Игорь Шепетовский, начальник технического отдела ПАО «Косогорский металлургический завод»
Современные вызовы мировой экономики диктуют необходимость реализации на металлургическом предприятии гибкой производственной модели, позволяющей оперативно реагировать на изменяющуюся конъюнктуру рынка. Для Косогорского металлургического завода (ПАО «КМЗ»), имеющего 125-летнюю историю развития, жизненно необходимо соответствовать вышеизложенной концепции для удержания существующих позиций и занятия новых ниш рынка черной металлургии.
ПАО «КМЗ» реализует диверсифицированную модель экономики, которая предполагает как производство различных марок высокочистого чугуна, так и основного металлургического ферросплава – ферромарганца. Такая модель производства двух вышеуказанных металлургических продуктов, различающихся по своей природе, но выплавляемых в однотипных агрегатах – доменных печах на единой производственной площадке, уникальна и является единственным примером, реализованным в современной мировой металлургии. Это, в свою очередь, диктует необходимость жесткого соблюдения ряда технологических и логистических ограничений, например, разделения технологических потоков железо- и марганецсодержащих материалов.
Высокочистый чугун нодулярного класса образца «КМЗ» используется в литейном производстве чугунных отливок ответственного назначения и предполагает крайне низкое содержание вредных примесных элементов по трем основным группам. Первая группа представлена традиционно считающимися вредными в металлургии серой и фосфором. Вторая группа – условно полезные металлические элементы, улучшающие свойства стали, но оказывающие вредное воздействие при производстве из чугуна высококачественных отливок в литейном производстве. Третья группа элементов, содержание которых ограничивается в производимом косогорском нодулярном чугуне, это – газы, в первую очередь, кислород.
Такой тройственный подход в части соблюдения жестких ограничений по химическому составу производимого чугуна характерен в отрасли только для Косогорского завода, и он уже приносит ощутимые результаты. Характерный пример – соблюдение ограничений по предельному содержанию в чугуне такого вредного элемента, как фосфор. В основополагающем российском учебнике по металлургии чугуна 2004 года издания указано, что в условиях Российской Федерации получить в доменной печи чугун, содержащий менее 0,030% фосфора, практически невозможно. Это утверждение было нами опровергнуто в 2009 году, при этом для выплавки чугуна использовалось и используется сегодня исключительно отечественное сырьё. В 2017 году на заводе был взят следующий рубеж – начато производство отдельных партий нодулярного чугуна с предельным содержанием фосфора 0,025%. И самое последнее достижение – в ноябре 2022 года на заводе был впервые получен нодулярный чугун с предельным содержанием фосфора 0,020%. Такой чугун в промышленных масштабах производят только в нескольких малых доменных печах Бразилии с использованием древесного угля.
Не следует забывать, что в нодулярном чугуне образца «КМЗ», наряду с ограничениями по содержанию фосфора, соблюдены ограничения по всем трем вышеуказанным группам примесей. Бразильский же чугун при рекордно низком содержании фосфора существенно больше загрязнен другими примесями по сравнению c косогорским чугуном.
Сырьевая база производства чугуна на Косогорском металлургическом заводе также существенно отличается от других предприятий отрасли. В заводской технологии производства нодулярного чугуна используется 100% кислых железорудных окатышей, и на сегодня такая сложная технология освоена только на нескольких доменных печах США и Канады. При этом на Косогорском заводе данная технология применяется и совершенствуется уже в течение двух десятилетий.
Не менее успешен завод и в освоении технологии выплавки доменного ферромарганца. После вхождения завода в 2021 году в состав Саткинского инвестиционного холдинга, который уже имел производственный актив по выпуску ферромарганца – расположенный на Южном Урале Саткинский чугуноплавильный завод, холдинг существенно нарастил объемы производства ферромарганца и стал влиятельным участником международного рынка данного основного ферросплава, применяемого в металлургии.
И в производстве ферромарганца отличительной особенностью косогорского продукта является очень низкое содержание вредного элемента фосфора. Только такой низкофосфористый ферромарганец пригоден для производства стальных деталей машин, работающих в суровых зимних условиях большей части территории России, особенно на Крайнем Севере. При этом в косогорском ферромарганце достигается высокое содержание марганца – основного элемента, ради которого производится данный металлургический продукт.
Здесь мы рассмотрели производство косогорского металла с точки зрения чистоты по содержанию фосфора. При этом не менее значимый опыт накоплен на заводе в части обеспечения чистоты продукции по большому количеству примесных химических элементов, объединенных в три вышеупомянутых группы. Например, применительно к нодулярному чугуну ограничения по содержанию касаются 10 элементов.
Современную стратегию развития производства на Косогорском металлургическом заводе можно определить как комбинацию выплавки высокочистого чугуна, который по ряду механических характеристик приближается к свойствам стали и при этом не подвержен коррозии, а также получения высокочистого ферромарганца, который необходим для производства высококачественных сталей. Таким образом, завод производит первичные металлургические продукты самого высокого качества, тем самым формируя основу для дальнейшего развития всей металлургической отрасли.
