Железный доход
Из пушки по чушке Получать металлы из вторсырья выгодно: расходы составляют не более 20% издержек, необходимых для производства того же объема продукции из природных руд. Выплавить одну тонну стали
Из пушки по чушке
Получать металлы из вторсырья выгодно: расходы составляют не более 20% издержек, необходимых для производства того же объема продукции из природных руд. Выплавить одну тонну стали из лома черных металлов - значит сэкономить на добыче и переработке 1,5 т руды. А ведь есть еще экологический эффект, который за рубежом учитывают чаще, чем у нас: загрязнение воздуха уменьшается на 80-85%, загрязнение воды - на 70-75%, количество твердых отходов - на 90-95%. Так что металлургам, озабоченным удешевлением сырья, лом жизненно необходим. И, как отмечает отраслевой сайт Metalcom.ru, объемы потребления вторсырья растут. Однако отпускные цены лома у переработчиков устраивают далеко не всех. Покупатели считают, что $60-65 за тонну - неоправданно дорого.
Между тем у металлургов собственного лома, в буквальном смысле, завались. Речь идет об отходах сталеплавильного производства - крупных фракциях (коржах), которые в изобилии содержатся в отвалах металлургических заводов. Всего по стране этих крупных фракций в отходах наберется примерно 400-500 млн т. Теоретически из них можно получить от 300 до 350 млн чистого металла (65-72%). Теоретически, потому что на практике пока никому не удавалось разделять металлические глыбы весом 30-40 т на мелкие фракции, годные для дальнейшей обработки. Переработчикам вторсырья с их традиционными инструментами - пакетировочными прессами, копрами для разбивки чугуна, гидравлическими ножницами, газовыми и дуговыми резаками - коржи оказались не по зубам.
Группа ученых, в которую входят инженер-металлург Рим Рахматуллин, директор НПЦ "Наука и технологии", Вячеслав Рассохин, главный металлург Белорецкого металлургического комбината Валерий Ржевский, полковник-танкист Ильяс Алсынбаев и др. нашла выход. Они предлагают разделять коржи на части с помощью энергии взрыва, используя для этого артиллерийские снаряды. Ученые говорят, что двигатель, работающий на энергии взрыва, например ракетный, имеет наибольшую удельную мощность объема активной части двигателя. Ракетный двигатель мощнее электродвигателя с тем же объемом активной части в 10 тыс. раз! Чтобы разбить глыбу на мелкие кусочки, надо просто выстрелить по ней из пушки прямой наводкой. В реальности этого никто никогда не делал. Но инициаторов проекта это не смущает. Рим Рахматуллин цитирует Виктора Суворова, который в одной из своих книг описывает, как при стрельбе из орудия танка ИС-2 с расстояния 1,5 км бронебойный снаряд пробил лобовую броню САУ "Пантера", трансмиссию, двигатель, а затем сорвал заднюю стенку корпуса по линии сварных швов и отбросил ее на несколько метров.
Вопрос - где взять столько снарядов - авторов разработки не застает врасплох. На складах Минобороны - отвечают ученые. За последние десятилетия страна не вела крупных войн, и запасы артиллерийских боеприпасов, подлежащих утилизации, по оценкам ГП "Спецмет", достигли нескольких сотен тысяч вагонов.
Кстати, для военных эти залежи - постоянная головная боль. Ведь хранить и, особенно, караулить арсеналы - удовольствие недешевое. Тем более, для армии, которой не хватает денег на самое необходимое. Склады то и дело горят и взлетают на воздух, люди гибнут, социальная обстановка в местах дислокации таких объектов накаляется.
Государство рассматривает эти запасы как резерв ценных вторичных материалов.
Например, артиллерийский снаряд содержит высококачественную корпусную сталь, латунную гильзу, разрывной заряд и порох. Поэтому, с точки зрения властей, снаряды надо разбирать и пускать в дело. Так, в том же ГП "Спецмет" для этого разрабатываются наукоемкие технологии. Дорогостоящий тротил, к примеру, предлагается вымывать жидким парафином, для чего создана специальная установка, которая работает на одном из арсеналов МО РФ. Есть и другие технологии, например: дошедшая до опытного образца мини-установка - детище Российского Ядерного центра. Однако ни одна из этих технологий не доведена до промышленного использования. От основных объемов боеприпасов по-прежнему избавляются по старинке - сжигают (подрывают) на специальных площадках. Этими-то снарядами и можно было бы расстреливать стальные чушки на шлаковых отвалах. И не только. Разрезание тех же танков и другой бронетехники перед переплавкой - довольно трудоемкая операция. А старых танков в стране - более 50 тыс. по самым скромным подсчетам. А это еще миллионы тонн высококачественной стали.
Нетрудно предположить, что у технологии могут возникнуть оппоненты. Во-первых, переработчики лома: стрельба из пушки по старым танкам и коржам из отвалов может подорвать их бизнес. Во-вторых, неясно, как отнесутся к идее военные. Если использовать предлагаемый метод, они, конечно, избавятся от взрывоопасного утильсырья. Однако из ценных составляющих снаряда им достанется не все - порох и тротил уйдут на ту самую энергию взрыва. Армии останется только латунная гильза. Вряд ли военные захотят отдавать снаряды бесплатно. Известно, что на "черном рынке" в Чечне боевой снаряд не самого крупного калибра стоит около $150. Даже если учесть, что старый снаряд дешевле раз в 5-6, все равно выходит, что задарма палить по железным чушкам не получится.
Величину экономического эффекта от внедрения своего метода ученые не рассчитывали. По их мнению, сделать это должен покупатель ноу-хау. В себестоимость тонны металла надо включить затраты на транспортировку снарядов и артиллерийских установок к месту стрельб, оплату услуг артиллеристов (правда, можно задействовать курсантов военных училищ - пусть тренируются). Охрану шлаковых отвалов, которые надо превратить в режимные объекты, тоже следует учесть. Однако разработчики уверены, что металлолом, полученный "огнестрельным" методом, будет дешевле обычного на 15-20%.
Авторы разработки понимают, что ее судьба зависит от позиции официальных структур: проблема имеет федеральное значение и цена вопроса слишком велика. На местном уровне изобретатели нашли моральную поддержку. Директор Института металлургии УрО РАН, академик РАН Леопольд Леонтьев в своем отзыве на изобретение написал, что "предлагаемые технические решения очень своевременные и практическое осуществление их имеет важное народно-хозяйственное значение". Заместитель полпреда Президента РФ в УрФО Виктор Басаргин считает, что "данный проект заслуживает широкого применения". И не удивительно, шлаковых отвалов в нашей области много. Только на НТМК их объемы специалисты оценивают в 120 млн т, 10% из которых - те самые коржи, то есть 6-8 млн т чистого металла.
Ученые не сомневаются, что патент будет получен, и тогда они смогут распорядиться интеллектуальными правами. Однако потенциальному покупателю потребуются еще и данные опытных стрельб. А вот их-то провести и не удалось. Руководство местного артиллерийского училища готово выделить артиллерийские установки и специалистов для испытаний, подходящий полигон есть. Но на организацию стрельб - перевозку всего необходимого, охрану полигона и оплату услуг экспертов - требуется 1,5 млн руб. Где их взять, пока никто не знает.
Магический магний
Металлургам отлично известны достоинства чугуна, обогащенного магнием. Детали из такого металла легче и прочнее, их срок службы больше. Таким модифицированным высококачественным чугуном (ВЧ) можно даже заменять заготовки из дорогого цветного литья - ведь он гораздо дешевле. Вот только магний и чугун в расплавленном состоянии взаимодействуют очень скверно. Магний имеет точку кипения при температуре 1110°С, что на 250-300°С ниже температуры жидкого чугуна. Если просто вводить магний в расплав чугуна, он мгновенно закипает, и в виде паров и брызг вырывается наружу, так что его благотворное влияние минимально. Чтобы научиться задерживать магний в чугуне, ученые всего мира потратили массу усилий. Всего сейчас известно 4 метода обработки чугуна, основанных на применении чистого металлического магния: МАР (слитки магния, облицованные керамикой), модифицирование в автоклаве, "Mg-кокс-процесс" (кокс, пропитанный магнием) и модифицирование в конвертере от европейской компании "Георг Фишер Диса". Первые три способа в основном применяются для производства труб центробежным литьем, и только конвертер фирмы "Диса" может использоваться как для изготовления труб, так и для обычных отливок. Однако у всех этих методов один недостаток - необходимо специальное дорогостоящее оборудование, так что себестоимость тонны чугуна получается высокой.
Альтернатива чистому магнию - его химические соединения, которые не стремятся покинуть расплав чугуна в мгновение ока. Суть технологии, запатентованной группой из 9 ученых, в числе которых уже знакомые нам Рим Рахматуллин и Вячеслав Рассохин, такова. В расплав чугуна вводится не кусковой магний, а нагретая до 700-800°С лигатура - щелочь, в которой магний содержится в виде мелкодисперсных частиц. Состав находится в специально подготовленном и герметически закрытом металлическом сосуде. Когда его помещают в расплав и открывают, частицы взаимодействуют с чугуном, при этом потери магния в виде пара и брызг минимальны.
Метод хорош еще и тем, что не нужно радикально менять технологию производства - скажем, устанавливать те самые конвертеры от "Диса". Вполне можно модифицировать чугун в обычных литейных ковшах, повсеместно используемых сейчас на металлургических заводах.
Обратная связь: zhdanov@apress.ru