• Вестник «ЮНИДО в России» →
• Архив номеров →
• № 13 →
• Состояние и перспективы литейного производства России

Состояние и перспективы литейного производства России

Темпы развития литейного производства — основы машиностроительного комплекса — зависят от темпов развития машиностроения в целом.
Вопрос о состоянии литейной отрасли был остро поставлен на XI съезде литейщиков России в Екатеринбурге в сентябре 2013 года.
Производство российского литья за годы реформирования сократилось более чем в 4,5 раза. Число литейных предприятий сократилось почти в три раза — с 3500 до 1250. Ликвидированы десять профильных научно-исследовательских институтов.
Экспорт литья незначителен, экспорт литейного оборудования практически отсутствует. Вместе с тем импорт литейного оборудования, в том числе для литейных цехов металлургических заводов, за 10 лет увеличился почти в 9 раз, превысив в 2012 году 1 миллиард долл. США.
Возрождение российского литейного производства требует неотложных мер, объединения усилий металлургической и машиностроительной отраслей, научного потенциала, реальной поддержки государства и финансовых институтов в рамках частно-государственного партнерства.
Анализу состояния российского литейного производства посвящена статья президента Ассоциации литейщиков России проф. И. А. Диброва.

Перспективы развития литейного производства определяются потребностью в литых заготовках, динамикой их производства, авторитетом технологий и конкурентной способностью среди развитых зарубежных стран.

Рассмотрим состояние литейного производства России.

В 2011 году в мире было произведено 98,6 млн тонн отливок из черных и цветных сплавов, из них 4,3 млн тонн (4,36 %) — в России.

Лидирующее место в производстве отливок занимает Китай, который сегодня производит около половины мирового выпуска литых заготовок. Россия занимает 6-е место после Китая, США, Индии, Германии и Японии.

Выпуск литья в странах БРИКС в 2011 г. составил 59,49 млн тонн (60 % мирового производства). Среди стран БРИКС Россия занимает 3-е место, производя 8,22 % от выпуска литья этими странами.

Литейное производство в России занимает лидирующее положение среди таких заготовительных баз машиностроения, как сварка и кузница. Коэффициент использования металла — от 75 до 95 %. С другой стороны, литейное производство является наиболее наукоемким, энергоемким и материалоемким производством. Для производства 1 тонны отливок требуется переплавка 1,2–1,7 тонны металлических шихтовых материалов, ферросплавов и флюсов, переработка и подготовка 3–5 тонн формовочных песков (при литье в песчано-глинистые формы), 3–4 кг связующих материалов (при литье в формы из ХТС) и красок. В себестоимости литья энергетические затраты и топливо составляют 50–60 %, стоимость материалов — 30–35 %.

Наиболее высокие объемы производства отливок были в 1985 г. и составляли 18,5 млн тонн. После этого начался резкий спад производства, связанный с нарушением общих принципов кооперации машиностроительной продукции между республиками СССР, приватизацией и ликвидацией предприятий. Только в Москве закрылись около 20 предприятий, в том числе АМО «ЗИЛ», заводы «Станколит», «Динамо», завод им. Войкова, на которых производили около 500 тыс. тонн литья. С 2001 по 2008 г. производство отливок стабилизировалось на уровне 7 млн тонн. Дальнейший спад связан с экономическим кризисом, сокращением квалифицированных кадров (в первую очередь из-за ухода на пенсию), с закрытием предприятий. В последние годы производство отливок из черных и цветных сплавов стабилизировалось на уровне 4,2–4,4 млн тонн.

В настоящее время в России действует около 1250 литейных предприятий, которые производят отливки, оборудование, сопутствующие материалы.

Выпуск отливок на одного работающего в 2012 г. составил около 14,3 тонны в год.

В литейном производстве машиностроения и металлургии (по экспертной оценке) занято около 300 тыс. человек, из них 90 % — рабочие, 9,8 % — инженеры, 0,2 % — научные работники.

Основное количество литейных предприятий в России (78 %) составляют небольшие литейные цеха с объемом выпуска до 5000 тонн литья в год.

Данные по мощностям, объемам выпуска и числу работающих в литейных цехах, по имеющимся у ассоциации сведениям, приведены в табл. 1.

Таблица 1. Анализ состояния производств России по мощностям, объемам выпуска и числу работающих

№	Объем выпуска отливок (т в год)	Кол-во работающих человек	Кол-во предприятий	%	Примечания
1	50000-100000	2000-3000	12	1	Литейные цехи автозаводов, энергомашиностроения, оборонный комплекс
2	10000-50000	500-2000	84	6,7	Литейные цехи крупных машиностроительных заводов
3	5000-10000	200-500	180	14,4	Цехи машиностроительных заводов и отдельные цехи
4	1000-5000	50-200	430	34,4	Цехи машиностроительных предприятий
5	Менее 1000	50-100	544	43,5	Мелкие цехи различного назначения

По технологическим процессам производство отливок распределяется следующим образом:

Таблица 2. Производство отливок по технологическим процессам, %

1. Литье в сырые песчано-глинистые формы	46,0
2. Литье в разовые формы из ХТС	32,0
3. Литье в кокиль	5,0
4. Литье под давлением	8,0
5. Центробежное литье	5,0
6. Литье в оболочковые формы	0,5
7. Литье по выплавляемым моделям	1,5
8. Литье по газифицируемым моделям	0,8
9. Непрерывное литье	0,8
10. Другие технологии литья	0,4

78 % отливок производятся на механизированных линиях и машинах и вручную. Уровень автоматизации и механизации литейного производства России представлен в табл. 3.

Таблица 3. Уровень автоматизации и механизации литейного производства

Тип оборудования	Производство отливок, %
На автоматических и полуавтоматических линиях	22
На механизированных линиях и машинах	66
Вручную	12

В настоящее время экспорт отливок составляет 30 тыс. тонн в год в такие страны, как Германия, Англия, Франция, Израиль, Швеция, Норвегия, Финляндия, импорт составляет около 70 тыс. тонн.

Объемы производства отливок существенно зависят от объемов производства отечественного литейного оборудования для собственных нужд и поставки на экспорт.

Ряд основных производителей литейного оборудования в России сохранили и расширили свою специализацию, однако они не удовлетворяют потребность литейных цехов и заводов. В России не производится следующее оборудование:

• автоматические и механизированные линии для изготовления безопочных форм из песчано-глинистых и холоднотвердеющих смесей;
• машины для изготовления форм из песчано-глинистых смесей с размером опок от 400 × 500мм до 1200 ×1500 мм;
• машины для изготовления литейных стержней по горячей и холодной оснастке;
• оборудование для покраски литейных форм;
• кокильные машины;
• машины для литья под низким давлением;
• машины для центробежного литья;
• индукционные печи средней частоты емкостью более 10 тонн для выплавки чугуна и стали;
• смесители периодического и непрерывного действия для приготовления холоднотвердеющих смесей производительностью более 10 тонн/час;
• оборудование для регенерации холоднотвердеющих смесей производительностью более 10 тонн/час.

Выпускается неполная гамма машин для литья под высоким давлением.

Парк литейного оборудования за последние 5 лет обновился незначительно, его средний возраст — 28 лет.

В связи с этим ожидается, что в ближайшие 5–10 лет недостающее оборудование будет закупаться у фирм Германии, Италии, США, Японии, Турции, Дании, Англии, Чехии, Франции и др.

Оценим рынок импортного оборудования.

В 2012 г. импорт оборудования, запасных частей и приспособлений для литейного и смежных производств из всех стран мира составил около 705 млн долл. США. Динамика импорта литейного оборудования со всех стран мира с 2007 по 2012 г. (млн долл. США) представлена в табл. 4.

Таблица 4. Динамика импорта литейного оборудования с 2007 по 2012 гг.

2007	2008	2009	2010	2011	2012
833,1	948,1	632,2	499,15	676,24	1081,5

Поставки только литейного оборудования составляют 720 млн долларов США, на остальные 259,5 млн долл. поставлены отливки, изложницы, поддоны, различные приспособления и приборы, в том числе для литейных цехов металлургического производства. Динамика поставок литейного оборудования из ведущих стран мира в 2010–2012 гг. представлена в табл. 5.

Таблица 5. Поставки литейного оборудования из ведущих стран мира за 2010-2012 гг.

№	Страна	Поставка оборудования (млн. дол. США)
1.	Германия	521,96
2.	Италия	246,26
3.	Китай	175,73
4.	США	83,41
5.	Великобритания	48,2
6.	Турция	39,4
7.	Франция	31,91

Из табл. 5 видно, что литейное оборудование в основном поставляется из Германии и Италии. В целом за рубежом закупается 72 % литейного оборудования. Поэтому производство отливок для изготовления отечественного оборудования сокращается.

Несмотря на низкий уровень объемов производства отливок, в последние годы многие заводы проводят реконструкцию литейного производства на базе новых технологических процессов и материалов, перспективного оборудования.

Основными целями реконструкции являются расширение объемов производства, повышение качества продукции до уровня, отвечающего современным требованиям, улучшение экологической ситуации и условий труда. При проведении реконструкции требуются глубокое изучение рынка сбыта продукции, анализ современных технологических процессов, оборудования и материалов, разработка оптимальной технологической планировки и расстановки оборудования, разработка рабочего проекта. Для технологического и рабочего проектирования нужны квалифицированные специалисты. К сожалению, сегодня в России лишь ограниченное количество организаций способно полностью взять на себя технологическое и рабочее проектирование цеха или участка. Поэтому создаются творческие группы специалистов и организаций, выполняющих работы данного рода.

За последние 3 года реконструированы полностью или частично более 90 литейных цехов и участков.

Реконструкция цехов и заводов осуществляется путем замены ручного труда механизированным. В 2008–2012 гг. в цехах установлены 25 автоматизированных и механизированных линий для изготовления литейных форм.

Внедрение перспективных технологий

Для получения чугуна и стали перспективными являются технологические процессы плавки в индукционных и дуговых электропечах, обеспечивающих стабильно заданный химсостав и температуру нагрева расплава для проведения эффективной внепечной обработки.

Перспективные технологии плавки чугуна:

• индукционные тигельные печи средней частоты емкостью до 10–15 тонн. Такие печи производят отечественные фирмы: ООО «РЭЛТЕК» (г. Екатеринбург), ОАО «Электротерм-93» (г. Саратов), ОАО «Новозыбковский завод электротермического оборудования», ООО «Курай» (г. Уфа), ЗАО НПП «Институт электротехнологий» (г. Екатеринбург), ООО «Содружество» и другие, а также иностранные фирмы АВР, «Юнкер» (Германия), «Индуктотерм», «Аякс» (США), «ЭГЕС» (Турция);
• дуговые печи постоянного тока производства ОАО «Сибэлектротерм» (г. Новосибирск), ООО «НТФ “ЭКТА”» (г. Москва), ООО «НТФ “Комтерм”» (г. Москва).

Для выплавки чугуна более технологически гибкими являются индукционные тигельные печи средней частоты.

К сожалению, в последние годы работы по совершенствованию технологии ваграночной плавки чугуна не проводятся. В России нет и ранее не было серийного производства вагранок. В связи с этим все работающие вагранки изготовлены кустарным способом без подогрева дутья и качественной очистки отходящих газов от пыли и вредных составляющих. Газовые вагранки не нашли должного распространения в нашей стране и применяются лишь для получения низких марок чугуна.

Производство отливок из различных типов чугуна в 2012 г. представлено в табл. 6.

Таблица 6. Производство отливок из различных типов чугуна в 2012 г.

Тип чугуна	тыс. тонн / %
Всего из чугуна	2960/100
в том числе:
из серого чугуна	1780/60
из высокопрочного чугуна	900/31
из специальных легированных чугунов	280/9

Увеличение объемов выплавки в индукционных печах чугуна с низким содержанием серы позволило повысить производство отливок из высокопрочного чугуна с шаровидной и вермикулярной формой графита. В период с 2006 по 2012 г. выпуск отливок из высокопрочного чугуна с шаровидной формой графита вырос на 12 % за счет снижения производства отливок из серого и специального чугунов и стали.

Перспективные технологии плавки стали:

Дуговые электропечи переменного и постоянного тока, индукционные печи средней и повышенной частоты.

Производство отливок из различных типов стали в 2012 г. представлено в табл. 7.

Таблица 7. Производство отливок из стали

Тип стали	тыс. тонн / %
Всего из стали	640 /100
в том числе:
из углеродистой стали	420 /66
из легированной	220/34

Перспективные технологии плавки цветных сплавов:

Электрические индукционные, дуговые и печи сопротивления, газовые и мазутные печи.

Производство отливок из цветных сплавов в 2012 г. представлено в табл. 8.

Таблица 8. Производство отливок из цветных сплавов

Тип сплава	тыс. тонн/%
Всего из цветных сплавов	400/100
в том числе:
из алюминиевых сплавов (включая слитки)	308/77
из магниевых сплавов	16/4
из медных сплавов	60/15
из цинковых сплавов	8/2
из других сплавов	8/2

В последние годы наблюдался рост производства отливок из алюминиевых и магниевых сплавов.

Производство фасонных отливок в России из алюминиевых сплавов различными методами представлено в табл. 9.

Таблица 9. Производство фасонных отливок из алюминиевых сплавов различными методами

№	Всеми способами	160 тыс. тонн
1	литьем под высоким давлением	46%
2	литьем под низким давлением	32%
3	литьем в кокиль	8%
4	литьем в землю	14%

В настоящее время развитие производства высококачественных отливок на базе современных технологических процессов в различных отраслях машиностроения осуществляется неравномерно. Наиболее высокие объемы наблюдаются в транспортном (автомобильном, железнодорожном и коммунальном) машиностроении, тяжелом и энергетическом машиностроении и оборонной промышленности.

Анализ динамики производства отливок и отечественного литейного оборудования за последние 10 лет не позволяет определить перспективы развития литейного производства на ближайшие годы. Увеличения объемов производства отливок из черных и цветных сплавов не предвидится, так как продолжаются политика и практика закупки машиностроительной продукции за рубежом. Также продолжается тенденция увеличения закупок литья за рубежом. Потребность отечественной промышленности в литых заготовках снижается. Литые заготовки неконкурентоспособны на мировом рынке по причине их высокой себестоимости, и по показателю «цена — качество» мы уступаем развитым зарубежным странам.

Новые литейные технологии в последние годы не разрабатываются, так как научно-исследовательские институты, занимающиеся литейным производством, ликвидированы. Научными исследованиями занимаются только литейные кафедры вузов, основной задачей которых является подготовка молодых специалистов. Основная масса кафедр не оснащена современными приборами и оборудованием. Координация научной деятельности в России отсутствует. Количество научных работников за последние 15 лет сократилось с 8 до 0,2 % от всех работающих в литейном производстве. Нарушена связь науки с производством, отраслевая наука отсутствует.

В существующих условиях для дальнейшего развития литейного производства, реконструкции старых литейных цехов и строительства новых на базе инновационных технологических процессов и современного экологически чистого оборудования большое значение приобретает информационная деятельность, которую проводит Российская ассоциация литейщиков. Ассоциация регулярно организует научно-технические специализированные конференции, один раз в два года проводятся съезд литейщиков и выставка с участием зарубежных специалистов, кроме того, организуются поездки специалистов на международные выставки по литейному производству и литейные заводы зарубежных стран с целью ознакомления с инновационными техническими решениями и обмена опытом. Ежемесячно выпускается научно-технический журнал «Литейщик России».

Необходимо отметить, что наряду со стабилизацией объемов производства отливок за последние 4 года значительно повысилось качество литья, увеличилась размерная точность и, соответственно, уменьшилась масса отливок, повысились прочностные и эксплуатационные характеристики, улучшился товарный вид.

Значительно улучшилась технологическая оснащенность ряда предприятий, за последние 15 лет около 350 предприятий провели реконструкцию.

Надеемся, что совместная деятельность литейных предприятий с научными и общественными организациями при поддержке Правительства РФ позволит осуществлять дальнейшее развитие литейного производства России.

И. А. Дибров, профессор, д. т. н., президент Российской ассоциации литейщиков, заместитель генерального директора ОАО «НИИЛИТМАШ», заслуженный металлург РФ, главный редактор журнала «Литейщик России»

• Тэги:
• проекты ЮНИДО,
• промышленное развитие,
• технологии

Автор

---