Уральский институт металлов:
вчера, сегодня и всегда

Адрес Новости История Структура События Результаты Разработки Конкурсы Мероприятия Газета
 Web-сайты

Академическая и отраслевая наука на Урале с самого начала создавались для поддержки базовых отраслей индустрии — металлургии и топливно-энергетического комплекса. Решать прежде всего прикладные задачи ученых заставляли быстрые темпы индустриализации, необходимость создания второй угольно-металлургической базы на востоке страны. В годы первой пятилетки в Свердловске было организовано 12 НИИ тяжелой промышленности. Одним из первых, в январе 1931, был создан УралНИИчермет. С тех пор и до наших дней этот институт — один из признанных лидеров и мозговых центров отечественной металлургии. Не потерялся он и в рыночную эпоху. В 1994 институт был преобразован в ОАО “Уральский институт металлов”, а в 1997 получил статус государственного научного центра (ГНЦ), что обеспечивает федеральное финансирование перспективных направлений науки. Наш корреспондент встретился с генеральным директором УИМ, членом-корреспондентом РАН Л. А. СМИРНОВЫМ, и взял у него интервью.

— Леонид Андреевич, расскажите о вкладе института в развитие металлургии на Урале и в других регионах СССР.
— В годы первых пятилеток разработки и рекомендации института впрямую влияли на совершенствование технологии, освоение новых мощностей на старых уральских и вновь строящихся заводах. Большие бригады “доменщиков” и “сталеплавильщиков” института под руководством профессора А. И. Соколова и инженера А. И. Пастухова участвовали в пуске и наладке первых доменных и мартеновских печей Магнитки. В 30-е годы институт выполнял научные исследования и обеспечил освоение производства новых марок стали: подшипниковой и автотракторной  на Надеждинском (ныне Серовском) заводе, трансформаторной — на Верх-Исетском, рессорной — на Чусовском, листовой — на Лысьвенском, Алапаевском и Северском заводах, трубной — на Магнитогорском металлургическом комбинате.
В годы Великой Отечественной войны ведущие специалисты института оказывали постоянную помощь металлургическим предприятиям, выпускавшим военную продукцию. Старший инженер В. А. Шадрин предложил видоизмененную схему прокатки, которая позволила в течение трех суток пустить в эксплуатацию вышедший из строя из-за аварии обжимной стан на Северском металлургическом заводе. Лаборатория К. А. Кокшарова занималась разработкой низкоуглеродистых сталей для производства гильз для автоматов, оболочек для пуль. По технологиям, предложенным учеными УралНИИчермета, велась выплавка ферромарганца и феррохрома в доменных печах, выпуск высококачественной легированной и углеродистой стали для авиационной, танковой, судостроительной промышленности. В мартеновских печах выплавляли броневую сталь, а в домнах получали фосфор для использования в зажигательных смесях.

До войны ферромарганец выплавляли из богатой украинской руды и в печах малого объема. При непосредственном участии ученых института уже в ноябре 1941 г. началась выплавка доменного ферромарганца в печах большого объема Магнитки, а в феврале 1942 г. — на Кузнецком меткомбинате. В том же 1942 г. была освоена выплавка ферромарганца из бедных руд Полуночного месторождения на Нижнетагильском металлургическом заводе им. Куйбышева. Организация выплавки ферромарганца на заводах востока страны историки назвали великой победой металлургов, равной по своему значению выигрышу крупного военного сражения.

После войны институт внедряет свои разработки на крупнейших предприятиях СССР: Нижнетагильском, Магнитогорском, Кузнецком, Череповецком, Западносибирском, Новолипецком, Орско-Халиловском, Карагандинском меткомбинатах, Чусовском, Серовском, Нижне-Сергинском, Верх-Исетском, Узбекском и других металлургических заводах. Комплексные научные исследования, которые выполняют уральские ученые, включают подготовку сырья, изобретение новых марок материалов, разработку технологий производства чугуна, качественных сталей и сплавов, экономическое обоснование, организацию производства, техногенную переработку отходов производства, охрану окружающей среды и повышение качества продукции.

Специалисты из Свердловска участвовали в освоении новых доменных печей № 5 и 6, кислородно-конвертерного цеха, отделения термообработки рельсов и других объектов на НТМК, доменных печей, конвертерного цеха и цеха горячей и холодной прокатки Карагандинского металлургического комбината. При непосредственном участии специалистов института встали в строй действующих конвертерные цеха ЗапСиба, Череповца и Магнитки, стан 23000/1700, комплекс ЭСПЦ-2 и Прокат-3 завода “Амурсталь”, цех холодной прокатки ВИЗа и многие другие важнейшие металлургические объекты.

—  В каких крупных проектах участвует институт сегодня? 

—  Это разработка высокопрочных сталей нового поколения и технологий их производства для трубопроводного и железнодорожного транспорта, строительства и машиностроения, нефте- и газодобывающей отрасли. Получены новые результаты в области разработки составов и методов обработки жидкого металла, режимов деформации и термообработки высокопрочных сталей для листа, сортового проката и литых деталей.

Приоритетное для Института направление — участие в крупнейшем проекте организации производства стали и штрипса на ОАО “НТМК” для труб большого диаметра. На опытном заводе института и в промышленных условиях выплавлены трубные стали класса Х60-Х80 и проведена их прокатка при различных режимах термомеханической обработки. Работы в данном направлении ведутся, в частности, по контрактам с Международным техническим комитетом по ванадию “VANITEK”, и первые результаты получили высокую оценку заказчика. 

Проводятся работы по повышению производительности конвертерного цеха НТМК, сокращению продолжительности цикла деванадации чугуна и повышению стойкости конвертеров. Выполнены исследования по выплавке стали с низким и сверхнизким содержанием примесей в условиях действующего производства. Получена сталь с содержанием фосфора не более 0,005%, серы не более 0,003%. На основании многолетних исследований, проведенных специалистами института и НТМК, принято решение о внедрении принципиально новой технологии получения низкосернистых сталей (менее 0,003...0,001% S) на основе десульфурации углеродистого полупродукта, полученного после деванадации чугуна, и заключен контракт с австрийской компанией “Фест Альпине” на изготовление и поставку установки десульфурации с введением ее в действие в середине 2003 г.

— Леонид Андреевич, Уральский институт металлов, как и ВНИИЖТ, — ведущая организация по повышению качества металла транспортного назначения, рельсов и колес. К сожалению, российские рельсы по качеству и долговечности сегодня отстают от продукции Франции и Японии, великая железнодорожная держава для скоростных магистралей закупает рельсы за рубежом. Что делается для совершенствования технологии транспортного металла? 

— С активным участием нашего института разработан и введен в действие новый национальный стандарт  на рельсы широкой колеи ГОСТ Р 51685-2000 взамен действовавших 5 стандартов. Новый стандарт резко повышает требования к качеству отечественных рельсов и выводит их на уровень лучших зарубежных. При ведущей роли нашего института с участием ряда других институтов и организаций разработано комплексное технологическое задание на реконструкцию рельсового производства НТМК. Проведенная коренная модернизация сталеплавильного производства уже позволяет получать непрерывнолитую заготовку для производства рельсов и колес на самом высоком уровне. Реализация следующего этапа — закалка рельсов и реконструкция прокатного производства. Это позволит повысить качество рельсов до соответствия требованиям зарубежных и международных стандартов, выполнять экспортные заказы и вывести НТМК в число ведущих мировых производителей рельсов.

Проводятся также перспективные  фундаментальные работы. Разработаны и конкретизированы принципы и способы модифицирования и микролегирования стали для производства рельсов повышенной эксплуатационной стойкости. Разрабатываются перспективные хромосодержащие марки рельсовой стали, которые в нетермоупрочненном состоянии обеспечивают уровень прочностных свойств рельсов, близкий к прочности термоупрочненных рельсов из углеродистой стали. Разработаны технологические режимы противофлокенной обработки, гарантирующей отсутствие флокенов в рельсах. Совершенствуется профиль рельсов для повышения его стойкости.

На Кузнецком меткомбинате разработана и внедрена технология производства рельсов категории СВ с пониженным содержанием строчечных включений и повышенным уровнем ударной вязкости. На основании опытно-промышленных испытаний новой технологии КМК в 2000 г. перешел к массовому производству рельсов категории СВ, которые по эксплуатационной стойкости и надежности не уступают рельсам 1 группы ГОСТ 24182-80.
Разработана методика расчета режимов и энергосиловых параметров холодной правки рельсов на рельсо-правильных машинах применительно к условиям КМК, на основании которой оптимизирована загрузка привода РПМ, распределение момента изгиба рельса и усилий правки на роликах. Это позволило существенно повысить прямолинейность рельсов и организовать на КМК по заказам МПС выпуск партии рельсов для скоростного совмещенного движения.

Институт много делает по организации и проведению заседаний межведомственной Российской рельсовой комиссии по улучшению качества и условий эксплуатации железнодорожных рельсов и рельсовых скреплений. Разработка рекомендаций рельсовой комиссии в значительной мере способствует решению вопросов повышения качества металлопродукции транспортного назначения и улучшению функционирования железнодорожного транспорта в России. Расширяя тематику “транспортного металла”, институт начал разработку нового стандарта на цельнокатаные железнодорожные колеса.

— Подъем, который переживает отечественная металлургия в последние годы, ставит в повестку дня решение крупных задач. Способна ли на это отраслевая наука в ее нынешнем состоянии, после почти десятилетнего спада?

— Для решения крупных перспективных задач требуется объединение усилий академических и отраслевых институтов и высшей школы. Недавно создано некоммерческое партнерство “Уральский объединенный научно-исследовательский и проектно-конструкторский центр металлургии” (УрОцентрмет). В его состав вошли Уральский институт металлов, институты металлургии и высокотемпературной электрохимии УрО РАН, Уралгипромез, Институт металлургической теплотехники. Восточный институт огнеупоров, Уралмеханобр, Уралгипроруда, металлургический факультет УГТУ-УПИ, инновационно-технологический центр “Академический” (все — Екатеринбург), РосНИТИ и ВНИИ охраны труда и техники безопасности в черной металлургии (Челябинск), НИИ метизной промышленности (Магнитогорск), научно-производственные фирмы, представляющие малый бизнес, — ФАН и Институт прикладной металлургии (со временем их, видимо, будет больше),  опытно-экспериментальные производства, НИИтяжмаша, Ключевской завод ферросплавов, Кушвинский завод прокатных валков. Число научных работников превышает 2000 человек, среди них — два академика и пять членов-корреспондентов РАН, более 100 докторов и около 350 кандидатов наук.

Целевые программы позволяют объединить разрозненные исследовательские в мощные научно-производственные комплексы. Участники некоммерческого партнерства разработали и представили в Минпромнауки России комплексную программу необходимых научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ для повышения эффективности металлургического комплекса уральского региона. В программе нашли отражение задачи расширения минерально-сырьевой базы Урала для нужд черной и цветной металлургии, создания более совершенных технологических процессов по всему металлургическому циклу, организации выпуска новых конкурентоспособных видов проката, литья и т.д., переработки техногенных образований, создания на предприятиях края экологически безопасных производств.

Для металлургических предприятий региона все большее значение приобретает местная рудная база. В Институте металлургии УрО РАН и Уральском институте металлов началось создание технологий переработки ильменитовых и титано-магнетитовых руд Медведевско-Кусинско-Копанской группы (Южный Урал) с получением продуктов многоцелевого назначения. Ведутся работы по расширению марганцеворудной базы и использованию хромитовых руд из близлежащих регионов. Разрабатываются новые технологии переработки окисленных никельсодержащих, медно-цинковых руд и медистых глин. На основе уральского сырья создаются огнеупорные материалы. Решение подобного рода задач предполагает тесное взаимодействие исследовательских и проектных институтов. Большое значение имеют разработки, направленные на повышение качества металла, создание материалов и металлоизделий с высокими эксплуатационными свойствами, которые могут найти применение в различных отраслях экономики, в том числе при эксплуатации в пониженных температурах.

Взаимодействие участников Объединенного центра металлургии уже дало положительные результаты. Уральский институт металлов совместно с Ключевским ферросплавным заводом разработали технологическое задание и проектную документацию на производство порошковой проволоки для раскисления и модифицирования стали, в том числе предназначенной для производства труб большого диаметра на новом заводе в Нижнем Тагиле. Предполагается, что эта продукция будет пользоваться спросом и на других металлургических предприятиях региона. Важная работа по реконструкции Ревдинского метизно-металлургического завода предстоит Уральскому институту металлов совместно с НИИметизом из Магнитогорска. Технический комитет по стандартизации и РосНИТИ из Челябинска вместе с Уральским институтом металлов ведут разработку государственного стандарта на трубы большого диаметра для нефтегазопроводов. Институт металлургии УрО РАН и Уральский институт металлов создают современные инжекционные технологии на уровне лучших мировых образцов.

Объединенный центр металлургии готов принять участие в разработке и претворении в жизнь инновационной программы “Металлургия Большого Урала”. Эта программа предполагает развитие всего отраслевого комплекса на территории Свердловской, Челябинской, Пермской и Оренбургской областей, Башкирии и Удмуртии.

Беседу вел
Сергей САВЕЛЬЕВ

Фото с сайта www.pran.ru 
Член-корреспондент РАН
Смирнов Леонид Андреевич

Адрес Новости История Структура События Результаты Разработки Конкурсы Мероприятия Газета
 Web-сайты