Алексей Смирнов: Главный риск простоя метпредприятий — уход квалифицированного персонала

Остановка процесса выплавки чугуна или производства кокса требует не только дополнительных усилий и затрат, но может привести к полному разрушению дорогостоящего оборудования. Предприятия в зоне АТО прилагают максимальные усилия не только для сохранения техники и рабочих мест, но и для того, чтобы при первой возможности возобновить коммерческую деятельность. Если Алчевский МК простаивает с августа прошлого года, то, например, Енакиевский МЗ за этот же период дважды возобновлял работу металлургических агрегатов.

О том, какие риски для металлургов несет подобная пауза в производстве и во сколько может обойтись остановка и рестарт металлургических агрегатов, Delo.ua поговорило с профессором, доктором технических наук Алексеем Смирновым, за плечами которого сотрудничество практически со всеми металлургическим предприятиями Украины.

Алексей Николаевич, начиная с августа 2014 года большинство металлургических предприятий Донбасса вынуждены работать в сложных условиях. Им приходится внепланово останавливать или существенно сокращать выплавку стали и чугуна. А в случае временной стабилизации ситуации — резко возобновлять производство. Какие основные риски возникают у металлургов из-за подобной аритмии?

Основная сложность, которая возникает при внеплановой остановке классического металлургического завода, заключаются в том, что часть основных металлургических агрегатов работает в дискретном режиме, а часть — в квазинепрерывном. Например, агломашина для спекания рудного концентрата и доменная печь для выплавки чугуна работают в непрерывном режиме. А вот дальнейший процесс производства переходит в дискретный режим. Примерно раз в два часа чугун выливается в ковши и поступает в конвертерный цех для выплавки стали. Длительность плавки в конвертере составляет 40-50 минут. При этом конвертер как дискретно функционирующий агрегат можно остановить и достаточно продолжительное время поддерживать в горячем (рабочем) состоянии без существенных дополнительных усилий и затрат. А вот доменную печь быстро остановить нельзя. Процесс производства чугуна таков, что сверху в агрегат непрерывно засыпается шихта (железорудное сырье, кокс и некоторые другие компоненты — ред.), которая медленно опускается вниз и переплавляется. Как правило, работа домны поддерживается в течение 1,5-2 лет.

Как же ее в таком случае остановить, если этого требуют внешние условия?

Управление доменной печью — достаточно сложный и инерционный процесс, так как шихта идет по домне 5-6 часов. Даже если ты что-то изменил на входе, то первые результаты на выходе увидишь только часиков через 8.

Поэтому выход на холостой режим занимает много времени. Для этого меняют состав шихты: постепенно увеличивают долю кокса и уменьшают долю рудной составляющей. Это приводит к режиму горячей консервации, когда коксом, условно говоря, греют атмосферу. Но это очень дорогое удовольствие — тонна кокса сейчас стоит $160-210. А нужно сжигать несколько вагонов кокса в сутки, чтобы не охладить печь и сохранить футеровку (огнеупорная кладка внутри печи — ред.). Также возникает вопрос: за счет чего же платить зарплату персоналу? Ведь печь работает, люди ходят на работу, но фактически завод не производят металлопродукцию.

Сколько времени можно держать доменную печь в состоянии "горячей консервации"?

Раньше таких ситуаций практически не возникало, но жизнь диктует новые условия. Поэтому в последнее время металлургическая практика доказала, что поддерживать доменную печь "на горячем ходу" можно в течение 10-15 дней. Быть может, и больше, но следует помнить об экономической составляющей такой работы.

Что такое "холодная консервация"?

Это полная остановка доменной печи и ее охлаждение. В этом случае стараются выдуть доменную печь, то есть удалить все шихтовые материалы. Но в этом случае очень важно плавно охладить домну по технологии, чтобы огнеупоры, которые расположены внутри ее, не растрескивались и не рассыпались. Обычно на полную остановку агрегата уходит 5-10 дней.

Есть какие-то не технологические риски?

В случае длительной "холодной" консервации возникает вопрос сохранения квалифицированного персонала. Если оборудование останавливается надолго, то люди уходят с завода в поисках заработной платы. Например, с Алчевского меткомбината часть персонала уже переехала в Тулу, где строится новый конвертерный цех. Ребята не виноваты, они и их семьи есть хотят.

Если происходит "холодная" остановка — это уже конец домны?

Если все сделано по технологии, то нет. Первым делом, когда печь остынет, ее должны проверить, подремонтировать. Но термоохлаждение однозначно оказывает негативное влияние на футеровку.

Как происходит рестарт доменной печи?

На это процесс уходит больше времени и усилий, чем на остановку. Его начинают на 10-15 дней раньше остального оборудования. Нужно не спеша "разогнать" доменный цех, получить продукт похожий на чугун, так как несколько первых дней может получаться некондиционный металл.

Я слышал, что этот процесс может быть гораздо дольше…

Да, это так. Сутки-трое печка будет только прогреваться. Чугун вытекает из печи температурой 1350-1400 градусов, а внутри доменной печи температура достигает 1800-2000 градусов. Иначе главной химической реакции не будет — забрать кислород из Fe2O3 и получить железо. А потом может случиться то, что металлурги называют "не пошло". Иногда приходится ждать до двух недель, чтобы получить продукт с нужными качественными характеристики.

Основные затраты при остановке и рестарте печи — сжигание кокса и некондиционный чугун, который потом небольшими партиями забрасывают в конвертер или реализуют на рынке.

Что если не удалось сберечь огнеупоры?

Необходим капитальный ремонт с заменой футеровки. Затраты — более $1 миллиона на одну печь! Плюс ремонт желобов и других менее дорогих "вещей".

Кто может поставлять такие огнеупоры — украинские или иностранные производители?

Сейчас практически все приходит по импорту. Причем за последние годы в доменном производстве было найдено ряд инновационных технологических решений, ранее не применявшихся в отечественной металлургии. Чтобы не вдаваться в технические подробности, скажу лишь, что футеровка печи сейчас представляет собой несколько уровней, выполненных из разных материалов. Дно печи — из более стойких и прочных огнеупоров, верхняя часть, где больший механический износ, из других, которые можно ремонтировать даже без остановки печи.

Но тут кроется еще одна проблема. Работы по ремонту и обслуживанию огнеупоров в последние годы были переданы на аутсорсинг, в том числе иностранным компаниям. А какой иностранец сейчас сюда поедет? Им даже страховку не оплатят. Совокупность рисков, сопровождающих бизнес в Восточной Украине, существенно тормозит привлечение иностранных компаний.

Какие особенности у сталеплавильного передела?

В Украине все еще используется три способа выплавки стали: мартен, конвертер и электропечь. Мартен фактически остался только на "Запорожстали". Если такую печь остановить, то ее футеровка сразу же разрушится при повторном нагреве. К счастью, все необходимые огнеупоры для мартеновской печи можно произвести и купить в Украине.

Основная часть стального производства — конвертеры, которые останавливаются просто. Цикл плавки — 40-50 минут. Если ты заранее знаешь, что нужно остановиться, то все подготовительные работы можно провести в течение 1-2 плавок. Остановить конвертер на несколько часов проблем нет. Переворачиваешь верх дном, и он спокойно простоит 8-10 часов без дополнительных действий.

А вот месяц он вряд ли простоит в таком виде. Футеровка конвертера — периклазоуглеродистые формованные огнеупоры высокой механической и химической прочности. Этот материал при охлаждении ниже 700-800 градусов может растрескаться при последующем нагреве.

Как же Енакиевский МЗ смог возобновить работу после полуторамесячного простоя?

По большому счету огнеупоры нельзя сохранить, так как в материале идут полиморфные изменения. Но бывает, что предприятия начинают греть конвертер и смотрят: разрушится-не разрушится? Но это очень высокий риск аварийности, и по большому счету так делать нельзя.

Прим. ред.: Один из руководителей Енакиевского МЗ уточнил Delo.ua, что футеровка конвертеров на предприятии не менялась. По словам собеседника в этом процессе главное правильно разогреть агрегат. Однако другие эксперты огнеупорной отрасли подтверждают слова Алексея Смирнова, что риск досрочного разрушения огнеупоров очень велик, поэтому с большой долей вероятности ЕМЗ придется раньше времени проводить замену футеровки.

Какая приблизительная стоимость футеровки для конвертера?

На Енакиевский МЗ — в районе $1 миллиона или чуть более. Ее стойкость 3-5 тысяч плавок или около $1,5 на тонну произведенной стали. В современном конвертерном цехе делается около 30-35 плавок в сутки. Соответственно, замена футеровки выполняется каждые 3,5-5 месяцев.

В каких еще металлургических процессах есть риск подобного разрушения?

Условно аналогичные процессы происходят в динасовых огнеупорах коксовых батарей. Если этот кирпич разогреть свыше 1000 градусов, то он спекается в великолепный материал. Но если его охладить, то футеровка разрушается ("убивается"). А это 900-1000 тонн огнеупоров, стоимостью около $600-800 за тонну. Причем там несколько сотен форматов кирпичей. Чтобы огнеупорный завод выполнил подобный заказ нужно несколько месяцев, еще несколько месяцев потребуется на возведение нового агрегата. Поэтому коксовые батареи непрерывно работают в течение 20-25 лет.

Прим.ред.: Собственники коксохимических заводов стараются любыми усилиями сохранять работоспособность батарей. Напомним, что осенью прошлого года Авдеевский КХЗ был обесточен, поэтому температура в коксовой батарее более месяца поддерживалась за счет обогрева природным газом. При этом не следует забывать, что Авдеевский КХЗ является крупнейшим предприятием в Европе и поэтому его значение для металлургии Донбасса трудно переоценить.

Что Вы можете сказать об электрометаллургии Украины?

Фактически в Украине более-менее стабильно работает три завода с электродуговыми печами: "Электросталь" (Курахово), "Интерпайп сталь" (Днепропетровск) и "Днепроспецсталь" (Запорожье). Плюс машиностроители: "Энергомашспецсталь", НКМЗ и пр. В настоящее время несколько заводов простаивают: "ДЭМЗ" (Донецк), "Азовэлектросталь" (Мариуполь) и пр.

Электропечь легче всего переносит простои. Там тоже используются периклазоуглеродистые огнеупоры, которые разрушаются, если остановить печь. Но их расход гораздо ниже. К тому же электродуговые печи переплавляют исключительно металлолом и не привязаны к непрерывному циклу выдачи чугуна. Например, "Электросталь" (Курахово) работает с паузами в несколько дней, используя их для накопления металлолома и проведения планово-предупредительных ремонтов.

А как они поддерживают температуру в печи дольше 10-12 часов?

Подогревают сжиганием природного газа.

Крупнейшее металлургическое предприятие, которое сейчас простаивает — Алчевский МК. Реально ли его реанимировать?

По большому счету с ним ничего критического не произошло. Все агрегаты остановлены в соответствии с технологическими регламентами. Но есть две проблемы: энергоснабжение и логистика.

Каждый металлургический завод, как правило, имеет несколько вводов электроэнергии, чтобы в случае аварии на одном из них переключиться на другой. В Алчевске остался один ввод, да и тот, который идет от Счастья (Луганская ТЭС — ред.). Если вдруг во время работы выключится последний ввод, то отключатся насосы, другое оборудование. Застынут сталь и чугун, а из-за отсутствия воды есть риск взрыва.

Ну и, конечно, остаются проблемы с доставкой сырья и вывозом металлопроката по железной дороге. С этим столкнулись почти все промышленники Донбасса.

То есть, металлургию региона можно возродить в полном объеме?

Можно, но с учетом того, что потребуются инвестиции в ремонты и обновление оборудования. Также придется провести серьезное изучение кадровых потерь, ведь за границу уезжают лучшие специалисты.

Главное — закончить боевые действия и понять, в каком правовом поле будут работать металлурги, кому и по каким маршрутам будут отгружать готовую продукцию.

Беседовал Артем Ильин