Краткий обзор развития ОМД и металлургии в Украине

история развития ОМД уходит вглубь веков и тысячелетий. Первым, несомненно, возник процесс ковки, как наиболее простой и доступный первобытному человеку. Предметом труда являлись самородные цветные металлы, а затем и метеоритное железо. Об этом свидетельствуют мифы и легенды древнего Египта, Греции, народов Кавказа, где железо называли не иначе, как «небесный», «звездный» металл. Собственно металлургия черных металлов, как процесс получения железа из минерального сырья, появилось значительно позднее.

Первое упоминание о прокатке находим в трудах великого итальянца Леонардо да Винчи (около 500 лет назад). Первоначально прокатывали цветные и благородные металлы, главным образом для украшений.

Для обработки железа прокатные станы начали применять в конце XVII – начале XVIII столетий. Но до конца XVIII века их использовали лишь для отделки кованых полос для придания им гладкой поверхности и одинаковой толщины (т.н. плющильные машины). И только после изобретения паровых машин и использования их в качестве приводных двигателей, начали применять прокатные станы в качестве самостоятельных агрегатов, минуя ковку. С тех пор развитие процессов ОМД тесно связано с развитием способов производства стали.

Современная двухстадийная или коксодоменная схема производства металла сложилась сравнительно недавно – около 150 лет назад и связана с изобретениями выплавки стали в конвертерах (Бессемер, Томас) и подовых печах (братья Сименс, Мартен).

Первоначальная схема производства проката выглядела так: слитки небольшого развеса (в несколько сот килограмм) и сечения нагревали и прокатывали до готовых профилей с одного нагрева. Это объяснялось небольшой емкостью плавильных агрегатов и маломощными прокатными станами.

По мере развития сталеплавильного производства увеличивалась емкость плавильных агрегатов, и все труднее стало разливать большие массы металла в малые изложницы. А прокатчики не имели возможности использовать слитки большей массы, как из-за недостаточной мощности приводных двигателей, так и по ряду технологических причин. Это противоречие было разрешено созданием промежуточного передела – обжимно-заготовочного. По этой схеме получали слитки в несколько тонн, нагревали в колодцах и прокатывали на обжимных станах до квадратных или плоских заготовок, которые с повторного нагрева в методических печах прокатывали на станах готового проката.

Благодаря этому резко возросли мощности плавильных агрегатов и производительность прокатных станов, существенно улучшилось качество проката. Но эта схема страдала и многими недостатками. Кристаллизация больших масс металла сопровождается неравномерностью химического состава по ширине и высоте слитка, образованием значительной усадочной раковины, что приводит к большим потерям металла в виде обрези. Прокатка крупных слитков потребовала создания мощных обжимных станов (блюмингов, слябингов, заготовочных станов). Введение нового передела в технологическую цепочку привело к удорожанию производства, увеличению продолжительности производственного цикла и пр.

В связи с этим на смену этой схеме пришла новая современная схема металлургического производства: сталь выплавляют в мощных конвертерах или электросталеплавильных печах и разливают на машинах непрерывного литья в заготовки, блюмы и слябы, пригодные для получения готового проката с одного нагрева. Это позволило существенно повысить выход годного металла, снизить энергетические, материальные и трудовые затраты, улучшить качество проката и т.п.

На Украине первый завод с полным металлургическим циклом был построен в 1872 г. в Юзовке (ныне г. Донецк). Длительное время он был единственным. Это объяснялось трудностями, как освоения новой технологии, так и главным образом в обеспечении сырьем. В регионе было достаточно углей, но мало залежей руды. Преобладали труднообогатимые руды с малым содержанием железа. Доставка сырья и топлива осуществлялось гужевым транспортом.

Положение резко изменилось в 1884г. с постройкой Екатерининской железной дороги (ныне Приднепровской), которая связала криворожскую руду с донецкими углями. И после этого строительство металлургических заводов приняло буквально взрывной характер. До 1900г. за каких-нибудь 13-15 лет были построены большинство ныне действующих и много других заводов. Некоторые из них, не выдержав конкуренции, были закрыты (например, Дружковский, Алмазнянский, Кадиевский и др.)

Накануне первой мировой войны металлургия юга Российской империи (Украины) опережала уральские заводы и по объемам производства, и по технической оснащенности, и по производительности труда.

В советское время в Украине было построено по сути три завода: «Азовсталь», «Криворожсталь» и «Запорожсталь». Впоследствии из завода «Запорожсталь» выделился завод специальной металлургии «Днепроспецсталь».

Неоценимы достижения украинских металлургов. Первые советские блюминг и слябинг, первые непрерывные широкополосные станы горячей и холодной прокатки, самая крупная в мире мартеновская печь емкостью 900т, первые цехи гнутых профилей и периодической прокатки, первая доменная печь объемом 5000м³, первая промышленная установка непрерывного литья заготовок и многие другие получили первую прописку на украинских заводах.

Накануне распада СССР по выплавке стали на душу населения Украина занимала первое место среди крупнейших стран мира. К сожалению, в настоящее время металлургия переживает трудное время. Высок уровень износа основных фондов, сохранилась архаичная структура сталеплавильного производства – более половины стали выплавляют в мартеновских печах, недостаточен уровень непрерывной разливки стали и многое другое. На решение этих задач и направлены усилия украинских металлургов.