство нового мини-завода в средней Украине (скажем, недалеко от Киева), что приблизит производителя длинномерного проката (арматура и др.) к его потребителям. Это представляется особенно важным после перехода комбината «Криворожсталь» в руки иностранного владельца.
В первую очередь это относится к планам ООО «Евро Финанс Лтд» (входящие в состав данного холдинга компании совместно заготавливают порядка 1,5 млн.т лома в год, занимая таким образом около 20% украинского рынка вторичных черных металлов). Руководство этой металлоломной группы объявило об инвестировании $300 млн. в создание к 2008г. в Белой Церкви металлургических и прокатных мощностей с годовым объемом производства электростали в 1 млн.т. По мнению владельцев группы, основное конкурентное преимущество нового мини-завода перед аналогичными предприятиями стран Средиземноморья будет заключаться в выгодно отличающейся логистике, обеспечивающей выигрыш примерно $100 на тонну металлолома.
Нельзя не отметить еще один бизнес-проект, осуществляемый собственниками ОАО «Донецкий металлопрокатный завод» (по данным Агентства по развитию инфраструктуры фондового рынка, 54% акций этого предприятия принадлежит компании «Втормет», 25% – «Вторсырье» (обе из Донецка), преимущества которого заключаются в наличии прокатных мощностей по производству строительной арматуры. Конфигурация будущего электросталеплавильного мини-завода здесь выбрана следующая: дуговая сталеплавильная печь, агрегат «ковш-печь» и сортовая МНЛЗ. Строительная площадка находится в непосредственной близости от крупной Кураховской ТЭС, что обеспечит конкурентное преимущество в плане снабжения и доставки электроэнергии и шихтовых материалов. Предполагаемая производственная мощность завода составляет 300-350 тыс.т готовой продукции.
Вероятным также представляется строительство электрометаллургического мини-завода в прибрежной зоне Азовского или Черного морей, что обеспечит такому предприятию преимущества в транспортном аспекте.
На данный момент основным технологическим построением предприятий с выплавкой стали в электродуговых печах является концепция «мини-металлургического завода» со стратегий специализации в производстве или фиксации определенного сегмента рынка. В этом плане Украина располагает современными предприятиями, которые вполне конкурентоспособны на мировом рынке (см. материал-подверстку – Прим. ред.).
Вместе с тем планируемое в ближайшие годы уменьшение доли мартеновской стали обусловливает появление новых электросталеплавильных цехов как в структуре действующих метзаводов, так и совершенно новых предприятий в «неметаллургических» регионах, строительство которых будет инвестироваться крупными трейдерами металлолома. В этом случае доля электростали в Украине может увеличиться до 10-12% уже в ближайшие 5-6 лет.
Предполагать существенное превышение названных цифр, как и давать прогнозы относительно «весьма бурного развития» электрометаллургии, в нашей стране вряд ли возможно даже в расчете на долгосрочную перспективу. Все-таки системное функционирование металлургического комплекса Украины основано и происходит на базе внутренних железорудных сырьевых ресурсов, что обусловливает преимущественное развитие кислородно-конвертерного процесса выплавки стали в стране.
Нынешний производственный профиль украинской электрометаллургии
В настоящее время электросталеплавильное производство Украины главным образом представлено четырьмя специализированными заводами:
- ЗАО «Мини-металлургический завод «ИСТИЛ (Украина)» (г. Донецк),
- ОАО «Днепроспецсталь» (г. Запорожье),
- ОАО «Краматорский завод «Энергомашспецсталь» (г. Краматорск),
- ДП «Завод утяжеленных бурильных и ведущих труб» (г. Сумы).
ЗАО «Мини-металлургический завод «ИСТИЛ (Украина)» является современным металлургическим мини-предприятием, которое оснащено передовым оборудованием и технологиями. На рубеже столетий на «ИСТИЛ (Украина)» успешно выполнена крупная реконструкция, позволившая реализовать проект создания мощного электросталеплавильного цеха по схеме мини-завода с объемом производства 0,8-1,0 млн.т стали в год. В 2000г. в эксплуатацию была введена 120-тонная печь производства фирмы Danieli(Италия) с системой «Данарк», которая с 2005г. оснащена трансформатором мощностью 87 МВА компании АВВ (Швеция).
Кроме этого, на заводе функционирует установка «ковш-печь», вакууматор VD/VODи шестиручьевая высокоскоростная сортовая МНЛЗ фирмы Danieli. На последней отливают заготовки: квадратные со стороной 100, 120, 125, 130, 150 мм и круглые диаметром 120, 130, 150, и 180 мм. К завершению 2005г. на предприятии достигнуты следующие производственные показатели:
- длительность плавки 60 мин.,
- удельный расход электроэнергии 412 кВт-ч/т годного,
- удельный расход кислорода 40,9 м3/т,
- удельный расход газа 7,8 м3/т.
При этом в 2005г. было выплавлено 810 тыс.т стали, из которой на МНЛЗ разлито 640 тыс.т (остальное в слитки), а вакуумированию было подвергнуто 120 тыс.т. Сохранение слиткового передела обусловлено тем фактом, что в состав завода входит блюминг, позволяющий производить высококачественную круглую заготовку большого диаметра, которая для мини-завода является самостоятельной статьей экспорта.
ОАО «Днепроспецсталь» – один из лидеров на украинском рынке сортового проката из спецсталей (круги, квадраты, полосы из нержавеющих, инструментальных, быстрорежущих, жаропрочных, шарикоподшипниковых, конструкционных марок и т.п.). Уровень производства за 2004-2005гг. составляет чуть более 0,5 млн.т в год. Мощности завода достаточно разнообразны:
- несколько дуговых печей (максимальная емкость 50 т),
- установка «ковш-печь»,
- вакууматор VD/VOD,
- специальный конвертер газокислородного рафинирования (ГКР) для производства нержавеющих сталей,
- мощная группа прокатных станов для получения длинномерного проката.
Характерной особенностью завода является то, что вся сталь разливается в слитки. В ближайшие годы предполагается реконструкция СПЦ-3 с заменой трех существующих агрегатов на одну 60-тонную высокопроизводительную дуговую печь, которая обеспечит производство 400 тыс.т стали в год.
ОАО «Краматорский завод «Энергомашспецсталь» основан в 1964г. как базовое предприятие атомного и энергетического машиностроения. Политический и экономический кризис конца 80-х – начала 90-х годов прошлого века оказали крайне негативное влияние на финансовую устойчивость подавляющего большинства предприятий Украины. Для «Энергомашспецстали», которая выпускала литые и кованые заготовки индивидуального и мелкосерийного производства, положение усугубилось «шоковым» состоянием атомного машиностроения в связи с аварией на Чернобыльской АЭС.
Производственные мощности завода имеют следующую конфигурацию:
- электросталеплавильный цех (ЭСПЦ) с четырьмя дуговыми сталеплавильными печами вместимостью 12, 50 и двумя по 100 т с возможностью отливки под вакуумом крупных слитков (до 205 т);
- сталелитейный комплекс для производства отливок массой от 0,5 до 160 т;
- кузнечно-прессовый цех с ковочным комплексом на базе прессов усилием 60 МН, 150 МН;
- цехи с полным циклом механической обработки изделий.
В настоящее время в ЭСПЦ с целью повышения уровня конкурентоспособности продукции за счет снижения себестоимости и роста качества стали проводят поэтапную реконструкцию для обеспечения перехода к новой системе технологического и агрегатного оформления процесса выплавки, внепечной обработки и разливки металла. Первый этап реконструкции заключается в обеспечении увеличения производительности цеха до 210-230 тыс.т жидкой стали в год и повышении уровня ее качества в соответствии с международными стандартами за счет ввода в эксплуатацию комплекса внепечной обработки стали (LF-VD). Второй этап предполагает строительство и ввод в эксплуатацию современной дуговой печи для выплавки жидкого полупродукта вместимостью 60-70 т, которая заменит действующие плавильные агрегаты и обеспечит возможность гармоничного взаимодействия с участком внепечной обработки, в т.ч. при отливке слитков массой до 360 т.
«Завод утяжеленных бурильных и ведущих труб» был введен в эксплуатацию в 1988г.; сейчас входит в состав Сумского машиностроительного НПО им. Фрунзе и представляет собой типичное построение типа металлургического «микро-завода» со стратегией специализации на определенном сегменте рынка. Строительством и техническим обеспечением предприятия занималась итальянская фирма Danieli.
Завод изготавливает восемь типов (177 типоразмеров) труб из низколегированной стали. Металлургическое производство предприятия включает:
- две трехфазные электродуговые печи вместимостью 20 т каждая (мощность трансформатора 12 МВА, длительность плавки составляет в среднем 110-120 мин.);
- установку комплексной обработки стали ASEA-SKF(скачивание шлака, подогрев металла, электромагнитное перемешивание, вакуумирование и пр.);
- установку VOD(для получения низкоуглеродистых коррозионностойких марок стали);
- машину непрерывной разливки стали вертикального типа (двухручьевая) для получения заготовок сечением 200х200; 280х280; 350х350; 400х400; 500х500; 650х650 мм.
Кроме того, предусмотрена разливка сифонным методом в изложницы развесом слитка 6,0 т (прямоугольная) и 9,0 т (восьмигранная).
Номинальная мощность по выплавке жидкой стали – 92 тыс.т в год. Однако завод выплавляет меньший объем (27 тыс.т в 2005г.), что обусловлено сложившейся конъюнктурой мирового рынка бурильных труб.