Új Szó - Vasárnap, 1980. január-június (12. évfolyam, 1-26. szám)
1980-04-20 / 16. szám
TUDOMÁNY TECHNIKA Acélgyártásunk rkisztesi ranyzatai A világ acéltermelése 1978-ban elérte a 712,5 millió tonnát, ami az 1975 és 1977 közötti átmeneti csökkenés után az addig elért legmagasabb szintet jelentette. A termelés csökkenését a tőkés államok gazdasági válsága idézte elő. Miközben a szocialista államok acéltermelése állandóan növekszik, a tőkés acélműveknek mintegy 200 millió tonnás évi kapacitása hever kihaszná- látlanul. Vajon növekszik-e tovább a világ acéltermelése? Az előrejelzés adatai nagyon derülátók. Az Egyesült Államok Külügyminisztériuma és a Metals Society szerint 2000-ben a világ acéltermelése eléri az 1500 millió tonnát. Ha tekintetbe vesszük, hogy jelenleg világviszonylatban körülbelül 160 kg acél jut átlagosan egy lakosra, évente, s ezen belül a Közös Piac iparilag fejlett országaiban 600 kg, Ázsiában és Dél-Ameri- kában nem egészen 100 kg, Afrikában pedig mindössze 20 kg, akkor ez a prognózis reálisnak tűnik. Különösen ha figyelembe vesszük azt is, hogy a világ lakosságának a száma 2000-ig mintegy 50 százalékkal növekedve eléri a 6,6 mil- liárdot. Az egy főre számított acéltermelés így évi 230 kg-ra növekedne, ami a jelenlegi szinthez viszonyítva ugyancsak 50 százalékos növekedésnek felel mag. A vas és az acél gyártása technológiai szempontból nem nagyon bonyolult, de igen igényes a nyers- és a fűtőanyagok fogyasztása és az energiafelhasználás szempontjából. A legközelebbi 20 év folyamán nem lehet számítani a gyártási technológia lényegesebb módosulására, habár erőteljesen fejlesztik a nyersvas közvetlen előállítását. Egy tonna hengerelt áru előállításához 3—4 tonna nyersanyagra, fűtőanyagra és segédanyagra van szükség, egy tonna acél gyártására pedig több mint 20 GJ energiafogyasztás esik. Az acélgyártás további fejlesztése azokban az országokban lesz a leggyorsabb ütemű, ahol rendelkezésre állnak a szükséges nyersanyag- és energiaforrások, s ezek többnyire olyan országok, ahol eddig csekély mértékű volt az acélgyártás. Az iparilag fejlett országokban már nem lesz olyan erőteljes az acélgyártás növekedése. A feltételezések szerint a fejlődő országok érik el a legnagyobb arányú — 250 százalékos — növekedést, vagyis a jelenlegi 100 millió tonnáról 350 millió tonnára növelik az évi termelést. Ahhoz, hogy az említett világprognózisok szempontjából helyesen értékelhessük a csehszlová kiai acélgyártás helyzetét, az alábbiakban feltüntetjük a fejlesztés nálunk elért eredményeit; ÉV A GYÁRTOTT ACÉL MENNYISÉGE 1000 tonnában 1 lakosra számítva kg-ban 1938 1873 145 1950 3 122 252 v 19S0 S 788 497 1970 11 480 801 1978 15 294 1020 A gyártott acél abszolút mennyisége szempontjából a világ 10. helyén állunk a Szovjetunió, az Egyesült Államok, Japán, az NSZK, Kína, Olaszország, Franciaország, Nagy Britannia és Lengyelország után, az évente egy lakosra jutó acélgyártás szempontjából pedig a világ 3. helyén, Luxemburg és Belgium után, az NSZK előtt, ahol 650 kg, és az USA előtt, ahol 508 kg acél gyár tása jut egy lakosra. Hazánk teháf a kisebb acél gyártó nagyhatalmak közé tartozik. Meg kell azonban jegyezni, hogy a szükséges vasércet szinte teljes mértékben importáljuk, éppúgy, a fűtőolajat is, és a gáznemű tüzelő anyagok döntő hányadát. Kokszolható kőszéntar talékaink például körülbelül 2030-ig kimerülnek. Mindebből az következik, hogy a vas- és az acélgyártás sorsáról nagy megfontolással és felelősséggel kell dönteni. Korábbi előrejelzések szerint a hazai acélgyártást 2000-ig 24 millió tonnára kellett volna növelni, ezt újabban 21 millió tonnára csökkentették. A jelenlegi termelési kapacitás teljes kihasználásához viszonyítva ez még mindig 30—40 százalékos növekedést jelent. Ehhez a fűtőanyag- és az energiafogyasztást is legalább 30—40 százalékkal kellene növelni, ami nagyjából 19 millió tonna kőszénegyenértéket jelent, még akkor is, ha a fejlesztés korszerű műszaki elemekkel ellátott, számítástechnikával irányított nagy térfogatú nagyolvasztók, nagy teljesítményű oxtgén- konvertorok és villamoskemencék, hengerművek és egyéb megmunkáló berendezések által valósul meg. Az eddig alkalmazott ércadagolásnál a szilárd tüzelőanyagok 60 százaléka kőszénkoksz. Ez megköveteli a kokszolható szén jövesztésének a növelését, vagy pedig a koksz behozatalát, esetleg új kokszgyártó eljárásokat kellene bevezetni a gyengébb minőségű szénből. Az acélgyártás feltételezett növeléséhez 1700 GWh villamos energiát kellene kitermelni új erőművi kapacitásokban. A jövőben épülő atomerőművek energiája a nagyolvasztók energiaszükségletének mintegy 67 százalékát, a közvetlen redukciós rendszer {villamos ívkemencék) energiaszükségletének pedig teljes 100 százalékát fedezheti. Az ilyen reformáló reaktor műszaki tervezésére azonban mindeddig nem került sor. A vasérc behozatalát a vasút egyébként is korlátozott áteresztő-képessége mellett évi 19 millió tonnára kellene emelni. Mivel már megkezdődött a széles vágányé vasút építése a Szovjetunió vasérctelepei és Katowice között, aligha valósul meg az érc vízi úton történő szállítása a Bug— Visztula—Odera vonalon, habár a Vág hajózhatóvá tételére irányuló munkák meggyorsulnak. Ezeket a kedvezőtlen körülményeket okvetlenül figyelembe kell venni. Tény, hogy a kohászati termékek kivitele növeli a külkereskedelmi forgalmat, ám ugyanakkor egyes nemesítő adalékok, speciális anyagok és Csehszlovákiában nem gyártott berendezések behozatala nélkülözhetetlen feltétele a termelésnek. Milyen legyen tehát a vaskohászat további fejlesztésének leghatékonyabb útja? Az acélgyártás olyan ütemű növekedése mellett, amilyen a gyártási folyamatok intenzitásának további fokozásával lesz elérhető, a fejlődés egyetlen lehetséges útja az acél minőségének a javítása a berendezések korszerűsítése által. A korszerűsítést az a tény is elősegíti, hogy a kohászati berendezések elhasználódoittságának a mértéke körülbelül 50 százalékos. A korszerűsítés keretében olyan új műszaki elemeket és eljárásokat kell bevezetni, amelyek növelik a termelés hatékonyságát, javítják a gyártmányok minőségét, a befektetett fémtartalom kinyerési arányát, csökkentik az energiaszükségletet és növelik a munka termelékenységét. A kokszolókban ki kell használni a kihűlő koksz hőtartalmát, a nagyiolvasztókban gondoskodni kell a vas egyenletes minőségéről és vegyi tisztaságáról, az acélművekben ki kell szélesíteni a vákuumos technológiát és a folyamatos acélöntést, a hengerművekben be kell vezetni a pontosabb hengerlés! eljárásokat, Javítani kell a hengerelt áru minőségét melegkezeléssel, felületi kezeléssel és méretigazítással. Különösen nagy tartalékok vannak a hőgazdálkodás hatékonyságában. Minden kohászati vállalatnak megvan a saját fejlesztési koncepciója. Ezekből ki kellene zárni a helytelen irányzatokat, s az acél minőségének a javítására, a gazdaságosság növelésére kellene összpontosítani a figyelmet. Ez egyúttal jobb feltételeket teremtene a beruházások finanszírozásához is. Szerkezeti változtatásokkal és a kohászati áruválaszték javításával meg lehetne gyorsítani a gépiparban az innovációs folyamatokat, hogy a kohászat a korszerű gépipar megbízható alapanyag-bázisává váljon. A kohászatnak mindenekelőtt minőségi vonatkozásban kell alkalmazkodnia a gépipar szükségleteihez, amely jelenleg Csehszlovákia nemzeti jövedelmének kétharmad részét szolgáltatja. A kohászati termékek mechanikai tulajdonságainak és méretértékeinek jobb kihasználásával, s a kivitel korlátozásával, amely jelenleg több mint 3 millió tonna hengerelt árut tesz ki évente, vagyis az egész termelésnek mintegy 25 százalékát, a kohászat a gépipar növekvő szükségleteit is képes lesz fedezni. Külföldi piacokon elsősorban gépipari gyártmányokat kellene értékesíteni. A kohók leghatékonyabb fejlesztési útjainak a meghatározása rendkívül felelősségteljes feladat. A technológiai folyamatok és a termék- szerkezet fokozatos átállítása nem csekély gondot jelent, az ipar fejlesztési céljainak elérése, valamint a nyersanyag- és az energiaellátásban fennálló helyzet azonban megköveteli a kohászoktól a fentiekben vázolt problémák megoldását. DR. ING. OLDRICH BOHUS Acélgyártás nukleáris energiával A közelmúltban a japán kormány 30 millió dolláros kutatási és fejlesztési programot indított annaik kidolgozására, hogy miként lehetne nukleáris reaktort használni az acélgyártáshoz a nagyolvasztó helyett. Hat éven belül akarják üzembe helyezni az első kísérleti berendezést, amely egy 50 megawattos reaktorral dolgozna. A japán kormány igen sürgősnek tartja ezt a munkát, egyrészt azért, mert rohamosan fogynak a kokszolható szén világkészletei, másrészt pedig azért, hogy csökkenjen a levegő kéndioxid-szennyeződése, amely már ma is megengedhetetlen mértékű, és állandóan növekszik. A mai nagyolvasztók igen nagy mennyiségű szilárd fűtőanyagot fogyasztanak. Japán hatalmas acélipara az ország teljes energiafogyasztásának 20 százalékát a vasércnek acélln- gottá való feldolgozása során használja fel. Az acéltermelésben való bármely visszaesés hatalmas károkat okozna az ország gazdaságában, az autóiparban, a hajógyártásban, a fogyasztási cikkek gyártásában stb. Figyelembe véve, hogy Japán energiahordozókban igen szegény, s ezért energiáját csaknem teljes egészében valamilyen formában Importálnia kell, a japán gazdaság ki van szolgáltatva az energiaexportáló országoknak. Az acélgyártásban bármely módszer tartalmaz egy kémiai redukciót, amely a vasoxidból rendszerint 90 százaléknál nagyobb vastartalmú vegyületet állít ellő. Ennek a redukciónak elengedhetetlen eleme az Igen magas hőfok, ezért a nukleáris reaktor igen vonzónak látszik ebben az eljárásban. Az angliai Winfrith-ben működő 20 megawattos Dragon- reaktor, az NSZK-ban épített 15 megawattos AVR-reaktor és az USA-ban dolgozó 40 megawattos Peach Bottom-reaktor tapasztalatai azt mutatják, hogy a magas hőmérsékletű reaktorok a legalkalmasabbak lesznek az újabb atomerőművek számára. Ezek a reaktorok az acélgyártó szakemberek számára azért érdekesek, mert a hőcserélő hélium hűtőközege már a mai prototípusoknál is 800 C° hőfok körül lép ki a reaktorból, a, jelenleg elterjedt reaktorok 530—670 C° hőmérsékletű hűtőközegével szemben. Ez csekély teljesítményáldozattal 950—1000 C°-ra is emelhető. A (kísérletek azt mutatják, hogy a fűtőelemek ezeket a hőviszonyokat technológiai változások igénye nélkül kibírják. így reálisnak tűnnek azok a tervek, hogy e reaktorok segítségével 950 C° hőfokú redukáló gázt állítsanak elő. Ez az eljárás mentes lesz azoktól a termodinamikai veszteségektől, amelyek a villamos energia túr. bógenerátorokkal való előállításakor keletkeznek, ezért az eljárás önköltsége jelentősen csökkenni fog a hagyományoshoz képest. Az eljárásnál keletkező hulladékhőt felhasználhatják villamos energia fejlesztésére, amely például a kohászati üzem ívkemencéit táplálhatja, így egy integrált, atomenergiával táplált acélműben a ha- zailag termelt villamos energia körülbelül 40 százalékkal olcsóbb lehet, mint a vásárolt hálózati energia. Ezeket a terveket ma már gyakorlati eredmények támasztják alá. A British Steel Corporation és az angliai Dragon atomerőmű szakemberei két évvel ezelőtt már építettek ilyen berendezést. Egy évi 5,4 millió tonna kapacitású acélművet szereltek fel egy 2208 megawatt termikus teljesítményű atomreaktorral. Redukáló gázként metánból gőzreformerben előállított hidrogént alkalmaztak. Kilépő hőmérsékletét 950 C°-ra állították be. A vasércet redukáló kemencébe a hidrogén 800 C° hőmérsékleten lép be. Az eljárás során a reaktor által fejlesztett 2208 megawatt teljesítményből 734 megawattot használnak fel az acélgyártási folyamatban. A megmaradó 1474 megawattot gőzfejlesztésre fordítják, amely egy 600 megawatt nettó villamos teljesítményű turbógenerátort hajt. A termelt villamos energiával ívkemencéket fűte- nek. Az acélgyártási folyamatban az aprított ércet először 100 C°-ra előhevítik. A hevítéshez hidrogént égetnek el levegőben. Ezután előredukálás következik hidrogénnel, 750 C°-on. Ismét felhevítik 900 C°-ra, majd jön a második redukálás, amelynek során 92,5 % Fe-tartalmú, poralakú szivacsvasat kapnak. Ezt briketté sajtolják, és így adagolják az ívkemencékbe. Kutatják annak lehetőségét is, hogy a port közvetlenül befújhassák a kemencébe. A költségszámítások azt mutatják, hogy míg a hagyományos úton előállított acélingot tonnája 23,40 fontsterlingbe kerül, az ismertetett berendezéssel előállított acélingot tonnánkénti költsége csak 21,94 fontsterling. További megtakarítást remélnek, ha az célmű és az atomreaktor teljesítménye jobban össze lesz hangolva, mint a jelenlegi, meglevő berendezéseket felhasználó acélműben. A számítások szerint az új rendszerű berendezés beruházási költsége is kisebb lesz, kapacitástonnánként 8,2 font- sterlinggel. (Műszaki Elet) Épül a szovjet—lengyel széles vágányé vasút A Szovjetunióból vasúton szállítják a vasércet a lengyel- országi kohászati központokba, s a lengyel kén- és szén- szállítmányok is vasúton érkeznek a Szovjetunióba. A két ország határán azonban át kell rakni a kölcsönös szállítmányokat, mert a Szovjetunióban 1520 mm széles a vasúti vágány, Lengyelországban viszont csak 1430 mm szélességű. Az átrakodás elkerülése céljából a két ország megállapodást írt alá egy érc- és kénszállító széles vágányú vasút megépítéséről Lengyelország területén. A tervet a varsói Vasútépítési Tervezőirodában készítették el. Az új vonal 171 km-es szakaszon önálló vágányként, 226 km-es szakaszon pedig a régi vonal ikerpárjaként épül egészen a katowicei kohókig. A munkákat mindkét szakaszon elkezdték, s eddig már több mint 100 km hosszú sínpárt fektettek le. A beruházáson több mint 5000 építő dolgozik az előirányzott ütemterv szerint. Szovjet vállalatok közös költséggel, de szovjet alapanyagokból egy új hidat is építenek a Bug folyó fölött, amely egyúttal új határátkelő helyként is fog szolgálni. A szovjet fél szállítja a nehéz munkagépeket is a lengyel területen folyó építkezéshez, valamint a hosszú talpfákat. Az építőknek 44 új vasúti híd, 8 közúti híd, 62 vasúti és 50 közúti felüljáró, illetve viadukt építésével kell megbirkózniuk. Ezt a nagy és igényes feladatot úgy kell elvégezniük, hogy 1981-ben már elindulhassanak az első szerelvények a 16 milliárd zloty beruházási költséggel épülő széles vágányú vasúton. (TT) 1980 IV. 20. 16 ÚJ SZÓ
