Завод на правом берегу Верх-Исетского пруда — неотъемлемая часть Екатеринбурга. Раньше это был цех холодной прокатки легендарного ВИЗа, но в 1998 году на его базе создали отдельное предприятие — «ВИЗ-Сталь». К новому названию горожане привыкли, но, как и раньше, немногие из них знают, какую уникальную продукцию здесь производят. Между тем уральская трансформаторная сталь пользуется большим спросом во всем мире. Что создает «ВИЗ-Сталь» и почему подобных заводов в мире немного — в новой серии нашего проекта об умных предприятиях.

Еще девяносто лет назад на берегу пруда начали выпускать трансформаторную сталь. «ВИЗ-Сталь», как правопреемник традиций легендарного Верх-Исетского завода, продолжает производство этого сложнейшего вида металлопродукции.

Для людей, далеких от электротехники, может стать новостью, что в разных устройствах используют разный металл. Для генераторов, двигателей, проводов и магнитных реле нужна сталь с разными свойствами. Трансформаторная сталь обладает высокими электромагнитными характеристиками и теряет минимальное количество энергии благодаря особой структуре металла. Для понимания: если в трансформаторе использовать обычную сталь, то энергия просто-напросто расплавит металл, а до потребителей электричество так и не дойдет. Поэтому трансформаторная сталь с ее уникальным набором свойств так важна в современном мире, где все держится на энергии. Но создание такого металла — сложнейший процесс.

Трансформаторная сталь делается из сплава с определенными свойствами и химическим составом: он должен содержать большое количество кремния и минимальное — углерода и других примесей. Горячекатаный подкат с такими свойствами производят на Новолипецком металлургическом комбинате, который, как и «ВИЗ-Сталь», входит в Группу НЛМК. В Екатеринбург подкат привозят в лентах, свернутых в рулон. Длина ленты — полкилометра, толщина — 2,5 мм.

Все производство трансформаторной стали от поставленной задачи до готовой продукции занимает месяц. За это время металл проходит две холодные прокатки и три вида отжига. Эти технологические процессы меняют кристаллические решетки стали, формируя тот самый особый набор свойств, который позволит существенно снижать затраты при передаче и трансформации энергии.

Сначала ленту металла «плющат» на стане-1300. Под давлением в три тонны на квадратный сантиметр металл станет втрое тоньше и втрое длиннее. В башенных печах при температуре 800 градусов из рулонов будут «выкуривать» вредный для трансформаторной стали углерод. На следующих этапах все процедуры повторяются.

Когда речь идет о сложнейших процессах буквально на молекулярном уровне, нельзя ошибиться ни на градус, ни на миллиметр.

На другом стане сталь «раскатывают» до толщины в 0,23 мм — это почти как человеческий волос. Лента металла удлиняется до 4,5 км. Хорошо, что металл тут же вновь сматывается в рулон. В развернутом виде такие листы не поместились бы под крышей цеха, длина которого «всего» километр.

Дальше на металл с двух сторон наносят окись магния — химическая смесь вступит в реакцию и придаст нужные изоляционные свойства поверхности. Затем снова обработка в печах, на сей раз колпаковых, где рулоны будут «томиться» 10 дней при температуре до 1200 градусов, чтобы окончательно сформировались те самые уникальные магнитные свойства проката. Затем нанесение еще одного покрытия. И наконец, трансформаторная сталь готова. Осталось пройти проверку качества.

Раньше эту функцию выполнял человек. 12-часовую смену сотрудник должен был следить за бесконечными листами металла в поисках несоответствий высоким мировым стандартам качества. Но сегодня эту обязанность передают умным цифровым машинам.

Новая система контроля качества полосы включает 13 камер, источники света и лазеры. Камеры неустанно «смотрят» на сталь с двух сторон и ищут потенциальные дефекты: пятна, изменения цвета. А лазер следит за тем, чтобы полоса была идеально прямая. Неровный металл «выгибает» луч, что сразу замечает камера. Обо всем этом система машинного зрения сообщает на участок отделки, где специалисты исправляют дефекты.

В финале сталь могут дополнительно обработать лазером — если это заказал клиент. Например, лазер может прорезать борозды на металле — они обозначат «коридоры», по которым будет идти электричество в трансформаторе. Так энергия не будет тратиться на весь лист металла — это позволит еще больше снизить уровень магнитных потерь.

Сейчас завод вместе с коллегами на НЛМК ведет большую работу по улучшению качества выпускаемой стали и разрабатывает новые высокопроницаемые марки. Поэтому уральская сталь еще долго будет нести электричество в дома и на предприятия по всему миру.