Звание – инженер, профессия – учёный

Научные разработки – это рабочие будни Елены Поспеловой – руководителя группы неформованных огнеупоров технического управления Группы Магнезит. На её счету – многие достижения. А в этом году в числе других магнезитовцев она стала победителем XX Всероссийского конкурса «Инженер года».

ЗНАКОМЬТЕСЬ

Елена Ивановна Поспелова

Руководитель группы неформованных огнеупоров технического управления

На предприятие поступила в 1986 году после окончания Магнитогорского горно-металлургического института имени Г. И. Носова по специальности «Химическая технология тугоплавких неметаллических и силикатных материалов». С отличием защитила диплом на тему «Разработка технологии и исследование неформованных огнеупоров на основе плавленозернистого клинкера основного состава для новых процессов производства стали». Начинала лаборантом в отделе порошков Центральной лаборатории, затем была переведена на должность инженера, позднее работала ведущим инженером, заместителем начальника отдела. На её счету 19 рационализаторских предложений и операционных улучшений и 4 изобретения. Елена Ивановна имеет 15 публикаций в отраслевых журналах, неоднократно участвовала в научных конференциях, посвященных актуальным темам технологии и исследованию огнеупоров, постоянно повышает квалификацию на обучающих курсах и семинарах. В 2001 году за добросовестный труд и высокие производственные достижения была награждена юбилейным знаком к 100-летию «Магнезита». В 2005 году была отмечена Благодарственным письмом Группы Магнезит. В 2008 году присвоено звание лауреата корпоративной премии «За профессионализм и преданность делу» в номинации «Наука и новые технологии». Вместе с супругом Виктором воспитала сына, который работает в сфере маркетинга.


Содержание без формы


Что представляет собой научная работа применительно к огнеупорам? Это многочисленные опыты по подбору состава (химического и зернового) материалов с последующим исследованием их свойств. А в основе – знания, ведь без них можно бесконечно долго смешивать, менять дозировки и пропорции, но так и не получить нужного продукта. Елена Ивановна Поспелова в этом смысле – очень опытный и знающий учёный-разработчик. У неё огромный научный багаж. И, как следствие, - результат, который она с успехом демонстрирует на научных форумах и в журнальных публикациях, число которых уже достигло полутора десятков.


Специализация Елены Поспеловой – разработка неформованных огнеупорных материалов. В отличие от формованных изделий, этот продукт не имеет жёсткой геометрии, это бесформенная масса, а по сути, многокомпонентная смесь. На тепловые агрегаты она наносятся разными методами: торкретированием (влажным нанесением в смеси с водой), полусухим набиванием в стыки, а также использованием в виде связки (мертеля) между огнеупорными изделиями в кладке, подобно раствору между кирпичами или блоками в строительной конструкции.


Область применения созданных в процессе разработок материалов – различные зоны агрегатов цветной и черной металлургии (ремонт и изготовление футеровки конвертеров, вакууматоров, дуговых сталеплавильных печей, сталеразливочных и промежуточных ковшей). При участии Елены Ивановны также разработана и внедрена в производство минеральная кормовая добавка и способ скармливания её сельскохозяйственным животным. Прибегая к конкретике, обозначим огнеупорные массы различных составов аббревиатурами: МПШПлИ, ПТМС, МПРС, МПТК, ППФ-1, МПЛ, МПСФ, где буквы обозначают различные компоненты: магнезит, периклаз, шпинель, фосфат, силикат и прочее. Некоторые из них разработаны с применением вторичных сырьевых материалов.


- Большинство марок нашей продукции – массы для торкретирования – готовятся к отгрузке в сухом виде и транспортируются в мягких контейнерах (МКР). И уже на месте приготавливаются к употреблению путём затворения водой, – поясняет Елена Ивановна. – Тем самым доводятся до нужной консистенции. Производим и готовые смеси, с добавлением связующих компонентов. Это мертели, набивные массы, которыми с помощью специальных трамбовок набивают в дно теплового агрегата, в стыки между дном и стенками, в стыки стаканов – дозаторов промковшей.

Было время, когда неформованная огнеупорная продукция представляла собой периклазовый порошок, который пред использованием металлурги увлажняли растворами жидкого стекла или сернокислого магния. Позднее приоритетным стало направление создания неформованной продукции, готовой у металлургов к применению или требующей только затворения водой.


Факторы стимулирования


- Неформованная огнеупорная продукция – это довольно сложная область исследований: в отличие от формованных изделий, она достигает всех своих служебных характеристик уже непосредственно у потребителей, в процессе эксплуатации тепловых агрегатов, и полностью зависит от этих условий, – поясняет Елена Поспелова. – Любые непредвиденные изменения, ужесточения или нарушения условий службы мгновенно, зачастую негативно, отражаются на эксплуатационных и служебных свойствах неформованной продукции. Но это привносит разнообразие в дальнейшую работу и является своего рода двигателем.


Много времени приходится уделять торкрет-массам – из-за того, что металлурги любят внести что-то своё в технологию. К примеру, воды перельют, и масса перестаёт работать. Сколько нужно воды для затворения, мы рекомендуем. Но некоторые потребители разводят наши массы до консистенции густой пасты, а другие – до жидкой сметаны. Хотя существует норма. Если порошки плотные, массы могут брать в себя небольшое количество воды. Если же пористые, для затворения требуется больше воды.


Ещё один фактор – тепловой. Данная продукция очень чувствительна, надо наносить массу при определённой температуре агрегата (80-110 градусов), а металлурги могут ей «играть». Есть предприятия, которые экономят газ и не подогревают агрегат перед нанесением масс, и футеровка будет холодная. А у некоторых ковш ещё не остыл, и они начинают торкретировать по горячему, в этом случае масса тоже капризничает. У них – нарушение режима, а мы получаем письмо с жалобой. И пока наша инжиниринговая служба к ним не поедет, причины не выяснит, мы в сомнениях.


Если же претензии обоснованы или у потребителя появились дополнительные требования к нашим огнеупорам, это является для нас стимулом к дальнейшим исследованиям. По стойкости наша продукция должна быть конкурентоспособной. А конкурентов у нас много. Есть китайский, турецкий, словацкий магнезит. Есть достаточно сильные предприятия, которые делают и формованные, и неформованные огнеупоры. Добывают магнезит не только из недр, но даже из морской воды.


Удачный старт и длинная дистанция


Внедренные в производство разработки Елены Ивановны направлены на повышение эффективности производства, создание конкурентоспособной продукции, сокращение издержек производства. Это подтверждают цифры. На её счету 19 рационализаторских предложений и операционных улучшений и 4 изобретения. В 2005 году за лучшее рационализаторское предложение «Масса для горячего ремонта локальных износов футеровок металлоагрегатов» Елена Ивановна стала победителем конкурса к 100-летию А.П. Панарина.


- Так много работ было, всего не вспомнишь, – признаётся Елена Ивановна. – На какие-то разработки есть патенты, на какие-то – свидетельства о рационализаторских предложениях. Одна их значимых разработок конца 80-х – начала 90-х годов – масса ППФ-1 – новый вид огнеупорной продукции для различных зон металлургических агрегатов. Вначале была ППФ – набивная масса периклазового состава на фосфатной связке. Основой её являются плавленые материалы, производимые в электродуговых плавильных печах. Но ввиду дороговизны ей требовалась альтернатива. Поэтому и была разработана ППФ-1 – масса на основе спеченных периклазовых порошков, которые получают путём обжига во вращающихся печах. Масса ППФ-1 востребована все эти годы, отгружается потребителям в значительных объёмах, применяется в настоящее время для набивки и заливки различных зон металлургических агрегатов: конвертеров, стальковшей, промковшей.


В промежуточных ковшах массу применяют для набивки стаканов-дозаторов, в сталеразливочных ковшах – для набивки (или заливки) зазора между гнездовыми и продувочными блоками и футеровкой днища. В конвертерах этой массой набивают стык футеровки между днищем и стенами агрегата, заливают пространство между леточными блоками и кладкой (при замене летки), а также используют для просыпки зазора между арматурным и рабочим слоем футеровки. В процессе эксплуатации агрегата масса прочно спекается с любой основой, обеспечивая надежную службу. Мы также пробовали ей своды плавильных электропечей торкретировать – масса хорошо ложится на голое железо.


Вторсырьё – в обороте


Важным фактором в производстве огнеупоров является экономия и бережное отношение к природным ресурсам, и, как проявление, вторичное использование сырья. Огнеупорная продукция сохраняет свойства при температуре плавления металла (периклаз MgO плавится при 2800 градусах, а металл при 1650-1750), однако под воздействием агрессивных шлаков огнеупор преобразуется, вступая с ними в химическую реакцию. Шлаки съедают футеровку, происходит как бы её остекление. Первый остекленевший ряд, который подвергся сильной коррозии, идёт на выброс, а остальное можно использовать. Это довольно-таки дешёвая продукция, ведь для её производства не требуются такие дорогостоящие и сложные переделы, как добыча, обогащение, обжиг сырья, большие емкости для хранения. Нужны только сортировка, сушка, дробление, разделение на фракции и добавление необходимых связующих компонентов. Поэтому металлурги имеют свое рециклинговое огнеупорное производство, а также существует ряд предприятий, которые, не имя своей сырьевой базы, производят и поставляют на рынок огнеупорную продукцию на основе вторсырья.


- У нас в Группе тоже производятся материалы, созданные на основе вторичного сырья: выстилки вагонов туннельных печей, брака после прессовки и обжига изделий, футеровки вращающихся печей (в том случае, когда нет влаги и нежелательных примесей), – рассказывает Елена Ивановна. – Технологии были отработаны в отделении хромита цеха магнезитовых порошков №1 (ЦМИ-1) – теперь это участок №1 департамента по производству изделий (ДПИ). Выпускается, к примеру, ХПРС – хромито-периклазовая ремонтная масса на спеченных порошках и сульфатной связке. Основа – вторичная продукция. В этих разработках мне довелось участвовать. Эта масса производится уже лет 15 эта, её активно используют на ММК для обмазки желобов двухванной мартеновской печи. Не открываю этим большого секрета. Это сырьё дешевле по цене и себестоимости, но оно рабочее, исправно служит. И сейчас, в случаях, когда потребители просят снизить себестоимость, пробуем создавать материалы на вторсырье. Продукция при этом соответствует существующей нормативной документации, имеет хороший химический состав.

В работе с вторичным сырьём есть некоторые нюансы, которые надо учитывать. Влажность – один важнейших показателей в рециклинговых порошках. Если в продукции будет содержаться лишняя вода, любое химическое связующее – силикатное, фосфатное, борсодержащее – начнёт работать, и масса может приехать к потребителю в виде огромного комка. Наше отделение хромита – это участок утилизации под крышей. Это исключает попадание лишней климатической влаги – дождя, снега.


Также надо иметь в виду, что рециклинговое зерно более пористое. Отсюда – повышенная водопотребность. Заказчики, бывает, сетуют: нам приходится долго сушить футеровку. Но, исходя из цены вопроса, с этим можно смириться. Важнее, чтоб футеровка набрала должную прочность. И здесь всё решают испытания. Мы проводим их у потребителей при гарантии свойств, прописанных заказчиком. А опытно-промышленные партии производится при нашем участии, под нашим непосредственным контролем.


Пойман и использован


В процессе обжига магнезиального сырья и получения периклазовых порошков для производства огнеупоров неизбежным является массовое отхождение материала в виде каустической пыли, которая является ценным сырьем, а потому улавливается аспирационными системами и используется для изготовления разнообразной продукции. Все каустики разные – не только в зависимости от температуры обжига и марки сырьевого материала, но и от способа улавливания. В циклонах это довольно-таки крупный порошок, а в электрофильтрах делится на несколько полей. Самое высокое поле – самый тонкий каустик.


- Каустиками мы занимались долгое время, – рассказывает Елена Ивановна. – На начальном этапе работали в подразделении исследовательского отдела – специализированной лаборатории вяжущих веществ (СЛВВ), начальником которой был Евгений Петрович Новиков. Мне довелось участвовать в разработке материалов на основе каустика для различных отраслей: нефтедобывающей промышленности, метростроения, сельского хозяйства. Нефтяникам изготавливали тампонажные смеси для производства работ по первичному и вторичному цементированию нефтяных скважин в условиях низких и нормальных температур. Работа проводилась совместно с Пермским Государственным техническим университетом. В связке с Санкт-Петербургским технологическим институтом разрабатывали материалы на основе каустического магнезита для метростроения. По новой технологии сооружен свод станции «Адмиралтейская» в городе Санкт-Петербурге. Это одна из самых глубоких станций – с глубиной заложения 86 м.


Благодаря нашим разработкам, каустик применяется, как подкормка сельскохозяйственным животным (курам, крупному рогатому скоту, свиньям), а также в качестве удобрения. Эти добавки востребованы на протяжении длительного времени. Над минеральной добавкой и способом скармливания сельскохозяйственным животным (здесь работают микродозы) работали с Уральской государственной академией медицины (Троицк). Они замеряли вес животных, сравнивали, анализировали качество продукции – мяса, яиц, молока. Магниевое удобрение в качестве мелиоранта почв разрабатывали с Пермской Государственной сельскохозяйственной академией им. Д.Н. Прянишникова.

Каждый потребитель предъявляет к каустику индивидуальные требования. Если это магниевое удобрение и подкормка скоту, каустик должен быть экологически чистым. Контролировали в нём наличие и уровень тяжелых металлов. Для его использования в строительстве и изготовлении тампонажных растворов важны сроки схватывания и механическая прочность при пониженных температурах. Проводили лабораторные испытания в соответствии с ГОСТом, исследовали, как образцы (это небольшие кубики) набирают механику на холоде и при комнатной температуре.


На производственной базе


Неформованные огнеупоры, готовые у потребителей к применению, то есть содержащие связки (так называемые массы) – это более молодое направление на «Магнезите», чем производство формованных огнеупоров. Существенное развитие производство масс получило за последние лет двадцать: весьма значительно выросли объёмы производства, качественно изменился ассортимент. На начальном этапе технологии отрабатывались в порошковых цехах на существующем оборудовании. Одним из первых участков по производству масс был участок «малых серий» в цехе магнезитовых порошков №1 (ЦМП-1) на площадке старого завода, затем линия в дробильном отделении №2 ЦМП-2. На участке «малых серий» неформованная продукция производилась небольшими объёмами, при их росте производство передавалось на другие мощности – вновь создаваемые.


- Самая интересная, объёмная и значимая работа началась для нас в 2003 году, после завершения совместного проекта Группы Магнезит и немецкой компании INTOCAST, – рассказывает разработчик. – На Саткинской производственной площадке было построено предприятие «Магнезит-Интокаст-Сатка» (в настоящее время - подразделение департамента инновационной продукции). Началось освоение новых мощностей по производству неформованных огнеупоров, отработка технологий на новых линиях. Сначала это была одна линия, на которую был переведён ряд технологий с других участков, где условия уже не позволяли производить все возрастающие объемы.


Важным видом для ДИП стали торкрет-массы для выполнения рабочей футеровки промежуточных ковшей, участвующих у металлургов в непрерывной разливке стали. Разработанная при моём участии технология производства торкрет-масс для промковшей была запатентована Группой Магнезит. Дальнейшая работа была направлена на увеличение ассортимента торкрет-масс, освоение вновь построенных технологических линий, сегодня в ДИП их четыре. На одной из линий освоено производство многокомпонентных химико-керамических связок.


В ДИП была создана и развивается лаборатория, силами которой налажен и ведется входной контроль привозимых материалов, текущий контроль готовой продукции. Подразделение имеет стенд для тестирования свойств серийно выпускаемых и разрабатываемых (что особенно важно) составов токрет-масс для промковшей, так как не все потребители соглашаются на испытания новых разработок. Всё это позволило сделать процесс производства торкрет-масс более гибким, управляемым, на ходу улучшать качество выпускаемой продукции, что в конечном итоге способствует росту заказов и объемов. Работа на стенде часто проводилась с участием специалистов инжиниринга, иногда представителей зарубежных компаний-партнеров, поставщиков импортных материалов. Иногда заочными участниками таких работ становились сотрудники региональных представительств Группы Магнезит.


Раньше, имея свою небольшую производственную площадку для испытаний, мы не загружали цеха опытно-промышленными партиями. Всегда заранее планировали график производства. А сейчас – другое время. Если заказчики дали добро на испытание какого-то вида продукции, надо подготовить партию в очень короткий срок. Но мы не одни, работаем в связке с региональными представительствами, инжиниринговой службой, руководителями департаментов. Региональное представительство командует, к какому числу масса должна быть на складе. И мы включаемся в процесс, чётко выверенный по времени, с учётом производственного цикла, отгрузки и дороги.


В нелёгкую промышленность


- О выборе профессии не жалею, – признаётся Елена Ивановна. – В своё время, когда после окончания школы была на распутье, родственники советовали поступить в институт лёгкой промышленности. Мол, не женское это дело, работа с огнеупорами. А я подумала: почему не женское? И со временем всё больше убеждалась, что слабый пол по стойкости не уступает сильному. У нас даже на сортировке изделий женщины работали до недавнего времени, а это значит, тяжёлые горячие кирпичи всю смену разгружали с печных вагонов. Вот и мы – под стать. Но у нас, разработчиков, доля ручного труда в последнее время заметно снизилась. Это раньше мы таскали мешки и вёдра, досыпая недостающие компоненты в смесители. А теперь линии многокомпонентные и автоматизированные, руками работать почти не приходится.


Работа мне нравится тем, что она не однообразна, не рутинна, требует размышления, новых идей, творчества, иногда – риска. Рада за молодёжь, что риск для них не страшен, они не боятся основать свой бизнес, вложиться в него и получить выигрыш. А у нас – своя колея. Были какие-то сложности на пути. Но они переработаны. Прошло время, и понимаешь, что результат достигнут.


Благодарим за фото Василия Максимова

Елена Поспелова участвовала в научных конференциях, посвященных актуальным темам технологии и исследованию огнеупоров:

- Научно-практическая конференция «Керамические материалы: производство и применение», ГУП «ВИМИ», Москва, декабрь 2000 г.

- VII конгресс сталеплавильщиков, Магнитогорск, октябрь 2002 г.

- VIII конгресс сталеплавильщиков, Нижний Тагил, октябрь 2004 г.


Повышая квалификацию и изучая передовой опыт, Елена Ивановна прошла обучение на темы:

- Производство и эксплуатация огнеупоров, ЦНТИ, Санкт-Петербург, март 2004 г.

- Новые направление технического перевооружения промышленности по производству керамических материалов, ГАСИС (Государственная академия специалистов инвестиционной сферы), Москва, февраль 2002 г.


Елена Поспелова – не единственный представитель «Магнезита», кто одержал победу или стал призёром XX Всероссийского конкурса «Инженер года». Звание «Профессиональный инженер России» в номинации «Черная металлургия» по версии «Профессиональные инженеры» было присвоено Александру Лаптеву – руководителю департамента по производству изделий и Андрею Борзову – инженеру-технологу по моделированию тепловых агрегатов управления инжиниринга, проектов и производства работ. Иван Дацко – коллега Елены Ивановны по техническому управлению, руководитель группы глиноземистых материалов – был удостоен диплома «Победитель первого тура» в номинации «Черная металлургия» по версии «Инженерное искусство молодых».