Погасшее пламя мартеновской печи

23 марта на Выксунском металлургическом заводе останавливается крупнейшая в России сталеплавильная мартеновская печь, проработавшая 85 лет. Металлурги переходят на современные методы плавки стали

Сегодня на крупнейшей в России мартеновской печи проводится последняя плавка. Какую роль сыграло в металлургической промышленности изобретение инженера Пьера Эмиля Мартена и в чем преимущества перехода на новые технологии — в материале ТАСС.

«Мартеновское производство — уже устаревшее. Пальцев на одной руке хватит, чтобы пересчитать оставшиеся в стране мартеновские цеха. В нашем случае мартеновская печь [на Выксунском металлургическом заводе] является самой крупной в России», — рассказал ТАСС технолог ВМЗ Эдуард Бычков, который пришел работать в мартеновский цех в декабре 1990 года после армии и начал с азов — третьим подручным сталевара.

Мартеновский способ производства стали — большой этап развития металлургической отрасли, рассказывает исполнительный директор ассоциации «Русская сталь» Алексей Сентюрин: «Мартеновская сталь дала миру железные дороги, паровозы, корабли и т.п. России — броню во Второй мировой войне, которая помогла противостоять фашистскому захвату России и Европы».

Как мартеновские печи стали мировым лидером

Первая сталеплавильная печь, созданная по разработке французских металлургов, отца и сына Эмиля и Пьера Мартенов, начала работать в 1864 году на их заводе в городе Сирёй. По технологии в ванну расплавленного чугуна загружали железный лом и при длительном нагреве ванны до высокой температуры получали сталь

«Это абсолютно универсальная технология получения литой стали, позволяющая использовать практически любые железосодержащие материалы. То есть понятно, что основным компонентом является чугун и металлолом, но в принципе можно использовать любые железосодержащие добавки — это важнейший плюс данного процесса», — рассказал ТАСС директор музея Национального исследовательского технологического университета МИСиС Павел Черноусов.

Отработав технологию, Мартены наладили производство литой стали в промышленном масштабе. Чуть позже на их заводе уже три печи плавили сталь, из которой дальше производили листы, бандажи для паровозов, рессорные и инструментальные заготовки, ружейные стволы, лафеты и фасонные отливки. Тогда и начал расти интерес к мартеновским печам.

«За время индустриализации, которая проходила со второй половины XIX века, было накоплено большое количество металлолома. Поэтому в этот время наиболее востребованными оказались именно мартеновские печи, которые перерабатывали практически весь металлолом и производили почти всю легированную сталь, выплавляемую с использованием ферросплавов (новейшего материала эпохи индустриализации). Другие агрегаты, которые в то время использовались, не могли работать на металлоломе и эффективно использовать ферросплавы», — добавил Черноусов.

Ближе к концу XIX века началось активное железнодорожное строительство, нужны были рельсы. Мартены первыми начали переплавлять крупные металлоконструкции, они добились возможности получать сталь любого состава, что было недоступно конкурентам. К 1890–1900 годам мартены стали лидировать среди остальных металлургических технологий получения стали, отмечает Черноусов.

Мартеновские печи в России

Интересно, что в марте 1870 года, через шесть лет после запуска Пьером Мартеном своей первой печи, подобную печь на Сормовском заводе в Нижегородской губернии построил молодой инженер Александр Износков. До наших дней она не сохранилась. «Каноническая» мартеновская печь в Выксе заработала в 1892 году.

«Выкса — один из старейших центров российской металлургии, первый металлургический завод здесь основали братья Баташёвы 261 год назад. И уже около 45 лет на Выксунском металлургическом заводе мартеновская сталь используется для высокотехнологичного производства — производства железнодорожных колес на крупнейшей в Европе линии мощностью 850 тыс. колес в год. Две трети железнодорожных вагонов в стране двигаются сегодня на выксунских колесах», — рассказал директор музея Выксунского металлургического завода Андрей Цыпляев.

«С 1904 года мартеновский способ производства стали на заводах Общества Выксунских горных заводов стал единственным. С этого момента заводы называли металлургическими», — добавляет Цыпляев.

С 1921 года заводы Выксы входят в список ключевых предприятий страны, которые должны были сыграть важную роль в восстановлении разрушенной транспортной системы России. В первые месяцы Великой Отечественной металлурги освоили выпуск броневых марок стали для танков, орудий и другого вооружения. Наличие собственной руды позволило ВМЗ с 1942 года бесперебойно работать для нужд армии. Собранные средства пошли на строительство авиаэскадрильи «Валерий Чкалов» и танковой колонны «Выксунский металлург».

В итоге мартеновская печь стала символом тяжелой промышленности, яркой иллюстрацией труда металлурга. Но со временем возникла необходимость перейти на современные технологии, которые не только более экологичны, но и более производительны. Мартен уходит в прошлое, металлургия завершает переход на выпуск стали в конвертерах и наиболее современных — электродуговых печах.

Тяжелый труд

Эдуард Бычков к трудностям мартеновского производства давно привык. «Вначале, конечно, было страшно — эти завалочные машины огромные, все крутится-вертится, все гудит, кипит, брызгает. Да и температура... Летом очень жарко. Зимой жарко, а через пару минут — холодно. Вот эти перепады температур с плюса на минус — это тяжело. Потом привык, все тонкости и нюансы производства узнал — и сейчас для меня все предсказуемо», — говорит он.

Отмечает нелегкие условия труда на мартенах и начальник литейно-прокатного комплекса ВМЗ Дмитрий Моров, который уже работает на печах нового поколения.

«На мартеновском производстве ВМЗ при разливке стали применяется в основном ручной труд. Это тяжелые условия (речь идет о подготовке ж/д состава с изложницами к разливке — прим. ТАСС). В нашем литейно-прокатном комплексе разливка осуществляется на машине непрерывного литья заготовок, то есть условия труда отличаются просто кардинально. И ведь там [на мартеновском производстве] в основном все производится вручную, а в литейно-прокатном комплексе — четыре уровня автоматизации», — рассказал Моров.

К новым технологиям

Алексей Сентюрин отмечает, что структура способов производства стали за последние годы значительно изменилась. «В 1990 году 48 млн тонн из 90 производилось мартеновским способом, а в 2002 году эта доля снизилась до 23%. Ставка была сделана на увеличение более экологических технологий, менее энергоемких — производство стали в конвертерах и электропечах», — рассказал Сентюрин.

«Первое принципиальное отличие — это производительность, объемы производства. Одна мартеновская печь емкостью 250 тонн в год выпускает порядка 225 тыс. тонн металла. Одна сталеплавильная [электродуговая] печь емкостью 160 тонн, то есть на 100 тонн меньше, в год выпускает более 1,2 млн тонн металла. Почти в пять раз больше при меньшей емкости печи. Да и сам метод выплавки стали в мартеновской печи и в электропечи имеет кардинальные различия», — рассказывает Дмитрий Моров.

Уступают мартены и по другим параметрам. При плавке стали в электродуговых печах непрерывнолитая заготовка нарезается на нужную длину без потерь. В мартеновской печи часть слитка отрезается, и отрезок возвращается на переплавку. Чистота металла тоже отличается: в мартеновской печи разливка производится через огнеупорный кирпич, часть кирпича при проходе через него жидкого металла вымывается, микрокусочки кирпича внедряются в металл и там остаются.

На современной машине попадание в жидкий металл кирпича попросту исключено.

Повышение квалификации и улучшение условий труда

Сами мартеновцы сравнивают переход от мартеновского производства к конвертерам и электропечам с переходом от русской печи к микроволновой и отмечают еще один большой плюс: полный отказ от чугуна в электросталеплавильной печи позволяет существенно сократить вредные выбросы в атмосферу.

Условия работы тоже будут новые: ни перепадов температуры, ни физически тяжелого труда. А вот квалификация должна быть выше, чем раньше.

«Если раньше сталевар на мартеновской печи большую часть времени находился возле печи, то сейчас он выполняет в основном функцию оператора и вводит корректировки в случае необходимости, а процесс выплавки ведется в автоматическом режиме. Сейчас в процессе обучения большое внимание уделяется информационным технологиям. Большая часть сотрудников, которые сейчас работают в нашем литейно-прокатном комплексе, имеют высшее образование», — добавляет Дмитрий Моров.

Перед закрытием мартеновского цеха около 300 сотрудников уже прошли переподготовку, обучение и готовы сразу перейти работать в новые цеха на современном оборудовании

«В черную металлургию России в период с 2000 по 2017 год инвестировано 2,2 трлн рублей, что позволило серьезно преобразить металлургическую отрасль: перейти на новый технологический уклад; снизить износ основных фондов в отрасли с 53,5% до 42%; улучшить условия труда работников, увеличить производительность труда в 2,6 раза; увеличить отчисления налогов в бюджеты всех уровней в пять раз», — добавляет Алексей Сентюрин.

Последние мартеновские печи

В России остаются единицы работающих мартеновских печей: назаводе «Петросталь» в Ленинградской области, на Магнитогорском металлургическом комбинате и Гурьевском металлургическом заводе.

«Последний мартен в Европе был закрыт примерно в 1995 году. Это был мартен бывшей ГДР, и он именно закрылся, то есть не был демонтирован, он превращен в памятник техники и занесен ЮНЕСКО в перечень объектов индустриального наследия мирового значения. То есть на Западе к индустриальным объектам черной металлургии — доменным, пудлинговым и тигельным печам, конвертерам, мартенам и прокатным станам отношение очень уважительное. Они служат центрами модного архитектурного направления — джентрификации, являются главными компонентами индустриальных заповедников и технопарков», — отмечает Павел Черноусов.

Удастся ли сохранить последнюю мартеновскую печь в России в виде объекта индустриального наследия, пока неизвестно. «Конечно, хотелось бы, потому что агрегат этого достоин», — добавил Черноусов.

Полина Буянова

Директор Института биомедицинской инженерии Фёдор Сенатов на визионерской сессии «Прекрасное не далеко. Квантовый мир завтрашнего дня»Директор Института биомедицинской инженерии Фёдор Сенатов на визионерской сессии «Прекрасное не далеко. Квантовый мир завтрашнего дня»