«Сталь-2007» – международная металлургическая конференция в Дюссельдорфе (Германия) Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

3. Полученные расчетно-экспериментальные данные и предложенные научные подходы не вступают в противоречие с современными представлениями о транспортных свойствах ионных расплавов и позволяют точнее прогнозировать структуру, фазовый состав и эксплуатационные свойства получаемых покрытий.

Перечень ссылок

1. Делимарский Ю.К. Химия ионных расплавов. Киев: Наукова думка, 1980. - 328 с.

2. Делимарский Ю.К., Барчук Л.П. Прикладная химия ионных расплавов. Киев: Наукова думка, 1988. - 192 с.

3. Туманова Н.Х., Барчук Л.П. Гальванические покрытия из ионных расплавов. / Под ред. Ю.К. Делимарского. - Киев: Техника, 1983. - 166 с.

4. Воденников С.А., Скачков В.А., Иванов В.И., Бережная О.Р., Воденникова О.С. Массоперенос при электролизе ионных расплавов // Теория и практика металлургии. - Днепропетровск, НМА Украины. - № 2-3 (57-58). - 2007. - С. 135-138.

5. Воденников С.А., Скачков В.А., Воденникова О.С., Бережная О.Р. К вопросу математического описания массопереноса метала покрытия при электролизе ионных расплавов // Новi матерiали i технологи в металургл та машинобуцуванш (ЗНТУ). -2007. - № 1. - С. 106-109.

6. Воденников С.А., Личконенко Н.В., Воденникова О.С. Изучение влияния температуры на термодинамические характеристики расплавленных электролитов // Тезисы докл. II международной научно-практической конференции «Современные научные достижения - 2007» г. Днепропетровск, Том 7. 01-14 февраля 2007. - С. 15-17.

7. Воденников С.А., Личконенко Н.В., Воденникова О.С. Изучение влияния температуры на электропроводность ионных расплавов // Тезисы докл. международной научно-практической конференции «Современные направления теоретических и прикладных исследований», г. Одесса, Сборник научных трудов, ОНТУ, УКРНИИМФ, 2007, 15-25 марта. - С. 10-12.

© 2008 Канд. техн. наук С. А. Воденников1, д-р техн. наук Г. И. Слынько2,

канд. техн. наук В. А. Скачков1, О. С. Воденникова1

1 Государственная инженерная академия, Национальный технический университет,

г. Запорожье

«СТАЛЬ-2007» - МЕЖДУНАРОДНАЯ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ В ДЮССЕЛЬДОРФЕ (ГЕРМАНИЯ)

Конференция состоялась 8 и 9 ноября 2007 года в конгресс-центре города Дюссельдорф. Как и обычно, в конференции принимали участие представители металлургической промышленности, металлургического машиностроения, отраслей-потребителей, экономики, политики, прессы. Конференция проходила под девизом «Соревнование за будущее». На пленарном заседании 9 ноября рассматривались общие вопросы развития отрасли. При этом речь шла также о роли исследований и разработок в современной металлургии. Темой форума в этом году было применение стали в тяжелом машиностроении. На форуме рассматривалась также единая европейская платформа в металлургии и материаловедении. Работали также следующие секции:

- передовые технологии формоизменения в соревновании XXI века;

- соревнование в эффективности и энергоемкости оборудования;

- борьба за таланты в отрасли;

- защита интеллектуальной собственности;

- развитие металлургических процессов;

- стратегия транспортной политики и складирования.

Развитие отрасли

Как сообщил председатель экономического объединения «Сталь» проф. Дитер Амелинг (Dieter Ameling), прошлый год вошел в историю металлургии Германии как рекордный, а нынешний открывает еще более высокие перспективы. В прошлом году в Германии было произведено 48,6 млн. т стали, в этом году ожидается прирост около 1,5 %. Такое рекордное состояние обусловлено в значительной мере сложившейся конъюнктурой, прежде всего, успехами основных отраслей - потребителей: машиностроения и автостроения. Однако не только внутренние обстоятельства повлекли за собой развитие отрасли. Большую роль сыграли также возросшие потребности других стран в стали. За последние 15 лет экспорт стали из Германии удвоился, в результате чего сталь стала одним из основных продуктов экспорта Германии.

Анализ состояния отрасли в мире позволяет говорить о некотором «ренессансе» в промышленности. Еще недавно эксперты предсказывали стали как конструкционному материалу полное отсутствие перспектив. Сейчас об этом уже не вспоминают. «Ренессанс» стали связан, по крайней мере, с двумя факторами. На первом месте стоит резко возросшее потребление стали, особенно в Китае. В прошлом году производство стали в Китае достигло 422 млн. т по сравнению с 355 млн. т в 2005 году. Тенденция к росту производства продолжается. Резко возрастают потребности и других развивающихся стран, например, Бразилии и Индии. Если производство стали на душу населения в развитых странах составляет сейчас около 600 кг, то в Индии эта цифра составляет всего 38 кг. В 2006 году мировое производство стали выросло на 8,8 % по сравнению с 2005 годом и составило около 1,24 млрд. т. В этом году ожидается мировое производство около 1,33 млрд. т.

Развитие металлургии способствует также развитию металлургического машиностроения. Так, концерн SMS, крупнейший производитель печного, сталеплавильного и прокатного оборудования, имеет в этом году объем заказов до 4 млрд. €, что находится на пределе его технических возможностей. Этот год является для концерна рекордным как по объему заказов, так и по величине доходов. При такой загрузке решающее значение для концерна прибретает планирование производства, начиная от стадии проектирования и заканчивая вводом оборудования в эксплуатацию.

Большую роль в развитии отрасли сыграли также инновации. Только за последние пять лет было разработано около половины из существующих в настоящее время 2200 марок стали. Можно считать, что Германия наряду с Японией и Кореей занимает ведущее место по развитию новых материалов и технологий. Инновации связаны, прежде всего, с разработкой более прочных и одновременно более гибких сталей, например, для кузовов автомобилей или роторных листов ветряных генераторов, а также стального литья для турбин, состоящего из разнородных сплавов, предназначенных для различных температурных и нагрузочных условий. По мнению Эккехардта Шульца (Ekkehardt Schulz), председателя дюссельдорфского подразделения ThyssenKrupp AG, возможности стали как конструкционного материала используются сейчас не более чем на 50 %. Последующие 50 % могут быть использованы в течение грядущего пятидесятилетия. Поскольку с перспективами отрасли приходится считаться, предприятия инвестируют колоссальные суммы на исследовательские разработки. Только в Германии инвестировано в этом году на исследовательские работы и на разработку новых производственных мощностей около 1,3 млрд. €.

Третьим фактором, обеспечивающим развитие отрасли, является ее консолидация. Уже вполне заметны позитивные изменения, обусловленные повышением стабильности предприятий в результате возникновения мощных международных концернов. Резко снизилась длительность циклических спадов в отрасли. С другой стороны повысилась привлекательность отрасли для акционеров. Так, сумма биржевых сделок, относящихся к отрасли, повысилась со 100 млрд. долларов в конце 2001 года до 800 млрд. долларов в настоящее время.

Специально к открытию конференции газета «Die Welt» опубликовала интервью с крупнейшим акционером и руководителем самого крупного металлургического концерна мира ArcelorMittal господином Лакшми Митталом (Lakshmi Mittal) о планах концерна на будущее и, в частности, о его планах на работу в Германии. К 2012 году концерн планирует повысить свое производство до 130 млн. т стали, что соответствует росту на 20 % по сравнению с 2006 годом. При этом рост планируется сознательно ниже, чем в среднем по отрасли, с целью иметь возможность быстро реагировать на возможные спады. Правда, г-н Миттал с оптимизмом смотрит в будущее и не рассчитывает на серьезные спады в отрасли. Интеграция предприятий различных стран в одном концерне способствует значительной экономии средств. Так, если себестоимость 1 т горячекатаной полосы в среднем по отрасли составляет 420 долларов, то в концерне ArcelorMittal - только 390 долларов. Стратегической целью концерна является инвестирование средств в производство сырья. Концерн планирует получать около s всей используемой железной руды на своих рудниках. Так, в ближайшее время планируется приобретение крупного рудника в Канаде.

В Германии ArcelorMittal является вторым по объему производства производителем стали с ежегодным выпуском около 8 млн.т. Концерну принадлежит в Германии 5 крупных предприятий: два в Дуйсбурге и по одному в Бремене, Гамбурге и Айзенхюттенштадте. Последнее место особенно важно для концерна как мост в Центральную и Восточную Европу. В связи с широким развитием в Германии автостроения и машиностроения германские предприятия стратегически важны для концерна. В эти предприятия предполагается вложение дополнительных крупных инвестиций. В Айзенхюттенштадт строится установка для пламенного цинкования, а в Бремене расширяется одна из двух доменных печей с целью повышения объема производства до 4 млн. т. ArcelorMittal вкладывает также инвестиции в другие предприятия Германии. Особый интерес для концерна представляет предприятие Dillinger Huette, где он является крупнейшим акционером, но еще не руководит предприятием. ArcelorMittal пытается убедить других акционеров в целесообразности передачи ему руководства. При этом важную роль сыграла бы возможность дальнейшей специализации предприятия.

Консолидация отрасли приводит к изменению стратегии инвестирования. До настоящего времени инвестиции направлялись, главным образом, для развития предприятий уже существующих крупных металлургических центров. Примером этому является новая крупная доменная печь на предприятии ThyssenKrupp Steel в Дуйсбурге. При этом железная руда должна поставляться кораблем с другого континента до Роттердама и далее до Дуйсбурга по

железной дороге. Кокс поставляется из Австралии, нефть из Дубай, газ из Сибири. Конечным продуктом металлургического производства является лист, который поставляется в Детройт на автомобильные предприятия. Естественно, при этом возникает вопрос о приближении металлургических предприятий к источникам сырья и потребления.

Конечно, невозможно найти идеальное место, где рядом расположены источники всех сырьевых материалов, а также потребляющие предприятия. Поэтому нужны компромиссные решения, минимизирующие транспортные расходы. Стратегический подход заключается в том, чтобы максимально приблизить сталеплавильное и заготовительное производство к источникам сырья и морским путям, производство же и отделку готового проката - к местам потребления. В этом плане показателен опять пример ThyssenKrupp Steel. Концерн строит в Бразилии в штате Рио де Жанейро в бухте Сепетиба новое металлургическое предприятие, которое в марте 2009 года должно выйти на годовой объем производства 4,4 млн. т стали. Место строительства было сознательно выбрано исходя из близости железорудных разработок и морских путей. В то же время в Мон Вернон в штате Алабама (США) в 30 милях от мексиканского гольфа и на полпути к самым крупным американским сталеперерабатывающим центрам строится второе предприятие, где заготовки из Бразилии будут подвергаться окончательной прокатке в листы и отделке. Предприятие должно вступить в действие и достичь проектной мощности в 2010 году. Поскольку это строительство признано концерном особо экономически важным, объем инвестиций повышен с 2,3 до 3,1 млрд. €. ThyssenKrupp Steel планирует 40 % продукции поставлять в автомобильную промышленность, остальную продукцию - крупным строительным концернам.

Стратегия других крупных сталепроизводителей мало чем отличается от стратегии концерна ThyssenKrupp Steel. Австралийцы, индийцы, русские и южно-африканцы инвестируют также в строительство металлургических предприятий вблизи сырьевых ресурсов и морских путей, например, в Индии у побережья богатого железной рудой и углем штата Орисса или на западном побережье Австралии, где строятся крупнейшие рудники. Строительство предприятий ведется и в регионах арабских государств побережья Персидского залива, где хотя и отсутствует необходимое сырье, но имеются богатые энергетические ресурсы, что делает энергетические затраты минимальными.

Проф. Амелинг (Ameling) остановился также на трудностях, которые в настоящее время переживает отрасль. Среди проблем, оказывающих отрицательное влияние, президент назвал международный финансовый кризис, ослабление доллара, резко возрастающий экспорт из Китая и, прежде всего, растущие цены на сырье. Китай строит гигантскими темпами новые современные предприятия, сохраняя при этом и старые отсталые предприятия. Это привело к тому, что Китай в течение последних четырех лет превратился из страны, импортирующей около 30 млн. т стали в год, в страну, экспортирующую в 2007 году 50-55 млн. т. Развитие отрасли в Китае не сопровождается необходимыми природоохранными мероприятиями. Только 20 из 800 производителей стали входят в отраслевое объединение International Iron and Steel Institute (IISI). Поэтому выделения двуокиси углерода в атмосферу на тонну произведенной стали в Китае на 30 % выше, чем в Европе или в Японии. В результате на металлургию Китая приходится 51 % выделения двуокиси углерода в мировой металлургической промышленности. Проблемы возникают вследствие выхода китайских производителей на европейские рынки с продукцией по демпинговым ценам. Такую возможность китайские производители имеют в связи с преобладанием государственного сектора в отрасли. Так, в конце октября объединение европейских металлургов Eurofer возбудило перед Еврокомиссией в Брюсселе антидемпинговый иск против ввоза коррозионностойкой холоднокатаной стали из Китая и Тайваня. В результате подобных поставок наносится серьезный ущерб европейским производителям.

Тот факт, что цены на кокс и железную руду более чем удвоились по сравнению с 2003 годом, является большой нагрузкой для металлургической промышленности. Особенно сложна ситуация с железной рудой, т. к. ее добыча сосредоточена, в основном, в двух странах: в Бразилии и Австралии. Монополисты имеют возможность искусственно повышать цены. Эксперты исходят из невозможности в ближайшее время остановить этот рост цен. Дополнительные проблемы для металлургии Германии видит проф. Амелинг (Ameling) в особенно высоких ценах на электроэнергию и газ. По сравнению с другими европейскими государствами различие составляет до 40 %, что затрудняет конкурентоспособность. Энергетики перенесли на стоимость электроэнергии не только расходы на экологический налог, но и стоимость сертификатов, которые государство им бесплатно выдало. Таким образом, «государственная доля» цены на электроэнергию оказывается слишком высокой. Особенно остро ощущают проблему электрометаллургические предприятия. Если с 2013 года стоимость сертификатов будет повышена, это будет означать новое повышение цены на электроэнергию. Металлурги должны пытаться убеждать политиков, что сегодняшняя энергетическая политика Германии ошибочна и что реальное решение энергетической проблемы невозможно без развития ядерной энергетики.

На пленарном заседании были заслушаны также сообщения об основных направлениях развития металлургии и металловедения. Директор института материаловедения при Рур-университете в Бохуме (Ruhr-Universitaet Bochum) проф. Михаил Поль (Michael Pohl) сообщил о новых направлениях разработки современных конструкционных материалов. Семимильные сдвиги в этом направлении стали возможны благодаря созданию центра моделирова-

ния материалов ICAMS (Interdisciplinary Centre for Advanced Materials Simulations), где совместно работают специалисты разных направлений, прежде всего, материаловеды, физики, программисты. Если раньше для разработки новых марок сталей требовались длительные и трудоемкие эксперименты с выплавкой и исследованием различных составов, сейчас используется компьютерное моделирование, сокращающее время исследования не менее чем в десять раз.

Вначале устанавливаются требования по свойствам, которым новый материал должен удовлетворять. С помощью компьютерного моделирования устанавливают, какое легирование и какая микроструктура необходимы для получения заданных свойств. С этой целью используется информация из различных областей - физики, химии, математики и материаловедения. Для того чтобы создать сталь с определенными свойствами, компьютер рассчитывает также, какие изменения в атомарном строении должны быть произведены и как может действовать на материал, скажем, удаление углерода и добавки никеля, марганца и др. элементов. По словам директора института, в распоряжении исследователей при создании новых сталей находятся около 100 элементов Периодической Системы. Надежность компьютерного моделирования составляет в настоящее время около 80 % и постоянно повышается. Результаты, по мнению исследователей, определяются, прежде всего, наличием и надежностью баз данных.

Диапазон исследований института материаловедения при Рур-университете чрезвычайно широк. За 40 лет его существования разработаны вопросы оптимизации прочности и постоянства формы, снижения веса конструкций, повышения хладостойкости, теплостойкости и кислотостойкости. Например, в результате колоссального роста потребления стали и сырья в Китае резко выросли цены на легирующие элементы. По данным экспертов, цена на никель достигала периодически более чем 35000 € за тонну. Сотрудники института нашли с помощью моделирования способ, как при производстве двухфазных нержавеющих сталей снизить содержание никеля с 7 до 0,5 %, не допуская при этом снижения качества. В качестве заменителя никеля использовали такие недорогие элементы как марганец и азот. Работы института позволили также существенно повысить прочность металлокорда для автомобильных шин, что увеличивает продолжительность службы шин в десятки раз. Работы Центра Компьютерного Моделирования финансируются в настоящее время в объеме 24,2 млн. €. Основными источниками финансирования являются крупные концерны: ThyssenKrupp, Salzgitter AG, Robert Bosch AG, Bayer AG. Определенные денежные средства поступают также от правительства земли Nordrhein-Westfallen.

Сталь в тяжелом машиностроении

В докладе д-ра Ганса-Юргена Кайзера (Hans-Juergen Kaiser) с соавторами обобщен опыт ряда предприятий (ThyssenKrupp Steel AG, voestalpine Stahl AG, Ilsenburger Grobblech GmbH, Dillinger Huettenwerk) по производству толстого листа из специальных строительных сталей ответственного назначения. Речь идет о сталях, используемых в судостроении, строительстве, при производстве магистральных газопроводов, а также для специальных назначений.

Группы сталей N-A-XTRA® и XABO®, разработанные ThyssenKrupp Steel AG, поставляемые в термически улучшенном состоянии, проявили себя как идеальный материал для снижения веса тяжелонагруженных стальных конструкций. Стали первой группы, легированные хромом и молибденом, характеризуются пределом текучести до 800 МПа. Во второй группе используют легирование хромом, молибденом, никелем и ванадием, что позволяет повысить предел текучести до 1100 МПа при толщине листов от 3 до 100 мм. Термомеханически обработанные стали с низким содержанием углерода представляют серию PAS. Низкое содержание углерода и легирующих элементов, чистота в отношении содержания вредных примесей и специальные методы прокатки обеспечивают хорошую пластичность в холодном состоянии, свариваемость и вязкость. Листы толщиной до 10 мм режутся из рулонов. Эти стали содержат около 0,07 % С, 0,40-1,50 % Mn, 0,02-0,06 % Nb и иногда 0,045-0,090 % V. Наиболее высокопрочная сталь этой серии (PAS 700) обладает минимальным значением предела текучести 700 МПа, минимальной работой удара 27 Дж при -40 °С, хорошими свойствами для холодной формовки и отличной свариваемостью.

Мелкозернистые закаливаемые специальные конструкционные стали TBL и TBL PLUS сочетают в себе хорошую способность к формообразованию с высоким сопротивлением изнашиванию. Легирование бором позволяет производить упрочнение в воде, растворах полимеров или в масле. Эти стали используют в сельхозмашиностроении, например, для плугов, упаковщиков соломы, для строительных машин, например, для барабанов бетономешалок и др. В сталях первой серии получают твердость до 500 HBW, второй - до 550 HBW. Первая содержит углерода 0,25-0,30 %, марганца 1,10 - 1,30 %; вторая - углерода 0,31- 0,38 %, марганца 1,20-1,50 %. Обе стали содержат 0,0008-0,0045 % бора. В качестве особо износостойких используют стали XAR® с твердостью от 300 до 600 HBW. Листы из этих сталей толщиной от 3 до 100 мм применяют в несущих большую нагрузку конструкциях передвижных подъемных кранов, строительных сооружениях, в шахтном строительстве и др. Стали XAR®300 - XAR® 450 содержат до 0,22 %С, до 0,80 %Si, до1,50 %Mn, до1,30 %Cr, до 0,50 % Mo. Стали XAR® 500, XAR® 550 и XAR® 600 содержат соответственно до 0,28, 0,35 и 0,40 %С и дополнительно легируются до 1,5 % Ni. Сталь XAR® 600 характеризуется пределом текучести не ниже 1750 МПа, пределом прочности не ниже 2200 МПа, относительным удлинением 11 % и работой удара при -20 °С не менее 20 Дж.

При постоянном спросе на энергоносители природный газ приобретает лидирующее положение. Экономически выгодной альтернативой транспортировке природного газа на большие расстояния является его транспортировка в жидком состоянии. Для такой транспортировки и складирования требуются экстремально низкие температуры - до -196 °С. Для этой цели на ThyssenKrupp Steel AG разработана серия никелевых сталей, удовлетворяющих самым высоким требованиям для криогенных материалов. Высоколегированные стали с повышенным содержанием никеля обеспечивают высокую стойкость при низких температурах. В промышленном масштабе выпускаются листы из следующих марок стали: 13MnNi6-3, 12Ni14, X12Ni5, X7Ni9, X8Ni9. Каждая сталь имеет свое назначение и свою область применения. Последняя марка содержит 18 % хрома и 9 % никеля и используется в самых ответственных случаях, например, для перевозки метана.

Основным производителем сталей для магистральных газопроводов в Германии является в настоящее время дочернее предприятие концерна Salzgitter AG - Mannesmannroehren Muelheim GmbH. При этом предприятие специализируется в течение последних десятилетий на производстве термомеханически упрочненной листовой стали. Применение высокопрочных трубных сталей позволяет с одной стороны уменьшить толщину стенки трубы и за счет этого снизить вес конструкции и уменьшить объем сварочных работ, с другой - увеличить производительность газопровода за счет повышения давления. Применение термомеханического упрочнения позволило повысить прочность CMnV- стали от класса Х52 (минимальное значение предела текучести 359 МПа) в горячекатаном и нормализованном состоянии до классов Х60, Х65 и Х70 (минимальное значение предела текучести 483 МПа). Получение класса Х80 стало возможным лишь в результате сочетания термомеханического процесса прокатки CMnNbTi- стали с ускоренным охлаждением. Первый в мире промышленный трубопровод класса Х80 был сдан в эксплуатацию в Германии в 1992 году. Для промышленного применения в настоящее время используются CuCrNiNbTi-сталь, содержащая 0,06 %С и 1,9 %Mn при углеродном эквиваленте 0,20. В результате ускоренного охлаждения получают свободную от мартенсита бейнитную структуру с небольшим количеством феррита.

В середине 90-х годов начали предприниматься дальнейшие шаги для повышения прочности толстолистовой трубной стали. Дело в том, что для участков трубопроводов вблизи насосных станций, где давление превышает 40 бар, прочность сталей типа Х70 и Х80 оказывается недостаточной. Производители труб поставили задачу изготовить и провести полупромышленное опробование труб класса Х100 (минимальное значение предела текучести 690 МПа) с диаметром 28" и толщиной стенки 19,1 мм. Систематические исследования в этом направлении начали проводиться с 1995 года. Уже в 2003 году была выпущена первая опытно-промышленная партия. Была использована CMnVNbTi-композиция с добавками CuNiMo. В связи с необходимостью обеспечения высокой ударной вязкости и хорошей свариваемости содержание углерода ограничивали 0,06 %. Для достижения необходимого уровня качества были использованы особые приемы в производстве стали, прокатке и стратегии охлаждения. Полученная сверхвысокопрочная сталь превосходит ранее производимые марки по уровню всех механических характеристик. При производстве первой промышленной партии в 2006 году получен следующий уровень свойств, значительно превосходящий требования: предел текучести 761 МПа, предел прочности 827 МПа, относительное удлинение 31 %, работа разрушения образца с надрезом 270 Дж, доля вязкого излома при -20 °С 88 % (средние значения). В настоящее время ведутся лабораторные исследования в направлении разработки трубной стали класса Х120. Лабораторные плавки на базе CMnNbVTi-композиции с добавками бора показали результаты, вселяющие надежды на успех.

В докладе д-ра Петера Янсена (Peter Janssen) рассматривалось применение проката и поковок в тяжелом машиностроении. Прокат поставляется как в виде обычных профилей, предусматривающих механообработку, так и в виде специальных профилей. Прокат поставляется как из цементуемых (15MnCr5, 20Cr4), так и из улучшаемых (42CrMo4,37Cr4) сталей. Обычно поставляется металл, полученный конвертерной выплавкой или с помощью вторичной металлургии. Металл, как правило, очищается от водорода. После прокатки проводится термическая обработка, поверхностный и ультразвуковой контроль.

Большая часть заготовок изделий тяжелого машиностроения изготавливается ковкой. Для изделий общего назначения используют обычные улучшаемые, цементуемые и поверхностно закаливаемые стали. Например, для изготовления поршней гидравлических систем строительных машин применяют стали марок 30CrMoV9, 15CrNi6, 20MnCr5. Для крупных валов общего назначения (например, массой 45 т) применяют улучшаемую сталь 40CrMnMo7. Особенно важным является производство поковок для энергомашиностроения. Для работы при температурах до 600 °С применяют ферритные или феррито-мартенситные стали. Для условий среднего и высокого давления пара при температуре 530-550 °С используют стали 28CrMoNiV4-9 или 30CrMoNiV5-11. Для колец и дисков газовых турбин, работающих при 580-600 °С, применяют сталь X19CrMoVNb11-1, а для крупных валов, работающих при аналогичных условиях - сталь X21CrMoV12-1. Для турбинного оборудования, работающего при температурах 610-650 °С, применяют аустенитные стали X8CrNiNb16-13, X8CrNiMoNb16-16, X6NiCrTiMo26-15.

Отдельно сообщалось о развитии материалов для насадочных колец роторов турбин. Насадочное кольцо является весьма нагруженной деталью, т. к. оно должно предохранять обмотку ротора от действующих центробежных сил. Материал должен характеризоваться высокими механическими свойствами и быть немагнитным. Последнее

требование связано с тем, что при вращении ферромагнитного материала в магнитном поле в нем возникали бы вихревые токи, что вело бы к потере мощности и дополнительным термическим напряжениям между головкой и кольцом. В связи с этим единственным вариантом решения проблемы является применение аустенитных сталей специального состава при использовании специальных технологий производства.

С 1954 года в течение примерно трех десятилетий для производства колец применяли преимущественно сталь Р750, содержащую 0,53 %C, 0,80 %C, 18 %Mn, 4,5 %Cr, 0,10 %V, 0,10 %N. Свойства этой стали можно было изменять посредством варьирования параметрами основных технологических процессов: ковки, релаксационного отжига, холодной раздачи. Основным недостатком этой стали была склонность к коррозии под напряжением, что резко осложняло условия эксплуатации. С 1975 года начались работы по созданию стали Р900, которая по сравнению с предыдущей характеризовалась более высокими механическими свойствами и более высоким сопротивлением коррозии под напряжением. С 1990 года эта сталь используется повсеместно. Основным фактором, способствующим улучшению качества, является повышение содержания растворенного азота. Химический состав стали: С < 0,12 %, Si = 0,30 %, Mn = 18,50 %, N = 0,50 %. При комнатной температуре достигается значение предела текучести 1350 МПа. Однако уже сейчас дискутируется вопрос о повышении рабочих температур турбины от 100 до 130°С и выше. Для этой цели необходима более высокопрочная сталь, которую удалось получить в результате совершенствования технологии выплавки с использованием давления, что позволяет еще более увеличить содержание растворенного азота (до 1 % при давлении 40 бар). Сталь Р2000 содержит <0,10 %C, <1,00 %Si, 14,00 %Mn, 18,00 %Cr, 3,00 %Mo, 0,85 % N. Предел текучести при комнатной температуре составляет 1570 МПа, при температуре 130 °С - 1350 МПа, а при температуре 150°С - 1300 МПа. Сталь Р2000 начала уже поступать на рынок.

Д-р Йорг Рольман (Joerg Rollmann) рассказал в своем докладе о подшипниках качения для крупногабаритных машин. Основным производителем крупных подшипников является концерн Rothe Erde, входящий в объединение ThyssenKrupp, основная квартира которого находится в Германии (Дортмунд). Этот концерн объединяет 16 производственных товариществ и 20 отдельных предприятий в 12 странах в т.ч. Великобритании, Италии, Испании, США, Бразилии, Японии и Китае. Объем производства концерна составляет около 930 млн. €, в т.ч. 650 млн. € за границей. В концерне занято 6400 сотрудников, из них только 1900 в Германии. Концерн производит радиальные и радиально-упорные шариковые и роликовые подшипники диаметром от 200 до 8000 мм в закрытом и до 18000 мм в сегментированном исполнении для крупных экскаваторов, кораблей, буровых машин для тоннелестроения, железнодорожных и башенных кранов, разводных мостов и ветряных электрогенераторов. Структурированные элементы, производимые концерном, используются также в авиации и в космической технике. Концерн является также мировым производителем бесшовных металлических колец из немагнитных материалов, поворотных столов и конструкционных элементов.

Основной материал колец - высоколегированная хромомолибденовая сталь. Производство и контроль осуществляются по DIN 17200. Для некоторых случаев используются специальные высоколегированные хладостойкие стали, устойчивые при низких температурах. Шарики производят в соответствии с DIN 5401, ролики - по DIN 5402 из закаливаемых шарикоподшипниковых сталей. Зубчатые сегменты подвергаются поверхностной закалке, главным образом, с охватом впадины, чтобы не допустить резкого перехода к незакаленному металлу. При производстве подшипников для некоторых целей, например, для гидравлических экскаваторов или ветряных электрогенераторов, производится легкое предварительное напряжение конструкции.

Христиан Френцель (Christian Frenzel) рассказал в своем докладе о производстве крупных машин для туннелестроения. Ведущей фирмой по производству таких машин является концерн Herrenknecht AG, руководство которого расположено в г. Шванау (Schwanau), Германия. Этот концерн является ведущим в своей отрасли и поставляет продукцию во многие страны мира, включая Швейцарию, США, Россию и Китай. Благодаря концерну за последние 30 лет произошло существенное совершенствование технологических процессов в туннелестроении, причем концерн проектирует и производит оборудование дифференцированно для различных геологических условий. Сейчас оборудование фирмы задействовано, например, на строительстве самого большого в мире туннеля, который пролегает сквозь толщу горных пород массива Сен-Готард, строительство двух веток которого длиной по 57 км каждая должно быть завершено в 2015 году. Машины, производимые фирмой, поражают своей грандиозностью. Самая большая из них имеет длину 440 м и больше напоминает завод, чем простой бур. В обычных геологических условиях туннелепроходческая машина способна одновременно вырубать горную породу, транспортировать вырубленные осколки с помощью ленточных транспортеров и устанавливать бетонные плиты (тюбинги) для облицовки стен тоннеля, а также передавать непрерывный поток данных о местоположении машины и предстоящих условиях работы.

В начале 2007 года между компанией «Метрострой» (Киев) и фирмой Herrenknecht AG подписан договор на поставку туннелепроходческого комплекса НК стоимостью 7 млн. € для продолжения строительства метро на Куреневско-Красноармейской линии от станции Лыбидска в сторону Теремков. Уже через 9 месяцев после подписания договора комплекс был изготовлен. «Метрострой» намерен привлечь специалистов Herrenknecht AG для монтажа и запуска комплекса непосредственно на месте его работы. Запуск комплекса планируется в декабре 2007 года.

Д-р - инж. Хольгер Либервирт (Holger Lieberwirth) рассказал об опыте фирмы TAKRAF GmbH по производству техники для открытых горных разработок. Фирма производит различное оборудование для технологической цепи добыча - транспортировка - отсыпка в отвал. Для непрерывной разработки минералов производят роторные и многочерпаковые цепные экскаваторы. Компактные роторные экскаваторы имеют производительность до 8000 м1/ час, высота разработки - до 23 м. Большой роторный экскаватор имеет производительность до 28000 м1/час при высоте разработки до 50 м. Многочерпаковые цепные экскаваторы являются типичными экскаваторами нижнего черпания и поставляют пригодный для конвейеров материал. TAKRAF поставляет как многочерпаковые цепные экскаваторы на гусеницах, которые работают в режиме радиальной разработки (блочный режим), так и экскаваторы на рельсовом ходу, работающие в режиме фронтальной разработки (на уступах). Производительность - до 10000 м1/час, глубина черпания - до 40 м.

Конвейерные отвалообразователи перенимают транспортируемый материал с конвейера-перегружателя и отсыпают его в отвал верхнего или нижнего уровней. Производительность - до 30000 м1/час, вылет разгрузочной стрелы - до 100 м. Установки для поточного отвалообразования транспортируют породу, находящуюся над добываемым материалом, напрямую поверх участка добычи минералов непосредственно в отвал. Они могут изготовляться в виде забойного перегружателя (неповоротного) или в виде отвалообразователя (поворотного). При этом гусеницы стоят только на разрабатываемой стороне. Производительность - до 20000 м1/час, вылет разгрузочной стрелы - до 225 м. Транспортно-отвальные мосты изготовляются в виде мостов для непосредственной отсыпки в отвал на гусеничном или рельсовом ходу. При этом одна группа ходовой части стоит на стороне разработки, а другая -на стороне отсыпки в отвал. Производительность - до 36000 м1/час, пролет - до 285 м, общая длина - до 652 м.

Европейская платформа металлургической промышленности

Европейская платформа металлургической промышленности (the European Steel Technology Platform - ESTEP) имеет целью поддержку европейской металлургической промышленности в ее стремлении обеспечить себе надежное лидирующее положение в отрасли. Необходимость создания такой структуры связана с особой ролью, которую металлургическое производство играет в современной экономике. Годовое производство стали в странах ЕС составляет около 184 млн. т, что обеспечивает прямую занятость 350000 граждан Евросоюза. Металлургическая промышленность, однако, является источником миллионов других рабочих мест во многих металлообрабатывающих отраслях. Например, только строительная промышленность и автомобилестроение обеспечивают более 1300000 рабочих мест. Поэтому задача поддержания активной и конкурентоспособной металлургической отрасли является для ЕС одной из приоритетных.

Обсуждение стратегии ESTEP явилось предметом второй части заседания форума. Основные принципы этой стратегии были изложены в докладе генерального секретаря организации д-ра Жан-Клод Шарбонье (Jean-Claude Charbonnier). Созданная в 2004 году Европейская платформа металлургической промышленности объединяет все металлургические предприятия, исследовательские центры, университеты, Европейскую Комиссию, а также государственные учреждения государств - членов ЕС и профсоюзы. Создание ESTEP является ответом на вызовы, связанные с воздействием глобализации, развитием экономики развивающихся стран Азии и Южной Америки, экологическими ограничениями. 7 июля 2005 года было одобрено создание на базе ESTEP стратегической программы исследований (strategic research agenda - SRA). В рамках SRA объединяются и координируются все региональные, национальные и межгосударственные программы. Исследования финансируются из различных источников, в т.ч. из специального фонда, созданного европейским Угольным и Металлургическим Сообществом.

Одним из основных разделов SRA является Европейская платформа передовых материалов и технологий (European material and technology Platform - EuMaT), о которой рассказал в своем докладе д-р Клаус Шнайдер (Klaus Schneider). В рамках EuMaT изучаются и анализируются все компоненты, связанные с материалами: их разработка, изготовление, испытания, наблюдение за поведением на протяжении всего жизненного цикла, рециркуляция. В работу EuMaT вовлечены: промышленность (большой, средний и малый сектор, охватывающие целую цепь производства и поставки, включая поставщиков и потребительские отрасли), общественные власти (регулирующие, финансирующие и лицензионные агентства), академическое сообщество (в сфере образования и исследования), консорциумы от других проектов ЕС, финансовое сообщество (частные банки, включая EIB, европейский инвестиционный фонд EIF, капитал предприятий и т.д.), гражданское сообщество, включая пользователей и потребителей. Общий объем инвестиций составляет более 17 млрд. €. Главная цель EuMaT состоит в том, чтобы обеспечить идентификацию потребностей и установление приоритетов в области передовых материалов и технологий. Кроме того, EuMaT занимается вопросами междисциплинарного образования и обучения, а также социальными аспектами промышленного развития (например, потенциальным воздействием на здравоохранение, экологию и т.д.). EuMaT открыт для всех заинтересованных новых членов, принимающих его цели, принципы и устав.

Основные задачи современного инженерного материаловедения относятся к разработке и развитию следующих групп материалов:

- наноструктурные материалы (нано-порошки): керамические материалы и интерметаллические сплавы;

- волокнистые композиты; материалы на основе карбида кремния;

- мультиматериальные (гибридные) системы: металлопласты, металлокерамика, составные материалы;

- материалы с функционально заданным градиентом состава или структуры (FGM);

- тонкие / толстые пленки и покрытия; магнитные пленки, термические протекторы, коррозионная защита;

- высокотемпературные материалы: теплопроводные материалы, материалы, устойчивые против ползучести и высокотемпературного окисления, композиты и системы с покрытиями;

- высокопрочные и коррозионностойкие материалы: материалы для мостов, морских судов и прессового оборудования;

- самопассивирующиеся материалы;

- радиационностойкие материалы;

- биоматериалы (металлические и керамические имплантанты, в т.ч. FGM);

- бытовые материалы (антибактериальные, изотермические, инженерные полимеры, мягкие материалы);

- материалы для микроустройств: магнитные тонкие пленки, датчики, материалы для сохранения памяти -GaN, GaAlN;

- криогенные, водородоудерживающие материалы: (CeLa)-(NiCoCuFe), квазикристаллы (Ti-V-Zr-Ni);

- каталитические материалы для новых систем горения (альтернативные виды топлива, микрокамеры сгорания и т.д.).

Другими задачами, поставленными в программе, являются:

- моделирование передовых материалов, их свойств и функционального поведения;

- разработка технологических процессов изготовления и обработки новых материалов с заданными структурой и свойствами, включая процессы формирования изделия, сварки, пайки, осаждения, термической обработки;

- разработка передовых методов испытаний материалов с учетом реальных условий эксплуатации;

- преднормативная работа и стандартизация;

- распространение информации: публикации, конференции, международное сотрудничество.

Современные технологии формообразования

В совместном докладе специалистов фирм Arcelor Mittal Poland (Катовице, Польша) и Siemens VAI (Линц, Австрия) представлены описание технологии и оборудования, а также результаты пуска в эксплуатацию нового и, как утверждают авторы, самого современного стана 2250 горячей прокатки тонких полос, спроектированного и поставленного «под ключ» австрийским подразделением «Технологии для металлургии» (МТ) концерна Siemens (бывшая VOEST-Alpine Industrieanlagenbau GmbH) по заказу крупнейшего мирового производителя стали Arcelor Mittal Group для завода «Nova Huta» в Кракове (Польша). Стоимость проекта - 270 млн. евро.

На площадке остановленного в 2002 г. старого широкополосного стана в 2005 г. началось строительство нового стана, а в конце июня 2007 г. был выпущен первый рулон - 23 месяца спустя после подписания контракта, что на месяц раньше запланированной даты.

Помимо технологического оборудования, полного электропакета, приводов и систем автоматизации проект включал строительные работы, вальцешлифовальную мастерскую и вспомогательные агрегаты - в том числе станцию водоподготовки. Siemens также провел обучение эксплуатационного и технического персонала заказчика и горячий пуск мощностей.

Непрерывнолитые слябы после подогрева в методической печи и удаления печной окалины поступают в реверсивную черновую группу, где редуцируются по ширине и толщине. Полученный раскат транспортируется по промежуточному рольгангу, оборудованному теплоизолирующей системой для выравнивания температуры раската по толщине, уменьшения потерь тепла и расхода энергии при прокатке в чистовой группе, к установке гидросбива вторичной окалины. В непрерывной чистовой группе раскат обжимают до нужной толщины, а полученная полоса после регулируемого охлаждения на отводящем рольганге сматывается двумя моталками (рис. 1).

Рис. 1. Новый широкополосный стан 2250 завода в Кракове

Технологическое оборудование фирмы Siemens VAI включает проходную нагревательную печь, эджер и реверсивную черновую клеть кварто с гидравлическими устройствами установки валков, термозащитные экраны Encopanel и обрезные ножницы. Шестиклетевая чистовая группа оснащена бутылочными рабочими валками SmartCrown, которые обеспечивают широкий диапазон регулировки профиля и плоскостности полос. Участок ламинарного охлаждения с быстро переключаемыми форсунками SmartCooler в зоне тонкой настройки позволяет точно контролировать процесс охлаждения - основная предпосылка для изготовления специальных марок стали. Две высокопроизводительные моталки типа PowerCoiler, имеющие по 4 ролика каждая, обеспечивают надежную смотку высокопрочных сталей.

Проектный сортамент стана состоит из следующих марок сталей: конструкционные (structural steel), трубные Х70, Х80 по классификации американского института нефти API, двухфазные (dual phase - DP) и ПНП-стали (transformation induced plasticity - TRIP), низколегированные высокопрочные для глубокой вытяжки (high strength, low alloy - HSLA), кремниевые электротехнические нетекстурированные и текстурированные ( grain non-oriented - GNO, grain oriented -GO). Проектная производительность нового стана 4,8 млн.т/год полос толщиной от 1,2 до 25,4 мм. Максимальный вес рулона составляет 35 т, а предельная ширина полосы - 2100 мм. Первая очередь - 2,4 млн. т/год листовой продукции для автостроения.

Вот краткая характеристика оборудования стана. Нагревательная печь с шагающими балками производительностью 450 т/час может подогревать слябы массой до 35 т, толщиной 220-250 мм, шириной 700-2100 мм и длиной 6-12 м от 1170 °С до 1250 °С. Установки гидросбива печной окалины (одна в работе, вторая в резерве) работают с давлением воды 200 бар и расходуют 580 м3/час. Эджер оборудован гидравлической системой контроля ширины сляба и вертикальными калиброванными валками с длиной бочки 660 мм, приводимыми двумя двигателями мощностью по 1500 квт каждый. Максимальные сила и момент прокатки равны соответственно 7000 кН и 1160 кНм, скорость прокатки 0-6 м/с, раствор валков 700-2250 мм, максимальное редуцирование ширины сляба с помощью гидравлического нажимного устройства - 100 мм. Реверсивная черновая клеть кварто (рис. 2) с валками диаметром 1250 мм (рабочие) и 1600 мм (опорные) и длиной бочки 2250 мм, с допустимыми силой прокатки - 50000 кН и моментом прокатки - 4200 кНм приводится двумя электродвигателями с номинальной скоростью 60 об/мин и мощностью по 8000 квт каждый. Максимальная скорость прокатки - 6,5 м/с. Гидравлическое нажимное устройство расположено в нижней поперечине рабочей клети.

На промежуточном рольганге длиной 72 м установлена система отражающих экранов Encopanel из 16 модулей, рассчитанная на теплоизоляцию раскатов толщиной 30-55 мм, поступающих из черновой группы. Барабанные ножницы предназначены для обрезки переднего конца раскатов сечением до 55x2100 мм2 из стали Х-80 с усилием 17000 кН и крутящим моментом 6300 кНм на скорости до1,6 м/с. На каждом барабане диаметром 1140 мм и длиной 2250 мм установлены по два ножа. Установка гидравлического удаления вторичной окалины с поверхности раската имеет по две форсунки, установленные над и под раскатом и работающие с давлением и расходом воды соответственно 200 бар и 362 м3/час.

Непрерывная чистовая группа состоит из 6 клетей кварто с рабочими валками 835(735) x2500 мм (клети 1-4) и 730(650)г2500 мм (клети 5 и 6) и опорными валками 1600(1440) Г2250 мм. Максимальная сила прокатки 45000 кН (клети 1-4) и 40000 кН (клети 5 и 6). Привод валков индивидуальный от двигателей мощностью 10 мвт (клети 1-4) и 8,5 мвт (клети 5 и 6). Скорость прокатки - до 20,4 м/с. Клети 2 и 3 оборудованы системой технологической смазки, улучшающей качество поверхности раската и уменьшающей требуемую для обжатия раската силу прокатки. Рабочие валки на входе полосы смазываются смесью «масло-вода» с помощью двух форсунок, а на выходе оставшаяся на валках эмульсия удаляется специальными щетками.

Для управления профилем валков, поперечной разнотолщин-ностью и плоскостностью раската в чистовой группе все рабочие клети оснащены гидросистемами Smart Crown изгиба рабочих валков и их взаимного осевого смещения (рис. 3, а). Подушки рабочих валков распираются 8 гидроцилиндрами

(давление масла 290 бар) с силой 2000/1800 кН на одну шейку валка. Осевой сдвиг специально спрофилированных рабочих валков (рис. 3, б) осуществляется 4 гидроцилиндрами на величину +/-125 мм. Для регулирования толщины полосы все клети чистовой группы оснащены системой HAGC (Hydraulic Automatic Gauge Control) фирмы Rexroth, состоящей из гидроцилиндров с ходом 290 мм и диаметром 1150 мм (клети 1-4) и 1050 мм (клети 5 и 6), работающих при давлении масла 290 бар. Зазор между валками поддерживается постоянным с помощью электронной системы Rexroth-Mehrachs-Motioncontrol-MAC-8.

На отводящем рольганге установлена ламинарная система контролируемого охлаждения полосы QuickSwitch, состоящая из 82 секций общей длиной 112,5 м, работающая с давлением охлаждающей воды 0,7 бар и расходом 19174 м3/час. Прокатанные и охлажденные полосы сматываются двумя 4-х-роликовыми моталками (рис. 4) с диаметрами свертывающих роликов 400 мм и барабана - 762/721 мм. Мощность привода барабана -120 квт, максимальный диаметр рулона - 2200 мм. На участке инспекции от каждого рулона отбираются пробы для контроля механических свойств прокатанных полос. Станция контроля спроектирована для следующих групп сталей: трубные стали Х70, Х80, автомобильные стали DP, TRIP, кремниевые стали GNO, GO, нержавеющие стали. Управ -ление, контроль и оптимизация всех важнейших параметров технологии и оборудования стана осуществляется специализированной компьютерной системой Siemens, базирующейся на моделировании распределения обжатий между клетями, деформации, износа и термического расширения валков (рис. 5), профиля и плоскостности полосы, ее принудительного охлаждения на отводящем рольганге.

По сообщению фирмы SMS DEMAG она получила от Магнитогорского металлургического комбината (ММК) самый крупный за всю историю фирмы миллиардный заказ на поставку оборудования для производства толстых листов и холоднокатаных полос. В конкурсе также участвовали несколько ведущих мировых машиностроительных компаний: DANIELI, НКМЗ, SIEMENS-VAI, и фирмы-производители печного оборудования LOI, и TECINT. Подписано два контракта. Первый контракт предусматривает комплексную поставку оборудования для строительства толстолистового стана 5000 и слябовой машины непрерывного литья заготовок (МНЛЗ). Производительность толстолистового стана 5000 составит около 1,5 млн. тонн/год, в том числе порядка 0,35 млн. тонн/год термически обработанного листа. Практически все поставляемое оборудование не имеет аналогов и может характеризоваться только словом «уникальное». Срок реализации проекта составит около 32 месяцев с запуском в работу всего ком -плекса в середине 2009 года.

Часть заказа массой 445 т размещена на заводе корпорации Уралмаш, который изготовит подъемно-поворотный стенд для МНЛЗ, включающий два разливочных ковша емкостью 320-350 тонн жидкой стали. Главные приводы

Рис. 3. Схема (а) и гидравлический блок (б) гидросистемы изгиба и сдвига

рабочих валков

Aprons Mandrel

Рис. 4. Моталка

вертикальных и горизонтальных валков клети 5000 мощностью соответственно 2г1500 квт и 2х12000 квт, а также 1500 рольгангов с приводами изготовит саксонская фирма VEM Sachsenwerk (Wernigerode).

Высокопроизводительная МНЛЗ рассчитана на литье высококачественных слябов сечением до 300х2700мм2 со скоростью до 2 м/с и включает гидравлическую систему резонансных колебаний (Resonanzoszillation) кристаллизатора с регулируемой частотой, амплитудой и формой колебаний с одновременным непрерывным измерением сил трения между металлом и кристаллизатором для получения качественной поверхности непрерыв-нолитого сляба.

Кроме того, установка оснащена системами:

- автоматического слежения за параметрами технологии и оборудования (Mold Monitoring System - MMS);

- двухкомпонентного охлаждения (Zweistoffkuehlung);

- гидравлически устанавливаемых сегментов кристаллизатора (Cyberlink®-Segmenten) по Soft Reduction - технологии, которые самостоятельно определяют положение жидкой сердцевины раз- Рис. 5. Расчетная модель деформации валков и ливаемого сляба; а также технологическими пакетами: полосы

- раннего обнаружения прорыва застывшей корочки непрерывнолитого сляба (Durchbruchfrueherkennung - DPS);

- Dynamic Soft Reduction для снижения осевой ликвации (Kernseigerung);

- динамической моделью охлаждения кристаллизатора (DSC).

В состав оборудования стана 5000 входит полный комплект механизмов и устройств для прокатки и обработки толстых листов от загрузочных устройств нагревательных печей до уборочных устройств на складе готовой продукции, включая две нагревательные печи, реверсивную прокатную клеть кварто с вертикальными валками, линию термообработки, вальцетокарную мастерскую. «Сердцем» толстолистового стана будет являться уникальная прокатная клеть с максимальной силой прокатки порядка 120 мН. Станины прокатной клети по условиям изготовления и транспортировки будет составными, из нескольких крупных частей, соединяемых при монтаже болтами. Подшипники опорных валков опираются на подшипники жидкостного трения повышенной грузоподъемности конструкции Morgoil KLX с современной уплотнительной системой. Рабочие валки выполнены бутылочной формы с возможностью их гидроизгиба и осевой сдвижки по т. н. технологии CVC plus (Continuous Variable Crown). Машина горячей правки листов с силой правки 44000 кН не имеет аналогов в мире и позволяет править листы в потоке за один пропуск. Система охлаждения высокопрочных раскатов выполнена комбинированной, состоящей из машины предварительной правки с ламинарным и капельным охлаждением. Машина холодной правки может работать в 5-роликовом или 9-роликовом режиме.

Организация работы данного комплекса на ОАО ММК позволит производить высокорентабельный толстолистовой прокат шириной до 4850 мм классов прочности до Х100-Х120 для нефтегазовой отрасли, судо- мосто- и машиностроения. Указанная продукция наиболее востребована у производителей труб большого диаметра.

Второй контракт предусматривает поставку фирмой SMS Mevac комплекса внепечной обработки стали производительностью 2 млн.т/г и поставку фирмой SMS Demag комплекса непрерывного стана холодной прокатки. Комплекс обеспечит серийную разливку стали на МНЛЗ для толстолистового стана 5000 и для высококачественного тонкого листа для внешних деталей автомобилей, бытовой техники и строительной отрасли; расширит марочный сортамент и возможности обработки стали в кислородно-конвертерном цехе по десульфурации и глубокому обезуглероживанию обрабатываемого металла; увеличит объемы производства вакуумированного металла. В объем поставки входят агрегат ковш-печь (Pfannenofen) с двумя обслуживающими стендами, установка Duplex-RH-Top и стенд для скачивания шлака.

В состав оборудования нового цеха холодной прокатки войдут: непрерывная травильная линия турбулентного травления в соляной кислоте, совмещенная с 5-ти клетьевым станом тандем холодной прокатки производительностью 2,1 млн. т /год, каждая из клетей которого допускает силу прокатки 35 мН и оснащена системой CVC plus регулирования толщины и плоскостности полос; агрегат непрерывного горячего цинкования производительностью 450 тыс. т / год; комбинированный агрегат непрерывного отжига/горячего цинкования производительностью 650 тыс. т / год; вальцешлифовальное отделение с установками шлифования и насечки рабочих валков; агрегат инспекции и продольного роспуска полосы; упаковочные линии для обработки нагартованных и оцинкованных рулонов. Сортамент производимой продукции: холоднокатаный лист в рулонах массой до 43,5 т толщиной полосы 0,28-3 мм и шириной 850-1880 мм. На реализацию проекта отведено 36 месяцев. Таким образом, в июле 2010 г. новый цех холодной прокатки должен войти в строй.

Борьба за талантливые кадры

Интересное сообщение сделал проф. Бруно Браун (Bruno Braun), президент одного из крупнейших научно-технических союзов Европы - союза инженеров Германии (Verein Deutscher Ingenieure - VDI), объединяющего 130 тыс. инженеров, в том числе 20 % студентов и молодежи. По его мнению, инженеры играют ведущую роль и являются важным элементом в планировании и реализации проектов во всех отраслях промышленности, в первую очередь -в металлургии. Пример Рурской области, где сосредоточена большая часть угольной и металлургической промышленности Германии, свидетельствует о таком ренессансе отрасли, о котором еще 10 лет назад нельзя было и мечтать. И это в условиях все возрастающих требований к качеству сырья и охране окружающей среды, которые и приходится решать инженерам. По точному определению проф. Брауна «инженеры являются ключом прогресса и успеха предприятия, в особенности, когда идет речь о разработках новой продукции». Их роль в исследованиях, инновациях, технологии и улучшении качества продукции неоценима.

В то же время имеет место дефицит квалифицированных кадров в развивающихся отраслях. По данным VDI и кельнского института немецкой экономики в прошлом году в стране остались вакантными 48 000 инженерных должностей, что привело к производственным потерям в размере 3,5 млрд. евро. И это несмотря на то, что годовой заработок начинающего инженера, по словам проф. Брауна, уже сегодня достигает 47 000 евро, а специалиста со стажем - до 80 000 евро. Металлургия, машиностроение и автомобильная промышленность особенно болезненно ощущают недостаток инженерных кадров. В этой связи VDI выступил с инициативой «Sachen machen - делать реальное», в которой приняли участие более 100 партнеров промышленности и науки. Они кооперируются со школами и университетами, чтобы разрабатывать «ноу-хау» и новые материалы. Причины сложившейся ситуации VDI видит в плохом преподавании технических дисциплин в школах. «Мы должны прививать молодым людям восхищение техникой и гордость за вклад немецких инженеров в немецкую и мировую науку и экономику. Автомобиль и компьютер, дизельный мотор и телевизор, mp3- плейер и лампа накаливания - вот образцы немецкого инженерного искусства», - уверен проф. Браун.

Германия нуждается не только в притоке инженеров вообще, но и в особенности инженеров-женщин. Женщины составляют 20 % всех студентов, а инженеров-женщин вдвое меньше - всего 10 %. И это очень плохо, поскольку женщины также могут овладеть инженерной профессией, просто они имеют другой подход к решению инженерных задач, нежели мужчины. «Мы нуждаемся в женских кадрах не для того, чтобы улучшить статистику -говорит Браун, - а для того, чтобы они дали нам такие результаты, которые могут дать только женщины». «Промышленность должна открыть перед женщинами профессиональную перспективу в инженерной карьере. С помощью неполного рабочего дня, помощи в воспитании детей и при вхождении в профессию после рождения ребенка, а также отпусков для мужчин по уходу за детьми мы можем этого достичь», - уверен профессор Браун.

Возникший в последние годы количественный и качественный прогресс металлургической промышленности обострил кадровые проблемы в отрасли. По оценкам руководителя отделения рабочей и социальной политики народнохозяйственного объединения «Сталь» Мартина Кункеля (Martin Kunkel) отрасли катастрофически не хватает инженерных кадров. В течение последующих двух лет отрасли потребуется около 1200 новых инженерных работников, но фактически в ее распоряжении окажется не более половины. Германские университеты выпускают ежегодно около 200 специалистов в области металлургии и материаловедения, что в настоящее время абсолютно не покрывает потребности отрасли. Кроме того, металлургическим фирмам нужны также машиностроители, физики, электротехники и информатики.

Нынешняя ситуация с кадрами сложилась в германской металлургии в связи с двумя обстоятельствами. Во-первых, это гигантский рост отрасли в последние годы. Во-вторых, тот факт, что еще недавно отрасль была убы -точной и зависела от государственных инвестиций, привел к тому, что она в течение ряда лет не пополнялась новыми кадрами. В связи с этим предстоит в ближайшие годы уход из отрасли около 10 % сотрудников по возрасту. Отсюда, по заключению Кункеля, металлургическая отрасль может сегодня предоставить молодым сотрудникам такие шансы для их карьерного роста, как ни одна другая. Как свидетельствует руководитель учебного центра ThyssenKrupp Steel AG Рудольф Карл Майлер (Rudolf Carl Meiler), предприятию в ближайшие годы будет не хватать квалифицированных кадров, главным образом, в возрасте от 30 до 40 лет. В настоящее время на предприятии являются вакантными около 100 инженерных должностей. Число обучающихся рабочим профессиям будет увеличиваться от 325 в год в настоящее время до 370 в последующие годы.

ThyssenKrupp Steel AG, как сообщил председатель правления концерна в Дуйсбурге проф. д-р Карл-Ульрих Келер (Karl-Ulrich Koehler), осуществляет специальную стратегию кадрового маркетинга в средних и высших школах. Было установлено, что такие общепринятые акции как объявления в печати или даже участие в защитах диссертаций оказываются малоуспешными для подбора кадров. Решающее значение имеет установление личных контактов не только со студентами высших учебных заведений, но и со школьниками. Фирмы имеют возможность рекомендовать некоторым студентам стипендии и таким образом привлекать к себе внимание большего числа студентов. Аналогичную работу со школьниками проводят университеты. Сотрудница технического университета во Фрайбурге (Freiburg) Гизела Нетхер (Gisela Naether) утверждает даже, что задача университета состоит в том, чтобы «сначала изучать школьников, а затем уже промышленные материалы и технологии». Не только отдельные

предприятия и университеты налаживают тесные контакты со школами. Даже «Сталь-центр» в Дюссельдорфе постоянно работает с подшефной гимназией - гимназией Гете. Интересно, что многие университеты Германии работают также в рамках проекта «Университет для школьников» (SchuelerUni), дающего возможность школьникам старших классов посещать университетские занятия и сдавать наряду со студентами экзамены. Это способствует более ранней профессиональной ориентации. В настоящее время рассматривается вопрос о создании общегерманской общественной организации в поддержку школьников, участвующих в этом проекте.

Иногда в выработке профессиональной ориентировки школьников помогает опыт родителей. Один из студентов, Христиан Оверхаген (Christian Overhagen), рассказал, что интерес к материаловедению в нем пробудил отец, который работает в области контроля качества материалов на одном из автомобильных предприятий. Основными предпосылками для успешной учебы он считает трудолюбие и интерес к естественным наукам. Выполнение многочисленных заданий по физике и математике помогло ему лучше увидеть перспективы инженерного дела и, в частности, теории процессов формообразования.

В связи с развитием инноваций в металлургии требуется все больше молодых научных работников. Металлурги и материаловеды в высших технических школах и университетах, в частности, в Аахене, Клаустале, Дуйсбурге и Фрайберге активно занимаются изысканием новых материалов. При этом металлургия перестает быть чисто мужской отраслью. Докторантка института металлургии при Высшей технической школе в Аахене Корина Томсер (Corina Thomser) рассказала, что, когда она в возрасте 23 лет защитила диплом инженера, ей было достаточно сложно найти работу в промышленности. Сейчас она занята в проекте по разработке новых высокопрочных штампуемых сталей для автомобильной промышленности. Работа проводится не только в лаборатории, но и в промышленных цехах. По окончании своих исследований она считает работу в металлургической промышленности для себя вполне приемлемой.

Представитель ArcelorMittal, руководитель кадровой службы в Люксембурге Паскаль Ксхонекс (Pascal Xhonneux) рассказал о некоторых принципах кадровой политики концерна. Поскольку ArcelorMittal является международным концерном и имеет предприятия во многих странах мира, особое внимание уделяется подготовке кадров на местах, например, в Казахстане, Румынии и др. Разработана специальная методология планирования людских ресурсов, где наряду со специальной подготовкой предусмотрена общая методологическая подготовка в области теории познания и теории руководства. С этой целью введены курсы «Развитие и понимание процесса познания», «Развитие способностей к руководству». Для лиц с высшим инженерным образованием организуются дополнительно корпоративные университеты управления и менеджмента, где теоретическое обучение сочетается с практикой. Наряду с вопросами управления уделяется также большое внимание охране труда и экологии, а также организации здравоохранения.

Ректор высшей инженерной школы в Аахене проф. д-р Буркхард Раухут (Burkhard Rauhut) остановился на вопросе, какое подрастающее поколение нужно сейчас стране. Он обратил внимание на то, что около 80 % выпускников высших школ и университетов получают работу на мелких и средних предприятиях, где приходится решать разнородные комплексные задачи. Поэтому основная задача высшей школы - научить студента самостоятельно получать и расширять знания. Опыт показывает, что молодому специалисту всегда требуется определенное время на «врабатывание». Переход от учебы к профессиональной деятельности является сложным процессом, к которому высшая школа тоже должна готовить своих студентов. Как и в предыдущих докладах, отмечалась необходимость развития влечения к технике у учащихся школ. Докладчик предложил также укреплять международное сотрудничество высших учебных заведений с учетом возможности «рекрутирования» студентов и специалистов в Германию. Это особенно важно, поскольку по сравнению с другими странами, например, США, Германия не является сейчас особо привлекательной страной для высококвалифицированных специалистов. Примером успешного «рекрутирования» является деятельность исследовательского металлургического института Макса Планка. В этом институте иностранцы составляют 60 % от общего числа научных работников. Без их активного участия невозможны были бы достигнутые институтом научные достижения.

С другой стороны в Германии обучается большое число иностранных студентов. Так, в техническом университете в Клаустале обучается непропорционально большое количество китайских студентов. Эта ситуация сложилась исторически, поскольку нынешний министр науки КНР Ван Ганг, в прошлом ректор одного из университетов в Шанхае и директор совместного китайско-немецкого высшего инженерного колледжа, защищал докторскую диссертацию именно в Клаустале. Около 70 % студентов, обучающихся по международной программе инженерного обучения в университете Дуйсбург-Эссен, являющемся традиционным центром подготовки кадров в области металлургии и материаловедения, являются иностранцами. Аналогична ситуация и в высшей технической школе Аахена. Здесь учится и работает совместно с немецкими специалистами молодежь как из Китая, так и из США. Например, Юлиан Виллерил (Julian Villarreal), получивший диплом бакалавра в Массачусетском технологическом институте, обучается далее в Аахене по программе мастера. Перед этим он в течение 4 месяцев работал в лаборатории высшей технической школы по проблеме азотирования теплоустойчивых инструментальных сталей. Международная программа инженерного обучения ориентирована на преподавание на английском языке.

В настоящее время программы обучения в университетах и высших школах Германии переориентированы с одноступенчатой десятисеместровой подготовки на двухступенчатую по принципу бакалавр-мастер (магистр). Этот

принцип принят сейчас практически во всем мире, начиная от Гибралтара в районе Атлантического океана до Владивостока в районе Тихого океана. В то же время существует существенное различие в подходах между англоамериканской и германской системами. В США бакалаврское обучение ориентировано на широкую общеобразовательную подготовку в той или иной сфере деятельности с тем, что конкретную подготовку выпускник-бакалавр получает уже на предприятии. Вторая ступень - магистр - ориентирована на тех, кто планирует заниматься научной работой в докторантуре. Целью докторантуры является подготовка научных работников. В Германии для получения степени мастера требуется учеба в течение 10 семестров, для бакалавра - от 3 до 4 лет. При этом в отличие от США бакалавр получает конкретную подготовку, дающую ему возможность относительно быстро освоиться на производстве. Подготовка не только мастера, но и докторанта ориентирована также в первую очередь на последующую творческую деятельность в промышленности, а не только в науке.

Защита интеллектуальной собственности

Вице-президент европейского патентного ведомства (Europaeisches Patentamt - EPA) Томас Хаммер (Thomas Hammer) в своем выступлении затронул экономические и политические вопросы защиты интеллектуальной собственности. Функцией EPA, созданного в 1977 г., является защита инноваций на территории стран Европейского Союза и выдача европейских патентов, действие которых распространяется на все страны ЕС, включая и новичков, разработка единых стандартов защиты патентов, предоставление актуальной технической информации, способствующей развитию европейской экономики. Для этого в банке данных ЕРА есть 56 млн. уже выданных патентов из 76 стран, в т.ч. из Китая и Японии. Головной офис ЕРА расположен в Мюнхене, рядом с немецким патентным ведомством, а его отделения имеются в Гааге (Нидерланды), Берлине, Вене (Австрия), и Брюсселе (Бельгия).

6000 специалистов ЕРА из тридцати стран ежегодно оформляют 200 тыс. заявок и выдали за эти 30 лет около 2,3 млн. выложенных заявок и 760 тыс. европейских патентов. Половина из них приходится на страны Европы, четверть - на США и 17 % - на Японию. Самыми большими клиетнами ЕРА являются фирмы Philips, Siemens и Samsung.

Наиболее плодовитыми в патентном отношении отраслями являются медицинская техника (11,4 %) и средства связи (10 % всех заявок), с большим отрывом за ними следуют обработка данных (6,7 %), электротехника (5,9 %), автомобилестроение (3,2 %) и машиностроение (2,5 %). Заявка на патент, поданная на одном из трех европейских языков (английский, немецкий или французский), может получить патентную защиту в 36 странах: 31 страна подписала соглашение о европейском патенте, а пять остальных их просто признают. ЕРА является финансово независимой организацией и обеспечивает финансирование своей работы исключительно за счет патентных сборов. Поскольку выложенная заявка еще до выдачи патента публикуется в обязательном порядке, то это стимулирует конкуренцию и понуждает конкурентов искать еще лучшие решения инженерной задачи.

Патентованию предшествует патентный поиск и анализ уже имеющихся решений. В 2005 г. ЕРА выполнил по заказу фирм более 163 тыс. патентных исследований с оценкой патентоспособности предложенного фирмой решения. В последние годы ЕРА переходит на электронную форму обработки информации. Подача заявки, оплата патентных сборов, ознакомление с документацией и вопросы регистрации могут теперь выполняться дистанционно, по интернету. Банк данных по имеющимся в ЕРА патентам (56 млн.) - Espacenet также доступен бесплатно в интернете. При ЕРА работает с 2005 г. патентная академия, где ежегодно около 3000 человек, в т.ч. будущие патентные поверенные и представители национальных патентных служб, повышают свою квалификацию.

Специалисты ЕРА имеют техническое или естественнонаучное образование и владеют тремя европейскими языками, 25 % из них - немцы, 18 % - французы, 11 % - голландцы.

© 2008 Д-р техн. наук А. Л. Геллер, д-р техн. наук В. С. Горелик

Германия, Дюссельдорф (Duesseldorf)

ПОТЕНЦИАЛ И ПРОБЛЕМЫ ГОРНО-МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО

КОМПЛЕКСА УКРАИНЫ

Промышленный потенциал горно-металлургического комплекса Украины в последние годы - фундаментный элемент экономики государства. Горно-металлургический комплекс является основным донором бюджета, обеспечивая больше 40 % поступлений валюты. Его часть в валовом внутреннем продукте приближается к 30 %. На металлургическую промышленность опираются и для нее работают энергетика, машиностроение, строительство, финансово-экономическая сфера. На предприятиях отрасли трудоустроены более полумиллиона граждан. Предприятия горно-металлургического комплекса обеспечивают рабочие места в наиболее густонаселенных регионах