ЦНИИчермет им. И.П. Бардина за десятилетия своей работы разработал ряд ключевых технологий, которые сегодня активно используют металлурги во всём мире. Неслучайно даже в утверждённой в конце декабря Стратегии развития металлургии до 2030 года одной из задач указано развитие деятельности инжиниринговых структур в этом ФГУПе, а сам институт указан заявителем и исполнителем как минимум шести инновационных научно-исследовательских разработок из Приложения 3. О том, как намеченное планируется воплощать в жизнь, изданию «Про Металл» рассказал гендиректор ГНЦ Виктор Семёнов.
С начала года ЦНИИчермет им. И.П. Бардина выдаёт новости одну за другой. Например, в январе ФГУП отчитался о проведённом производственно-техническом аудите завода ООО «Амурсталь», расположенного в городе Комсомольск-на-Амуре и являющегося крупнейшим металлургическим предприятием на Дальнем Востоке.
В ходе изучения действующих электросталеплавильного и сортопрокатного цехов, цеха подготовки лома, а также выведенных из эксплуатации производственных площадок предприятия, аудиторы определили перспективные технические решения, направленные на повышение производительности существующих агрегатов и производства в целом. Кроме того, менеджменту завода были предложены три варианта технических решений, направленных на расширение сортамента и номенклатуры продукции и улучшение качества выпускаемой продукции, которые различаются по величине финансовых и временных затрат на реализацию.
В 2022 году специалисты ООО «Механоремонтный комплекс» (входит в Группу ММК) совместно с ГНЦ ФГУП «ЦНИИчермет им. И.П. Бардина» спроектировали и произвели линейку импортозамещающего оборудования для ведущих металлургических предприятий России
В том же месяце специалисты ЦНИИчермет нашли способ увеличить надёжность нефтегазовых резервуаров российских за счёт внедрения биметалла — уникального материала, в котором к основному слою из углеродистых, низколегированных, теплоустойчивых, высокопрочных сталей прочно присоединён плакирующий слой, придающий ему коррозионную стойкость и износостойкость. Среди перспективных направлений внедрения такой продукции — повышение коррозионной стойкости нефтепромыслового оборудования: сварных внутрипромысловых нефтепроводов, резервуаров для хранения сырой и товарной нефти.
В рамках реализованного госконтракта совместно с ПАО «Северсталь» была проведена модернизация существующего оборудования и освоено производство двухслойных сталей с плакирующим слоем из коррозионностойких сталей, легированных титаном. Внедрение новой технологической схемы, не имеющей мировых аналогов, позволило обеспечить на промышленных партиях проката прочность сцепления слоёв до 450 МПа. Такой уровень прочности сцепления слоёв полностью исключает возможность расслоения в процессе изготовления и эксплуатации сосудов и аппаратов из двухслойных сталей и позволяет повысить срок их гарантийной службы с 10 до 40 лет.
ГНЦ ФГУП «ЦНИИчермет им. И.П. Бардина» — ведущий научно-исследовательский институт чёрной металлургии. Создан в 1944 году, с 1995 года имеет статус государственного научного центра, находится в ведении Минпромторга РФ. У расположенного в Москве ГНЦ работают четыре отделения: Новокузнецкое, Магнитогорское, Липецкое и Уральское. Благодаря наработкам института появились новые подотрасли отечественной металлургии: порошковая, металлургия прецизионных сплавов и спецсталей, ферросплавов. За годы работы тут были разработаны 500 марок сталей и сплавов и 300 прецизионных сплавов, зарегистрированы 74 патента на изобретения и 5500 технических условий. Помимо прочего, институт готовит специалистов в области металлургии в аспирантуре и докторантуре.
В институте проводят химические анализы, механические испытания, металлографические исследования, что позволяет с максимальной точностью определять физические и физико-химические свойства металлопродукции и материалов
На прошлой неделе представители ЦНИИчермет им. И.П. Бардина приняли участие в заседании Совета главных конструкторов Объединения производителей железнодорожной техники, где рассказали о разработке новых материалов и технологий для отрасли, в том числе клина фрикционного повышенной эксплуатационной стойкости. Ещё одним достижением НЦКС стала разработка стали для колёс грузовых и пассажирских вагонов с новыми альтернативными типами структуры. Эта работа проводилась совместно с АО «ВНИИЖТ». А ещё совместно с ОАО «БЕЛАЗ» проведены работы по созданию нового класса высокопрочной стали для кузовов карьерных самосвалов, которые показали в 1,5–2 раза больше ресурс ударной износостойкости.
Было представлено и ещё одно из направлений работы научного центра по модифицированию жидкого расплава для повышения прочности и сопротивления разрушению литой и горячедеформированной стали. Как выяснилось, при одинаковом уровне твёрдости модифицированный чугун обладает более высоким сопротивлением износу благодаря увеличению запаса вязкости, который повышается за счёт измельчения литой структуры. В результате модифицирования жидкого расплава происходит повышение прочности на 15–20%, износостойкости — на 8 %, пластичности — до 1,5 раза.
Похвастался ФГУП и тем, что разработанные его специалистами материалы продолжают использовать для эндопротезирования. Российские хирурги выполнили уже 20 успешных операций по установке индивидуальных эндопротезов, изготовленных в Самарском государственном медицинском университете Минздрава России. Раньше такие операции в стране проводили только с применением импортных протезов, а теперь и наши производители научились изготавливать такую продукцию индивидуально для каждого пациента по аддитивной технологии с помощью послойной печати на 3D-принтере.
В 2021 году были подписаны три соглашения о сотрудничестве ЦНИИчермет им. И.П. Бардина с индийскими компаниями. Стороны договорились проводить НИР по созданию новых металлургических технологий и перспективных металлических материалов, а одним из основных направлений сотрудничества станут инжиниринговые проекты
А ещё в конце января в ЦНИИчермет им. И.П. Бардина прошла встреча с руководством компании Rahbar Farayand Arya, основным производителем железорудного концентрата в Иране (на её долю приходится 67% производства концентрата). Это был уже второй этап переговоров с иранской компанией, на котором стороны определили конкретные направления сотрудничества, закрепив это подписанием «дорожной карты». Следующий шаг — выход на контракт по выполнению НИОКР.
И это только начало большой работы, которая как минимум на семь ближайших лет будет определять, в том числе, успех реализации Стратегии развития металлургии до 2030 года. Согласно Приложению 3 к этому документу, среди инновационных научно-исследовательских разработок, рекомендуемых к реализации в период до 2030 года, есть и те, которые были заявлены ЦНИИчерметом или будут реализованы с привлечением его специалистов.
Например, для использования в железнодорожном машиностроении и для верхнего строения пути, производства грузовых и пассажирских вагонов, локомотивов и другой железнодорожной техники запланированы работы по освоению производства ресурсосберегающей технологии производства проката из подшипниковой стали ШХ7СГ для изготовления подшипников ходовой части, трансмиссии и двигателя автомобиля; разработка технологии и освоение производства сортового и калиброванного проката, для изготовления peccop и пружин для железнодорожного транспорта с улучшенными в 1,5–2 раза эксплуатационными характеристиками; разработка и освоение производства стали с повышенной ударной вязкостью для производства крепёжных изделий для использования при низких температурах.
Специалисты института на крупнейших предприятиях страны решают задачи по техническому перевооружению производств и повышению качества и конкурентоспособности металлопродукции
Другие перспективные проекты, к которым подключили ФГУП, направлены на разработку составов сталей и технологии производства металлопроката из материалов, являющихся аналогами сталей, выпускаемых по стандартам EN, ASTM, а также разработку технологии производства новых горячекатаных наноструктурированных ферритных сталей с улучшенным в 1,5–2 раза комплексом трудно сочетаемых показателей прочности (400–1200 МПа), пластичности (относительное удлинение до 12–25%), инновационной стойкости, хладостойкости, свариваемости для эффективных изделий железнодорожного транспорта, в том числе, высокоскоростного и других видов с увеличенным до 2-3 раз ресурсом эксплуатации, при общем снижении затрат, металлоёмкости до 15–20%.
Также специалисты института будут содействовать выводу на рынок новой наукоёмкой продукции, опережающей по комплексу свойств лучшие мировые аналоги не менее чем на 20–35%, обеспечению экспортного потенциала, замещению импорта. Займутся они ещё и созданием и разработкой высокопрочной, высококоррозионностойкой отечественной стали с азотом (выплавка, получение полуфабрикатов, в том числе с поверхностным упрочением, исследование комплекса свойств и качества, разработка НТД), изготовление опытных образцов различных видов медицинского инструмента и разработкой разрешительной документации.
Но как это всё успеть в столь короткие сроки, в условиях затруднённого доступа российских компаний к денежным средствам, на фоне нарастающего санкционного давления? За комментарием издание «Про Металл» обратилось к генеральному директору ГНЦ ФГУП «ЦНИИчермет им. И.П. Бардина» Виктору Семёнову, вставшему «у руля» института в 2017 году, до этого в течение нескольких лет успешно возрождавшему в Минпромэнерго, а затем Минпромторге российское станкостроение. Вот как он охарактеризовал текущее состояние отечественной металлургической отрасли, спрогнозировал её развитие, а также рассказал о работе института в новых условиях:
Виктор Семёнов родился 13 февраля 1957 года в Орске. Кандидат экономических наук, лауреат премии Правительства РФ в области науки и техники. Награждён медалями «Трудовая доблесть» и «В память 850-летия Москвы»
— С 2020 года товарный рынок металлургической продукции функционирует при доминирующем влиянии форс-мажорных обстоятельств. В прошлом году апробированные за 75 лет нормы равноправной международной торговли были принесены в жертву политическим амбициям недружественных стран-импортёров. В сложившихся условиях математические модели прогнозирования теряют свою универсальность и наметившиеся изменения не обязательно отражают формирующуюся закономерность.
Развёрнутый и полный ответ вопрос о перспективах отрасли содержится в Стратегии развития металлургической промышленности РФ на период до 2030 года, утверждённой распоряжением Правительства РФ от 28 декабря 2022 года № 4260-р. В период разбалансировки спроса и предложения в условиях форс-мажора объём производства зависит, в том числе, от складских запасов предшествующего периода.
Так, снятие ковидных ограничений актуализировало отложенный спрос и привело в 2021 году к рекордному объёму выплавки стали в 77,8 млн тонн, тогда как в 2020-м было произведено всего 73,8 млн тонн. В краткосрочной перспективе сжатие внутреннего спроса и потеря части экспортных поставок не предполагают наращивание предложения продукции. По итогам прошлого года и прогнозу на 2023 год ожидается снижение объёмов производства в чёрной металлургии, что вызвано начавшимися структурными изменениями внешнего и внутреннего рынка российских чёрных металлов.
Рост производственных мощностей в Азиатском и Ближневосточном регионах снижает возможности российских экспортёров. Поэтому в условиях переориентации российского экспорта чёрных металлов на растущие рынки Азии, Африки и Латинской Америки сохранение прежних объёмов поставок с учётом премиальных рынков Западной Европы и Северной Америки не очевидно.
В 1956 году благодаря усилиям института впервые в стране была освоена промышленная технология конвертерного производства в реконструированном бессемеровском цехе ДМЗ. А уже в 1980 году на ЧерМК впервые в мире был введен в действие конвертерный цех с 400-тонными конвертерами на низкоуглеродистом чугуне
При снижении объёмов экспорта особое значение приобретают металлоёмкие инвестиционные проекты в сфере транспорта, энергетики и строительной индустрии. Утверждённые правительством стратегии отраслей, формирующих спрос на металлопродукцию, предусматривают инвестиционную активность. В случае адаптации отечественной чёрной металлургии к требованиям потенциальных заказчиков, предприятия отрасли в перспективе получат возможность сохранения и наращивания объёмов производства чёрных металлов.
Что касается нашего института, то в новых условиях мы ещё активнее работаем с металлургами и занимаемся инжиниринговыми и научными проектами, связанными с обеспечением потребностей предприятий, которые из-за санкций оказались отрезанными от внешних рынков и стали искать решения существующих проблем на основе отечественных научных разработок. В нашем научно-инжиниринговом центре (НИЦ) работают высококлассные специалисты по конструированию металлургического оборудования, по непрерывной разливке, прокатному и перегрузочно-усреднительному оборудованию, имеющие опыт работы на ведущих машиностроительных и металлургических предприятиях, таких как «ЮУМЗ», «Южуралмаш», «Уралмаш».
При разработке проектов оборудования используется конструкторский потенциал НИЦ и других научных центров института. Сегодня мы разрабатываем технологические процессы металлургического производства и обеспечиваем полный комплекс работ по созданию нового оборудования с технологией производства, а также проектируем оборудование и размещаем его изготовление на промышленных площадках. Импортозамещение становится одним из главных трендов, в русле которого мы развиваемся вместе с производственниками и другими научно-исследовательскими организациями.
Дмитрий Смирнов
