Металлургический мини завод — что за зверь?

Мини-металлургический завод — что за зверь?

Металлургический мини-завод или просто мини-завод — это формат предприятия черной металлургии, который радикально отличается от классической схемы интегрированных заводов или, как мы привыкли их называть, комбинатов. Эта новая схема дает металлургам относительную свободу действий и позволяет эффективно конкурировать с гигантами, выходя на тот же или более низкий уровень себестоимости продукции. Именно поэтому в мире работает уже более тысячи металлургических мини-заводов, которые производят до 15-20% всего объема стали.

Интегрированные заводы — пионеры современной металлургии

Чтобы разобраться, что же такое мини-завод в металлургии, взглянем на классический комбинат. Исторически первые предприятия в истории современной металлургии представляли собой заводы полного цикла, которые использовали в качестве исходного сырья железную руду и производили готовый прокат. Схему такого интегрированного завода можем посмотреть на картинке ниже.

Схема производства стали на современном интегрированном заводе

Схема производства стали на современном интегрированном заводе

Основной производственный цикл классического металлургического комбината включает следующие этапы:

1. Добыча руды в карьерах и ее обогащение на горно-обогатительном комбинате с получением железорудного концентрата (обычно это отдельные предприятия, которые, тем не менее, часто входят в структуру вертикально интегрированной металлургической компании. Например, по такой схеме работают НЛМК, «Северсталь», ОЭМК);

2. Переработка концентрата на аглофабрике (на таких производствах получают крупнокусковой спеченный рудный материал — агломерат) или фабрике окомкования (конечная продукция — окатыши);

3. Добыча коксующегося угля на шахтах и последующая его переработка на отдельных коксохимических заводах или в коксохимических цехах металлургических комбинатов;

4. Выпуск жидкого чугуна из агломерата и окатышей в доменном цехе (в качестве основного топлива доменной плавки используется кокс);

5. Выплавка, обработка и разливка стали в сталеплавильном цехе (в большинстве случаев для выплавки задействуются конвертеры, но существуют схемы с электросталеплавильными печами. Например, в России таким примером является ОЭМК, где нет доменного цеха — вместо него цех металлизации, а вместо конвертерного производства работают дуговые сталеплавильные печи);

6. Прокатка заготовки на прокатных станах с получением сортового, фасонного и плоского проката и продукции более высокого передела.

Сейчас такая схема остается основной, поскольку обеспечивает огромные объемы производства, способные удовлетворить потребность экономики в стали. В России все интегрированные заводы построены еще в советское время (НЛМК, ЧерМК, ЧМК, ЗСМК, ММК, ОЭМК и пр.). С тех пор их оборудование несколько раз модернизировалось, но новые предприятия такого масштаба не строились.

Концепция современного мини-завода

В отличие от интегрированных заводов, металлургические мини-заводы исторически оформились гораздо позже. Их начали строить в 60-е годы прошлого века в Европе. В СССР проекты первых предприятий такого типа появились только в 80-х годах, а реально металлургические мини-заводы на территории России заработали уже в 90-х: «Камасталь» (сейчас предприятие признано банкротом) и «Амурметалл» (также находится в тяжелом экономическом положении). В 2000-х годах в стране стали активно появляться новые металлургические мини-заводы и в настоящее время такая схема производства стали уже не является диковинкой.

Для наглядного сравнения разницы в работе интегрированных металлургических заводов (деменная технология, бездоменная технология, прямовостановленное) и мини-завода - обратите внимание картинку ниже.

Различия между схемами интегрированных и мини-заводов

Различия между схемами интегрированных и мини-заводов
(первые три технологических построения — интегрированные заводы; четвертая технологическая цепочка - мини-завод)

В чем же отличия такого предприятия от классического комбината? Упрощенно говоря, металлургический мини-завод — это предприятие, не зависящее от доменных печей. Если мы посмотрим на сравнительную схему производств стали, то увидим, что путь от сырья до конечной продукции на металлургическом мини-заводе гораздо короче. Вместо сложного процесса подготовки руды и кокса компактные предприятия просто используют металлический лом, переплавляют его в дуговой сталеплавильной печи (ДСП) и разливают с получением непрерывнолитой заготовки. На многих мини-заводах имеется и свое прокатное производство, где эту заготовку перекатывают в готовый прокат. То есть, от схемы комбината остается только два последних пункта:

пункт 5. Выплавка, обработка и разливка стали в электросталеплавильном цехе (в большинстве случаев для выплавки используются ДСП, но, например, на российском предприятии «Тула-Сталь» роль сталеплавильного агрегата выполняет конвертер);

пункт 6. Прокатка заготовки на прокатных станах с получением сортового, фасонного или плоского проката и продукции более высокого передела.

Благодаря такому подходу на металлургических мини-заводах путь от исходного сырья до конечной продукции занимает несколько часов, тогда как на интегрированных заводах — до 10 суток.

Схема производства стали на мини-заводе

Схема производства стали на металлургическом мини-заводе

В общем виде на мини-заводе работают один или два основных металлургический передела (электросталеплавильный и прокатный), которые представлены следующими агрегатами:

- дуговая сталеплавильная печь используется для расплавления металлического лома и получения жидкого углеродистого полупродукта. Это еще не готовая сталь, а лишь «бульон», на котором сварят наш «суп». Время плавки в ДСП составляет от 45 до 60 мин;
- установка «ковш-печь» применяется для доводки полупродукта до конечного химического состава с получением марки стали «как в заказе»;
- вакууматор позволяет дополнительно удалить некоторые вредные примеси (азот, водород и пр.) и необходим при производстве качественных сталей с высокими требованиями по химическому составу (используется не на всех заводах и не все 100% стали обрабатываются на этом агрегате);
- МНЛЗ или машина непрерывного литья заготовок позволяет получить из расплава твердые бруски стали. На таких агрегатах разливают сортовую заготовку (квадрат, прямоугольник или круг с характерным поперечным размером 100-180 мм), блюм (квадрат и прямоугольник со стороной от 180 мм) и сляб (плоская плита для дальнейшего производства листа);
- комплекс прокатного стана с оборудованием для предварительного нагрева, прокатки, дополнительной обработки и порезки (либо смотки) металла. На таких технологических линиях из сортовой и блюмовой заготовки получают круг, квадрат, полосу, катанку, арматуру, шестигранник, рельс, швеллер, уголок, двутавр, а из слябов – лист. Также на предприятии могут устанавливаться мощности для получения продукции четвертого передела, например, волочения проволоки, изготовления метизов, гнутых профилей, листа с покрытиями и пр.;
- ЛПМ (литейно-прокатный модуль) — ультра-современный агрегат, который совмещает в себе возможности МНЛЗ и прокатного стана, поэтому может заменить обе этих линии.

Преимущества металлургического мини-завода в сравнении с комбинатом

В чем же преимущества такого технологического построения? Основные плюсы мини-заводов приведены ниже:

- гибкость производственной стратегии, работа на потребности мелкого и среднего потребителя, низкие сроки производства продукции (в 10-20 раз меньше, чем на комбинате);
- низкие энергозатраты на тонну стали и, соответственно, более низкая себестоимость продукции;
отсутствие привязки к рудной и угольной сырьевой базе и, соответственно, большая свобода размещения предприятия (комбинаты размещаются, в основном в местах залегания руд или угля, а мини-завод можно строить в регионах потребления стали);
- меньшие площади под размещение цехов (в 10 и более раз ниже, чем для комбинатов. Например, площадь «Сортового завода Балаково» составляет 347 га, а легендарной «Магнитки» — 11835 га);
- пониженные транспортные расходы из-за близости к источникам сырья и потребителю;
- низкие сроки строительства и окупаемости проекта (в 5-7 раз ниже, чем для интегрированных заводов);
- низкие затраты на строительство (например, мини-завод «НЛМК-Калуга» обошелся Группе НЛМК в 1,16 млрд долларов — меньше, чем строительство одной доменной печи «Россиянка» за 1,4 млрд долларов);
- экологичность (из производства исключены наиболее грязные переделы: аглодоменный и коксохимический, а сама технология плавки в электропечах позволяет работать только на вторичном сырье).

Различия между двумя основными схемами производства можно проиллюстрировать фотографиями «Магнитогорского металлургического комбината» и «Абинского электрометаллургического завода». Масштабы предприятий совершенно различаются, но каждое из них находит свою нишу на рынке металлопродукции.

Сравнение площадей «Магнитогорского металлургического комбината» и «Абинского электрометаллургического завода»

«Магнитогорский металлургический комбинат» (слева) и «Абинский электрометаллургический завод» (справа)

Особенности эксплуатации металлургического мини-заводов в России

Обычно мини-заводы производят до 2 млн тонн стали и размещаются максимально близко к рынкам сбыта и ломозаготовки. Несколько таких предприятий работают на рынок московского региона, обеспечивая востребованным сортовым и фасонным прокатом столичные строительные компании.

Сравнение показателей для интегрированных и мини-заводов

Сравнение показателей для интегрированных и мини-заводов

За счет небольшой емкости дуговых печей предприятие может оперативно выполнять практически любые мелкооптовые заказы, гибко перенастраивая свое оборудование с типоразмера на типоразмер. При необходимости, например, в случае кризиса в металлургии, мини-завод может прекратить работу и встать на консервацию, тогда как комбинат вынужден работать даже себе в убыток, ведь доменные печи просто так не остановишь — эти агрегаты непрерывного действия безостановочно эксплуатируются в течение 15 лет.

Кроме того, современные мини-заводы могут работать не только на металлическом ломе, но и на первородном сырье (горячебрикетированное или прямовосстановленное железо, небольшая доля чушкового чугуна). Таким образом хоть и повышается себестоимость проката, но решается вопрос с дефицитом металлического лома, который наметился на российском и мировом рынке. Пожалуй, электропечь — это наиболее вариативный металлургический агрегат. К примеру, современные производители металлургического оборудования предлагают варианты ДСП, подходящие для работы на жидком чугуне из доменных печей или адаптированные под особые варианты шихты.

Изначально мини-заводы создавались, как предприятия для выпуска дешевого рядового металла для строительства. В ассортимент продукции такого производителя обычно входит сортовой металл, арматурный прокат и наиболее востребованные типоразмеры уголка и швеллера. Однако со временем появилась и другая специализация такого предприятия: производство листа или высококачественного сортового (блюмового) проката для спецпотребителей.

Примером такого мини-завода может служить «Литейно-прокатный комплекс» в г. Выкса (Нижегородская область), который снабжает листом собственные трубоэлектросварочные мощности на Выксунском металлургическом заводе. Изначально проект был реализован, как самостоятельная площадка, но сейчас он организационно включен в состав ВМЗ. Другим заводом со специализацией на качественных марках стали является «Тула-Сталь». На предприятии установлен вакууматор, что дает возможность работать не только по рядовому сортаменту, но и выпускать продукцию для машиностроительных компаний.

Работа на спецпотребителей обусловила специализацию ряда предприятий, которые нельзя назвать классическими мини-заводами, но они вполне вписываются в описанную выше схему минимизации издержек. К таким заводам относятся:

- Волжский трубный завод
- Первоуральский новотрубный завод;
- Северский трубный завод;
- Таганрогский металлургический завод;
- ОМК-Сталь (Литейно-прокатный комплекс в Выксе);
- ОМЗ-Спецсталь;
- Русполимет.

Под схему мини-завода пытаются перестраиваться «Златоустовский электрометаллургический завод» и ряд других предприятий. Они были построены во времена СССР и оснащались дуговыми сталеплавильными печами классической конструкции, плавка в которых длилась 2,5 часа. Основная задача таких предприятий состояла в выплавке нержавеющих и других марок стали ответственного назначения, которые невозможно получить в конвертере. Часто в составе электросталеплавильного производства строились и агрегаты спецэлектрометаллургии (печи вакуумно-дугового, плазменного-дугового, электрошлакового переплава), предназначенные для выплавки небольших объемов спецсплавов. Со временем на рынке появились современные высокоскоростные ДСП, из которых часть операций была вынесена в «печь-ковш» (длительность плавки сократилась до 45 минут), поэтому на сегодняшний момент классические конструкции считаются устаревшими. Однако предприятия того времени остались и работают в России, постепенно переходя на новые технологии.

Сейчас заводы такого типа стараются внедрять высокоскоростную выплавку стали, рассматривают возможность замены разливки в изложницы машинами непрерывного литья заготовок, развивают новые методы внепечной обработки стали. К этой группе предприятий относятся:

- Амурметалл;
- Электросталь;
- ВМК «Красный октябрь»;
- Златоустовский электрометаллургический завод;
- Ижсталь.

Основные металлургические мини-заводы в России

Представляем Вам список основных металлургических мини-заводов, работающих на территории РФ. Стоит отметить, что старейшие предприятия (НЛМК-Урал, Ашинский МЗ, Волга-ФЭСТ), в начале 200-тых догов проходили глубокую модернизацию производственных линий. И не смотря на свой возраст - находятся в хорошем технологическом состоянии.

Металлургические мини-заводы

Несмотря на сложности в работе нескольких из вышеперечисленных предприятий, в целом концепция мини-завода доказала свою жизнеспособность в российских реалиях. В настоящее время мини-заводы уже играют заметную роль в производстве стали, успешно обеспечивая прокатом базовые регионы. При этом их производительность (и, соответственно, инвестиции в проекты) может меняться в широких пределах в зависимости от сортамента и локального спроса на металл. Этот момент хорошо иллюстрирует нижеследующий график емкости сталеплавильных агрегатов на разных предприятиях.

Металлургические мини-заводы по ёмкости ДСП

рорло