Шлаковый режим выплавки конструкционной стали в ДСП

1 ЕЛЕКТРОМЕТАЛУРГІЯ УКРАЇНИ:                                                                     СТАН, КОНКУРЕНТОСПРОМОЖНІСТЬ, ПЕРСПЕКТИВИ 

     Чорна металургія Україна є одним з  європейських і світових лідерів  у виробництві та експорті сталі. За даними інституту IISI (Бельгія) Україна займає 8 місце в світі (і третє в Європі після Росії та Німеччини) за обсягами виробництва сталі. У 2010 р. за даними ПХО «Металургпром» в Україні було вироблено більше 32,7 млн. т сталі. При цьому Україна входить до числа провідних країн-експортерів металопродукції, конкуруючи з Японією, Росією та КНР. Гігантська частка експорту в загальному обсязі виробництва сталі істотно впливає на розвиток металургійного комплексу України, що знаходить своє вираження в прагненні адаптувати наявні потужності і технології до вимог світового ринку щодо якості та вартості продукції. Стратегія мінімізації витрат визначила прагнення багатьох виробників обмежуватися виробництвом різного роду напівпродуктів (слябів, довгомірних квадратних і круглих заготовок тощо), на які значно легше отримати торговельні квоти і меншою мірою поширюються вимоги міжнародних правил сертифікації [4].

     Розглядаючи динаміку зміни обсягів виробництва  сталі в період з 1991 р. по 2010 р. [4] можна відзначити кілька досить важливих особливостей (рис. 1.1):

• українська чорна металургія пережила два найжорстокіші кризи, що характеризується дуже сильним падінням обсягів виробництва: у середині 90-х років минулого століття і 2008-2009 p.; вихід з цих криз характеризується досить повільним підйомом обсягів виробництва, які вже не досягають докризових показників;
• українська металургія характеризується вкрай великою часткою обсягів виробництва сталі в мартенівських печах, від яких вже відмовилися у всьому світі в силу їх високої енергоємності і низької продуктивності;

Рисунок 1.1 - Динаміка зміни обсягів виробництва сталі в Україні 

• протягом  майже всього розглянутого періоду  частка сталі, виробленої в електродугових печах, складає трохи більше 4 % (цей  показник залишається практично  незмінним протягом останніх півтора десятка років), що значною мірою суперечить світовій практиці пайового показника електросталі в загальному обсязі виробництва (до 20 -30 %).

   Тим часом в 2010 р. в Україні відзначений  приріст обсягів виробництва  електросталі: було вироблено трохи більше 2,2 млн. т електросталі (до уваги прийняті 9 найбільш великих підприємств). Це складає вже більше 6,5 % від виробленої в країні сталі. Найбільшими виробниками є ПрАТ «Донецький електрометалургійний завод» (м. Донецьк), ТОВ «Електросталь» (м. Курахово), ВАТ «Дніпроспецсталь» (м. Запоріжжя). Перші два підприємства досить ефективні і розвиваються в рамках стратегії мінімізації витрат виробництва. Разом з тим, цілий ряд міні-заводів концентрується на стратегіях спеціалізації у виробництві або фіксації певного сегмента ринку. Наприклад, особливе місце в цьому списку займають ВАТ «Енергомашспецсталь» і сталеплавильний цех, що входить до складу Новокраматорського машинобудівного заводу, які забезпечують виробництво великих і надвеликих ковальських злитків, які є дорогими видами продукції.

     На  наш погляд, причинами такої низької  частки електросталі в загальному обсязі виробництва в Україні слід пов'язувати відразу з декількома причинами.

     По-перше, Україна є єдиною країною в  світі, яка вкрай повільно здійснює реалізацію стратегії заміни мартенівських печей іншими способами виплавки сталі. Наявність великого парку мартенівських печей (в експлуатації перебуває 18 печей) забезпечує високе споживання металобрухту (металева частина шихти мартенівської плавки, щонайменше, на 50 % складається з металобрухту), що забезпечує високе споживання металобрухту усередині країни.

      По-друге, в  Україні неухильно зростає частка сталі, що розливається безперервним способом (рис. 1.2), що істотно знижує частку так званого «оборотного» металобрухту. Так при розливанні сталі в злитки вихід придатної заготовки становить 80-85 %, а при розливі на машинах безперервного лиття - 99-99,5 %. Це обумовлює підвищення потреби в збираному металобрухті [4].

Рисунок 1.2 - Динаміка збільшення обсягів сталі, що розливається безперервним способом

     По-третє, Україна має вкрай вигідне  географічне розташування, маючи  розгалужену залізничну мережу та ланцюжок портів на Чорному та Азовському морях, що забезпечує трейдерам і заготівельникам металобрухту дуже сприятливі умови для торгівлі в Середземноморському басейні. Це практично обмежує можливість будівництва металургійних міні-заводів для переробки металобрухту за принципом консолідації роботи металозагото-влювачів в окремому територіально замкнутому районі (як це спостерігається, наприклад, в Росії).

     По-четверте, недалеко від України розташовані  великі металургійні міні-заводи (Молдавський  металургійний завод, заводи Туреччини  тощо), плавильні потужності яких певний час були орієнтовані на металобрухт з України.

     Тим часом в останні роки в Україні  відмічена тенденція появи декількох  нових електрометалургійних міні-заводів  невеликої потужності зі стратегією мінімізації витрат, тобто переплаву  металобрухту в дугових сталеплавильних печах і розливання на сортових МБЛЗ. Досить зазначити, що тільки за 3-4 роки на металургійній карті України з'явилися такі підприємства як ТОВ «Електросталь» (м. Курахово), ЗАТ «Азовелектро-сталь» (м. Маріуполь), ЗАТ «ТСА Стілгруп» (м. Павлоград) [3, 4].

     Ще  однією сформованою тенденцією в  плані розвитку електро-сталеплавильного виробництва в Україні є прагнення  деяких власників металургійних  заводів здійснити поетапну заміну мартенівських цехів на електросталеплавильні.

     Так, в даний час здійснюється реконструкція ВАТ «Нижньо-дніпровський трубопрокатний завод». Формат заводу включає в себе мартенівський, колесопрокатний, трубоелектрозварювальний і чотири трубопрокатних цехи. До складу мартенівського цеху ВАТ «НТЗ» входять чотири основні мартенівські печі місткістю 250 т, що працюють скрап-процесом, також ділянка позапічної обробки з агрегатом «ківш-піч» та камерним вакууматором. Сталь розливають сифонним способом у виливниці.

     Передбачається, що технологічний ланцюжок нового міні-заводу буде включати сучасну дугову сталеплавильну піч ДСП 160 для виплавки напівпродукту (1,3 млн. т сталі на рік); ділянку позапічної обробки сталі з двопозиційним агрегатом «ківш-піч» і двокамерним вакууматор, а також дві МБЛЗ криволінійного типу для розливання круглої і квадратної (прямокутника) форми заготовки. Вихід міні-заводу протягом року на проектну потужність буде супроводжуватися виведенням з експлуатації мартенівського цеху, що, зокрема, дозволить знизити питому витрату природного газу на виробництво сталі в 8,5-9 разів.

     На  ВАТ «Донецьксталь» (м. Донецьк) ведуться активні роботи з модернізації мартенівського цеху, що передбачає заміну мартенівських  печей високо потужною 150-т дуговою  сталеплавильною піччю виробництва  італійської фірми Даніелі. Проте  з моменту кризи, що охопила світову металургію, реконструкція була фактично заморожена, а виробництво сталі мартенівським цехом в 2010 р. склало 529 тис. т. Передбачається, що нова ДСП буде введена в експлуатацію в середині 2012 р. Її пуск істотно збільшить обсяг виробництва сталі (приблизно 1,3-1,4 млн. т на рік).

     Примітно  те, що в металевій частині шихти буде використовуватися до 40 % рідкого чавуну, що забезпечить зниження потреби підприємства в металевому брухті. Ймовірним розвитком модернізації сталеплавильного цеху буде спорудження нової МБЛЗ.

     Безумовно, реалізація перерахованих вище проектів буде обумовлювати підвищення попиту на металобрухт в Україні.

     Таким чином, розвиток металургійного комплексу  України відбувається на базі внутрішньої  сировинної бази, що обумовлює переважний розвиток киснево-конвертерного процесу виплавки сталі. В даний час частка виплавки сталі в електродугових печах складає більше 6,5%, що, ймовірно, слід пов'язувати зі збереженням високої частки виплавки сталі в мартенівських печах. При цьому основною технологічною побудовою   підприємств з виплавкою сталі в електродугових печах є концепція «металургійного міні-заводу» із стратегією мінімізації витрат на виробництво. У цьому плані Україна має сучасні підприємства, які конкурентоспроможні на світовому ринку.

     Разом з тим, зменшення обсягів виплавки мартенівської сталі, що спостерігається  в останні роки, обумовлює появу  нових міні-заводів і електросталеплавильних цехів у структурі діючих металургійних  заводів. У цьому випадку частка електросталі в Україні може збільшитися до 12-15 % уже в найближчі 5-6 років. Однак, поводження конкурентів, безперервне зростання цін на енергоносії, дефіцит металобрухту, посилення вимог до якості металопродукції та екологічності заводів може певною мірою скорегувати наведені цифри як у бік зменшення, так і у бік збільшення. Разом з тим, слід мати на увазі, що в міру розширення розливання сталі на МБЛЗ металофонд в Україні буде значно зменшуватися, що в перспективі може призвести до реального дефіциту металобрухту [4].