Материалы и изделия из каменного литья и шлаковых расплавов

   Камнелитные материалы практически не подвергаются радиолизу, стойки к ионизирующему облучению. Именно низкая проницаемость радионуклидов через поверхность изделий из каменного литья, обуславливает возможность дезактивации полов, стен, ёмкостей, хранилищ, облицованных камнелитыми плитами, достаточно простым и эффективным способом – смывом дезактивирующей жидкостью.

    На основе разработанных технологий, на производственной базе Украины  были изготовлены и прошли  испытания опытные образцы комбинированных  «камень-бетон» контейнеров для  длительного хранения и захоронения  радиоактивных отходов 1-й и  2-й групп.

   На рисунке показана схема контейнера в разрезе. Предлагаемые контейнеры можно использовать для длительного хранения практически любых высокотоксичных химических веществ до их переработки и утилизации.

    Традиционные сферы применения  камнелитых изделий: гидроциклоны, трубы, плиты, лотки для защиты  рабочих поверхностей бункеров, желобов, узлов, горно-обогатительного, металлургического и энергетического оборудования; кислотоупорные плитки и фасонные детали для химической промышленности; футеровка шаровых мельниц, облицовочные материалы и другие изделия, работающие в условиях воздействия кислот, щелочей или сыпучих абразивных материалов и пульп.

   В России в настоящее время функционируют два завода: на Урале (г.Первоуральск Свердловской области) и в Карелии (г.Кондопога), имеющие камнелитейное производство, однако уровень их технической и технологической оснащенности требует серьезных работ по реконструкции, метрологическому обеспечению и повышению культуры производства, для чего требуются серьезные инвестиции. В последнее время такие работы начаты усилиями новых владельцев и руководства заводов.

 
Схема футеровки стальных труб камнелитыми вкладышами. Длина одного вкладыша равна 1м. Длина одной секции стальной трубы, футерованной соответствующим количеством вкладышей, – до 11м. Камнелитые вкладыши изготавливаются путём заливки расплава во вращающуюся круглую форму центробежной установки. Применение таких труб увеличивает срок их службы во много раз.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                             4  Заключение 

Экономический эффект применения камнелитых изделий обеспечивается за счет меньшей их стоимости по сравнению с рядом изделий, изготавливаемых из традиционных материалов, таких как металлы, гранит и др. Стоимость приготовления каменного расплава, а значит и готовой продукции зависит от применяемого энергоносителя - газ является самым дешевым, мазут и электроэнергия - дороже. Как было сказано ранее, наиболее экономически эффективным решением проблемы стоимости камнелитой продукции рассматривается использование огненно-жидких готовых шлаковых отходов металлургического, энергетического (зольные топочные отходы ТЭЦ), химического (минеральные удобрения) производств.

Экономический эффект применения камнелитых изделий обеспечивается, кроме того, за счет существенного увеличения длительности эксплуатации, уменьшения количества плановых и аварийных ремонтов на объектах, где применены изделия из каменного литья, даже если их стоимость несколько выше аналогичных изделий из традиционных материалов, например, из бетона.

Исходный ценовой ориентир для поставляемой на рынок продукции из каменного литья - около $300-350 (без НДС) за тонну обобщенных изделий с пересчетом цены конкретного вида продукции в его потребительских единицах - за 1 куб. м., 1 кв. м., 1 пог. м., 1 штука.

Отпускная цена изделий зависит от объема спроса на них, текущих затрат на исследовательские и опытные работы, на освоение производства новых видов изделий, изготовление технологической оснастки, затрат на реконструкцию оборудования и метрологическое обеспечение технологического процесса, на проведение мероприятий по повышению культуры производства.

Возрождение и дальнейшее развитие российской камнелитейной отрасли промышленности является, по мнению авторов, актуальной и перспективной задачей руководителей и специалистов всех уровней, от государственных органов до малых предприятий. Устойчивое и рентабельное функционирование данной отрасли зависит от целого комплекса факторов, присущих любой другой сфере промышленного производства в России в современных условиях.

     Реконструкция и переоснащение двух существующих в России заводов, имеющих камнелитейное производство в промышленных масштабах. Оба завода выпускают подобную продукцию с 60-х годов. При существующем на заводах оборудовании и организации технологического процесса (без должного метрологического обеспечения и компьютерного управления) специалистам очень трудно осуществить проведение опытных исследовательских работ. Невозможно, также, освоение новых технологий и производства новых видов сложной в конструкторском и наличие специалистов - металлургов, наиболее близких к данной области.

    Создание нового современного камнелитейного производства на базе существующих, но незагруженных литейных мощностей. Можно создать производство на базе свободных производственных площадей других предприятий, не литейного профиля, но не работающих по основному назначению. Первый вариант не требует больших финансовых затрат ($300-500 тысяч), для реализации второго варианта потребуются инвестиции, зависящие от планируемых объемов будущего производства продукции из каменного литья. По нашим оценкам рентабельное производство можно организовать для объемов выпускаемой продукции, порядка 10000 тонн в год и более. Для организации таких объемов производства по второму варианту потребуются инвестиции в пределах $4,0-4,5 млн. со сроком окупаемости, порядка 1,5-2,0 лет. В любом случае бизнес-предложения предприятия, содержащие технико-экономические расчеты, должны быть положены в основу документов, требуемых для проектирования, согласования и утверждения в установленном порядке обоснований инвестиций и другой документации в соответствии с требованиями Госстроя России.

     Приведем несколько примеров. На Ижорском заводе (г.Санкт-Петербург), на базе одного из цехов металлургического комплекса был спроектирован специализированный участок каменного литья и освоен выпуск ряда изделий из шлаковых отходов, например, вкладышей для сопряжения трамвайных путей с проезжей частью улиц  и плит для перекрытия рельсовых путей на переездах Схема двухсторонней стыковки трамвайного рельса с вкладышами (в сечении). Применение данной схемы позволяет легко и быстро производить замену изношенных рельсов без вскрытия асфальтового покрытия.

(рис.7).

    Управление по транспорту администрации города поддержало этот проект, однако он не получил своего развития в середине 90-х годов. В мартеновском цехе №3 Магнитогорского металлургического комбината была реконструирована плавильная печь, освоен выпуск фундаментных блоков и седловидных утяжелителей для магистральных газопроводов. На Кузнецком металлургическом комбинате был налажен выпуск камнелитых тюбингов, которыми оборудован один из участков Люблинской линии Московского метро. Были реализованы предпроектные разработки с выпуском опытных образцов продукции из каменного литья на Челябинском металлургическом комбинате и Чебоксарском заводе "Промтрактор". Был подготовлен проект для создания камнелитейного производства из золошлаковых отходов Молдавской ГРЭС. Этот проект, к сожалению, не был реализован из-за военных действий в Приднестровье.

    Анализ событий 90-х годов показывает, что основной причиной, по которой камнелитейное производство не получило устойчивого развития, послужило экономическое положение в стране в целом и металлургической, машиностроительной, энергетической отраслях, в частности, для которых камнелитейное производство не рассматривалось в качестве профильного вида деятельности. Соответственно, поиск и вложение инвестиций для непрофильного вида производства не считались приоритетным направлением. Особенно в то время, когда не хватало собственных оборотных средств и внешних заимствований для обновления основных фондов и производственных мощностей профильного производства.

    В последние годы ситуация в экономике страны существенно изменилась, появились финансовые средства, которые могут быть направлены на развитие перспективных технологий и новых направлений промышленного производства. Изменилось, также, отношение руководителей крупных промышленных предприятий, предпринимателей и потенциальных инвесторов к использованию финансовых средств для развития реального сектора экономики. Поэтому авторы считают, что в настоящее время возникли объективные предпосылки для реального возрождения и развития производства продукции из каменного и шлакокаменного литья.

    Организация и проведение широкой целевой рекламной кампании и информационных мероприятий по продвижению продукции из каменного литья на рынке России и за рубежом. По мнению авторов статьи, предлагаемая кампания должна носить комплексный характер, как по составу участников (кооперация, включающая разработчиков, производителей, специалистов по маркетингу и менеджеров по продажам), так и по всему спектру возможных видов производимой и новой востребованной для производства продукции.

     Организация и проведение широкой маркетинговой кампании по изучению рынка для оценки реального соотношения спроса и предложения продукции из каменного литья, что поможет определить оптимальные объемы производства, номенклатуру продукции, ценовую политику, а также организовать эффективный менеджмент. Реализация высокого профессионального уровня маркетинговой кампании для данной отрасли особенно актуальна, поскольку сфера возможного применения камнелитой продукции исключительно широка и разнообразна, и также широк диапазон предъявляемых к продукции требований со стороны различных заказчиков и потребителей.

     Организация профессиональной подготовки кадров для камнелитейного дела от ученых материаловедов до рабочих-камневаров. Последние 10-12 лет эта проблема стоит весьма остро, а подготовкой специалистов для этой области науки и производства, по нашим данным, российские учебные заведения от ПТУ до ВУЗа не занимаются, как это было когда-то, например, в Уральском политехническом институте в г.Свердловске (сейчас - г.Екатеринбург).

Перечисленные направления не исчерпывают необходимость  решения всех возможных проблем  для возрождения и развития камнелитейной  отрасли промышленности. В рамках одной обзорной статьи невозможно подробно обсудить весь спектр задач, поэтому мы остановились на главных из них, без решения которых движение вперед не состоится.  
 
 
 

Список используемой литературы

1. Большая Советская Энциклопедия. 3-е издание. Том 19, М., 1975, с.498
2. Магистр В.Г.Байрон, ктн В.В.Вагин, дхн В.А.Жабрев, ктн В.И.Евсеев, В.С.Крылов, В.В.Умястовская.  
   Шлакокамнелитые изделия и конструкции.  
   "Огнеупоры и техническая керамика", №11, 1999, с. 44-46.
3. В.В.Вагин,Б.И.Пирогов.  
   Каменное литье.  
   "Машгиз", М., 1962, с 9.
4. И.Е.Липовский, В.А.Дорофеев.  
   Камнелитейное производство,  
   "Металлургия", М., 1965, 200с.
5. Каменное, шлакокаменное литье. Отраслевой каталог.  
   Минчермет СССР, НИИЧерметинформация. М., 1988, 14с.
6. Г.А.Лебедева, Г.П.Озерова.  
   Каменное литье как радиационно-стойкий материал.  
   "Строительные материалы", №5, 1998, с.14,15.
7. А.В.Косинская, С.С.Затуловский.  
   Камнелитые материалы для получения коррозионно- и радиационно-стойких изделий.  
   "Литейное производство", №10, 2001, с. 21, 22.