То, что еще недавно казалось фантастикой, сегодня стало реальностью. За последнее время на предприятиях РУСАЛа внедрены несколько новейших технологий, которые можно назвать по-настоящему революционными. Еще по ряду перспективных направлений ведутся активные исследования. О достижениях технологов Компании в интервью рассказал технический директор РУСАЛа Виктор МАНН.
Виктор Манн, Технический директор РУСАЛа
Благодарим редакцию газеты "Вестник РУСАЛа" за предоставление данного материала.
– Наверное, не будет преувеличением, если сказать, что главным событием минувшего года (а возможно, и всего десятилетия) для РУСАЛа стал запуск технологии РА-550. В чем уникальность этого проекта?
– Действительно, это достижение номер один: мы первыми в мире запустили новейшую технологию сверхмощных электролизеров РА-550, которая решила проблему МГД-устойчивости на силе тока 500 и более кА. Последние десятилетия многие мировые компании бьются над задачей заставить эффективно работать электролизер на высокой силе тока. Однако главной проблемой является необходимость использовать на сверхмощных электролизерах специальный контур для компенсации магнитного поля, что существенно увеличивает капитальные и операционные затраты. И мы видим это по нашим конкурентам.
Например, Rio Tinto Alcan на своем заводе Arvida в Канаде запустила в опытную эксплуатацию 38 электролизеров АР60, рассчитанных на силу тока в 600 кА. Хотя реально они сейчас работают на 570 кА. В этот проект компания инвестировала сумасшедшие деньги – около 1,2 млрд долларов. А вот ожидаемого эффекта пока нет: мы видим, что показатели новой технологии хуже, чем на их же предыдущей линейке электролизеров АР30 и АР35. Нет никаких достижений и у китайцев, которые запустили электролизеры на 600 кА, но столкнулись с теми же проблемами.
Нам же удалось первыми в мире преодолеть проблему МГД-стабильности за счет оригинального технического решения. Мы получили превосходный результат без использования дополнительной компенсации магнитного поля благодаря принципиально новому дизайну ошиновки в новом электролизере.
Кстати, хочу привести такую цифру для сравнения. Наши затраты на проект составили всего 2% от суммы, которую инвестировала Rio Tinto в технологию AP60.
РА-550 – это принципиально новая технология, позволившая преодолеть прежний предел силы тока
– Чем РА-550 отличается от электролизеров предыдущих поколений? В чем преимущества новой технологии?
– Их множество. В частности, снижение капитальных затрат при строительстве и операционных затрат при эксплуатации электролизера, повышение энергетической эффективности, сокращение трудозатрат на обслуживание оборудования. Более того, РА-550 позволяет снизить и вредные выбросы – за счет более высокого расчетного КПД укрытия электролизера. Есть еще одна особенность. Хоть изначально РА-550 разрабатывался как НИОКР, он оказался самоокупаемым. Производительность опытного участка – 12 тыс. тонн металла в год – позволяет окупить затраты на этот проект.
РА-550 – это принципиально новая технология, позволившая преодолеть прежний предел силы тока. По сути, она открыла нам возможности для проведения дальнейших исследований, выходить на 700, 800, 1000 кА.
– Технология РА-550 является исключительно разработкой РУСАЛа?
– Да, над ее созданием трудились специалисты нашего Инженерно-технологического центра, причем рабочая группа под руководством Андрея Завадяка справилась с задачей в кратчайшие сроки. Приступив к реализации проекта в ноябре 2014 года, они за два года прошли все стадии: от концепции, моделирования, разработки технического проекта и до запуска технологии в эксплуатацию.
– Где на практике будет внедряться новая технология?
– РА-550 – это технология будущего, поэтому планируем ее масштабно вводить на новых производствах, возможно, на второй серии Богучанского алюминиевого завода. А также при модернизации действующих предприятий с увеличением мощности до 700 кА и более, если эта технология по комплексному показателю «экономическая + экологическая эффективность» будет превосходить технологию инертного анода.
– Прорывной технологией, созданной специалистами РУСАЛа, стал и «ЭкоСодерберг». Насколько успешно идет ее внедрение на заводах Компании?
– Данная технология не столько прорывная, сколько дающая вторую жизнь заводам с технологией Содерберга, а это основная доля производства Компании.
Перевод электролизеров на «ЭкоСодерберг» мы начали ровно два года назад – в январе 2015-го. Первым предприятием, где начала внедряться эта технология, стал КрАЗ, и на сегодня в Красноярске модернизированы уже 637 электролизеров в корпусах № 1, 2, 9, 11-23. Процедура перевода действующих электролизеров на «ЭкоСодерберг» совмещается с проведением капитальных ремонтов – это оправданно и технологически, и с точки зрения затрат.
Теперь мы перешли к следующему этапу реализации данной программы и переводим на экологическую технологию электролизеры на остальных алюминиевых заводах – там, где это возможно. В частности, на БрАЗе за прошлый год модернизированы 40 электролизеров С-8БЭ. На НкАЗе введен в эксплуатацию пилотный участок, где сейчас работают шесть электролизеров С-8БМЭ. Создание пилотного участка завершается и на ИркАЗе.
– В ходе лабораторных и опытных испытаний технология «ЭкоСодерберг» демонстрировала отличные результаты. А как оказалось на практике? Ожидания оправдались?
– Полностью. Основное экологическое преимущество «ЭкоСодерберга» – высокая степень герметизации электролизеров, не ниже 97,5%, за счет изменения концепции с избыточного давления на разрежение. В результате мы получили отличные показатели снижения выбросов как по фтору – более чем на 32%, так и в целом загрязняющих веществ – почти на 14%. Кроме того, промышленная эксплуатация модернизированных электролизеров подтвердила, что по сравнению с классическим Содербергом новая технология не только обладает экологическими достоинствами, но и более эффективна с точки зрения экономики. Положительный результат достигается благодаря меньшему расходу электроэнергии, более высокому выходу по току и производительности.
– Какие еще новые технологии, внедряемые на алюминиевых предприятиях Компании, можно назвать прорывными?
– Одна из интересных ресурсосберегающих технологий предусматривает применение при монтаже электролизеров в качестве футеровки неформованных материалов (НФМ). Они обеспечивают получение бесшовных слоев, имеющих хорошие эксплуатационные свойства. При этом НФМ значительно дешевле обычных материалов, а трудозатраты при их применении сокращены в пять раз. В качестве НФМ технологи РУСАЛа предложили использовать полукокс, и его практическое использование на электролизерах САЗа подтвердило эффективность этого решения. Преимущество такой футеровки заключается в том, что до 50% отработанного материала можно использовать повторно. Иначе говоря, он обеспечивает высокий уровень рециклинга и меньшую нагрузку на полигон твердых отходов. Кроме того, в отличие от всех огнеупоров этот материал дешевле. Сейчас мы расширяем линейку НФМ, уже разработан новый материал – теперь на основе древесных опилок. Этой технологией заинтересовались некоторые зарубежные компании.
– Экологическая политика РУСАЛа предусматривает увеличение доли переработки и использования отходов, их безопасное складирование. Расскажите, что делается в этом направлении?
– Этому требованию соответствуют и проект использования НФМ, и ряд других разработок. В частности, если говорить об огнеупорной футеровке, то в настоящее время ведется создание технологии ее обезвреживания и переработки. Выполнены лабораторные исследования, переработано 300 тонн угольной футеровки, в результате чего получено 240 тонн обезвреженного углеродного материала, который можно сжигать в печах спекания, использовать в черной металлургии и цементной промышленности, а также 60 тонн криолита.
Есть интересный проект по сере. Сейчас она складируется на шламовых полях, кроме того, доставляет немало забот производственникам, забивая различные растворопроводы. Мы нашли недорогое, но очень эффективное решение, как в ходе технологического процесса выделять серу и получать из нее сульфаты. Следующий этап – получение товарного продукта с низкой себестоимостью, который мы могли бы продавать потребителям. Например, в этом году планируем получить 30 тонн сульфата натрия и провести его опытно-промышленные испытания на Братском лесопромышленном комплексе.
– В прошлом году на УАЗе была запущена опытная установка по выделению оксида скандия из красного шлама. Насколько успешным оказался этот проект?
– Опытный участок производства оксида скандия из красных шламов на УАЗе запущен, успешно работает, выдает продукцию с чистотой 99,4%. Предпосылок, чтобы заниматься этим направлением, у нас было немало. Так, скандий востребован во многих отраслях и имеет хороший потенциал. При этом РУСАЛ обладает наибольшими запасами данного дорогостоящего металла в накопленных красных шламах – оценочно 32,5 тыс. тонн чистого скандия. Причем наш красный шлам уже готов к переработке, нет необходимости в дополнительных затратах на его добычу и измельчение.
Технология получения оксида скандия, которая применяется в РУСАЛе, имеет ряд преимуществ. Во-первых, процесс осуществляется попутно с производством глинозема. Во-вторых, у нас нет, как у конкурентов, кислотных стоков и пожароопасных органических экстрагентов. В-третьих, на выходе, помимо Sc2O3, мы получаем ультрасухой красный шлам, который проще складировать.
Сейчас мы работаем над снижением себестоимости продукции, а также созданием ТЭО либо на развитие имеющегося участка, либо на строительство нового на БАЗе.
– А в собственном производстве РУСАЛ намерен использовать скандий?
– Конечно! Еще одним нашим достижением стало создание собственной – впервые за всю историю Компании – лигатуры. Мы создали и запатентовали новый, высокоэффективный, гибридный способ производства алюмоскандиевой лигатуры с низкой себестоимостью. Лигатура уже прошла аттестацию на КУМЗе, получила положительные отзывы. Теперь нам необходимо выполнить ряд обязательных процедур по сертификации, и во втором квартале текущего года алюмоскандий будет запущен в производство.
– Как известно, уже в течение нескольких лет специалисты ИТЦ работают над проектом, который также обещает совершить революцию в алюминиевой промышленности – кислотной технологией получения глинозема. Как продвигается этот проект?
– Мы уже вплотную подошли к поставленной цели. На лабораторном уровне солянокислотная технология получения глинозема металлургического качества из высококремнистого сырья – коалиновой глины – полностью отработана. Если сравнивать показатели с аналогичными данными АГК, то они существенно превосходят. Например, товарный выход глинозема при использовании кислотной технологии составляет 92%, а нынешний результат АГК – 78%. Кислотный способ при одинаковом расходе электроэнергии позволяет почти в три раза сократить расход топлива и общие энергозатраты, а также выбросы двуокиси углерода. При этом на тонне глинозема выход шлама составляет 2,5 тонны, а на АГК этот показатель сейчас равен 6,7 тонны. Преимуществом кислотной технологии является и огромнейшая сырьевая база: залежи коалиновых глин в местах, где располагаются наши заводы, оцениваются в миллиарды тонн.
После проведения лабораторных испытаний мы перешли к следующему этапу: на базе ВАМИ смонтирован мини-завод, на котором завершаются пусконаладочные работы. Он должен подтвердить полученные результаты. И уже в нынешнем году нам предстоит разработать технологический регламент на проектирование опытного завода, который будет размещен на промплощадке АГК. Так что, думаю, запуск и этой технологии в промышленных масштабах – дело скорого будущего.
Беседовал Данил КЛЯХИН, Фото Олега КОРОЛЕВА и Оксаны ПУГАЧЕВОЙ
