Перспективы роста дуговой выплавки стали в Украине

На сегодняшний день в мировой металлургии повышается доля выплавки стали с помощью электродуговых печей. Этот способ удачно сочетает в себе экологические и экономические преимущества. Украинская металлургия здесь заметно отстает в своем технологическом развитии: мы до сих пор используем отсталый доменный способ выплавки стали и в конечном итоге получаем сравнительно высокую себестоимость производства. Поэтому в долгосрочной перспективе металлургам Украины неизбежно придется совершенствовать производство и внедрять прогрессивные способы выплавки. Одним из таких способов как раз и является выплавка стали в электродуговых печах. Если отечественная металлургия застынет на прежнем (технологически отсталом) уровне, она рискуем полностью проиграть борьбу зарубежным конкурентам.

В современном мире количество стали, выплавленной в электродуговых печах, держится на стабильно высоком уровне. В технологически развитых странах–производителях она достигает 30 %. Для нашей страны данный способ выплавки не является распространенным: на сегодняшний день с использованием электродугового метода в Украине выплавляется около 5 % всей стали. Но даже этот довольно низкий показатель заслуживает уважительного отношения, ведь еще 3–4 года назад уровень выплавки не превышала и 2 %. В чем же преимущества данного способа для металлургов, а также применима ли данная технология для наших сталелитейных гигантов? Начнем, пожалуй, с преимуществ. К ним относятся:

• Экономичность
  Современные технологии и оборудование электродугового способа выплавки стали позволяют сократить затраты на производство. А если к технологическим преимуществам добавить еще и автоматизацию, то затраты на содержание персонала (заработная плата и социальные выплаты) также сокращаются.
• Экологичность
  По сравнению с традиционными мартеновским, конвертерным и доменным производствами электродуговой способ выплавки стали позволяет в несколько раз сократить вредные выбросы в атмосферу и снизить затраты на внедрение экологических мероприятий на металлургических комбинатах.
• Технологические преимущества
  Благодаря высокой температуре плавки, в электродуговой печи можно выплавлять специальные легированные марки стали. Это существенно расширяет возможности металлургов в расширении своего ассортимента. К тому же такая печь не потребляет кислорода, а содержание различных примесей (шлаки, флюсы) в расплаве при таком способе плавки существенно уменьшается.
• Потребительские преимущества
  С помощью данного метода можно в сравнительно короткие сроки расплавить все необходимые легирующие добавки и раскислители. Это, в свою очередь, имеет большое значение для производства, поскольку позволяет оперативно изготовить сталь нужного химического состава. Если у потребительского рынка возникла необходимость в стали с определенными свойствами, то в электродуговой печи ее можно изготовить без особых трудностей.

Несмотря на ряд существенных преимуществ, электрометаллургия в Украине пока не прижилась. Существенное влияние на это оказало «историческое наследие» нашей металлургии. Получив производственную базу в виде доменных печей и мартенов, отечественная металлургия за все годы независимости так и не смогла перейти к более продуктивным конвертерному и электрометаллургическому способам выплавки стали. Сталелитейную промышленность Украины, обладавшую собственным дешевым сырьем и недорогой рабочей силой, долгие годы все устраивало «так как есть». Это привело к тому, что на сегодняшний день у нас в стране только несколько предприятий (причем далеко не самых крупных) используют в своем производстве электропечи. Низкая доля выплавки стали в электрометаллургии Украины объясняется рядом следующих факторов:

• Нежелание инвестировать в модернизацию
  В Украине процесс замены старых методов выплавки (доменный и мартеновский) на современные технологии происходит крайне медленно. Имеющийся парк оборудования в технологическом плане давно устарел, но, похоже, наши металлурги больше стараются не столько модернизировать его, сколько «выжать последнее». Учитывая степень изношенности производственных фондов в отрасли, объем существующих инвестиций явно недостаточен.
• Дефицит лома на внутреннем рынке
  С каждым годом запасы сырья для электрометаллургии все больше истощаются. Рост экспорта и внутреннего потребления оборотного лома создают его дефицит на внутреннем рынке. Данный фактор существенно сдерживает развитие электрометаллургии в Украине. В последние годы наши производители стали массово переходить на машины непрерывной разливки заготовки. Это также создает определенные проблемы в обеспеченности сырьем.

Названные факторы препятствуют интенсификации электрометаллургии и сдерживают намерения металлургов инвестиций в это направление деятельности. Даже если металлургия Украины сделает акцент на электрометаллургическом способе выплавки стали, то процесс технологической трансформации производственных мощностей займет годы. К тому же металлургам придется решать, каким именно электрическим печам отдать предпочтение: постоянного или переменного тока. На первый взгляд, учитывая мировой опыт, производителям лучше будет сосредоточиться на строительстве электрических печей постоянного тока. Они, по мнению экспертов, обладают целым рядом преимуществ:

• меньший удельный расход электродов на тонну выплавленной стали;
• возможность использования больших мощностей энергии для производства;
• надежность электрооборудования;
• упрощение технического обслуживания и сокращение трудовых затрат;
• равномерная тепловая нагрузка на футеровку;
• снижение уровня шума;
• уменьшение выделения газа и пыли;
• снижение расхода огнеупоров;
• повышение производительности.

Но с другой стороны, печи переменного тока также используются рядом производителей. К числу их преимуществ (по сравнению с печами постоянного тока) можно отнести следующие факторы:

• сравнительно низкие капитальные затраты на обустройство печи и ее введение в эксплуатацию;
• одинаковый удельный расход электроэнергии на тонну выплавленной стали;
• гибкость в регулировании температуры ванны (это позволяет оптимизировать расход энергии и добиваться плавки некоторых марок стали при относительно низких температурах).

Большое значение для развития электрометаллургических производств имеют энергозатраты. Их доля в структуре себестоимости готового продукта (стали) существенна. По этой причине производителям, намеревающимся использовать электрические печи, следует уделить особое внимание:

• на конструкцию и емкость печи, мощность трансформатора;
• качество сырья (лом, электроды, огнеупоры, легирующие добавки);
• технологию плавки, включающую в себя комплекс мер по дожиганию технологических газов, вдуванию кислорода при плавке, предварительному подогреву лома;
• автоматизацию процесса производства;
• возможность использования альтернативных источников энергии и т. д.

Сокращению расхода электроэнергии также способствует использование газокислородных горелок и кислородных фурм в процессе расплавления металлосырья. Однако у данного процесса есть и обратная сторона: возрастает угар металла (до 6–8 % от массы). Поэтому при решении вопроса об использовании данных методов стоит принимать во внимание долю энергозатрат в структуре себестоимости. Если она высока, то использование горелок и фурм имеет смысл. В противном случае ожидаемые выгоды не превзойдут неизбежных потерь (угара металла).

В целом перспективность получения электростали в нашей стране не вызывает сомнений. Безусловно, все имеющиеся преимущества свидетельствуют о целесообразности использования металлургами технологии электросталеплавильного производства. Но в качестве основного препятствия для развития мы назовем дефицит ломового сырья.

По различным экспертным оценкам, дефицит лома на внутреннем рынке Украины на сегодняшний день составляет от 0,5 до 1,0 млн тонн, а в дальнейшем ситуация с дефицитом лома в стране будет только обостряться. Уже сегодня лидеры рынка обеспокоены проблемой дефицита лома в стране. С этой целью они создают собственные структуры для сбора сырья. Такие компании, как «Интерпайп» и «Метинвест», уже заявили о своих планах на инвестирование в ломозаготовительный сектор. Ряд производителей уже обладают собственными подразделениями, специализирующимися на сборе ломового сырья. Таким образом, данный рынок в перспективе ожидает жесткая конкуренция, которая рискует взвинтить цену на лом и повысить волатильность данного сегмента.

Думаем, рассматривать в качестве перспективных сырьевых поставщиков лома страны СНГ также не стоит. На этих рынках сегодня сложилась не менее напряженная ситуация. В Беларуси лома недостаточно даже для работы собственного меткомбината, ситуация в России и Казахстане выглядит еще хуже. Другие же страны (ввиду незначительных объемов сбора лома) как вариант решения проблемы рассматривать не стоит. Можно, конечно, оценить возможность поставок ломового сырья (пусть и более дорогого) из США и стран Европейского союза. Но здесь возникает вопрос логистики поставок. Затраты на транспортировку и погрузочно-разгрузочные работы могут свести «на нет» всю перспективность данного направления.

На тенденции развития металлургии Украины существенную роль оказывает имеющаяся сырьевая база. Большинство наших комбинатов работает на руде, под которую и построены мартены и доменные печи. Однако в современном мире мартены и домны уже давно устарели морально и технологически. По сравнению с общеупотребляемыми сегодня технологиями выплавки стали они являются крайне неэффективными. По этой причине большинство отечественных производителей будут вынуждены переходить на кислородно-конвертерный способ выплавки стали. Собственно говоря, многие производители уже пошли по такому пути. В конвертерах также возможно существенно повысить порог их производительности и экономической эффективности: существуют технологические решения, которые направлены на снижение потерь энергии и железа, сокращение затрат огнеупоров и других расходных материалов. Последние достижения в совершенствовании технологии производства стали в кислородном конвертере позволяют:

• увеличить производство стали с низким содержанием серы;
• снизить расход кислорода;
• повысить стойкость футеровки конвертера и, как следствие, предельного количества плавок в нем (сегодня нормальной стойкостью футеровки конвертера принято считать 3,5–5 тыс. плавок, но с каждым годом этот предел повышается);
• применение технологии раздува шлака, что в целом позволяет снизить расход огнеупоров в конвертере.

Таким образом, дефицит сырьевой базы в перспективе будет серьезно сдерживать развитие электрометаллургии в Украине. В связи с этим можно прогнозировать сохранение достигнутого уровня выплавки стали в электропечах на уровне 4–5 % от совокупного объема производства в отечественной металлургической отрасли. Общая же тенденция развития электрометаллургии, похоже, будет тяготеть к мини-заводам.

Ввиду благоприятной для них экономической ситуации, мини-металлургические заводы смогут выдерживать рост цен на лом в долгосрочной перспективе. Для крупных же комбинатов лом остается хоть и «интересным», но дорогим удовольствием. По этой причине перехода крупных металлургических комбинатов на массовое использование электродуговых печей в своем производстве не произойдет.

Дмитрий Ткалич