Совсем недавно казахстанский народ подводил итоги четвертьвекового развития независимого государства. Однако уже сегодня перед страной стоят новые задачи, новые планы по осуществлению Третьей модернизации. В этой связи усиливается важность создания и реализации инноваций, призванных вывести экономику от сырьевой зависимости. Коммерциализация научных исследований становится приоритетным направлением развития науки, определяет ее взаимодействие с бизнесом. «Ой, ли?» — засомневаются скептики. И на это есть твердый ответ: переход от лабораторных испытаний к многотоннажному производству – это не миф, а реальность.
Достойным примером выдающегося результата деятельности научно-производственного трио является работа по переработке низкокачественного сырья и промышленных отходов для вывода отечественного производства стали на кардинально новый уровень. Ученые Казахстанской национальной академии естественных наук (КазНАЕН), Национального центра по комплексной переработке минерального сырья (НЦ КПМС) и специалисты АО «Арселор Миттал Темиртау» (АМТ) разработали и внедрили комплекс технологий мирового уровня. Их реализация обеспечивает рост конкурентоспособности сталеплавильной отрасли страны посредством того, что достигнуто повышение качества исходного железорудного сырья и готовой стали при снижении себестоимости производства последней в среднем до 10 долларов США на 1 тонну.
Это стало возможным благодаря решению сложнейшей многолетней мировой проблемы переработки бурых железняков. Запасы данного сырья колоссальные. В Казахстане – более 12 млрд тонн, в мире – 400 млрд тонн. Из-за низкого содержания железа и, напротив, высокого содержания фосфора они широко не использовались. Не было рентабельной технологии. Нашим ученым впервые в мире удалось получить высококачественный железный концентрат практически без вредной для стали примеси фосфора. При этом себестоимость нового продукта при гарантированном качестве на 38% ниже стоимости сырья, на котором работает АМТ. С позиции ученого-металлурга с полной ответственностью можно сказать, что благодаря этой работе в Казахстане создана надежная долговременная сырьевая база для предприятий черной металлургии. Технология может и будет экспортироваться за рубеж, ведь проблема сокращения запасов качественных сырьевых ресурсов касается всех стран земного шара.
Значимость рассматриваемой работы состоит в том, что она охватывает весь цикл производства стали: от сырьевой базы до получения продукции высоких переделов с учетом решения вопросов охраны окружающей среды и обеспечения надежной работы металлургических агрегатов. Поэтому следующий сюжет новаторства связан с выплавкой из казахстанского железорудного сырья новых для местного производства сталей специального назначения. Впервые в условиях Казахстана выплавлена и прокатана сталь категории прочности Х80. Уникальность этого металла состоит в том, что при высокой прочности он обладает высокой пластичностью. Это очень важно для производства труб, особенно нефтегазового назначения. Авторы работы буквально на атомарном уровне научились управлять процессом формирования требуемой структуры стали на разных стадиях ее получения.
Предложенные технологические решения от подготовки сырья до прокатки готового стального листа позволяют не только добиться необходимого качества, но и сократить затраты на легирование 1 тонны аналогичной стали до 39 долларов США по сравнению с известными зарубежными процессами. В условиях АМТ получены листовые трубные заготовки, полностью отвечающие требованиям международных стандартов. Открываются надежные перспективы для производства сварных нефтегазовых труб большого диаметра на Актауском трубном заводе, который в настоящее время недогружен из-за дефицита листовой заготовки из стали Х80. Эксплуатация таких труб возможна при повышенных давлениях в условиях резко континентального климата. Тем самым, реально говорить о снижении импорта в Казахстан стальных труб нефтегазового назначения и увеличении экспорта казахстанской стальной продукции на мировой рынок.
Разработана, апробирована в печах крупных металлургических компаний мира (Thyssen Krupp Metallurgical Products (Германия), POSCO (Южная Корея), JFE Steel Corp. и Kobe Steel Corp. (Япония), Colakoglu Metalurji (Турция)
и др.) и успешно освоена на АМТ и ряде сталеплавильных заводов России технология выплавки стали с использованием созданного при непосредственном участии Президента страны Н.А. Назарбаева сплава ферросиликоалюминия «Казахстанский» на всем сортаменте спокойных и низколегированных марок. Данный сплав делает возможной замену дорогостоящих ферросилиция и металлического алюминия с экономической эффективностью 3-10 долларов США на 1 тонну стали в зависимости от ее марки.
Не секрет, что проблемным вопросом любого металлургического производства является экологическая составляющая. Ученым и металлургам КазНАЕН, НЦ КПМС и АМТ в очередной раз удалось производственные железистые отходы превратить в высококачественное сырье с экономической выгодой. По итогам испытаний в АМТ, ТОО «Кастинг», ТОО «KSP-Steel» рекомендована к внедрению технология рациональной утилизации железосодержащих отходов в виде моношихты — прочных высокореакционных железоуглеродистых брикетов. Брикеты по свойствам способны заменить дефицитный передельный чугун и часть стального лома. Определено, что оптимальным вариантом является замена в сталеплавильном процессе 5-10% металлолома железоуглеродистыми брикетами. Это позволяет существенно снизить затраты на выплавку стали. Например, на АМТ экономия на каждой тонне металла составляет 3 доллара США, на ТОО «KSP Steel» и ТОО «Кастинг» — 18 долларов США. Авторами впервые в процессе плавок в руднотермической печи брикетов из железистых сталеплавильных шлаков получен товарный литейный чугун и открыты возможности для малого и среднего бизнеса по созданию мини-производств.
Оригинальные решения найдены для обеспечения развития сталеплавильной, машиностроительной и металлоперерабатывающей отраслей Казахстана. Идея заключается в новом подходе к выплавке нержавеющих, коррозионностойких сталей. Их производство конкурентно только при использовании в шихте лома хромоникелевых сталей. Как известно, на фоне общемировой тенденции увеличения производства нержавеющей стали проблема недостатка такого лома также попадает в разряд общемасштабных. Очевидно, необходимо производство альтернативных видов сырья. Казахстанскими учеными с учетом наличия в стране крупных месторождений руд хрома, никеля, марганца и молибдена выплавлен хромоникелевый чугун для производства нержавеющих марок стали в дуговых сталеплавильных печах и в конвертерах аргонно-кислородного дутья. Инновационная технология обеспечивает высокую конкурентоспособность нового продукта и производства нержавеющих марок стали на его основе.
Эффективность сталеплавильного производства во многом определяется производительностью основных металлургических агрегатов. В свою очередь, их надежность и срок службы зависят от качества применяемых высокотемпературных материалов. Эти материалы недешево импортируются в нашу страну. Поэтому нельзя оставить без внимания отечественную разработку огнеупорных материалов нового поколения из казахстанского сырья и отходов отечественных металлургических производств. Их испытания на АМТ, ТОО «Казцинк», ТОО «Казахмыс», цементных заводах выявили повышение эффективности технологических процессов. Так, годовая экономическая эффективность от внедрения новых видов огнеупорных материалов на высокотемпературных узлах металлургических агрегатов ТОО «Казцинк» составила 55,6 млн тенге. Увеличился годовой выпуск черновой меди на 2 715,6 тонн. Новый самоспекающийся огнеупорный бетон выдержал испытания в ТОО «Корпорация «Казахмыс» по сравнению с огнеупорным бетоном финского производства, опередив по стойкости до 10 раз стандартную футеровку кирпичами российского производства. На АМТ осуществляются промышленные поставки различных видов огнеупоров, объем которых увеличился со 100 тонн на сумму 3,9 млн тенге в 2013 г. до 2500 тонн на сумму 1,3 — 1,5 млрд тенге в текущем году.
Вышеизложенное объективно показывает, что разработанный авторами комплекс технологий обеспечивает существенный экономический, экологический и социальный эффект сталеплавильной отрасли Казахстана и способствует росту ее конкурентоспособности. Казахстанская академия естественных наук обоснованно представила на конкурс на соискание Государственной премии в области науки и техники имени аль-Фараби работу авторского коллектива под руководством Президента КазНАЕН Н.А. Абыкаева «Разработка технологий мирового уровня по вовлечению в переработку низкокачественного (высокофосфористого бурожелезнякового) и техногенного сырья, обеспечивающих рост конкурентоспособности производства стали, и их коммерциализация». Работа прошла предварительный отбор. Считаю, что она заслуживает присуждения искомой премии и призываю коллег ее поддержать
www.metalmininginfo.kz
