Przemysł metalowy cz.8

W 1949 roku rozpoczęto pod Krakowem budowę największej huty w Polsce. Pięć lat później - 22 lipca 1954 roku (w jubileusz X-lecia PRL) dokonano pierwszego spustu surówki z wielkiego pieca nr 1.

* * *

Podana wyżej data ma charakter symboliczny. Pierwsze wydziały huty uruchomiano stopniowo już wcześniej, a rozbudowa kombinatu metalurgicznego i uruchamianie kolejnych działów odbywało się również później. Jako pierwszy uruchomiono z końcem 1951 roku wydział konstrukcji stalowych - co było związane z potrzebą przygotowywania konstrukcji hal i innych obiektów huty. W 1952 roku uruchomiono wydział mechaniczny i kuźnię, a z końcem roku uruchomiono pierwszy piec elektryczny do wytopu staliwa.

Imponujący widok na plac budowy kombinatu z rurociągu gazu wielkopiecowego - początek roku 1954.
Rurociąg ten, nazywany przez hutników "portkami" stanowi charakterystyczny element konstrukcji wielkiego pieca.
Fotografia: ANK sygn. 29/777/2070

W 1950 roku cały rozległy plac budowy usłany był licznymi drewnianymi barakami, torami tymczasowych kolejek oraz wszechpanującym błotem. Powoli jednak ponad powierzchnię gruntu wyrastały betonowe, ceglane i metalowe konstrukcje obiektów huty. Szczególne wrażenie robiły potężne konstrukcje wielkich pieców.

Wielki piec podczas budowy.
Na wprost widoczna jeszcze nieukończona konstrukcja hali lejniczej,
a po prawej już zmontowane potężne suwnice - mosty przeładunkowe ponad przyszłym składowiskiem wsadu.
Fotografia: fotopolska.eu

W 1952 roku zaczęły funkcjonować centralne laboratorium, siłownia oraz wytwórnia materiałów ogniotrwałych, gdzie produkowano cegłę szamotową potrzebną do wykładania wnętrza wielkich pieców oraz pieców martenowskich. Bo rozpalenie pierwszego wielkiego pieca w 1954 roku było zasadniczym punktem operacji uruchomienia huty.

Wielkie piece podczas budowy - numer 2 jeszcze schowany za rusztowaniami.
Od prawej strony widoczne trzy nagrzewnice dmuchu wraz z kominem odprowadzającym spaliny,
dalej winda osobowa z charakterystycznym "domkiem" ponad szybem.
Ponad nagrzewnicami znajduje się galeria prowadząca aż do rejonu gardzieli wielkiego pieca.
Widoczny jest też pochyły wyciąg skipowy i już przykryta hala lejnicza.
Fotografia: ANK sygn. 29/777/1586

Właśnie w 1954 roku nastąpiło największe przyśpieszenie prac - w kombinacie było zatrudnionych 27 tys. ludzi z czego 10 tys. stanowili junacy z 12 brygad Służby Polsce i Związku Młodzieży Polskiej. Jeszcze w tym samym 1954 roku zaczęły pracować niezbędne do wytopu: spiekalnia rud (aglomerownia) i koksowania. W 1955 roku uruchomiono cztery piece martenowskie, największą w Europie walcownię-zgniatacz oraz wielki piec nr 2. W następnym 1956 roku uruchomiono kolejne dwa dalsze piece martenowskie i walcownię gorącą blach, w 1958 roku rozpalono wielki piec numer 3 oraz uruchomiono walcownię zimną blach (karoseryjnych).

Budowa hali walcowni zgniatacz
Fotografia: MHK-303/XI f

W kolejnych latach pracę rozpoczęły jeszcze walcownia zimna z ocynkownią ogniową i elektrolityczną, oddział blach transformatorowych, walcownia profili drobnych i drutu oraz wydział rur zgrzewanych. Oprócz produkcji metalurgicznej w kombinacie wytwarzano też materiały ogniotrwałe, produkty chemicznej przeróbki węgla, mączkę nawozową oraz cement. Już w 1956 roku huta przekroczyła założony wstępnie pułap produkcji, ale dzięki budowie kolejnych dwóch wielkich pieców w 1977 roku osiągnięto rekordową wydajność 6,7 mln ton stali - to 5 razy więcej niż cała produkcja w Polsce w 1938 roku!

Plan kombinatu - stan z lat 60-tych(Fotografia: ANK sygn. 29/789/11751) - legenda:
1. Brama główna i budynki centrum administracyjnego
2. Kolejowa stacja rozrządowa
3. Aglomerownia nr 1
4. Aglomerownia nr 2
5. Koksownia
6. Składowisko wsadu
7. Wielkie piece
8. Siłownia
9. Stalownia martenowska
10. Stalownia konwertorowa
11. Walcownie
12. Zakład remontowy
13. Zakład materiałów ogniotrwałych
14. Cementownia i baza budowlana

Założona w planach rezerwa pod rozbudowę zapewniła przyszłe poszerzanie produkcji. Rozbudowa huty i poszerzanie jej terenu powodowała iż zmieniano przebieg dróg - tak stało się z ulicami Ujastek i Igołomska, które obecnie biegną inaczej niż na powyższym planie. Pokrótce omówię poszczególne zaznaczone na planie obiekty huty, zgodnie z kolejnością procesów technologicznych.

Aglomerownia

Podstawowym surowcem do wytopu żelaza jest ruda. Niestety ruda żelaza występuje pod różnymi postaciami, różniącymi się nie tylko zawartością żelaza ale także innymi składnikami i formą. Aby ruda nadawała się do wytopu należy ją odpowiednio przygotować przekształcając we właściwy materiał wsadowy dla wielkiego pieca. Przygotowanie rudy polega głównie na jej spiekaniu z dodatkiem koksiku i topników, dzięki czemu zyskuje ona odpowiedni skład chemiczny oraz formę fizyczną - grudki o odpowiedniej wielkości ziarna. Proces przygotowania rudy odbywa się w obiekcie nazywanym spiekalnią lub aglomerownią.

Budynek główny Aglomerowni 1 w trakcie budowy
Fotografia: ANK sygn. 29/777/957

Ruda przywożona była na wagonach kolejowych i rozładowywana w wywrotnicach. Głównym procesem jej przygotowania do wytopu jest spiekanie, odbywające się na tzw. taśmie spiekalniczej. Po spiekaniu wsad trafia do kolumny przesypowej gdzie następuje jego odpylenie, po czym taśmociągiem jest transportowany na składowisko wsadu w pobliżu wielkiego pieca. Pierwszą aglomerownię krakowskiej huty uruchomiono w 1954 roku w pobliżu stanowisk wielkopiecowych. Aglomerownia ta posiadała 6 taśm spiekalniczych, ale jej produkcja z czasem okazała się niewystarczająca. Dlatego w 1966 uruchomiono w innej lokalizacji Aglomerownię 2 z czterema taśmami spiekalniczymi ale o większej wydajności.

Budynek główny aglomerowni 2 (obecnie też już nieczynnej)
Fotografia ze strony: www.flickr.com

Aglomerownia 1 stopniowo ograniczała swoją produkcję od lat 80-tych, a w 1990 roku wyłączono ja całkowicie (fizycznej rozbiórki dokonano w 2010 roku). Wobec zmniejszonej produkcji stali (wyłączenie najstarszych wielkich pieców) wydajność Aglomerowni 2 była wystarczająca. Ale i ona została zatrzymana w 2012 roku po 46 latach nieustannej produkcji. Powodem jej wstrzymania były problemy z utrzymaniem odpowiednich standardów środowiskowych. Od tej chwili wsad dla krakowskiego wielkiego pieca był przygotowywany w Hucie Katowice...

Koksownia

Do wytopu żelaza oprócz rudy i topników potrzebne jest paliwo - koks. Koks jest wytwarzany ze specjalnego gatunku węgla koksującego w procesie pirolizy czyli suchej destylacji. Część huty gdzie odbywa się ten proces nazwany został Zakładem Koksochemicznym. Koksownia krakowskiego kombinatu powstała w 1954 roku a największą wydajność osiągnęła w latach 70-tych, kiedy produkowano tam nawet 3,2 mln ton koksu rocznie.

Dawna brama wjazdowa na teren Zakładu Koksochemicznego.
Budynek jeszcze istnieje, kominy już nie...
Fotografia: ANK sygn. 29/777/206

Przywożony do koksowni węgiel był ładowany do potężnych betonowych konstrukcji - tzw. bunkrów lub wież węglowych. Węgiel tam gromadzony stanowi zapas na okoliczność ciągłej pracy koksowni, ponadto jest on tam odpowiednio mieszany aby zróżnicować jego granulację. Węgiel jest odbierany u dołu wieży poprzez tzw. wóz zasypowy, który przewozi go do właściwej komory baterii koksowniczej. Komora ta po zasypaniu połączonym z ubijaniem węgla jest hermetycznie zamykana i następuje właściwa operacja koksowania. Polega ona na wygrzewaniu węgla bez dostępu powietrza w temperaturze ponad 1000 st C. W krakowskiej koksowni początkowo funkcjonowało 8 baterii koksowniczych typu PWR-51 - każda o co najmniej 57 komorach koksowniczych. Z końcem lat 60-tych dobudowano kolejne 4 baterie typu PTU-57 o 62 komorach każda.

Spowita czarnym dymem pracująca koksownia.
Na lewo widoczna jedna z baterii koksowniczej, obok niej dwie wieże mokrego gaszenia koksu.
Dalej druga bateria i wieża węglowa, a na pierwszym planie rurociąg gazu koksowniczego.
Fotografia: MHK-4162/N/3

Koksowanie węgla w jednej komorze trwa kilkadziesiąt godzin a po jego zakończeniu koks jest wypychany do tzw. wozu gaśniczego, który rozżarzony koks przewozi do wieży mokrego gaszenia koksu. Mokrego gdyż koks jest tam zalewany wodą. Po zgaszeniu koks trafia do sortowni, gdzie jest rozdzielany na poszczególne jego sortymenty w zależności od wymaganego zastosowania.

Operacja wypychania rozżarzonego koksu do wózka gaśniczego.
Fotografia: MHK-2699/N/3

Z uwagi na ograniczanie produkcji huty w latach 80-tych i 90-tych stopniowo ograniczano również pracę koksowni. Na produkcji koksu miała wpływ nie tylko koniunktura na rynku stali ale także rozwój technologii wytopu. O ile bowiem w latach 50-tych na wyprodukowanie tony surówki potrzeba było 1000 kg koksu to obecnie wystarcza mniej niż połowę tej ilości. W 1999 roku uruchomiono budowaną od 10 lat nowoczesną wielokomorowa baterię koksowniczą WK-1, o zdolności produkcyjnej ponad 60 tys. ton koksu rocznie. Nowa instalacja produkcji koksu jest wyposażona w ekologiczną i oszczędną wieżę suchego gaszenia koksu. Równolegle z jej uruchamianiem wyłączano najstarsze baterie PWR 51 - ostatnie zatrzymano w 2008 roku. W 2015 roku wyburzono też kominy tych instalacji. Nadal istnieją jeszcze relikty starej koksowni w postaci betonowych bunkrów węglowych oraz charakterystyczne wieże mokrego gaszenia koksu.

Fragment aparatury oddziału destylacji benzolu Zakładu Koksochemicznego.
Fotografia: MHK-1014/XI f/20

Koks jest paliwem niezbędnym w procesie wielkopiecowym ale także w odlewnictwie oraz do innych celów. Jednak produkty pirolizy węgla to nie tylko koks ale także smoła oraz gaz koksowniczy. Z gazu koksowniczego w procesie jego oczyszczania odzyskuje się wiele składowych będących surowcami dla przemysłu chemicznego jak benzol, amoniak i siarka. Także w dziale węglopochodnych kombinatu przeprowadzono w ostatnich latach szereg inwestycji środowiskowych.

Składowisko wsadu

Z uwagi na ciągły charakter pracy wielkiego pieca oraz ogromnego zużycia surowców potrzebne jest składowisko materiałów wsadowych. Składowisko takie lokalizowane jest w najbliższym sąsiedztwie wielkich pieców. Składowisko ma zawsze kształt podłużny a ponad nim poruszają się ogromne dźwigi - suwnice bramowe nazywane mostami przeładunkowymi. Podwieszone do tych mostów czerpaki mają za zadanie przeładowywanie wsadu z dostarczających go taśmociągów na składowisko i ze składowiska na wyciąg wielkiego pieca. Zadaniem mostu przeładunkowego jest też takie rozsypywanie i nabieranie wsadu aby dokonać jego uśrednienia (wymieszania).

Składowisko wsadu wielkopiecowego.
Ponad nim dwa mosty przeładunkowe a w głębi koksownia.
Fotografia: MHK-4021/N/2

Dwa najstarsze wielkie piece krakowskiej huty były obsługiwane przez mosty o konstrukcji kratowej (obecnie już nieistniejące). Do obsługi nowszych pieców zbudowano mosty przeładunkowe o konstrukcji powłokowej. W sumie funkcjonują jeszcze 4 mosty przeładunkowe (trzy obsługiwały wielkie piece nr 3,4 i 5) a czwarty został zbudowany do obsługi planowanego wielkiego pieca numer 6, który jednak już nie powstał...

Dwa mosty przeładunkowe z innej perspektywy.
Pomiędzy nimi widoczny wielki piec od strony wyciągu skipowego.
Fotografia: MHK-3950/N/3

Wysięgnica mostu przeładunkowego pozwala na przesunięcie czerpaka poza obszar składowiska - ponad wózek wyciągu skipowego wielkiego pieca. Wózek wyciągu skipowego porusza się po szynach pochylni do góry ponad gardziel wielkiego pieca umożliwiając jego zasypywanie świeżym wsadem. Sama konstrukcja gardzieli umożliwia zasypywanie pieca tak, aby wydobywający się z wnętrza gaz wielkopiecowy nie uciekał do atmosfery.

Wielkie piece

Pierwszy wielki piec krakowskiego kombinatu rozpalono 21 lipca 1954 roku, a drugi 1 maja 1955 roku. Były to bliźniacze konstrukcje o pojemności 1033 m3 i rocznej wydajności 600 tys. ton surówki. Kolejny wielki piec numer 3 uruchomiono w 1958 roku. Pierwotnie miał on pojemność 1386 m3 i wydajność około 700 tys. ton. Jednak podczas kapitalnego remontu powiększono jego pojemność do 1719 m3 - to tyle samo ile miał wielki piec numer 4 uruchomiony w 1961 roku. Ostatni, największy krakowski wielki piec oddano do użytku z końcem 1966 roku. Miał on objętość aż 2000 m3 i zakładaną wydajność 1 mln ton surówki rocznie.

Panorama wielkich pieców z czasów świetności kombinatu.
Wszystkie pięć prowadziły wówczas wytop...
Fotografia: fotopolska.eu

Zespoły wielkopiecowe w krakowskiej hucie ustawione są skośnie względem siebie i przylegającego do nich składowiska opału. Pojedynczy zespół wielkiego pieca to w istocie zespół wielu urządzeń. Oprócz samego pieca z górującym nad nim zespołem gardzieli i potężnymi rurociągami odprowadzającymi gaz wielkopiecowy w skład tego zespołu wchodzi też zespół nagrzewnic. W nagrzewnicach następuje podgrzanie powietrza które jest wtłaczane do wnętrza pieca. Nagrzanie znacznie poprawia bilans cieplny i tym samym wydajność. Temperatura nagrzanego powietrza osiąga wartość nawet 1400 st C. W nagrzewnicach spalany jest gaz wielkopiecowy (wcześniej odpylony i oczyszczony) zmieszany z gazem koksowniczym. Kominy znajdujące się w pobliżu wielkich pieców odprowadzają spaliny powstałe w procesie podgrzewania powietrza.

Wnętrze hali lejniczej wielkiego pieca.
Widoczny płynący strumień ciekłej surówki.
Fotografia: krakow.naszemiasto.pl

Z drugiej strony względem zespołu nagrzewnic znajduje się hala lejnicza. Właściwie otacza ona cały dolną część pieca. Nazwa hali pochodzi stąd iż to w jej wnętrzu następuje proces spuszczania ciekłych produktów wielkiego pieca. Dolna część wnętrza wielkiego pieca to tzw. gar. Aby dobrać się do zawartości trzeba wykonać otwór spustowy. Wstępnie dokonuje się wiercenia a następnie otwór wypala się wtłaczając weń czysty tlen (spala się ulatniający się z wnętrza gaz). Po wypaleniu utworu następuje imponujący spust ciekłej, rozżarzonej do białości surówki, która jest odprowadzana do specjalnych kadzi. Po spuście wytopionej porcji otwór jest zatykany przez specjalne urządzenie - tzw. zatykarkę.

Ciekła zawartość wielkiego pieca z rynny trafia wprost do kadzi "surówkowozu".
Fotografia: MHK-2735/N/3

Oprócz surówki, która trafia głównie do stalowni (część również do odlewni) do osobnej kadzi spuszczany jest też płynny żużel, który jako lżejszy znajduje się w piecu zawsze ponad surówką. Żużel jest wykorzystywany jako cenny surowiec dla przemysłu hutniczego, stąd przy krakowskim kombinacie działała także Cementownia Nowa Huta przetwarzająca żużel wielkopiecowy.

Ciekły żużel trafia na składowisko, gdzie zastyga przed przetworzeniem na cement.
Fotografia: MHK-3574/N/2

Kadzie do których trafia surówka i żużel znajdują się na specjalnych kolejowych platformach nazywanych "surówkowozami". Od początku w krakowskiej hucie eksploatowano kadzie typu otwartego. Z uwagi na wysoką temperaturę przewożonej surówki (nawet 1500 st C) wewnątrz są one wyłożone specjalnym materiałem ogniotrwałym. W kadziach typu otwartego następują jednak spore straty ciepła. W 2013 roku wdrożono program wymiany na nowoczesne kadzie mieszalnikowe torpedo.

Potężne kadzie na kolejowych podwoziach ciągnięte są przez parowóz typu T2D Śląsk.
Fotografia: MHK-4184/N/2

Chłodnia kominowa i siłownia

Wielkie piece są wyposażone w układy chłodzenia wodnego. Woda jest chłodzona w zamkniętych systemach wentylatorowych ale chłodzenie to jest wspomagane też wielką chłodnią kominową, charakterystyczną raczej dla elektrowni. Chłodnia kominowa krakowskiej huty jest umieszczona w bezpośrednim sąsiedztwie wielkich pieców.

Chłodnia kominowa a za nim spowite w chmurach pary wodnej wielkie piece.
Na lewo widoczny jeden z dwóch kominów siłowni (jeszcze w niskiej formie).
Na pierwszym planie autobus Jelcz M20 (popularnie zwany "ogórkiem") wewnętrznej komunikacji huty.
Fotografia: MHK-2788/N/1

Nieopodal wielkich pieców znajduje się też budynek siłowni - niegdyś największa hala huty. Siłownia wytwarza energię elektryczną, uniezależniając zakład od zewnętrznych jej dostaw. Istotnym zadaniem siłowni w hucie jest też wytwarzanie, za pomocą turbodmuchaw, strumienia powietrza - tzw. dmuchu. Powietrze to po przejściu przez nagrzewnice jest wtłaczane do wnętrza wielkiego pieca umożliwiając zachodzenie w nim chemicznych procesów wytopu żelaza. Obok budynku siłowni stoją dwa wysokie kominy o wysokości sięgającej 200 metrów. Kiedyś kominy te były niższe ale zostały podwyższone i obecnie stanowią silną dominantę w panoramie. Zwłaszcza że inne niegdyś liczne kominy kombinatu stopniowo znikają...

Panorama huty z komina stalowni martenowskiej.
Na wprost siłownia i wielkie piece.
Na prawo od nich spowita w dymie koksownia, a na lewo hale walcowni.

Stalownia martenowska

Większość wytopionej w wielkich piecach surówki trafia do stalowni gdzie jest przetwarzana w stal. W chwili powstawania krakowskiego kombinatu najważniejszą technologią jej produkcji był proces Siemensa-Martina i to stalownia martenowska (obecnie już nieistniejąca) stanowiła jeden z najważniejszych działów krakowskiej huty.

Surówka przywieziona z wielkiego pieca trafia właśnie do wanny jednego z pieców martenowskich.
Fotografia: MHK-2742/N/1

* * *

O tym "jak wytapiała się stal" oraz dalsza historia krakowskiego kombinatu będzie w następnej części a tymczasem zapraszam na film ukazujący widowiskowe (ale smutne zarazem) wyburzanie kominów starej koksowni w 2015 roku. Na filmie widoczne są relikty bunkrów węglowych, stara wieża mokrego gaszenia koksu tzw. "drewnianka" oraz wciąż czynna sortownia koksu:

Zobacz też:

• Przemysł metalowy cz.1
• Przemysł metalowy cz.2
• Przemysł metalowy cz.3
• Przemysł metalowy cz.4
• Przemysł metalowy cz.5
• Przemysł metalowy cz.6
• Przemysł metalowy cz.7
• Przemysł metalowy cz.9
• Przemysł metalowy cz.10