В последние несколько лет украинские металлургические предприятия последовательно наращивали объемы производства чугуна. Конечно, показателей советских лет пока не достигли, но по сравнению с кризисными 1990-ми в этой сфере наметился явный прогресс. В 1989 г. в УССР было произведено 47,4 млн. т чугуна. В 1996 г. этот показатель снизился в 2,5 раза – до 17,9 млн. т. В прошлом году в Украине было произведено 29,6 млн. т. чугуна, а производственные планы на этот год предусматривают общеукраинский объем производства чугуна в 30,9 млн. т. «Сегодня уже, можно говорить о стабилизации производства чугуна в Украине на уровне около 32 млн. т в год. Таких объемов намечено достичь в 2005 г. на действующих мощностях, но к этому нужно серьезно подготовиться, – считает замминистра промышленной политики Украины Анатолий Федяев. – И особая сложность заключается в том, что значительный прирост производства намечен на 2-е полугодие».
Дефицит средств на проведение своевременных капитальных ремонтов и реконструкцию основных агрегатов привел к критическому износу печного фонда, воздухонагревателей и других жизненно важных объектов доменных цехов. По сведениям специалистов Украинской ассоциации производителей чугуна, на 1 января 2004 г. из 47 доменных печей, находящихся на балансе предприятий, 20 требуют проведения капитальных ремонтов I разряда. Если ориентироваться на нормальный ремонт каждой печи по уровню затрат, произведенных на капитальные ремонты I-го разряда на ДП №2 Донецкого метзавода или ДП №3 меткомбината «Запорожсталь», то на эти цели потребуется порядка 450-500 млн. долл. При этом в Ассоциации отмечают, что для перевода на современный европейский уровень оснащенности агрегатов, повышения качества кокса, сырья и технологии доменной плавки в целом, эти затраты надо увеличить в 2,5-3 раза.
Среди наиболее ярких проектов в области технического перевооружения украинского доменного производства можно выделить несколько реконструкций доменных печей на различных заводах. На «Запорожстали» реконструирована ДП №3, в ходе которой были внедрены новшества, приближающие стандарты доменного производства на этой печи к уровню европейских. Среди них можно назвать укрытие желобов литейного двора, внедрение современной системы аспирации и АСУ ТП.
На Донецком металлургическом заводе проведена реконструкция ДП №2. По своей технической оснащенности и некоторым технологическим решениям (вдувание пылеугольного топлива) обновленный агрегат соответствует европейским стандартам.
В 2003 г. проведены капитальные ремонты с реконструкцией на крупнейшей в Украине и Европе доменной печи №9 (объем – 5000 куб м) комбината «Криворожсталь» и на ДП №6 комбината «Азовсталь».
Сейчас на «Запорожстали» проводится капитальный ремонт (а фактически – строится заново) ДП №2 объемом 1513 куб м. Решения, которые применяются в ходе этой реконструкции, еще более прогрессивны, чем на ДП №3, отметили в Ассоциации. На этом агрегате будут построены новые шихтоподачи, засыпной агрегат новейшей конструкции (бесконусное загрузочное устройство). Здесь будут применены воздухонагреватели конструкции ЗАО «Калугин», позволяющие поддерживать более высокую температуру горячего дутья в доменной плавке. Предусмотрено бетонирование желобов на литейном дворе. Процессы контроля автоматизированы и компьютеризированы. По сути, на ДП №3 «Запорожстали» применены все технические решения в доменном производстве, существующие ныне на передовых металлургических предприятиях Западной Европы.
На данный момент разрабатывается проект строительства ДП №5 объемом 1513 куб м. на Енакиевском металлургическом заводе (ЕМЗ). На Алчевском металлургическом комбинате ведутся работы по восстановлению ДП №1 объемом 3000 куб м., которая была остановлена в 1990-е гг. Первая доменная печь «Донецксталь» – металлургический завод» (ДМЗ), проработавшая 28 лет, запланирована к реконструкции в 2005 г. Предполагается, что по уровню технической оснащенности она, как минимум, не будет уступать ДП №2 этого же предприятия.
К сожалению, пока реконструкция и техперевооружение с внедрением инновационных технологий не стала тенденцией для всех заводов, констатируют в ПХО «Металургпром». На некоторых предприятиях осуществляются реконструкции доменных печей, даже с увеличением полезного объема, но при этом повторяются решения 30-летней давности. Например, на ММК им. Ильича в 2003 г. реконструировали ДП №3 с увеличением полезного объема с 1719 куб м. до 2000 куб м. Но технические решения применили устаревшие. Новшеств ни по литейным дворам, ни по системе аспирации внедрено не было.
На «Криворожстали» ранее при капитальных ремонтах с реконструкцией, как правило, также просто повторяли отдельные устаревшие решения для доменного производства. Отчасти этот подход был применен и на реконструкции литейного двора ДП-9, где использовали проект 1974 г. Тем не менее, сейчас на «Криворожстали» меняется отношение к новациям в ходе капремонтов доменных печей. Так, для реконструкции ДП №8 объемом 2700 куб. м готовятся к реализации новейшие проектные решения. В них предусмотрен и литейный двор по европейским стандартам, и ряд других технических и технологических новшеств.
Как отмечают специалисты «Металлургпрома», подчас новые собственники металлургических заводов высказывают мнение, что модернизация литейных дворов, систем аспирации особых экономических выгод не приносит. Это происходит от нежелания финансировать реконструкцию по новаторским проектам. Если проанализировать какие выгоды приносят, к примеру, бетонированные желоба литейного двора, их укрытие крышками, оборудование систем аспирации и вентиляции, то увидим, что, прежде всего, не так интенсивно снижается температура металла. Бетонированные желоба позволяют пропускать 150-200 тыс. т. металла и требуют набивки (торкретирования) не каждые 2-3 дня, как это происходит сейчас на большинстве наших литейных дворов, а раз в 2-3 месяца, что дает снижение эксплуатационных затрат. Применение системы аспирации дает мощный экологический эффект. К примеру, на ДП №3 комбината «Запорожсталь» каждый месяц улавливают полтора вагона пыли и отправляют ее на аглофабрику. А по обычной технологии пыль просто выбрасывается в атмосферу, пояснили специалисты.
При модернизации доменных печей повысить технико-экономические характеристики ремонтируемых домен можно не столько благодаря западным технологиям, сколько за счет разработок отечественных ученых, которые эти печи проектировали. Научный потенциал в отрасли довольно высок. Кроме днепропетровских – Института черной металлургии НАН Украины (ИЧМ), Украинского государственного института по проектированию металлургических заводов («Укргипромез») и Национальной металлургической академии, есть донецкий НИИ черной металлургии, харьковский институт “Гипросталь”.
В ИЧМ, в частности, разработана технология малококсовой и безкоксовой доменной плавки на основе использования продуктов газификации низкосортных углей (вместо дорогостоящего кокса). Переход на эту технологию, по мнению член-корреспондента НАН Украины директора ИЧМ Вадим Большакова, позволил бы уменьшить себестоимость металла на 20% за счет замены дорогого и дефицитного кокса на более дешевые энергетические угли. Отметим, что разработанная ИЧМ технология десульфурации чугуна чистым магнием использована на Донецком МЗ, ряд технических решений внедрены на Енакиевском МЗ и Макеевском МК.
Еще одним важным направлением, которое необходимо учитывать в ходе подготовки к реконструкции, является применение ультразвуковых средств неразрушающего контроля, которые позволяют не проводить планово-предупредительные ремонты всего агрегата, а на базе диагностики машины выбрать изношенные узлы, отремонтировать или заменить их, чтобы не допустить аварии. Создание линий современной диагностики – одно из инновационных направлений механики, считает Вадим Большаков. Такой подход позволит в решении таких важных задач, как обеспечение диагностики огнеупорных материалов перед их установкой на доменные печи в периоды капитальных ремонтов I-го разряда; ведение экспертизы остаточной толщины футеровки металлоприемников действующих печей для продления их кампании; ведение постоянной оперативной автоматизированной диагностики состояния металлоприемника ультразвуковыми датчиками; оценка количества «козлового» чугуна для его выпуска в период ремонта доменной печи.
В решении названных задач поддержана инициатива НПП «Промоборудование», фирмы «ТАЛС-1», ОАО «Укрграфит» и ряда металлургических заводов по развертыванию соответствующих работ и исследований. Для ДП №3 метзавода им. Петровского поставка углеродистых блоков ОАО «Укрграфит» сопровождалась замерами характеристик, которые косвенно характеризуют стойкость и пористость блоков. Кроме того, специалисты ОАО «Укрграфит» предлагают отслеживать равномерность теплотехнических характеристик блоков и их качество непосредственно на производстве, во избежание поставок на заводы бракованных изделий. Кроме того, это позволит обеспечить равномерный отвод тепла на холодильники горна и лещади тех доменных печей, которые будут задуваться после ремонтов I-го разряда.
В 2004-2006 гг. планируется выполнить капитальные ремонты I-го разряда с модернизацией основного и вспомогательного оборудования на метпредприятиях: «Азовсталь», им. Дзержинского, им. Петровского, «Запорожсталь». Строительство новых доменных печей предусматривается на Енакиевском и Алчевском комбинатах. В «Укргипромезе» продолжается работа над проектами реконструкции доменных печей №2 и №4 на «Азовстали».
Снижение потерь чугуна, кокса, природного газа в металлургическом производстве – первоочередные проблемы над решением которых сегодня работают специалисты институтов и предприятий. Актуальными остаются проблемы разработки программ по сокращению сроков капитальных и текущих ремонтов и повышению их качества. Как отмечаю специалисты, определяющим в деятельности отечественного ГМК на ближайшие годы станет курс на инновации.