Как делают алюминиевую катанку

Алюминий — самый распространенный металл на Земле, но в чистом виде в природе он не существует. Его получают из глинозема — оксида алюминия, который в свою очередь делают из бокситовой руды. Чтобы разорвать крепкую химическую связь между молекулами алюминия и кислорода, требуется огромное количество энергии. Поэтому алюминиевые заводы обычно строят возле гидроэлектростанций. Так, ИркАЗ потребляет большую часть электричества, которое производит иркутская ГЭС.

Помимо катанки, на ИркАЗе выпускают алюминиевые слитки (металлурги называют их «чушками») разной формы и веса. Их тоже могут делать как из чистого металла, так и из сплавов. Это отдельный интересный процесс, но в этот раз нас интересует катанка.

Пройдя инструктаж по технике безопасности и получив необходимые средства защиты — куртки, каски, очки и респираторы, — мы отправились на территорию завода.

Сердце алюминиевого производства – это электролиз. Именно здесь, под мощным воздействием электричества, глинозем распадается на атомы алюминия и кислорода. Кислород улетучивается, а чистый алюминий остается внутри электролизера. Этому процессу способствует дополнительные ингредиенты, которые добавляют в электролизную ванну: анодная масса и фтористый алюминий.

Готовый алюминий вытягивает вакуум-ковш. Это огромный чугунный чан, закрытый крышкой с так называемым «носком». «Носок» опускается в электролизер и за счет большого давления втягивает в себя готовый металл.

В этот момент температура алюминия достигает 960 градусов, он имеет насыщенный яркий красно-оранжевый цвет. По мере остывания его цвет поменяется до светло-серого, и тогда он станет похож на расплавленное серебро. В ковше, но уже без крышки, жидкий алюминий на специальной машине отправляется в литейное отделение, где емкость выгружают и краном доставляют к нужному миксеру.

Мы находимся у прокатного стана № 1. Прямо сейчас он выпускает катанку из сплава марки 8176 — алюминий с добавлением железа. Для использования в жилом строительстве Минстроем одобрена проводка, изготовленная из этой катанки, а также из катанки марки 8030 — с железом и медью. Сплавы считаются инновационными, получить их сложно — необходимо точно соблюдать пропорции основного металла и добавок. Содержание железа и меди в сплавах не превышает 1%, однако даже такой объем серьезно меняет свойства алюминия, делает его более пластичным и термостойким. Кстати, есть повод гордости: в России катанку из этих марок сплава делают только на Иркутском алюминиевом заводе.

Жидкий алюминий из ковша заливают в миксер. По сути это большая печь, которая поддерживает необходимую для приготовления сплава температуру металла. Из миксера расплав поступает на литейную машину (она же — кристаллизатор), а оттуда на прокатный стан. Этот процесс, как и все остальные на ИркАЗе, идет круглосуточно, без перерывов на обед и выходные.

— Это агрегат непрерывного литья и прокатки алюминиевой катанки, — рассказывает директор литейного производства Александр Стрелов. — Для производства сложных сплавов специалисты инженерно-технического центра «Русала» разработали проект усовершенствования стана, и сейчас это самое модернизированное оборудование в первом литейном отделении. Здесь установлена новая система желобов, ванна фильтрации для очистки металла, современное разливочное колесо увеличенного диаметра, позволяющее получить качественную заготовку.

Заготовкой называют непрерывный слиток из сплава, который формируется на выходе из кристаллизатора за счет закрытого охлаждения металла водой. При этом заготовка остается все еще достаточно горячей (около 450 градусов) и податливой, чтобы дальше придать ей нужную форму.

Рядом на табло в режиме реального времени отображаются технологические параметры производства. Сейчас все они находятся в «зеленой зоне» — в пределах допуска. Если что-то пойдет не так, показатель засветится красным, и литейщики тут же примут меры, чтобы устранить проблему.

— Вот эта часть линии, где непрерывная заготовка на выходе становится катанкой толщиной с палец, называется прокатным станом. На нем алюминиевый сплав проходит через 17 клетей — это такие тоннели, которые делают его круглым и вытягивают, постепенно уменьшая в диаметре, — комментирует Александр Стрелов. — Первая клеть практически не крутится, а скорость последней составляет 9 метров в секунду.

За сутки на одном прокатном стане изготавливают до 100 тонн катанки. Всего в первой «литейке» ИркАЗа шесть таких линий. За год завод делает примерно 190 тысяч тонн катанки. Этого количества проволоки хватит, чтобы 16 раз обогнуть планету по экватору.

Свою карьеру в литейном отделении алюминиевого завода начинал генеральный директор ИркАЗа Олег Буц. Он рассказал журналисту IRK.ru о заключительном этапе работы литейного комплекса — укладке катанки в бухты.

Пройдя последнюю клеть, катанка, диаметр которой на тот момент составляет 9,5 миллиметра, поступает на сматывающее устройство, точнее на один из его элементов — шпулю. Шпуля непрерывно вращается и сматывает катанку в огромную бобину. Эти бобины и называют бухтами. Одна бухта — это примерно 10 километров катанки. Впрочем, металлурги и кабельщики измеряют катанку не в километрах, а в тоннах. Одна бухта — примерно 2 тонны.

— Сматывающее устройство сконструировано так, что процесс идет без остановки конвейера. Время намотки одной бухты — примерно 20 минут. Когда одна шпуля намоталась, происходит автоматический переход на вторую, — поясняет Олег Буц.

Когда новая шпуля запущена в работу, литейщик возвращается к готовой бухте. Он отматывает и отрезает несколько метров готовой катанки — они нужны для анализа качества готовой продукции. Далее бухту фиксируют алюминиевыми вязками, взвешивают и перемещают на специальный стеллаж. Данные по каждой бухте — вес, персональный номер и номер партии — заносятся в заводскую информационно-мониторинговую систему.

Пока бухта остывает здесь, служба качества завода тестирует образцы, проверяет соответствие продукции техническим стандартам и пожеланиям покупателей.

— Как и на всех заводах «Русала», практически каждый сантиметр нашей продукции проходит строгий контроль качества, — говорит руководитель предприятия. — Проверка начинается с момента поступления на завод сырья, продолжается в электролизе, в «литейке» — вы видели наш информационный экран у стана, — и на складе готовой продукции, где специалисты службы качества контролируют, в каком виде металл уйдет к заказчику.

А заказчиков у завода немало: иркутский алюминий востребован по всему миру. Его охотно покупают и в Европе и Азии. Сплавы ИркАЗа особенно ценятся в производстве автомобильных дисков, деталей двигателя, подвески и других автокомпонентов. Что касается катанки из сплавов 8030 и 8176, то ее планируют поставлять на внутренний рынок, для ведущих кабельных заводов России.

— Такое производство — это и вклад в промышленный потенциал Иркутской области, и дополнительные возможности для «Русала» продолжать здесь свои социальные и благотворительные программы, — отмечает Олег Буц. — Только за последние два года компания направила на эти цели в Шелехове и Шелеховском районе порядка 50 миллионов рублей. Не менее значительные суммы пошли на поддержку Братска и Тайшета, где также действуют промплощадки «Русала».

В Шелехове наиболее масштабным проектом стала реконструкция стадиона «Металлурга», выполненная за два летних сезона. В 2017 году на поле заменили ограждение и зрительные трибуны, установили новые световые мачты. В 2018-м уложили искусственный газон и прорезиненные беговые дорожки. Обновленный стадион оценили не только шелеховские, но и иркутские любители спорта. Они приезжают сюда погонять в футбол или побегать.

На средства компании в Шелехове высажено несколько аллей, выполнен ремонт детской комнаты в городской больнице, создан Информационный центр для людей с ограниченными возможностями в местной библиотеке, обустроены детские площадки и установлены уличные тренажеры во дворах. Несколько раз в год все города присутствия «Русала» принимают у себя «РУСАЛ ФестивAL» — большой благотворительный проект, в рамках которого проходят бесплатные спектакли московской Школы-студии МХАТ, показы российских кинопремьер, занимательные научные шоу и даже велоэкскурсии.

— Производство — это значимо, но не менее ценно создавать комфортные условия для жителей города. В Шелехове каждая семья так или иначе связана с промплощадкой «Русала», и для компании важно, чтобы они чувствовали заботу и поддержку, — подчеркивает Олег Буц.

А что катанка, которую мы оставили остывать в литейном отделении? Комнатную температуру она приобретет только через сутки, уже на складе готовой продукции. Там ее промаркируют, аккуратно упакуют в картон и по железной дороге отправят заказчикам. На кабельных заводах катанку ждут новые этапы обработки — до превращения в электрический кабель. А потом новая миссия — нести в дома свет и тепло.

Алина Вовчек, IRK.ru

Автор фото — Анастасия Влади

Партнерский материал