Николай Пасечник
Генеральный директор ОАО «ВНИИМЕТМАШ», доктор технических наук
Борис Сивак
Первый заместитель генерального директора, кандидат технических наук
Анатолий Протасов
Заведующий отделом, кандидат технических наук

Т

ема мини-заводов по-прежнему сохраняет актуальность ввиду неуклонно возрастающей роли таких предприятий в мировой металлургии, а также отсутствия положительных сдвигов в российской. Правда, термин «мини-завод» нельзя признать вполне удачным, поскольку он оставляет простор для противоречивых толкований. Первоначально это название употреблялось для обозначения большого числа предприятий с электросталеплавильными печами небольшой производительности, работающих на металлоломе, независимо от состава и технического уровня оборудования. Многие из этих заводов в более-менее модернизированном виде дожили до настоящего времени. Например, в Индии в конце 80-х годов в эксплуатации находилось около 100 мини-предприятий, часть их существуют и ныне.
    За последние десятилетия технико-экономические показатели мини-заводов и требования, предъявляемые к составу и параметрам оборудования, существенно изменились. Многие устаревшие заводы были закрыты. Поэтому оценка общего количества подобных предприятий и динамики их развития во многом носит субъективный характер, что предопределяет широкий разброс данных: в различных источниках количество действующих в мире мини-заводов колеблется от 400 до 800. В связи с этим термин «мини-завод» нуждается в уточнении.
    Согласно определению итальянской фирмы Danieli, современный мини-завод прежде всего означает определенную технологию с использованием электропечи, агрегата внепечной обработки стали, МНЛЗ и прокатного стана для производства определенного сортамента металлопродукции. Однако при такой классификации не учитывается ряд заводов, ограничивающихся производством товарной заготовки или применяющих на заключительной стадии не прокатные станы, а иные агрегаты для обработки давлением, например ковочные машины (завод бурильных труб Сумского МНПО).
    В специальной литературе встречается также термин «микро-завод» для обозначения металлургических комплексов относительно небольшой производительности – 20–150 тыс. т в год, «региональный завод» (привязка производства к потребностям конкретной местности), а также market plant – завод, полностью отвечающий требованиям рынка. Подобные комплексы в виде самостоятельных модулей могут быть составными частями металлургических комбинатов.
    С учетом изложенного, характерным признаком мини-завода, независимо от масштабов и производительности, является замкнутый сбалансированный комплекс, основанный на бездоменном металлургическом производстве, включающем выплавку стали в дуговых электросталеплавильных печах, внепечную обработку, непрерывную разливку и, как правило, прокатку. При принятии решения о строительстве мини-завода одним из решающих факторов является наличие достаточных запасов качественного металлолома. При его отсутствии мини-завод должен оснащаться отделением подготовки скрапа. Развитие получили также мини-заводы, использующие в качестве сырья металлизованные окатыши (особенно в развивающихся странах, испытывающих нехватку собственного металлолома), полученных методами прямого восстановления Midrex, Corex и др. Использование подобных агрегатов в составе мини-заводов является весьма актуальным ввиду периодически обостряющейся проблемы дефицита скрапа, в том числе и в промышленно развитых странах.
    Появление и бурное развитие мини-заводов обусловлено рядом объективных факторов, таких, как рост ресурсов амортизационного металлолома, увеличение доли транспортных расходов в себестоимости металлопродукции, обострение экологических проблем, удорожание строительства крупных металлургических комбинатов, а также истощение рудных запасов. По этим причинам неуклонно возрастает количество мини-заводов, а также доля их продукции в общем объеме металлургического производства. Только в США за последнее время введены в эксплуатацию свыше 60 подобных предприятий суммарной мощностью около 25 млн т готового проката.
    Основные тенденции развития мини-заводов заключаются в расширении сортамента выпускаемой продукции за счет более сложных и высококачественных ее видов, в интенсификации производства путем применения прогрессивных энергосберегающих технологий. Так, благодаря применению высокомощных трансформаторов, водоохлаждаемых стеновых панелей, топливо-кислородных горелок, донного выпуска и т.д., средняя продолжительность плавки в дуговой печи сократилась с 3 часов до 1 часа и менее. Применение высокоскоростных гильзовых кристаллизаторов, водовоздушного вторичного охлаждения, автоматизированных систем управления и других усовершенствований позволило увеличить скорость вытягивания заготовок на сортовых МНЛЗ до 5 м/мин. Удельные затраты электроэнергии при выплавке сократились в среднем с 900 до 400 кВт . ч/т, расход графитовых электродов – с 6–8 до 1,5–2,5 кг/т, удельная установленная мощность увеличилась с 0,3–0,5 до 0,8–1 кВт/т. Существенное развитие автоматизации способствовало значительному сокращению трудозатрат и численности обслуживаемого персонала.
    К очевидным конкурентным преимуществам мини-заводов по сравнению с металлургическими комбинатами можно отнести:
    – сравнительно низкие удельные капитальные затраты – 250–350 долл./т стали, что, по разным оценкам, в 2–5 раз меньше, чем при строительстве заводов полного цикла;
    – сжатые сроки строительства и монтажа (около 1 года вместо 3–4 лет), освоения, а при необходимости и перепрофилирования производства;
    – использование новейших современных достижений в области металлургии, применение наукоемких и энергосберегающих технологий;
    – размещение в непосредственной близости к потребителям, что позволяет существенно снизить транспортные расходы;
    – возможность гибкого реагирования на потребности рынка и ориентация на удовлетворение потребностей конкретных регионов в металлопродукции;
    – оперативное выполнение заказов (не более 4 часов от получения до выполнения) и возможность максимальной загрузки оборудования;
    – компактная планировка, рационализация системы управления за счет полной автоматизации и сокращения числа звеньев;
    – высокая производительность: выработка может достигать 1500 т проката/чел в год ;
    – значительно улучшенные экологические показатели: загрязнение воздушной среды меньше на 86 %, водной – на 76 %.
    Типичный мини-завод производительностью 100–400 тыс. т в год занимает площадь 10–20 га. Расход энергии на таких предприятиях в 3 раза ниже, чем на заводах полного цикла, траты на зарплату – на 50 %. Как правило, мини-завод имеет ограниченный специализированный сортамент продукции – в основном, наиболее массовые виды сортового проката, широко используемые в строительстве. Однако одной из главных тенденций мини-металлургии в последнее десятилетие явилось опережающее развитие заводов, выпускающих более сложную продукцию, например, тонкую полосу, что существенно расширило и укрепило их рыночные позиции.
    При современных темпах развития мини-металлургии большие возможности открывает использование модульного принципа, который заключается в создании объектов (машин, агрегатов, процессов и т. д.) из специализированных взаимозаменяемых блоков-модулей, набор которых определяется конкретными задачами и условиями. Комбинация подобных блоков при создании крупных комплексов обеспечивает необходимую гибкость при изменении конъюнктуры рынка, позволяет существенно снизить затраты на инжиниринг и технологическую подготовку производства.
    Продуктовая специализация модулей может быть самой разнообразной и пpи необходимости оперативно изменяется без существенных затрат. Например, перспективным является создание металлургических комплексов, состоящих из нескольких модулей производительностью до 100 тыс т мелкого сорта в год. Капитальные затраты на строительство такого комплекса на 20–30 % ниже, чем при создании его в виде моноблока. Его сооружение можно вести в несколько этапов, при этом средства, полученные от эксплуатации первых модулей, могут быть использованы при создании нового оборудования. Иными словами, модульное построение завода обеспечивает его технологическую гибкость, существенно снижает затраты на строительство, ускоряет окупаемость и упрощает финансирование. Основные разновидности модулей, применяемых в современных мини-заводах, приведены на рисунке.

    По продуктовым признакам мини-заводы можно разделить на сортовые, полосовые и комбинированные. Исключительно перспективной является идея академика А.И. Целикова, который рассматривал в качестве неотъемлемой составной части мини-завода деталепрокатное оборудование, позволяющее существенно увеличить степень переработки исходного сырья и удовлетворять потребности регионов в машиностроительных деталях массового назначения (шары, оси, втулки, кольца и т. д.). Это могло бы повысить заинтересованность машиностроительного комплекса в развитии мини-заводов.
    В зарубежной практике широкое развитие получили полосовые мини-заводы, использующие литейно-прокатные агрегаты, основанные на максимальном приближении отливаемой заготовки к размерам готовой продукции (процессы CSP, ISP и др.). В последние годы распространяются также мини-заводы на основе литейных двухвалковых машин, в которых непосредственно из жидкого металла получают тонкую горячекатаную полосу.
    В советское время были построены три сортовых мини-завода, обладающих классическим набором технологического оборудования и на момент их создания отвечавших мировому техническому уровню: ОЭМК, Белорусский (БМЗ) и Молдавский (ММЗ) металлургические заводы. Они подверглись глубокой реконструкции и в настоящее время работают успешно. Созданный отечественными специалистами ММЗ, являющийся сегодня, по некоторым оценкам, одним из лучших в Европе заводов по выпуску сортового проката, одновременно служит полигоном для отработки новых конструктивных решений. На МНЛЗ Молдавского металлургического завода впервые были применены высокоскоростные гильзовые кристаллизаторы, экономичная система электромагнитного перемешивания и другие разработки ВНИИМЕТМАШ.
    Сегодня к мини-заводам в России можно, с некоторыми оговорками, отнести «Электросталь», располагающую единственным в мире сортовым литейно-прокатным агрегатом с планетарным станом для получения труднодеформируемых сплавов, а также московский «Серп и Молот». После реализации программы комплексной модернизации, осуществляемой при участии ВНИИМЕТМАШ, это предприятие в полной мере будет соответствовать требованиям, предъявляемым к современным мини-заводам.
    На территории СНГ нет мини-заводов, выпускающих полосовой прокат. Созданная в нашем институте в начале 90-х годов единственная в России опытная машина литья тонких слябов из-за отсутствия финансирования не была доведена до промышленного уровня, несмотря на хорошие перспективы такого оборудования и достигнутые положительные результаты: так, на основе экспериментов был создан кристаллизатор оригинальной конструкции тонкослябовой МНЛЗ по заказу фирмы Newcor (США). Создание же в ближайшие годы отечественного промышленного полосового литейно-прокатного агрегата с тонкослябовой МНЛЗ, требующее большого объема исследований и значительных инвестиций, представляется нереальным.
    Несколько более благополучна ситуация с литейно-прокатными агрегатами на основе двухвалковых машин. После некоторого перерыва исследования процесса литья на опытной двухвалковой машине были возобновлены. В настоящее время осуществляется ее глубокая модернизация, проводятся опытные плавки и интенсивные исследования. Получены результаты, позволяющие надеяться на появление в ближайшее время отечественного промышленного агрегата. Можно ожидать, что получение горячекатаной полосы на литейно-прокатных агрегатах с двухвалковой литейной машиной составит конкуренцию технологии, основанной на применении тонкослябовой МНЛЗ благодаря минимальным габаритам и капитальным затратам, улучшенным механическим свойствам полосы и достаточно высокой производительности – 400–700 тыс. т в год.
    Почему же одна из великих металлургических держав не проявила особого интереса к эффективному направлению развития современного металлургического производства? В административной экономике это связано, по-видимому, с экстенсивным, ресурсорасточительным характером развития, при котором проблемы металлообеспечения решались исключительно за счет дорогостоящего количественного роста производства на крупных комбинатах. Стоит напомнить, что к началу рыночных реформ доля непрерывного литья в черной металлургии не достигала 20 % при среднемировом уровне около 75 %, а более половины стали выплавлялось в мартеновских печах.
    Но и сегодня идея создания мини-заводов не находит широкой поддержки, хотя имеются все предпосылки для развития этого прогрессивного сектора металлургического производства. В России велики расстояния, значительны транспортные расходы, крупны ресурсы металлолома, много недостроенных и требующих перепрофилирования заводов, а также предприятий-банкротов с готовой инфраструктурой. Налицо потребность регионов в широком ассортименте и ограниченных партиях металлопродукции. Все это определяет нужду в сортовых мини-заводах с относительно небольшой (до 200 тыс. т в год) производительностью, располагаемых непосредственно в местах образования металлолома или потребления металлопродукции. Сохраняется и тенденция динамичного роста мини-металлургии за рубежом. По некоторым прогнозам, к концу текущего десятилетия на долю таких заводов придется около половины мировой выплавки стали.
    Среди основных причин неприятия мини-заводов в России можно назвать следующие:
    – ошибочный вывод о наличии значительных резервных мощностей в металлургии, хотя на самом деле многие предприятия не могут работать в полную силу из-за их неконкурентоспособности;
    – отсутствие заинтересованности в регионах, где из-за дефицита инвестиций не могут развивать мини-металлургию как важнейший фактор металлообеспечения, утилизации лома, увеличения налогооблагаемой базы и создания рабочих мест. Между прочим, за 1991–2001 годы мини-заводы США получили от региональных властей не менее 800 млн долл., главным образом в виде налоговых льгот, дотаций, кредитов и субсидий;
    – невнимание к проблеме со стороны государственных органов: вопрос о развитии мини-заводов или хотя бы о создании головного образца отечественного предприятия не фигурирует ни в одной из федеральных программ.
    Создание подобных мини-комплексов нисколько не противоречит развитию традиционных металлургических комбинатов. Более того, модули могут быть успешно вписаны в структуру комбинатов, повышая их приспосабливаемость к быстро меняющимся условиям. Такие предприятия должны заинтересовать крупные российские компании. Учитывая масштабность и актуальность задач, важна консолидация всех заинтересованных сторон: потенциальных заказчиков – металлургических и машиностроительных заводов, ломоперерабатывающих предприятий; инвесторов и кредиторов – банков, финансово-промышленных групп; проектировщиков заводов, производителей оборудования, строителей и монтажников; координаторов – Минпромнауки и руководства регионов.
    Целесообразным и реальным, на наш взгляд, представляется создание в нескольких регионах пилотных модулей различного назначения: например, в Сиби-
    ри – мини-завода по производству арматуры, прутка и катанки до 100 тыс. т в год, на одном из заводов средней России – модуля по выпуску мелкого сорта до 200 тыс. т в год, на Урале – модуля мелкого сорта и машиностроительных деталей производительностью до 100 тыс. т в год, а также модуля по выпуску горячекатаной полосы на основе двухвалковой литейной машины производительностью до 100 тыс. т в год. Ориентировочно на финансирование этих четырех модулей потребуется 5–6 млрд рублей.
    По нашему мнению, отечественное металлургическое машиностроение располагает необходимым научно-техническим заделом для создания современного оборудования сортовых мини-заводов:
    – накоплен опыт создания и эксплуатации всех компонентов сортовых литейно-прокатных комплексов различных типов;
    – во ВНИИМЕТМАШ разработаны технические предложения, бизнес-планы или проекты более чем по 20 вариантам мини-заводов различной производительности;
    – в настоящее время ведется проектирование сортовых литейно-прокатных комплексов производительностью 200 тыс. т в год для завода «Павлодар-
    трактор» (Казахстан) и литейно-механического завода в г. Ярцево, а также достигнута договоренность о сооружении подобного комплекса в Бурятии;
    – изготовлено и находится в стадии монтажа в ПО «Усольмаш» (Иркутская область) оборудование литейно-прокатного комплекса производительностью 50 тыс. т мелкого сорта в год.
    Учитывая мировой опыт, особенности развития российских металлургии и машиностроения, необходимость расширения внутреннего рынка металлопродукции, пора делать реальные шаги в этом направлении. Иначе есть риск в очередной раз оказаться на обочине научно-технического развития.