/Rusmet.ru, Ольга Фомина/ Несмотря на споры по поводу целесообразности дальнейшего строительства в СНГ металлургических мини-заводов производительностью от 200 до 1500 тыс. т в год, они, тем не менее, уже достаточно прочно занимают свою нишу. Однако, имея нижнюю границу рентабельности в районе 200 тыс. т проката в год, они не могут обеспечить переработку металлолома в объемах от 10 тыс. до 120 тыс. т в год. Спрос на такие малотоннажные партии могут удовлетворить компактные, гибкие, маневренные и легко переналаживаемые литейно-прокатные модули – так называемые микрозаводы.

 

Спрос рождает предложение

 

В последнее время в мире наблюдается потребность в создании предприятий, которые смогут обеспечивать производство малотоннажных разовых партий металлопродукции. И обусловлена эта необходимость различными возможностями доступа к сырью, финансовыми ресурсами отдельных компаний, наличием локальных потребителей проката, ситуацией на рынке труда, спецификой местных условий и т.д.

До недавнего времени фасонные профили отраслевого и специального назначения изготовляли в СНГ, по большей мере, на заводах небольшой мощности или отдельных цехах с морально и физически устаревшим оборудованием. Из-за высокой степени изношенности оборудования эти заводы постепенно выводят из эксплуатации. Вместо них строят металлургические мини-заводы мощностью от 500 тыс. до 1500 тыс. т в год с высокопроизводительными сталеплавильными и прокатными агрегатами. Однако оборудование таких заводов не приспособлено для производства профилей малотоннажными партиями. А попытки создать специализированные производства для партий минимального объема около 200 тыс. т в год не увенчались успехом, поскольку загрузить малотоннажный прокатный стан одними только фасонными профилями не удается из-за малой потребности в них. Решение же проблемы путем введения в сортамент больших объемов профилей общего назначения и ориентации технологии на их производство приводит к увеличению стоимости стана в несколько раз.

Лишь новый подход, который заключается в том, что уже при проектировании специализированного мини-завода объем производства, технология, состав и параметры оборудования ориентированы на производство малотоннажных партий фасонного проката, обеспечил решение назревшей проблемы.

Сегодня обеспечивать отдаленные от крупных металлургических комбинатов регионы малотоннажными партиями металлопродукции из местных источников сырья (металлолома) могут металлургические мини-заводы с объемом производства до 120 тыс. т в год – так называемые микрозаводы.

Микрозаводы представляют собой небольшие литейно-прокатные комплексы, имеющие возможность удовлетворить быстро меняющийся спрос на продукцию. Они, в основном, предназначены для производства экономичных фасонных профилей широкого сортамента, поставляемых малотоннажными партиями. Рентабельность такого предприятия обеспечивается высокой ценой на фасонные профили, которые могут быть в 2-3 раза дороже, чем рядовой прокат. Повышение рентабельности может быть достигнуто и за счет использования местных сырьевых ресурсов, топлива и электроэнергии, а также путем сокращения транспортных расходов (ведь такие предприятия размещаются в непосредственной близости к потребителям).

Для уменьшения массы и стоимости оборудования и повышения эффективности производства на микрозаводах целесообразно устанавливать только сталеплавильные электропечи, агрегаты разливки и максимально компактные и гибкие сортовые станы для прокатки профилей широкого сортамента. Для сравнения, в состав современного мини-завода для производства сортового проката входят дуговая сталеплавильная электропечь, агрегат внепечной обработки стали типа ковш-печь, вакууматор, машина непрерывной разливки и сортовой прокатный стан.

Время окупаемости строительства таких заводов, которое, как правило, не превышает 5 лет, может быть сокращено за счет использования существующих зданий, сооружений и других объектов инфраструктуры. Микрозаводы небольшой мощности можно максимально приблизить к покупателям металлопродукции, что позволит сократить путь от производителя к потребителю, минуя посредников.

Микрометаллургические производства рекомендуются к применению непосредственно на машиностроительных предприятиях, имеющих металлургическое производство, для выпуска продукции небольших профилеразмеров; на небольших металлургических предприятиях при необходимости организации производства небольших партий мелкосортного проката в короткие сроки; при перепрофилировании или реконструкции машиностроительных предприятий; при ликвидации или реконструкции крупных металлоемких сооружений, для переработки металлолома непосредственно на месте проведения работ.

 

Концепция создания

 

В Украине разработкой концепции, выполнением проектных проработок и подготовкой технико-коммерческих предложений по созданию специализированных металлургических микрозаводов для переработки металлолома в сортовой прокат широкого сортамента занимается УкрГНТЦ «Энергосталь» (г. Харьков).

Центром выработаны технические решения по пяти основным направлениям: оптимальный объем производства для каждого типа микрозавода; эффективный размерный и марочный сортамент продукции; размеры разливаемой заготовки; технологии выплавки, разливки стали и производства проката; экономическая эффективность проектов.

В зависимости от производительности микрозаводы могут быть представлены четырьмя типами: первый – 10-15 тыс.; второй – 20-30 тыс.; третий – 50-60 тыс. и четвертый – 100-120 тыс. т металлопродукции в год. Такое деление построено на существенных различиях в технологиях выплавки, разливки и прокатки, а также технических характеристиках и параметрах оборудования. Для каждого типа заводов предусмотрен набор базовых технологий и оборудования, позволяющий с минимальными затратами получать заданный сортамент готовой продукции.

Сортамент микрозаводов определяется исходя из анализа локального рынка. В настоящее время устойчивым спросом в любом регионе пользуется мелкосортный прокат (фасонные профили отраслевого и общего назначения, прокат повышенной готовности, сортовые профили) в прутках из рядовых и низколегированных сталей.

Форма поперечного сечения заготовки для всех микрозаводов принята квадратной, так как при дальнейшем переделе на стане она более технологична, чем круглая. Формирование сложных фасонных профилей с фланцами из квадратной заготовки требует меньшего числа проходов. Такую заготовку удобнее нагревать в печах любого типа, транспортировать по рольгангам и прокатывать в реверсивном режиме. Рациональными, исходя из многих технических параметров, считаются следующие размеры таких заготовок: для заводов первого типа – 65х65, второго – 85х85, третьего – 100х100, четвертого – 125х125 мм. При этом, на квадратную заготовку сечением 100х100 и 125х125 мм существует устойчивый спрос на рынке, что делает возможным и производство товарной заготовки.

Выплавка стали на микрозаводах предусматривается в дуговых электропечах постоянного тока. Для минимизации стоимости и количества оборудования агрегат ковш-печь и вакууматор не используют, сталь доводят непосредственно в электропечи. Некоторое снижение производительности компенсируется значительно меньшей стоимостью оборудования и уменьшением удельных эксплуатационных расходов.

В печах постоянного тока по сравнению с печами переменного тока расход электродов меньше в 2-5 раз (зависит от степени подготовки металлошихты); электроэнергии – на 10-15%; огнеупоров – на 20-30%; исходного сырья – на 1,5-2%; дорогостоящих легирующих добавок – на 20-60%.

На заводах первого типа сталь выплавляют в печи ДСПТ-6 постоянного тока, второго – в ДСПТ-12, третьего – в двух ДСПТ-12, четвертого – в двух ДСПТ-20.

При выборе технологии разливки стали предпочтение отдается способу с наилучшими технико-экономическими показателями при гарантированном обеспечении качества заготовок. Исходя из этого, наиболее перспективной считается разливка на МНЛЗ и под регулируемым давлением в кассеты-кристаллизаторы на установках РРД, которые разработаны в УкрГНТЦ «Энергосталь». При этом, в зависимости от объемов производства используется та или иная технология. Так, для микрозаводов производительностью от 10 тыс. до 60 тыс. т в год используют технологию разливки стали под регулируемым давлением, а для объемов от 60 тыс. до 120 тыс. т в год – технологию разливки стали на одноручьевой МНЛЗ радиального типа. Для микрозаводов с объемами производства около 60 тыс. т в год возможно использование обоих вариантов разливки.

При определении технологически целесообразной технологии прокатки было выявлено, что наиболее оптимальной для микрозаводов является прокатка на полунепрерывном стане. При этом в качестве обжимной клети используют клеть трехвалковую 350, 450 или 550 в зависимости от производительности стана.

Экономическая эффективность и целесообразность создания металлургических микрозаводов основана, в первую очередь, на значительном платежеспособном спросе на малотоннажную продукцию, а также ее высокой цене и относительно низкой себестоимости проката за счет оптимизации технологии и оборудования и использования новых технических решений при создании заводов.

Проведенные центром расчеты показали, что ориентировочная стоимость предлагаемых микрозаводов составляет от $17 млн. (для первого типа) до $70 млн. (для четвертого типа). Срок окупаемости капитальных вложений – от 3,4 до 5 лет соответственно. При этом, данные получены при условии создания заводов в «чистом поле», т.е. при полном отсутствии инфраструктуры. А, как правило, инвесторы, планирующие создание микрозаводов, располагают объектами инфраструктуры, что значительно уменьшает капитальные вложения и увеличивает привлекательность проекта.

 

Экологическая составляющая

 

В связи с тем, что металлургические микрозаводы располагаются в непосредственной близости к потребителям металлопродукции, экологические требования к ним имеют огромное, а иногда и решающее значение. А наиболее эффективным способом снижения негативного воздействия на окружающую среду является использование энерго- и ресурсосберегающих технологий. Помимо чисто экологических преимуществ, такой подход обеспечивает существенное улучшение технико-экономических показателей работы. Плюс ко всему, в силу небольших объемов производства на микрозаводах сложно достичь таких же высоких удельных показателей работы агрегатов, как на крупных металлургических предприятиях. Поэтому вопросы энерго- и ресурсосбережения для микрозаводов являются первоочередными.

К основным современным энергосберегающим технологиям в производстве проката на микрозаводах следует отнести прокатку профилей из непрерывнолитых заготовок; совмещение непрерывной разливки с прокаткой (горячий посад); использование гибких безинерционных способов нагрева металла; оптимизацию сечений и массы исходных заготовок, температурных и деформационно-скоростных режимов прокатки; низкотемпературную и контролируемую прокатку; термическую обработку с использованием тепла прокатного нагрева; совершенствование схем расположения оборудования прокатных станов и другие технологии.