09Г2МФБ - новый металл для емкостей, работающих под давлением

Есть объекты, к которым предъявляются особо строгие требования: они должны быть не только качественными и долговечными, но также способными выдерживать высочайшие температуру и давление. В числе таких объектов – доменные печи. Их строят из специальных металлов.

Новый металл 09Г2МФБ был создан под проект «Северстали» – строительство доменной печи №3 на Череповецком металлургическом комбинате, одном из крупнейших интегрированных заводов по производству стали в мире.

Поиском наилучшего материала для строительства доменной печи занимались работники фирмы Danieli Corus B.V., которая является генеральным подрядчиком по строительству данного объекта, проектировщики из Научно-исследовательского и проектного института строительных металлоконструкций им. Н.П. Мельникова, инженеры «Северсталь-Проекта».

Рассматривались различные варианты. От закупки импортного металла, в том числе из Китая, до использования различных марок стали – 16Г2АФ, 09Г2СА, которые применялись для строительства много лет назад.

История создания

Специалисты ЦНИИПСК им. Мельникова нашли у себя в архивах технические условия от 2012 года на сталь 09Г2МФБ для производства сосудов, работающих под давлением. Изначально к этому материалу предъявлялись значительно более низкие требования, в том числе и по прочности, чем нам необходимо для строительства домны. Было принято решение доработать эту марку стали.

За основу взяли сталь 10Г2ФБЮ, которая используется для производства магистральных газопроводов, нефтепроводов и нефтепродуктопроводов.

Мы прокатали из нового материала 09Г2МФБ несколько листов различной толщины от 60 до 80 мм и провели комплекс исследовательских испытаний (сварных, температурных и пр.). Часть испытаний была проведена в собственной лаборатории, а часть – на базе ЦНИИПСК. Исследования заняли около полугода.

В итоге было получено заключение от ЦНИИПСК им. Мельникова:

Первый проект с новой сталью

Из-за своих характеристик эта марка может быть использована как для строительства доменных печей, так и изготовления коксовых камер, она широко востребована в отрасли нефтехимии – для производства ёмкостей, работающих под давлением (котлы, теплообменники, другие сосуды).

Сначала на заводе произвели необходимое для кожуха домны в Череповце количество металла, затем из него откатали листы, отвальцевали их и подвергли их специальной обработке. Из этих листов сварили кожух домны, запуск которой в эксплуатацию намечен на конец 2020 года.

В общей сложности специалисты «Северстали» работали над усовершенствованием металла 09Г2МФБ около двух лет. Исследования начались весной 2018 г., а сегодня из новой стали уже построен кожух доменной печи. На производство металла для этого объекта (около тысячи тонн), выплавку, прокатку, формовку ушло порядка четырёх месяцев.

Сегодня предприятие готово к приёму заказов. В случае необходимости новый 09Г2МФБ будет приготовлен в кратчайшие сроки и в необходимом объёме.

Экономический эффект

На примере строительства кожуха домны для Череповецкого металлургического комбината уже посчитан экономический эффект – около 20 млн руб. только за счёт снижения веса корпуса печи.

При использовании традиционного материала толщина металла была бы на 20-30 мм больше, чем при использовании металла 09Г2МФБ, обладающего значительно более высокими прочностными характеристиками. В общей массе материала, требуемого для строительства кожуха домны, экономия составила около 400 тонн.

Снижение массы объекта подразумевает уменьшение нагрузки на фундамент, что тоже положительно влияет на экономику проектов. Чем легче конструкция, тем меньше затрат на строительство фундамента под неё.

Следовательно, продукт, изготовленный из новой стали, получается более лёгким, надёжным и безопасным в эксплуатации.