» » Этапы развития мини-металлургических заводов
06.02.2015

Мини-металлургический завод - предприятие, на котором в качестве металлонесущей шихты используют металлический лом, реже - окатыши и брикеты. Такие заводы строили в первой половине XX века как в Украине, так и за рубежом. На первом этапе на таких заводах в качестве сталеплавильного агрегата использовали мартеновские печи (работавшие на скрап-рудном процессе), либо дуговые печи (для выплавки качественных сталей). Позже мартеновские печи за рубежом были полностью выведены из эксплуатации и заменены дуговыми печами, а в Украине они частично сохранились. Предлагается считать такие предприятия мини-заводами первого поколения.
Существуют предприятия, на которых отсутствуют сталеплавильные агрегаты, а имеются только прокатные станы, работающие на привозной заготовке. Это передельные металлургические заводы. В Мариуполе, например, начал действовать завод по производству штрипса из рулонов производства ОАО «Мариупольский металлургический комбинат им. Ильича» (ММК им.Ильича). Пока этот завод (совместное украинско-российское предприятия СЕКОНД ЛТД) фактически только разделывает рулоны на агрегатах резки, но планируется, что в дальнейшем будут созданы участки для изготовления сварных водогазопроводных труб диаметром 15-159 мм, а также гибочный участок для производства гнутых труб квадратного сечения. Предполагается, что рынком сбыта этой продукции станут страны СНГ, Польша, Словакия, а также внутренний рынок.
Ещё одним примером передельного завода является ОАО «Донецкий металлопрокатный завод» (ДМПЗ). Он работает в составе цехов: прокатный, труболитейный, столовых приборов и энергоцеха. В прокатном цехе действует среднесортный стан 300, имеющий две линии - обжимную и чистовую. Исходная заготовка - квадрат со стороной 80-150 мм. Сортамент: круглые профили диаметром 16-32 мм; шестигранные профили со стороной 17-30 мм; квадратные профили со стороной 14-24 мм, арматурные профили №16-32, а также полосовые и угловые профили. Сортамент стана достаточно широк.
С целью обеспечения полной загрузки стана 300 высококачественной заготовкой осуществлено строительство электросталеплавильного мини-завода для получения непрерывнолитых заготовок поперечным сечением от 100x100 до 135x135 мм. В состав завода входит 50-тонная дуговая печь с трансформатором мощностью 35 MBA, установка «ковш-печь» и трехручьевая МНЛЗ. Годовая мощность комплекса 280 тыс.т заготовки.
Развитие мини-заводов в мире было обусловлено следующими причина-
- выводом из эксплуатации мартеновских печей;
- наличием больших запасов металлолома;
- старением основных фондов интегрированных предприятий;
- низкой производительностью труда на интегрированных металлургических заводах;
- постоянным увеличением цен на сырьё и энергоресурсы;
- бурным развитием электросталеплавильного производства стали.
При выводе из эксплуатации мартеновских печей в большинстве случаев в том же помещении размещали электропечи, так как разместить в них конвертеры было сложно. Замена основных фондов интегрированных предприятий требовала крупных финансовых вложений.
Развитие конвертерного процесса и выведение из эксплуатации мартеновских печей нарушили сложившийся баланс лома (началось его накопление) как в мире, так и на отдельных предприятиях.
Способствовали развитию мини-заводов и высокие темпы совершенствования сталеплавильного производства, базирующегося на применении электродуговых печей. Как отмечено в работе, дуговая печь как эффективный промышленный сталеплавильный агрегат сформировалась к началу 40-х годов прошлого века. Подтверждением этого явилось то, что в период с 1934 по 1937 г.г. производство электропечей в мире утроилось. Однако конкурировать электросталеплавильное производство с мартеновским производством стали для массового сортамента проката ещё не могло и поэтому было специализировано на производство легированных сталей.
Наиболее высокие темпы развития электросталеплавильного производства имели место в США в годы Второй мировой войны. Если накануне войны доля производства стали в США составляла 1,7-1,8%, а в 1943 г. - 5,2%, то в 1951 г. она уже достигла 6,5%. Причем для углеродистой стали, выплавляемой в дуговых печах (ДСП), составила 54,2%, что свидетельствовало о целесообразности использования их и для производства марок стали массового сортамента. Решающим фактором такого перелома стало увеличение ёмкости ДСП и повышение мощности применяемых трансформаторов, что сначала сократило разрыв удельных расходов на топливо в мартеновских печах и электроэнергию в ДСП, а потом и сравняло их.
Таким образом, можно считать, что мини-металлургический завод второго поколения - это комплекс, совмещающий в себе процессы выплавки стали (ДСП), внепечной её обработки (ковш-печь, а иногда и вакууматор), непрерывной разливки стали (МНЛЗ), прокатки готовой продукции (прокатный стан или группа прокатных станов).
Вероятно, одной из первых работ, в которой чётко сформулирована концепция мини-завода, стала статья, в которой отмечено, что экономичность мини-металлургического завода зависит не от отдельных агрегатов, а от объединения их в общий комплекс, управляемый ЭВМ (экономичный компактный завод «Ecco-Mill»), Указан состав технологической линии: площадка для лома; установка предварительного подогрева лома; дуговая сталеплавильная печь; установка печь-ковш; машина непрерывного литья заготовок; прокатный стан. Причем предусматривается горячий посад непрерывнолитых заготовок в нагревательную печь перед прокатным станом.
Из работ следует вывод, что главные агрегаты комплекса ДСП и МНЛЗ должны по производительности и циклу производства совпадать - это главное условие совмещения процессов в этих агрегатах.
На современных предприятиях уже обеспечивается средняя производительность ДСП на уровне 120-150 т/час при длительности плавки 94 мин. Учитывая тот факт, что производительность ДСП продолжает увеличиваться, а время плавки сокращаться, одной из главных задач технологии разливки стали является повышение производительности МНЛЗ и увеличение числа плавок, разливаемых без остановки машины (технология «плавка на плавку»). В работе показаны пути, позволяющие обеспечить решение этой задачи.
Основными преимуществами мини-заводов второго поколения перед интегрированными предприятиями являются:
- небольшие площади, требуемые для размещения оборудования, величина которых в 8-15 раз меньше, чем традиционных заводов;
- более короткие сроки проектирования и строительства мини-заводов и минимальные сроки окупаемости;
- возможность оперативной реконструкции цеха и отдельных его агрегатов с целью повышения эффективности производства;
- достаточно широкий диапазон годовой производительности минизаводов 0,1-1,5 млн.т продукции;
- небольшая численность обслуживающего персонала;
- возможность производства проката небольшими партиями.
Одним из главных событий, которое можно считать следующим этапом развития мини-металлургических заводов, является разработка технологии, создание и введение в действие ЛПМ. Причем роль ЛПМ для мини-заводов, производящих сортовой или листовой прокат www.zaobns.ru/price/, различна.
Выше уже было отмечено, что годовая производительность мини-заводов находится в пределах от 0,1 до 1,5 млн.т. и редко достигает 2 млн.т. В этих же пределах находится производительность разных по назначению сортовых прокатных станов. Поэтому речь может идти о том, сколько и каких сортовых прокатных станов входит в состав мини-завода. Тем более, что между МНЛЗ и прокатным станом применяется нагревательная печь.
Современные ШСГП имеют годовое производство до 6 млн.т, а ТЛС 1,5-3 млн.т. Листовые станы с годовым производством менее 1-1,5 млн.т при традиционной компоновке оборудования конкурировать с ШСГП и ТЛС по себестоимости продукции не могут. Создание же листовых ЛПМ, описанных ранее, создало возможность организации мини-металлургических заводов с годовым производством от 0,8 до 2 млн.т.
Поэтому нами предлагается мини-заводы с использованием листовых и сортовых ЛПМ относить к третьему поколению.
Заглядывая в недалёкое будущее, можно с высокой степенью вероятности предположить, что появятся мини-заводы с ВЛПМ на годовые объёмы производства 0,5 млн.т. Возможна установка на одном заводе двух или трех ВЛПМ. Такие заводы предлагается считать мини-металлургическими заводами четвертого поколения.