Горная цепь Урала, пересекающая Россию с севера на юг на протяжении более 2 000 километров, считается природной границей между двумя частями света — Европой и Азией. Но более всего Урал славится изобилием своих недр. Здесь присутствуют почти все важнейшие полезные ископаемые: нефть, газ, уголь, драгоценные металлы и камни. Однако главное богатство Урала — многочисленные месторождения высококачественных железных руд.
Мы благополучно вернулись из нашего автомобильного путешествия по Южному Уралу. Оно получилось нестандартным и совершенно не туристическим. Вместо того, чтобы любоваться красотой гор, перевалов и застывших озер, мы решили пойти по пути черной и цветной металлургии. Благодаря друзьям и просто хорошим людям, нам удалось посетить крупнейшие металлургические предприятия страны. Сегодня рассказ о производстве знаменитой челябинской стали.
41 фото
![Челябинская Сталь Челябинская Сталь](http://loveopium.ru/content/2014/03/steel/00.jpg)
Фотографии и текст Дмитрия Чистопрудова
Челябинский металлургический комбинат — крупнейшее в России предприятие полного металлургического цикла по выпуску высококачественных сталей. Это одно из немногих предприятий страны, которому дано право присваивать продукции собственный индекс — ЧС (Челябинская Сталь). Сегодня выпускается более 130 таких марок стали.
![Челябинская Сталь Челябинская Сталь](http://loveopium.ru/content/2014/03/steel/02.jpg)
Когда-то железо получали на кострах в глиняных горшках или ямах без каких-либо специальных приспособлений. После долгого процесса обработки железа древние люди могли сделать себе наконечники для стрел или украшения для женщин. В современном мире потребности людей мало ушли от тех времён — им так же необходим металл. Но сегодня, после почти четырёхтысячелетней истории развития технологии производства металла, вместо костров на металлургических заводах используются доменные печи — агрегаты, самые крупные из которых могут выдавать до 12 тысяч тонн расплавленного чугуна в сутки.
![Челябинская Сталь Челябинская Сталь](http://loveopium.ru/content/2014/03/steel/01.jpg)
Доменная печь — совершенное металлургическое устройство, которое работает безостановочно. Лишь иногда, один раз в 10—20 лет, когда многие элементы её конструкции износились от многолетней эксплуатации, печь останавливают для проведения капитального ремонта. Основное назначение домны — получение первого жидкого металла из железной руды.
![Челябинская Сталь Челябинская Сталь](http://loveopium.ru/content/2014/03/steel/03.jpg)
Почти весь объём печи, высота которой может достигать нескольких десятков этажей, занимает шихта — составленная в определённых пропорциях смесь. Она состоит из обогащённой руды, кокса в качестве топлива и флюса — вещества, которое во время плавки образует шлак, помогая отделить пустую породу и золу от металла. Это исходное сырьё через сложную конструкцию засыпного аппарата непрерывно загружается в доменную печь сверху и в процессе нагревания постепенно опускается вниз. Навстречу твёрдым материалам снизу под большим давлением подаётся обогащённый кислородом воздух, нагретый до температуры 1100—1400 градусов Цельсия.
![Челябинская Сталь Челябинская Сталь](http://loveopium.ru/content/2014/03/steel/04.jpg)
В таком режиме руда проходит весь путь сверху вниз за 4—6 часов и, дойдя до нижней части печи — горна, находится уже в жидком состоянии в виде расплавленных чугуна и шлака. В горне скапливается до тысячи и более тонн расплава, который постоянно заполняет эту часть печи и образует так называемый «мёртвый слой», высота которого составляет 0,6—1,7 метра. Когда в домне собирается достаточное количество чугуна и шлака, их выпускают через специальные огнеупорные отверстия — лётки, которые с этой целью каждый раз пробиваются бурильной машиной под управлением горнового.
![Челябинская Сталь Челябинская Сталь](http://loveopium.ru/content/2014/03/steel/05.jpg)
Выпуск чугуна происходит в среднем каждые 40 минут. Получив выход из домны, расплавленный металл сильной струёй бьёт из отверстия, попадает в оборудованную систему желобов и, протекая через весь литейный цех, разливается в чугуновозы.
![Челябинская Сталь Челябинская Сталь](http://loveopium.ru/content/2014/03/steel/06.jpg)
Горновой доменной печи — это первый, кто начинает работать с только что полученным расплавом. Он ведёт технологический процесс, наблюдая за ходом плавки визуально или по показаниям приборов, и своевременно выпускает чугун и шлак из доменной печи. Во многом от его мастерства и опыта зависят успехи или неудачи всей бригады доменного цеха.
![Челябинская Сталь Челябинская Сталь](http://loveopium.ru/content/2014/03/steel/07.jpg)
С каждой плавки берется проба. Охлаждённый чугунный слиток отправляется в экспресс-лабораторию, где производится анализ его химического состава. На основе этих данных технологи доменного цеха могут скорректировать состав шихты, загружаемой в доменную печь, либо изменить технологические параметры доменной плавки. Также данные анализа учитываются при дальнейшей переработке чугуна в конвертерном цехе.
![Челябинская Сталь Челябинская Сталь](http://loveopium.ru/content/2014/03/steel/08.jpg)
![Челябинская Сталь Челябинская Сталь](http://loveopium.ru/content/2014/03/steel/09.jpg)
Кислородно-конвертерных цех. Сущность процесса переработки чугуна в сталь заключается в уменьшении содержания в чугуне ненужных примесей путём их окисления кислородом. Удаление этих элементов придаёт стали прочность и пластичность, а также делает её более податливой при обработке.
Чугуновозы поступают сюда по железнодорожным путям, которые проведены прямо в цех:
![Челябинская Сталь Челябинская Сталь](http://loveopium.ru/content/2014/03/steel/10.jpg)
Основными материалами, загружаемыми в конвертер, являются металлический лом и чугун. Соотношение этих компонентов называется шихтой и измеряется примерно как один к четырём. Чугун поступает из доменного цеха в специальных ковшах-чугуновозах вместимостью от 150 до 600 тонн:
![Челябинская Сталь Челябинская Сталь](http://loveopium.ru/content/2014/03/steel/11.jpg)
В качестве металлического лома обычно используются обрезки прокатных цехов и продукция Вторчермета. Металл засыпают в агрегат через специальную систему бункеров и весов-дозаторов, расположенных над конвертером. Сам конвертер представляет собой цилиндрический сосуд с суживающейся горловиной и сферическим днищем. Он закреплён в прочном несущем кольце, конструкция которого позволяет ему вращаться относительно поперечной оси на 360 градусов в любую сторону.
![Челябинская Сталь Челябинская Сталь](http://loveopium.ru/content/2014/03/steel/12.jpg)
Чтобы перелить чугун, ковш с жидким металлом при помощи мостового крана поднимают к горловине наклонённого конвертера. Затем механизмы крана наклоняют чугуновозный ковш — и расплав переливается.
![Челябинская Сталь Челябинская Сталь](http://loveopium.ru/content/2014/03/steel/12.jpg)
Когда основные материалы загружены, начинается продувка кислородом:
![Челябинская Сталь Челябинская Сталь](http://loveopium.ru/content/2014/03/steel/15.jpg)
![Челябинская Сталь Челябинская Сталь](http://loveopium.ru/content/2014/03/steel/16.jpg)
В некоторые периоды продувки слой вспененного шлака в 30—50 раз превышает толщину шлака в спокойном состоянии, а его уровень достигает 6 метров от поверхности спокойной ванны. При этом вспененный жидкий металл подходит к горловине конвертера и отдельные всплески выбрасываются через неё. Иногда сама эмульсия переливается через горловину, что происходит в случаях спонтанного увеличения объёма газа. Естественно, такие выбросы и всплески представляют серьёзную опасность для людей, поэтому находиться рядом с конвертером во время продувки запрещено.
![Челябинская Сталь Челябинская Сталь](http://loveopium.ru/content/2014/03/steel/18.jpg)
Защитная стена с амбразурами, сквозь которые в котел можно запустить термодатчик. Через отверстия идет такой жар, что одежда сталевара начинает дымиться через считанные секунды.
![Челябинская Сталь Челябинская Сталь](http://loveopium.ru/content/2014/03/steel/19.jpg)
Кипящая сталь:
![Челябинская Сталь Челябинская Сталь](http://loveopium.ru/content/2014/03/steel/21.jpg)
![Челябинская Сталь Челябинская Сталь](http://loveopium.ru/content/2014/03/steel/22.jpg)
![Челябинская Сталь Челябинская Сталь](http://loveopium.ru/content/2014/03/steel/23.jpg)
![Челябинская Сталь Челябинская Сталь](http://loveopium.ru/content/2014/03/steel/24.jpg)
Челябинский металлургический комбинат занимает 5-е место среди предприятий черной металлургии России по объему производства металлопроката и является крупнейшим производителем нержавеющей стали в стране.
![Челябинская Сталь Челябинская Сталь](http://loveopium.ru/content/2014/03/steel/25.jpg)
Комбинат занимает площадь более 22 квадратных километров и является градообразующим предприятием, обеспечивающим рабочими местами более 17 тысяч человек.
![Челябинская Сталь Челябинская Сталь](http://loveopium.ru/content/2014/03/steel/26.jpg)
За семь десятилетий комбинат выпустил 175 миллионов тонн кокса, 120 миллионов тонн агломерата, 200 миллионов тонн чугуна, 270 миллионов тонн стали и отгрузил 225 миллионов тонн металлопродукции.
![Челябинская Сталь Челябинская Сталь](http://loveopium.ru/content/2014/03/steel/27.jpg)
Разливка стали — завершающая стадия сталеплавильного процесса, во время которой сталь из жидкого состояния переходит в твёрдое и приобретает определённые форму, размер и массу. До недавнего времени единственным способом, применяемым на заводах, была разливка в изложницы. В этом случае выплавленная в конвертере сталь разливается в специальные формы разных размеров и оставляется для постепенного остывания. Затем готовые слитки извлекают из изложниц, обрезают излишки и направляют на дальнейшую обработку. Однако такой способ очень трудоёмок, требует большого количества изложниц и их периодической замены, а также расходует значительный объём огнеупорных материалов.
![Челябинская Сталь Челябинская Сталь](http://loveopium.ru/content/2014/03/steel/28.jpg)
Более экономичным способом разливки стали, позволяющим получать стальную заготовку квадратного или прямоугольного сечения непосредственно из жидкого металла, является способ непрерывной разливки стали. Принцип непрерывности машины заключается в том, что до конца разливки стали из одного ковша следующий подаётся заблаговременно. Смена ковшей производится без остановки процесса литья за счёт использования части металла в промежуточной ёмкости. Металлурги такой метод называют «плавка на плавку».
![Челябинская Сталь Челябинская Сталь](http://loveopium.ru/content/2014/03/steel/29.jpg)
Жидкий металл распределяется на шесть потоков. За каждым «ручьем» присматривает сталевар:
![Челябинская Сталь Челябинская Сталь](http://loveopium.ru/content/2014/03/steel/30.jpg)
Нужно постоянно следить, чтобы не забивалась горловина кристаллизаторов, в которых сталь остывает и твердеет.
![Челябинская Сталь Челябинская Сталь](http://loveopium.ru/content/2014/03/steel/33.jpg)
![Челябинская Сталь Челябинская Сталь](http://loveopium.ru/content/2014/03/steel/34.jpg)
Бесконечные металлические слитки плавно вытекают из кристаллизатора и разрезаются газовой кислородной горелкой на мерные длины.
![Челябинская Сталь Челябинская Сталь](http://loveopium.ru/content/2014/03/steel/35.jpg)
![Челябинская Сталь Челябинская Сталь](http://loveopium.ru/content/2014/03/steel/36.jpg)
![Челябинская Сталь Челябинская Сталь](http://loveopium.ru/content/2014/03/steel/37.jpg)
![Челябинская Сталь Челябинская Сталь](http://loveopium.ru/content/2014/03/steel/38.jpg)
![Челябинская Сталь Челябинская Сталь](http://loveopium.ru/content/2014/03/steel/40.jpg)
![Челябинская Сталь Челябинская Сталь](http://loveopium.ru/content/2014/03/steel/41.jpg)
Готовые стальные слябы, требующие постепенного остывания, направляются в отдельный цех, где при помощи мостового крана в определённом порядке штабелируются на покрытом песком полу.
![Челябинская Сталь Челябинская Сталь](http://loveopium.ru/content/2014/03/steel/42.jpg)
Это уже другой цех комбината — универсальный рельсобалочный стан, на котором производятся рельсы длиной до 100 метров с применением новейших технологий прокатки, закалки, правки, отделки и контроля качества. Именно такие рельсы используются при строительстве высокоскоростных железнодорожных путей.
![Челябинская Сталь Челябинская Сталь](http://loveopium.ru/content/2014/03/steel/43.jpg)
Я уже не раз бывал в других рельсобалочных станах, но такого масштабного производства еще не видел.
![Челябинская Сталь Челябинская Сталь](http://loveopium.ru/content/2014/03/steel/44.jpg)
Для строительства нового стана изготовлено 15 500 тонн металлоконструкций — это равняется двум Эйфелевым башням. Площадь рельсобалочного производства составляет более 180 000 квадратных метров. На этой площади легко поместятся 26 полей олимпийского стадиона в Лужниках.
На устройство фундамента затрачено 144 500 кубических метров бетона. По объему это 35 больших плавательных бассейнов. Длина рельсовой заготовки составляет всего 8,1 метров, вес – около тонны. Время производства одного 100-метрового рельса составляет чуть более 2 минут.
![Челябинская Сталь Челябинская Сталь](http://loveopium.ru/content/2014/03/steel/46.jpg)
Нам удалось посмотреть лишь малую часть комбината. Чтобы оценить весь масштаб предприятия, нужно приезжать на пару недель с палатками...
![Челябинская Сталь Челябинская Сталь](http://loveopium.ru/content/2014/03/steel/50.jpg)
Спасибо пресс-службе ЧМК за организацию съемки. Также смотрите «Зимний Челябинск» и «Крупные техногенные катастрофы XXI века».
![Челябинская Сталь Челябинская Сталь](http://loveopium.ru/content/2014/03/steel/51.jpg)