Przemysł metalowy cz.9

Budowa ogromnego kombinatu metalurgicznego pod Krakowem to nie koniec wielkich inwestycji w hutnictwo PRL. Dla rządzących obozem wschodnim decydentów miarą rozwoju gospodarczego była m.in. ilość wytopionej stali. Stąd przemysł ciężki był intensywnie rozwijany, niestety kosztem innych branż...

* * *

Krakowska Huta była oczkiem w głowie władz, często więc gościły tutaj delegacje - zarówno krajowe jak i zagraniczne. Zwiedzano najpierw samo miasto-dzielnicę Nowa Huta, gdzie w 1973 w Alei Róż odsłonięto ogromny pomnik wodza rewolucji - W. Lenina. Stamtąd delegacje udawały się szeroką Aleją Lenina pod bramę Huty im. Lenina.

Jeden z dwóch budynków dyrekcji stojących do dziś po obu stronach głównej bramy do kombinatu - połowa lat 50-tych.
Fotografia: fotopolska.eu

Z obu stron głównej bramy kombinatu zbudowano dwa imponujące swą formą biurowce stanowiące Centrum Administracyjne Huty. Budynki te nawiązują do stylu renesansowego, który uznany został w obowiązującym w latach 50-tych socrealizmie za "narodowy styl polski". Budynki przypominały pałace i były nazywane "Pałacami Dożów". Projektantami tych budynków byli architekci Janusz Ballenstedt oraz Janusz i Marta Ingardenowie. Budynki imponowały formą nie tylko z zewnątrz. W ich wnętrzach znajdowały się specjalnie zaprojektowane meble i żyrandole. Zgodnie z duchem epoki pod budynkami znajdowały się schrony przeciwnuklearne.

W 1958 roku przed bramą ustawiono nowy charakterystyczny szyld kombinatu.
Tuż za brama widać zabudowania obecnie nieistniejącej stalowni martenowskiej.
Fotografia: fotopolska.eu

Tuż za bramą kombinatu widoczne były hale i kominy stalowni martenowskiej - sztandarowej metody produkcji stali w bloku wschodnim...

Technologie metalurgiczne w połowie XX w.

Z chwilą opanowania technologii wytopu wielkopiecowego (produkcji ciekłej surówki żelaza) opracowywano wciąż doskonalsze metody produkcji żelaza konstrukcyjnego czy narzędziowego czyli tzw. stali. Prymitywne procesy fryszerskie i pudlarskie w połowie XIX wieku miały być zastąpione konwertorami Bessemera. Niestety stal konwertorowa wykazywała niekorzystną cechę - kruchość. Podstawową metodą produkcji stali w hutach całego świata stała się metoda Siemensa-Martina. Piece martenowskie umożliwiały wyprodukowanie praktycznie dowolnego gatunku stali, ale nie były pozbawione wad. Wytop trwał kilkanaście godzin i wymagał do produkcji sporych ilości gazu koksowniczego.

Napełnianie konwertera tlenowego w Hucie im. Lenina
Ilustracja z widokówki.

Kruchość stali z gruszki (konwertora) Bessemera była powodowana azotem związanym w stali. Proces ten polegał bowiem na przedmuchiwaniu ciekłej surówki powietrzem pod ciśnieniem. Już sam wynalazca Henry Bessemer zaproponował rozwiązanie tego problemu poprzez przedmuchiwanie surówki czystym tlenem. Niestety w połowie XIX wieku nie było możliwości technicznych do wytworzenia przemysłowych ilości czystego tlenu. Technologia taka pojawiła się niemal 100 lat później. Konwertorowy proces tlenowy został po raz pierwszy zastosowany w austriackiej hucie w Linzu w 1952 roku. 20 lat później już 40% światowej produkcji stali otrzymywano tą metodą, a w 1993 roku w hutach zachodniej Europy całkowicie zaprzestano produkcji stali metodą martenowską.

Pokrywa pieca elektrycznego - widoczne regulowane grafitowe elektrody
Fotografia: wikipedia.org

Innym sposobem wytwarzania stali jest tzw. metoda elektryczna. O ile w przypadku pieców martenowskich i konwertorów do 20% wsadu może stanowić złom, to w metodzie elektrycznej złom może stanowić 100% wsadu. Wsad podgrzewany i przetapiany jest w kadzi za pomocą łuku elektrycznego, który jest generowany za pomocą grafitowych elektrod zamontowanych do pokrywy kadzi. Proces wytopu kontroluje się regulując napięcie na elektrodach, które może wynosić od 300V do nawet 1600V. Jest to często stosowana metoda produkcji w tzw. hutach niezintegrowanych (czyli bez wielkiego pieca i zaplecza surowcowego). Obecnie w UE ponad 35% stali jest produkowana tą metodą wykorzystując do produkcji materiał recyklingowy jakim jest złom żelazny.

Metalurgia w PRL

Uruchomienie Hutu Lenina było głównym, sztandarową inwestycją metalurgiczną Planu sześcioletniego 1950-1955 ale nie jedyną. W 1952 roku zadecydowano o budowie huty niezintegrowanej na Warszawskich Bielanach. Huta "Warszawa" rozpoczęła działalność w 1957 roku od odlewni staliwa, a w latach 1958-1960 uruchomiono stalownie martenowską i elektryczną. W latach 1959-1965 powstały kuźnia, walcownia zgniatacz, ciągarnia, walcownia duża, walcownia drobna, oddział obróbki zgrubnej oraz walcownia zimną taśm. W 1968 roku zdolność produkcyjna Huty Warszawa wynosiła 680 tys. ton stali rocznie.

Panorama Huty Warszawa w latach 60-tych
Fotografia: wikipedia.org

Pomimo iż (a może właśnie dlatego) Huta Warszawa była zakładem nowoczesnym w 1992 roku zadecydowano o jej sprzedaży włoskiemu koncernowi Lucchini. Od lat 90-tych nastąpiła dalsza modernizacja zakładu. W 2005 roku został on przejęty przez koncern Arcelor, a w 2006 roku po fuzji jest częścią koncernu ArcelorMittal.

Huta Katowice

Decyzję o budowie nowej ogromnej huty zintegrowanej podjęto na VI zjeździe PZPR w 1971 roku. Krajem rządziła wówczas tzw. "grupa śląska" która silnie lobbowała w kierunku rozbudowy górnictwa i hutnictwa. Huta "Katowice została zbudowana od podstaw na terenie Zagłębia, koło Dąbrowy Górniczej. Huta w założeniu miała być najnowocześniejsza w Polsce, stąd zastosowano w niej wyłącznie nowe technologie - stalownię konwertorową oraz zaplanowano w przyszłości budowę linii do ciągłego odlewania stali. Wyposażenie huty pochodziło nie tylko z ZSRR ale również z USA, Francji czy Szwecji. Budowę rozpoczęto w 1972 roku, w 1976 roku nastąpił pierwszy spust surówki z wielkiego pieca, kilka dni później wytop stali.

Pierwszy wielki piec Huty Katowice podczas budowy.
Widoczne różnice w stosunku do krakowskich pieców:
okrągła hala lejnicza i czterokomorowe nagrzewnice dmuchu.
Zdjęcie NAC za dziennikzachodni.pl

W skład nowego kombinatu hutniczego wchodziły: siłownia z tlenownią, aglomerownia, trzy wielkie piece o objętości 3200m3 każdy (piec nr 2 po remoncie powiększono do 4000m3 !), stalownia konwertorowo-tlenowa oraz dwie walcownie - duża i średnia. Oprócz tego na użytek huty zbudowano koksownię "Przyjaźń" w sąsiednich Strzemieszycach, zakłady przerobu złomu oraz nową szerokotorową magistralę kolejową hutniczo-siarkową dostarczającą rudę żelaza z ZSRR. Zdolność produkcyjna miała wynieść 4,5 mln ton stali rocznie i 3,8 mln ton półwyrobów walcowanych.

Panorama Huty Katowice w 2008 roku.
Od lewej: siłownia, wielkie piece a przed nimi walcownie,
Dalej na prawo stalownia i aglomerownia z wysokim kominem.
Fotografia: wikipedia.org

W 1991 kombinat przekształcono w niezależne zakłady, w samej hucie w 1995 roku uruchomiono linię ciągłego odlewania stali. Rozpoczęto też szereg działań mających na celu restrukturyzację, oraz instalacje proekologiczne. Od 2003 roku następował szereg przekształceń własnościowych w wyniku których obecnie huta jest częścią koncernu ArcelorMittal.

Stalownie Huty Lenina

Pomimo iż Huta Katowice posiadała największe w Polsce wielkie piece to do Huty Lenina należy niepobity rekord produkcji - 6,7 mln ton stali w 1977 roku. Pomimo uruchomienia w krakowskiej hucie w połowie lat 70-tych stalowni konwertorowej nadal większa część stali pochodziła z pieców martenowskich. Zarówno podczas procesu konwertorowego jak i martenowskiego następuje wypalenie nadmiaru węgla w surówce oraz utlenienie zanieczyszczeń jakimi są np. fosfor czy siarka.

Rozlewanie stali do form, gdzie krystalizuje ona do postaci wlewków.
Fotografia: MHK-2707/N/3

Niezależnie od metody wytopu płynna stal z kadzi rozlewczej była wlewana do form, w których krystalizowała się jako tzw. wlewki. Zastygające wlewki na platformach kolejowych były wiezione do stalowni zgniatacz, gdzie poddawano je dalszej obróbce, również niezbędnej z uwagi na niekorzystne cechy wlewków - tzw. segregację strefową podczas zastygania.

Zastygające wlewki na platformach kolejowych przed transportem do walcowni.
Fotografia: MHK-2707/N/1

Walcownie Huty Lenina

Stal w postaci wlewków była mało praktyczna. Do dalszej obróbki, głównie metodami walcowania używane były półwyroby takie jak kęsy, kęsiska i slaby. Powstawały one w budynku walcowni zgniatacz.

Budynek walcowni zgniatacz z charakterystycznym rzędem kominów (obecnie już nieistniejący).
W głębi widoczne fundamenty walcowni drutu, a na prawo osadniki.
Fotografia: fotopolska.eu

Wlewki dostarczane ze stalowni po ogrzaniu do ponad 1000 stC trafiały do specjalnych pras gdzie po kilkukrotnym zgniataniu, połączonym z obracaniem nadawano rozgrzanej do białości bryle stali odpowiedni kształt. Oprócz kształtu podczas tego przekuwania poprawiała się wewnętrzna struktura bryły metalu.

Walcarka- zgniatacz.
Charakterystyczny "zegar" wskazywał wymiary jaki uzyskiwał obrabiany wlewek.
Ilustracja z widokówki.

Kęsy to grube kwadratowe pręty, z których później walcowano kształtowniki konstrukcyjne, pręty czy rury, natomiast slaby to płyty, z których najczęściej walcuje się blachę. Zgniatacz umożliwiał przygotowanie odpowiedniej formy półwyrobu przeznaczonego do dalszej obróbki, najczęściej poprzez walcowanie.

Nadawanie pożądanego kształtu - kęsy stali.
Fotografia: MHK-2704/N/3

Proces walcowania umożliwia uzyskanie odpowiedniego kształtu poprzez plastyczne odkształcanie metalu przepuszczanego pomiędzy obracającymi się walcami, tarczami czy rolkami. W zależności od ustawienia względem siebie oraz kształtu elementów walcujących walcowanie może być poprzeczne, skośne, okresowe lub kombinowane. W efekcie walcowania można uzyskiwać zarówno elementy płaskie (blacha) jak i rozmaite kształtowniki konstrukcyjne (kątowniki, ceowniki, itd.) oraz drut czy pręty - także żebrowane.

Płaskie półprodukty - slaby przeznaczone do dalszego walcowania na blachę.
Fotografia: MHK-4163/N/3

Maszyny do walcowania to walcarki. W zależności od ilości i układu walców w pojedynczej maszynie nazywa się je duo, trio, kwarto lub wielowalcowe. Czasem walcowanie odbywa się w trybie nawrotnym czyli przedmiot przepuszczany jest przez walcarkę raz w jedną raz w drugą stronę. Zwykle linia do walcowania składa się z kilku walcarek (nazywanych klatkami walcowniczymi) ustawionych szeregowo.

Wnętrze hali z 5-klatkową linią do walcowania w 1967 roku
Fotografia fotopolska.eu

Walcowanie może się odbywać na gorąco i na zimno. Walcowanie na gorąco przeprowadza się po nagrzaniu przedmiotu do wysokiej temperatury (nawet 1300 stC). W tak wysokiej temperaturze dochodzi do rekrystalizacji materiału i w ten sposób ulepszona zostaje wewnętrzna struktura metalu. Wadami walcowania na gorąco może być pewna nierównomierność kształtu (spowodowana deformacjami w trakcie stygnięcia) oraz możliwe niemetaliczne wtrącenia wciśnięte w strukturę metalu.

Magazyn grubej blachy przeznaczonej na eksport.
Fotografia: MHK-2702/N/3

Gotowe wyroby walcowane na gorąco to głównie pręty i kształtowniki konstrukcyjne czy gruba blacha, ale także półprodukty do dalszej obróbki metodą kucia czy walcowania na zimno. Walcowanie na zimno pozwala na uzyskać bardziej gładką i jednolitą powierzchnię o większej wytrzymałości. Tą metodą produkuje się cienkie blachy, taśmy oraz folie. Wyrób końcowy jest zwykle nawijany na bębny a produkt walcowania jest często jeszcze dodatkowo zabezpieczany przed korozją przez cynkownie czy powlekanie. Z blachy zimnowalcowanej produkuje się bowiem nie tylko obudowy urządzeń czy karoserie pojazdów ale również opakowania na chemikalia, farby oraz produkty żywnościowe.

Cieńsza blacha była zwijana do postaci rolek.
Fotografia: MHK-2782/N/2

Oprócz kształtowników walcowanych na gorąco produkuje się także kształtowniki zimno-gięte, których forma jest nadawana z zimnowalcowanej blachy. W ten sposób produkowane są także profile zamknięte oraz tzw. rury ze szwem. Rury czy profile po zawinięciu mają zgrzewane elektrycznie krawędzie, dzięki czemu tworzą zamkniętą przestrzeń. W odpowiedzialnych, wysokociśnieniowych instalacjach stosuje się jednak rury bez szwu, które są produkowane na specjalnych walcarkach gorących poprzez walcowanie tulei na rdzeniu.

Hala wydziału rur zgrzewanych.
Fotografia: fotopolska.eu

Sporo części urządzeń mechanicznych, tych o skomplikowanych kształtach jest produkowana metodą kucia. Półprodukt otrzymuje kształt poprzez wykucie go z kawałka stali w specjalnym mechanicznym młocie. W ten sposób produkuje się np. wały korbowe i korbowody do silników spalinowych czy sprężarek.

Kuźnia kombinatu, uruchomiona już w 1952 roku.
Fotografia: fotopolska.eu

W przypadku produkcji części mechanicznych powierzchnie współpracujące zawsze wymagają obróbki wiórowej. Polega ona na skrawaniu części materiału w specjalnych obrabiarkach: tokarkach, frezarkach, strugarkach czy szlifierkach. Tego typu obróbkę części wykonywano w dziale mechanicznym huty.

Wnętrze jednej z hal z obrabiarkami wydziału mechanicznego kombinatu.
Kadr z filmu: https://www.youtube.com/watch?v=Ixp5rT19mq4
Autor: Michał Wilk

W początkowym okresie huta została zbudowana i wyposażona w radzieckie urządzenia. Jednak i tu docierały nowoczesne zachodnie technologie. Po politycznej odwilży w 1956 roku zakupiono w USA linię cynkowania, którą uruchomiono w 1961 roku. W 1970 roku zainstalowano w hucie 20-walcową walcarkę zimną projektu Tadeusza Sendzimira (przyszłego patrona huty). W 1979 roku w kombinacie Huta im Lenina zatrudniona była rekordowa ilość pracowników: 38 674, a końcem 1980 roku wyprodukowano 100-milionową tonę stali. W latach osiemdziesiątych, na skutek kryzysu produkcja nieco spadła, na skutek wydarzeń politycznych podupadł też prestiż zakładu...

* * *

O tym co stało się z krakowską hutą po przemianach 1989 roku będzie w następnej części, a tymczasem zapraszam na archiwalny film z 1977 roku opowiadający o budowie pierwszego wielkiego pieca w Hucie Katowice. Można zauważyć różnice w stosunku do krakowskiej huty - brak składowiska z uśrednianiem wsadu zamiast tego nowoczesna namiarownia z taśmociągiem zamiast wyciągu skipowego. Ponadto okrągła hala lejnicza oraz zamknięte kadzie mieszalnikowe typu torpedo:

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.8
• Przemysł metalowy cz.10