ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ СТРУКТУРНОЙ ПЕРЕСТРОЙКИ УРАЛЬСКОГО ГОРНО-МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА

Дан краткий анализ современного состояния горнометаллургического комплекса Урала Показана необходимость срочного технического перевооружения входящих в него предприятий, рассмотрены приоритетные направления структурной перестройки комплекса — опережающее развитие собственной рудной базы, повышение комплексности использования сырья, внедрение новых технологических процессов и повышение качества продукции. Приведены примеры конкретных технических решений, направленных на повышение экономической устойчивости предприятий и конкурентоспособности продукции

Загруженность уральского экономического района составляет более 50%. При этом наибольший износ фондов (54—58%) имеют предприятия, определяющие общий объем выпуска металлопродукции. Около 90% доменных печей; 100% мартеновских и 80% прокатных станов, а также значительная часть трубопрокатных и ’грубоэлектросварочных агрегатов имеют срок службы более 25 лет. Уровень механизации труда в черной металлургии составляет <35%, сохраняется высокий удельный вес устаревшего мартеновского способа производства стали (80 %), низка доля непрерывной разливки стали (1,2 %), предприятия слабо оснащены средствами отделки проката и управления технологическими процессами.

Использование традиционных технологий и устаревшего оборудования приводит к низкому уровню комплексности использования полиметаллического минерального сырья Урала. В конечную продукцию переходит только 35 % массы добытой железной руды (с учетом использования щебня и шлака), сквозное извлечение ванадия составляет <30 %, теряется большая часть хрома, никель переходит в литейный чугун на 60% от содержащегося в руде.

Сырьевая база черной металлургии активно эксплуатируется без должной компенсации выбывающих мощностей в условиях отставания на протяжении многих лет от потребностей металлургических предприятий. Поэтому, несмотря на значительные запасы местного железорудного сырья, из других регионов на Урал завозится более 33 % железной руды. Регион не имеет собственных коксующихся углей. В результате разрыва кооперационных связей между бывшими республиками СССР уральская металлургия осталась без источников марганцевого и хромового сырья.

Дестабилизация экономики, связанная с нарушением финансовой системы, производственных связей, снижение потребления металлопродукции, необеспеченность металлургическим ломом и ухудшение кадрового состава привели отрасль к кризисному состоянию: к уровню 1990 г. на предприятиях Урала производство основных видов продукции в 1992 г. сократилось почти на 30 %, к настоящему времени производство металлопродукции снизилось до 50 % производственной мощности. Изза низкого качества готовой металлопродукции и высоких издержек производства ее конкурентоспособность на мировом рынке крайне низка.

Горнометаллургический комплекс является крупнейшим загрязнителем окружающей среды, на его долю приходится 47% в объеме загрязнения воздушного бассейна Урала и 32% в загрязнении водных ресурсов (в среднем по

России выбросы в атмосферу металлургическими предприятиями составляют 20% от выбросов всей промышленности). В отвалы гор нометаллургического комплекса выбрасывается до 80 % добываемого материала (со вскрышными породами). Площади нарушенных земель и занятых под отвалы превщшают 2 тыс.км2.

Краткая характеристика современного состояния ГМКУ показывает, что для преодоления кризиса, в котором находится металлургическая промышленность Урала, необходимо принятие срочных мер по техническому перевооружению комплекса. При этом для повышения эффективности производства и обеспечения конкурентоспособности продукции, что является непременным условием выживания отрасли в условиях рыночных отношений следует определить приоритетные направления структурной перестройки горнометаллургического комплекса.

Основными направлениями укрепления и повышения эффективности уральской железорудной базы можно считать: развитие добычи и более рациональное использование титано магнетитовых руд Качканарского месторождения; сохранение мощностей по добыче и обогащению руд на действующих горно обогатительных предприятиях (при социально экономической обоснованности их дальнейшей производственной деятельности); расширение железорудной базы за счет освоения на основе современной технологии комплексных месторождений в первую очередь, Серовского месторождения хромоникелевых бурых железняков (запасы 1 млрд.т) и высокотитанистых ванадийсодержащих титаномагнетитов Кусино Копанской группы (запасы 6 млрд.т).

При полном исключении ввоза железорудного сырья на Урал (24 млн.т в год) могут быть устранены колоссальные и все возрастающие затраты на железнодорожные перевозки руды из района Курской магнитной аномалии. Таким образом, изменение структуры сырьевого обеспечения металлургии Урала уменьшит себестоимость продукции и будет способствовать повышению ее конкурентоспособности.

Решение сырьевых проблем способствует достижению внутриотраслевой сбалансированности производства и потребления металлопродукции. Так, например, специализация Нижнетагильского комбината на переработке ванадийсодержащих руд с прекращением выпуска передельного металла позволит снизить потребность в железорудном сырье и закрыть устаревшие, экологически опасные агломерационные фабрики. При этом наряду с увеличением выпуска качественного металла, улучшением экологической обстановки в г.Нижний Тагил появляется возможность эффективного решения в рамках Уральского региона проблемы концентрации производства и подготовки сырья.

В условиях непредсказуемости поставок марганцевого сырья с предприятий Украины и Грузии правомочна постановка вопроса о концентрации производства марганцевой продукции на Урале. Утвержденные запасы марганцевых руд по уральскому региону составляют 41,3 млн.т. Наиболее перспективными к освоению являются: Тыньинское месторождение в Североуральской группе, Нарнокское в республике Коми, Аккермановское в Оренбургской области.

Для обеспечения производства 30 тыс.т доменного ферромарганца необходимо ввести мощности по добыче 200 тыс.т руды на Полуночном рудоуправлении, реконструировать аглофабрику Гороблагодатского рудоуправления и осуществить выпуск марганцевого агломерата. Производство марганцевой продукции предусматривается сосредоточить на площадке Алапаевского металлургического завода (АМЗ), испытывающего необходимость в перепрофилировании предприятия с целью решения социальных и экономических проблем. В дальнейшем планируется осуществление реконструкции доменной печи АМЗ и доведение производства ферромарганца до 58 тыс.т в год, а также организация производства азотированного ферромарганца методом СВС до 2 тыс.т в год и расширение производства порошковой проволоки до 4 тыс.т в год. Для дальнейшего расширения производства марганцевой продукции необходимо завершить детальную разведку Тыньинского месторождения, доразведку других месторождений Североуральской группы, а также провести переоценку и детальную разведку в контурах открытых горных работ Ак кермановского месторождения.

Разработан ряд мало и безотходных технологий, обеспечивающих комплексное использование поликомпонентного уральского сырья. Реализация таких технологий на действующих предприятиях резко меняет структуру производства и расширяет номенклатуру продукции с повышением ее качества. К наиболее крупным проектам такого рода следует отнести создание на базе ильменито титаномагнетитовых руд МедведевскоКопан ской группы горнометаллургохимического комплекса для производства металлического титана, титанового пигмента и стального полупродукта, используемого наряду с металлоломом для выплавки качественной стали. Иль менитовый концентрат будет проплавляться на свободных мощностях Березниковского ти таномагниевого комбината, а в перспективе — на строящемся НовоАлапаевском металлургическом заводе с получением титанового шлака и стального полупродукта, который при добавке к лому существенно повысит качество электропечной стали, обеспечив возможность производства листа для глубокой вытяжки. По'лучаемый одновременно с ильмени товым ванадийсодержащий титаномагнетитовый концентрат будет использован на Чусовском металлургическом заводе для выплавки ванадиевого чугуна. С учетом использования хвостов обогащения в стройиндустрии обеспечивается комплексная безотходная переработка сырья.

Предложено два варианта технологии переработки окисленных никелевых руд Серовского месторождения с извлечением железа, никеля и хрома. По первому варианту предлагается использование агрегатов черной металлургии (агломашина, доменная печь) завода им.А.К.Серова. В результате переработки указанной руды будет получен чугун, содержащий 6,0—9,0% Ni. Из чугуна с высоким содержанием никеля можно получить широкий сортамент хром и никельсодержащих конструкционных и нержавеющих сталей без дополнительного использования или с уменьшением расхода ферроникеля. Часть шлаков, образующихся в процессе комплексной переработки чугуна, пригодна для выплавки нестандартного ферросиликохрома, фосфорсодержащие шлаки могут быть использованы в качестве удобрения или в производстве стройматериалов, а также для выплавки феррофосфора или фосфористого чугуна.

Второй вариант базируется на принципе селективного выделения ферроникеля и хромистого продукта при последовательном восстановлении в агрегатах бескоксовой металлургии. За основу принят совмещенный агрегат циклон— электропечь— циклон. Конечными продуктами являются ферроникель, содержащий 60—80% Ni, и шлаки, пригодные для получения широкого сортамента стекла. Ферроникель такого состава может полностью заменить металлический никель, используемый в металлургии для легирования. Себестоимость единицы никеля в никелевом сплаве в 5 раз ниже его стоимости в ферроникеле, получаемом по традиционной технологии с использованием сульфид ирования.

Следует подчеркнуть, что приведенные технологические разработки обеспечивают одновременное решение технических, экономических и экологических проблем предприятий, на которых запланирована их реализация.

Около половины производимой на Урале стали вывозится за пределы региона, причем вывозятся в основном не готовые изделий, а полупродукты. Сокращение производства металла до тех объемов, которые промышленность региона способна переработать в готовую продукцию (прокат, трубы, изделия машиностроения) и наращивание мощностей заключительных стадий передела позволят уменьшить неблагоприятное воздействие на окружающую среду, позволив добывать меньшее количество руды, производить меньше кокса и металла. При этом следует провести экономическую оценку такого снижения производства для экокномическогб состояния региона.

Повышение качества металла в черной металлургии будет обеспечиваться изменением структуры сталеплавильного производства: доля электростали при реализации имеющихся по предприятиям комплекса проектных решений за пределами 2000 года достигнет 35—40% вместо 6,3 % в настоящее время. Увеличится количество пророднолегированной стали, получаемой на основе высококачественного качканарского сырья. Большая доля стали (~16 %) будет выплавляться из металлизован ного сырья. За счет создания новых мощностей, а также реконструкции действующих цехов увеличится объем производства горяче и холоднокатаного листа и листа с покрытием. В связи с намеченным увеличением выпуска ферросплавов, расширением их сортамента, производством комплексных лигатур увеличится выпуск низколегированной и легированной стали и термоупрочненного проката.

В металлургическом комплексе активно будет происходить внедрение непрерывных процессов. Планируется использование в черной металлургии Урала агрегатов ПЖВ непрерывного действия, непрерывных процессов коксования, позволяющих использовать значительную часть низкокачественных углей. Намечено создание ряда литейнопрокатных модулей, включающих в себя одно, двухдуговые сталеплавильные печи, агрегаты внепечной обработки стали, машины непрерывного литья заготовок и деформационный блок, использующий нагрев разлитого металла. Применение такой технологии позволит снизить затраты энергии на 30—50% и капитальные затраты на 20— 30 %.

Научноисследовательские и проектные организации металлургического профиля, широко представленные на Урале, разработали мероприятия технологического, организационнотехнического, социальноэкономического и экологического плана, реализация которых способна осуществить техническое перевооружение и структурную перестройку Уральского горнометаллургического комплекса с тем, чтобы вывести его предприятия на передовой научнотехнический уровень. Создана концепция реконструкции и развития комплекса, начата работа над детальной программой структурной перестройки комплекса, но осуществление реконструкции в таких масштабах невозможно без эффективной государственной поддержки.

СБОРНИК НАУЧНЫХ ТРУДОВ Черная металлургия России и стран СНГ в XXI веке. Т о м I, Москва 1994