Чорна металургія — базова галузь індустрії України, фундамент технічної могутності держави. Темпи розвитку гірничо-металургійного комплексу (ГМК) визначають зростання економічного потенціалу і стан усього народного господарства держави. Науковий і державний центр ГМК —Дніпропетровщина — має могутню промислову базу і високопрофесіональних учених та практиків світового рівня. Їхні наукові розробки відомі далеко за межами України. Високий рівень технічних рішень у металургійній науці підтримує конкурентоспроможність української металопродукції, належну якість, надійність і доступні ціни.
Однією з найбільш вдалих розробок у металургійній науці є технологія багатострумкової прокатки-поділу (БПП). Цей процес розробили і впровадили у промисловість учені та фахівці Інституту чорної металургії імені З. Некрасова НАН України, Донецького національного технічного університету, НВО «Донікс» і Криворізького гірничо-металургійного комбінату «Криворіжсталь», які виконали масштабний комплекс серйозних досліджень з теоретичного обґрунтування і практичного впровадження у промисловість нового процесу БПП у сортопрокатному виробництві.
Комплекс досліджень і пріоритетних науково-технічних рішень у цій галузі представлено у праці «Створення і промислова реалізація високоефективних ресурсозбережних технологій, заснованих на застосуванні процесу — багатострумкова прокатка-поділ». Вчена рада Інституту чорної металургії імені З. Некрасова НАН України висунула її на здобуття Державної премії України в галузі науки і техніки в 2003 році.
Суть процесу БПП полягає в тому, що під час прокатки одночасно з деформацією металу відбувається поздовжній поділ розкату в потоці стану на кілька гілок. З однієї заготовки одержують одночасно два, три і більше розкатів готового профілю. Така технологія скорочує витрату енергії адекватно до кількості утворюваних гілок розкату. А на виході зі стану одержують значно більший обсяг прокату за одиницю часу. Досягнення зазначених переваг потребувало досить складних досліджень і нестандартного підходу. Основні труднощі полягали в забезпеченні стійкості прокатки, необхідної якості готового прокату і високої стійкості прокатного інструменту. Одночасно потрібно було забезпечити надійність нової технології і пристроїв для її реалізації.
До розв’язання цих завдань залучали методи математичного моделювання, планування експерименту, розробляння режимів обтиснень, створення методик і програм розрахунку калібрування валків для прокатки сортової прокатної заготівлі в умовах реверсивних лінійних і напівбезперервних обтискно-заготовочних станів і для прокатки сортових профілів на дрібносортних станах різних типів.
Результати досліджень дали можливість обрати найраціональніші схеми виробництва сортової заготовки і сортового прокату різних профілів. Розроблено оригінальні методи поздовжнього поділу розкату за високих швидкостей прокатки без утворення поверхневих дефектів у місці поділу. Розроблено і змонтовано нові конструкції привалкової арматури у міжклітьових проміжках.
Промислове впровадження показало, що використання процесу БПП розв’язує цілий комплекс завдань. Зменшується витрата енергетичних і матеріальних ресурсів під час прокатки будь-яких профілів. З’являється можливість значно розширити сортамент прокатуваних профілів і перевести стани на безперервнолиту заготівлю збільшеного перетину. Одночасно знижується собівартість продукції і зростає її конкурентоспроможність.
Уперше нову технологію поділу квадратної заготовки з блюмів на три розкати було здійснено на лінійному великосортному стані 850 ВАТ «Макіївський металургійний комбінат». А двострумкову прокатку — на лінійному стані 600 того ж комбінату. Тоді вперше у світі було доведено принципову можливість і ефективність процесу БПП із поділом розкату прокатними валками. Стала очевидною доцільність розвитку цього нового процесу.
З 1985 року здійснюється великомасштабне освоєння технологій БПП на безперервних дрібносортних станах Криворізького державного металургійного комбінату «Криворіжсталь». Результати механічних випробувань і металографічних досліджень показали, що макроструктура металу арматурних профілів, отриманих за новою технологією, характеризується щільною будовою. Механічні властивості готового прокату відповідають вимогам нормативно-технічної документації. Нові технології дали змогу КДГМК «Криворіжсталь» помітно наростити обсяги виробництва арматурних профілів дрібних перетинів і підвищити рентабельність виробництва. Нині пріоритетну технологію широко використовують на сортних станах 250-1, 250-3 і 250-4 КДГМК «Криворіжсталь».
На ВАТ «Єнакіївський металургійний завод» освоєно поділ розкату в чорновій групі дротового стану 250 за допомогою спеціального неприводного деформаційно-ділильного пристрою. Така технологія дає змогу використовувати заготовку збільшеного перетину і маси, зменшити витрату енергетичних та матеріальних ресурсів без додаткових капітальних витрат.
Найближчими роками новий процес БПП буде запроваджено на деяких прокатних станах Донецької і Дніпропетровської областей.
До 1 січня 2003 року прокатано більш як 7 млн. тонн арматурного профілю. Сумарний економічний ефект від використання цих технологій за період 1995—2002 рр. тільки на комбінаті «Криворіжсталь» становив 87,7 млн. гривень.
Результатом комплексу досліджень став пакет технологій виробництва сортової заготовки на безперервних лінійних і реверсивних станах, сортових профілів на безперервних, напівбезперервних, лінійних та інших типах станів з рядових низьколегованих і легованих марок сталі.
Нові технології сьогодні широко застосовують на металургійних підприємствах України. Вони забезпечили можливість переведення діючих станів на використання заготовки збільшеного перетину. Це особливо актуально у зв’язку з широким використанням процесу безперервного розливу сталі. Використання процесу БПП дає можливість розв’язати проблему безвитратним технологічним шляхом, зберігаючи високу якість продукції.
Нова технологія дає змогу значно розширити сортамент прокатуваних профілів на діючих станах. Наприклад, процес БПП забезпечив можливість виробництва сортового прокату найдрібніших перетинів на діючому устаткуванні, що раніше було взагалі нездійсненно.
Новизна технологічних і технічних рішень представленої праці підтверджується більш як 170 авторськими свідоцтвами і патентами СРСР, України, Білорусі, Великобританії, Канади, Швеції, Італії, США, Німеччини, Франції, Японії. Ліцензії на право використання окремих розробок продано країнам далекого зарубіжжя (Німеччина, Куба).
Результати досліджень автори праці представили у трьох монографіях, одній брошурі та більш як 180 друкованих працях, їх обговорено на багатьох науково-технічних конференціях, семінарах, нарадах, конгресах в Україні, Росії, Білорусі, Німеччині, Туреччині.
Працю «Створення і промислова реалізація високоефективних ресурсозбережних технологій, основаних на застосуванні процесу — багатострумкова прокатка-поділ» і колектив її авторів у складі М. Шульгіна, А. Маншилина, С. Жучкова, А. Кекуха, В. Губайдуліна, Д. Кукуя, М. Бабенка, А. Кориня, Л. Кулакова і М. Костюченка вченою радою Інституту чорної металургії імені академіка З. Некрасова НАН України заслужено висунуто на здобуття в 2003 році Державної премії України в галузі науки і техніки. Приємно відзначити, що працю виконано добротно, у кращих традиціях дніпропетровської школи прокатників — учнів та послідовників академіка О. Чекмарьова. 12 вересня 2003 року виповнилася 101-а річниця з дня народження Олександра Петровича — видатного вченого в галузі обробки металів тиском, академіка Академії наук України і СРСР, Героя Соціалістичної Праці, заслуженого діяча науки і техніки УРСР.
Рецензована праця — гідний подарунок Учителю і наставникові багатотисячного загону прокатників, які працюють практично на всіх металургійних заводах СНД і світу. Такі праці істотно поліпшують імідж вітчизняної металургійної науки, підтримуючи її високий світовий рівень і конкурентоспроможність на міжнародному ринку найпрогресивніших технічних ідей.
Валерій МАЗУР,член-кореспондент Національної академії наук України, доктор технічних наук, професор, заслужений діяч науки і техніки України, лауреат Державної премії України.
