От идеи до производства

Как инновации политехников внедряются на реальных предприятиях

ЧАСТЬ ПРОЕКТОВ ТОМСКОГО ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА ПО ПОСТАНОВЛЕНИЮ ПРАВИТЕЛЬСТВА РФ № 218 УЖЕ ВЫШЛИ НА ФИНАЛЬНУЮ ПРЯМУЮ. ПОСЛЕ ОКОНЧАНИЯ НАУЧНОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ У ПРЕДПРИЯТИЯ-ПАРТНЕРА ЕСТЬ ПЯТЬ ЛЕТ, ЧТОБЫ СОЗДАТЬ ПРОИЗВОДСТВО. В РАМКАХ ПРОЕКТА ПО ПОЛУЧЕНИЮ ВОЛЬФРАМОВОГО ПРОДУКТА УЛУЧШЕННОГО КАЧЕСТВА ПОЛИТЕХНИКИ ВМЕСТЕ СО СВОИМ ПАРТНЕРОМ, БУРЯТСКИМ ПРЕДПРИЯТИЕМ ЗАО «ЗАКАМЕНСК», ПЕРЕХОДЯТ К ВНЕДРЕНИЮ РАЗРАБОТКИ. УЖЕ В 2017 ГОДУ УЙДУТ ВСЕ ПРИСТАВКИ: ЛАБОРАТОРНАЯ, ОПЫТНАЯ, ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ. ЭТО БУДЕТ УЖЕ ДЕЙСТВУЮЩАЯ НОВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ.

Экономический эффект

Заказчик и инициатор проекта по получению вольфрамового концентрата — АО «Закаменск». В 2013 году руководство предприятия предложило Томскому политеху проанализировать существующее производство и оценить возможности модернизации, улучшения качества продукции. Благодаря идеям политехников в итоге заработала новая производственная линия. Решено было пойти дальше и разработать новую для России технологию изготовления паравольфрамата аммония — вещества, используемого для получения оксида вольфрама и металлического вольфрама. В 2014 году проект выиграл конкурс в рамках Постановления Правительства РФ № 218.

Стоит отметить, что вольфрам используется как легирующая добавка для сталей. Это один из самых тугоплавких металлов. Он делает сплавы устойчивыми к высоким температурам, поэтому используется в автомобилестроении, космической и нефтяных отраслях. Из сплавов с вольфрамом, например делают детали для двигателей космических кораблей, танковую броню и артиллерийские снаряды. По запасам этого металла Россия занимает второе место в мире, уступая только Китаю. При этом отечественное горное производство отстает по темпам от КНР примерно в 20 раз, обеспечивая лишь около 4–5 %. Перед промышленностью России стоит задача нарастить темпы добычи вольфрама и производства продуктов на его основе.

— На первых этапах мы улучшили обогатительную часть, модернизировав уже существующее производство, — рассказывает научный руководитель проекта, заведующий кафедрой химической технологии редких, рассеянных и радиоактивных элементов ТПУ Роман Крайденко. — Параллельно мы работали над созданием продукции на основе их концентрата. Так, мы стали разрабатывать паравольфрамат аммония — это отправное вещество для получения любой продукции на основе вольфрама (сплавов, соединений, изделий).

Благодаря технологии политехников предприятие АО «Закаменск» сможет уже в 2017 году начать производство продукции с более высокой добавленной стоимостью.

— Мы прошли путь от идеи, лабораторных испытаний, лабораторного стенда до укрупненных лабораторных испытаний. На кафедре есть опытный участок производительностью 10 тонн в год, — говорит Роман Крайденко. — Мы прошли все испытания, получили несколько килограммов продукции. Проверили ее физико-химические свойства: частоту, размер частиц, убедились, что продукция соответствует всем международным нормам и требованиям. Вся особенность нашей технологии — в использовании фторида аммония для вскрытия сырья с последующим разделением и очисткой полученного вольфрама от примесей. В процессе этой очистки происходит регенерация фторида аммония. Поэтому в этой технологии заложен экономический эффект: тот реагент, который мы используем на начальном этапе, в процессе переделки возвращаем в начало процесса, немного подпитываем его и снова используем. 98 % реагентов каждый раз возвращаются. Поэтому уменьшаются затраты на реагенты. Помимо научной составляющей большую роль играет бизнес-сторона проекта. Технологического партнера интересуют не столько научные показатели политехников, сколько будущая выгода. Для заказчика в первую очередь важен результат — получение готовой технологии для массового производства. Поэтому разработка Томского политеха прошла независимые технологический и экономический аудиты. Группа специалистов подтвердила возможность реализации технологии политехников в многотоннажном производстве и экономически выгодную конечную стоимость продукции. Ведь, как говорится, для химии не существует неразрешенных задач, есть только вопрос стоимости их решения.

Цель проекта

Разработать новые технологии, которые позволят выпускать продукты на основе вольфрама более высокого качества, чем это возможно сегодня. Благодаря уменьшению себестоимости конструкционных материалов можно снизить стоимость деталей для двигателей автомобилей, самолетов и космических кораблей.

Практический подход

Сейчас проект вышел на финальную стадию — создание опытного производства. Политехники сопровождают его и на этом этапе: помогают выбирать аппаратуру, которую закупает предприятие, уточняют ее габариты, массу, электрику и многие другие нюансы. Группа специалистов выезжала на предприятия, где это оборудование производится.

Стоит отметить, что кафедра химической технологии редких, рассеянных и радиоактивных элементов имеет большой опыт практической работы. Ведь она была создана под атомный проект в 1950 году и всегда была практикующей. Специалисты кафедры решали задачи Сибирского химического комбината. Сегодня атомная сфера — одна из самых упорядоченных, и проблемы, которые решают политехники, носят локальный характер.

— Вовлеченность всех сотрудников кафедры в проблемы технологий промышленности велика, — добавляет Роман Крайденко. — Но перед нами давно не ставилось таких масштабных задач, как получение готового продукта от рудного сырья, при этом не следуя классическим технологиям, а разработав что-то новое. Задача очень сложная, поскольку она потребовала не только придумать новую идею, но и привести в соответствие с мировыми трендами всю аналитическую базу, изучить мировой технологический опыт, разобраться с экономическими составляющими.

— Это очень большой комплексный проект, — продолжает Роман Иванович. — Силами одной кафедры его невозможно реализовать. Но в Томском политехническом есть специалисты самых разных направлений. И мы могли привлекать для нашего проекта необходимых экспертов: проектировщиков, экономистов и других. Привлекали и молодежь — в реализации этого проекта студенты и молодые ученые принимали активное участие. Все мы получили колоссальный опыт и сегодня сформировали команду, которая от идеи может дойти до внедрения реального производственного проекта на предприятии.

После выполнения работ по Постановлению № 218 проект политехников не закончится. Уже сегодня есть перспективы развития этого направления, и сотрудники кафедры ведут переговоры со своим заказчиком о следующем этапе — создании на основе концентрата готовой продукции. — По ходу организации проекта всегда появляется много идей. У него есть будущие точки роста — планы по комплексной переработке сырья, например извлечению помимо вольфрама еще и марганца, — поясняет Роман Крайденко. — Кроме того, это не единственный наш практический проект. Сегодня таких на кафедре несколько.

Мария Алисова