ПРОИЗВОДСТВО ЧУГУНА, СТАЛИ И ФЕРРОСПЛАВОВ (ИТС 26-2022)

Содержание

Введение

Предисловие

XII

Область применения

Раздел 1. Общая информация о состоянии и развитии технологий

производства чугуна, стали и ферросплавов

1.1 Структура отрасли, количество предприятий отрасли и их

географическое расположение

1.2 Основная и побочная продукция, выпускаемая отраслью

1.3 Использование производственных мощностей предприятий

отрасли

1.4 Основные экономические показатели отрасли, доля в ВВП и

промышленном производстве, объемы экспорта / импорта

1.5 Основные схемы производства стали. Объем выпуска

металлургической продукции

1.5.1 Производство металлопродукции на интегрированном

предприятии

1.5.2 Производство металлопродукции на мини-заводах

1.5.3 Основные отраслевые показатели

1.6 Сырьевая база отрасли

1.6.1 Железорудное сырье

1.6.2 Агломерат

1.6.3 Окатыши

1.6.4 Горячебрикетированное железо

1.6.5 Марганцевая руда

1.6.6 Хромовая руда

1.6.7 Коксующиеся угли и металлургический кокс

............................................................................................................................ 41

1.6.8 Стальной лом

1.7 Воздействие металлургических предприятий на экологическую

обстановку

1.7.1 Общие сведения о воздействии металлургических

предприятий на экологическую обстановку

1.7.2 Краткая информация по предприятиям

1.8 Перспективы развития отрасли

1.8.1 Модернизация основных переделов

1.8.2 Основные прогнозные параметры развития черной

металлургии

Раздел 2. Основные технологические процессы, применяемые для

производства чугуна, стали и ферросплавов

2.1 Агломерация

2.1.1 Общая характеристика технологии агломерации железных

руд

2.1.2 Прием сырья, складирование, усреднение

2.1.3 Подготовка компонентов агломерационной шихты к

спеканию: измельчение, смешивание, грануляция

2.1.4 Спекание шихты на конвейерных машинах

2.1.5 Охлаждение и дробление агломерата, сортировка, отсев

мелочи и отгрузка годного агломерата

2.1.6 Основное технологическое и природоохранное

оборудование

2.1.7 Материальные потоки, виды эмиссий, их образование и

улавливание

2.2 Производство кокса

2.2.1 Основные способы производства кокса

2.2.2 Сырьевые материалы

2.2.3 Подготовка углей к коксованию

Прием угля на предприятие

Усреднение и хранение углей

Подготовка угольной шихты

2.2.4 Технологические процессы производства кокса

2.2.5 Очистка коксового газа

2.2.6 Установка биохимической очистки сточных вод

101

2.2.7 Основное технологическое и природоохранное

оборудование для производства кокса

103

2.2.8 Материальные потоки, виды эмиссий, их образование и

улавливание

106

2.2.9 Факторы негативного воздействия на окружающую среду

108

2.3 Производство чугуна

110

2.3.1 Общая характеристика технологии доменной плавки

112

2.3.2 Прием и хранение сырья, дозирование, отсев мелочи

115

2.3.3 Загрузка печи

117

2.3.4 Подготовка дутья

119

2.3.5 Выплавка чугуна

123

2.3.6 Разливка товарного чугуна на разливочных машинах

125

2.3.7 Обработка доменного шлака

126

2.3.8 Очистка доменного газа и утилизация его химической

энергии

127

2.3.9 Утилизация избыточного давления доменного газа

129

2.3.10 Основное технологическое и природоохранное

оборудование

129

2.3.11 Материальные потоки, виды эмиссий, их образование и

улавливание

132

2.4 Производство стали в кислородных конверторах

135

2.4.1 Состав конвертерного цеха

135

2.4.2 Технологический процесс производства непрерывнолитых

заготовок или слитков в конвертерном цехе

136

2.4.3 Особенности двухстадийного дуплекс-процесса

производства стали

147

III

2.4.4 Особенности производства стали в двухванном

стационарном конвертере (ПАО «ММК»)

148

2.4.5 Переработка и утилизация шлаков сталеплавильного

производства

148

2.4.6 Основное технологическое и природоохранное

оборудование для производства стали в конвертерах

149

2.4.8 Факторы негативного воздействия на окружающую среду

156

2.5 Производство стали в электродуговых печах

157

2.5.1 Технологический процесс производства стали в ДСП и

заготовок

160

2.5.2 Выплавка стали

166

2.5.3 Ковшевая металлургия

169

2.5.4 Разливка стали на МНЛЗ

171

2.5.5 Подготовка сталеразливочных ковшей

172

2.5.6 Обработка электросталеплавильного шлака и пыли

173

2.5.7 Очистка отходящего газа сталеплавильных печей

175

2.5.8 Основное технологическое и природоохранное

оборудование

178

2.5.9 Материальные потоки, виды эмиссий, их образование и

улавливание

181

2.6 Производство стали в мартеновских печах

185

2.6.1 Технологический процесс производства стали в

мартеновской печи

186

2.6.2 Основное технологическое и природоохранное

оборудование

193

2.6.3 Материальные потоки, виды эмиссий, их образование и

улавливание

197

2.7 Производство ферросплавов

201

2.7.1 Общие сведения о процессах производства

ферросплавов

201

2.7.2 Производство ферросплавов в доменных печах

205

2.7.3 Производство ферросплавов в руднотермических печах

212

2.7.4 Производство ферросплавов металлотермическим

способом

233

2.7.5 Основное оборудование для производства ферросплавов

249

2.7.6 Материальные потоки, виды эмиссий, их образование и

улавливание

253

2.8 Системы менеджмента

260

2.8.1 Системы экологического менеджмента

260

2.8.2 Системы энергетического менеджмента и повышение

энергоэффективности производства

269

2.9 Экономические аспекты внедрения НДТ

276

Раздел 3. Текущие уровни потребления ресурсов и эмиссии в

окружающую среду

281

3.2 Агломерация

287

3.2.1 Потребление ресурсов

288

3.2.2 Выбросы в атмосферу

290

3.2.3 Сточные воды

294

3.2.4 Отходы и побочные продукты

295

3.2.5 Вторичные энергетические ресурсы

296

3.3 Производство кокса

297

3.3.1 Потребление ресурсов

297

3.3.2 Выбросы в атмосферу

297

3.3.3 Сточные воды

311

3.3.4 Отходы и побочные продукты

313

3.4 Производство чугуна

316

3.4.1 Потребление ресурсов

317

3.4.2 Выбросы в атмосферу

318

3.4.3 Сточные воды

322

3.4.4 Отходы и побочные продукты

324

3.4.5 Вторичные энергетические ресурсы

325

3.5 Производство стали в кислородных конвертерах

327

3.5.1 Потребление ресурсов

328

3.5.2 Выбросы в атмосферу

328

3.5.3 Сточные воды

332

3.5.4 Отходы и побочные продукты

333

3.5.5 Вторичные энергетические ресурсы

336

3.6 Производство стали в электродуговых печах

337

3.6.1 Потребление ресурсов

339

3.6.2 Выбросы в атмосферу

340

3.6.3 Сточные воды

344

3.6.4 Отходы и побочные продукты

344

3.7 Производство стали в мартеновских печах

347

3.8 Производство ферросплавов

351

3.8.1 Потребление ресурсов

352

3.8.2 Выбросы в атмосферу

352

3.8.3 Сточные воды

360

3.8.4 Отходы и побочные продукты

360

3.8.5 Вторичные энергетические ресурсы

361

Раздел 4. Определение наилучших доступных технологий

368

Раздел 5. Наилучшие доступные технологии

375

5.1 Наилучшие доступные технологии общего назначения

375

5.2 Наилучшие доступные технологии производства агломерата

377

5.3 Наилучшие доступные технологии производства кокса

381

5.4 Наилучшие доступные технологии производства чугуна

394

5.5 Наилучшие доступные технологии при производстве стали в

конвертерах

400

5.6 Наилучшие доступные технологии производства стали в

электродуговых печах

406

5.7 Наилучшие доступные технологии производства ферросплавов

409

Наилучшие доступные технологии производства оксидов

ванадия и феррованадия

414

Раздел 6. Перспективные технологии в производстве чугуна, стали и

ферросплавов

417

6.1 Перспективные технологии в агломерации

417

6.1.1 Применение технологии газовой агломерации

417

6.1.2 Применение активной извести

418

6.1.3 Подготовка агломерационной шихты к спеканию:

дозирование, смешивание, окомкование

418

6.1.8 Использование тепла воздуха после охладителей

агломерата

422

6.1.10 Применение электрофильтров

423

6.1.11 Применение тканевых (рукавных) фильтров

424

6.1.12 Применение мокрых скрубберов для очистки отходящих

технологических газов в вариантах:

424

6.1.13 Снижение выбросов оксидов азота NOx:

424

6.1.15 Технология окускования дисперсных материалов

методом брикетирования (жесткая вакуумная экструзия)

425

6.2 Перспективные технологии при производстве кокса

427

6.2.1 Технология разгрузки угля на вагоноопрокидывателе с

эффективной аспирацией места падения угля в приемный

бункер

427

6.2.2 Технология частичного брикетирования шихты

428

6.2.3 Технология индивидуального регулирования давления в

коксовых печах

428

6.2.4 Технология ступенчатого охлаждения кокса

430

6.2.5 Технология выдачи и косвенного тушения кокса Кress /

КIDC

432

6.2.6 Технология улавливания и очистки выбросов при

обработке дверей печных камер

433

6.2.7 Технология утилизации газов холодных свечей УСТК

путем передачи их в газопровод доменного газа

433

6.2.8 Технология коксования без улавливания химических

продуктов

434

6.2.9 Технологический процесс сжигания части сточных вод

435

6.2.10 Совместная утилизация твердых и жидких отходов

436

6.3 Перспективные технологии производства чугуна

437

6.3.1 Технология доменной плавки на подготовленном сырье,

комбинированном дутье и повышенным расходом ПУТ

437

6.3.2 Доменная плавка с высоким расходом кислорода и

природного газа («кислородная плавка»)

437

6.3.6 Воздухонагреватель конструкции Калугина (ВНК) с

подогревом воздуха горения

439

6.3.8 Технология доменной плавки с вдуванием горячих

восстановительных газов

441

6.3.9 Политопливный газогенератор

442

6.3.10 Газоочистка доменного газа сухого типа

443

6.3.11 Применение шлаковозов миксерного типа объёмом 36 м³

443

6.3.12 Применение на доменных печах АСУ-ТП, повышающих

эффективность доменной плавки путём непрерывного

автоматического контроля состояния печи и измерения

технологических параметров с их анализом и рекомендациями

по оптимизации и прогнозированию теплового состояния печи

444

6.3.13 Применение автоматизированной системы модели

управления аглококсодоменным производством, основанной на

совместном применении методов интеллектуального анализа

данных

444

6.4 Перспективные технологии производства стали в конвертерах

446

6.4.1 Применение устройства плазменного подогрева металла

в промежуточном ковше МНЛЗ

446

6.4.2 Технология переработки железосодержащих материалов

в жидкой шлаковой ванне без предварительной подготовки

(окускования) шихтовых компонентов (процесс РОМЕЛТ)

446

6.4.3 Новая (контактная оптиковолоконная) система контроля

температуры жидкой стали (в конвертере и на установках

«ковш-печь»)

446

6.4.4 Автоматизированная система контроля качества

поверхности и структуры на МНЛЗ

447

6.4.5 Технологический комплекс стабилизации жидких

сталеплавильных шлаков и их последующей переработки

447

6.4.6 Система утилизации конвертерного газа

448

6.4.7 Утилизация тепла горячих слябов

450

6.5 Перспективные технологии производства стали в

электродуговых печах

451

6.5.1 Повышение мощности печных трансформаторов

451

6.5.2 Печи нового поколения концепции ULTIMATE

451

6.5.3 Использование проектных решений электродуговой печи

Quantum

452

6.5.4 Технологии повышения использования химической

энергии

453

6.5.5 Технологии донной продувки металла газами через

пористые пробки

453

6.5.6 Технологии нагрева лома

453

6.5.7 Расширение технологических возможностей внепечной

обработки

454

6.5.8 Технологии, включенные в п.п.6.4.1, 6.4.3, 6.4.4, 6.4.5,

6.4.7

454

6.5.9 Технологии утилизации тепла сталеплавильных шлаков

454

(варианты)

454

6.5.10 Технологии использования АСУ ТП «Обработка плавки

на установке "ковш-печь"»

454

6.5.11 Роботизация процессов отбора проб, замера

температуры и окисленности, оценки состояния футеровки

ДСП

455

VII

6.5.12 Роботизация обслуживания эркерного канала ДСП

455

6.5.13 Автоматизированное присоединение аргона к

стальковшу на всех этапах обработки

455

6.5.14 Автоматизация процесса выпуска стали из ДСП с

использованием датчиков наклона печи, «машинного зрения»

для отсечки шлака и измерения уровня металла в ковше, весов

сталевоза с целью оптимизации наливов сталеразливочных

ковшей и сокращения длительности плавки

455

6.6 Перспективные технологии производства ферросплавов

455

6.6.1 Применение предварительного подогрева шихты,

загружаемой в руднотермическую печь, отходящими газами

455

6.6.2 Использование тепла печных газов для производства

тепловой и электроэнергии

457

6.6.3 Применение постоянного электрического тока для

выплавки ферросплавов

458

6.6.4 Снижение выхода мелочи при дроблении ферросилиция

459

6.6.5 Перспективные технологии производства оксидов ванадия

и феррованадия

460

Заключительные положения и рекомендации

462

Приложение А (обязательное) Перечень маркерных веществ и

технологических показателей

464

Приложение Б (обязательное) Наилучшие доступные технологии

производства чугуна, стали и ферросплавов

472

Приложение В (обязательное) Ресурсная и энергетическая

эффективность

477

Приложение Г (справочное) Перечень оборудования для

реализации наилучших доступных

493

Приложение Д (обязательное) Индикативные показатели удельных

выбросов парниковых газов

532

Приложение Е (обязательное) Заключение по наилучшим доступным

технологиям «Производство чугуна, стали и ферросплавов»

578

Библиография

599

VIII

Введение

Наилучшая доступная технология - технология производства продукции

(товаров), выполнения работ, оказания услуг, определяемая на основе

современных достижений науки и техники и наилучшего сочетания критериев

достижения целей охраны окружающей среды при условии наличия технической

возможности ее применения.

Наилучшая доступная технология определяется в информационно-

техническом справочнике и является инструментом технологического

нормирования, применяемого к субъектам хозяйствования, отнесенным к

категории объектов негативного воздействия.

Настоящий информационно-технический справочник по наилучшим

доступным технологиям «Производство чугуна, стали и ферросплавов» (далее -

справочник НДТ) представляет собой документ национальной системы

стандартизации Российской Федерации, разработанный в результате анализа

технологических, технических и управленческих решений, применяемых для

обеспечения высокой ресурсоэффективности и экологической результативности

производства чугуна, стали и ферросплавов.

Справочник НДТ разработан взамен ИТС 26-2021 «Производство чугуна,

стали и ферросплавов» в соответствии с распоряжением Правительства

Российской Федерации от 10 июня 2022 г. № 1537-р «Об утверждении поэтапного

графика актуализации информационно-технических справочников по наилучшим

доступным технологиям» [1].

Структура настоящего справочника НДТ соответствует ГОСТ Р 113.00.03-

2019 [2], формат описания технологий - ГОСТ Р 113.00.04-2020 [3], термины и

определения приведены в соответствии с ГОСТ Р 56828.15-2016 [4].

Краткое содержание справочника

Введение. Во введении приводится краткое содержание справочника НДТ.

Предисловие. Указана цель разработки справочника НДТ, его статус,

законодательный контекст, краткое описание процедуры создания в соответствии

с установленным порядком, а также взаимосвязь с аналогичными международными

документами.

Область применения. Описаны основные виды деятельности, на которые

распространяется действие справочника НДТ и приведен перечень справочников

НДТ, с которыми в той или иной степени связан настоящий справочник НДТ.

В разделе 1 представлен обзор состояния и дана оценка уровня развития в

Российской Федерации производства чугуна, стали и ферросплавов.

Охарактеризована структура отрасли. Описаны крупные интегрированные

холдинги вертикального и горизонтального типа. Приведена оценка сырьевой базы

черной металлургии в Российской Федерации. Описаны основные тенденции и

прогнозные параметры развития отрасли.

В разделе 2 представлены сведения о технологических процессах,

получивших распространение в производстве:

- агломерата из железных руд;

- кокса и полукокса, бурого угля (лигнита) или торфа, угля ретортного;

- чугуна зеркального и передельного в чушках, болванках и прочих первичных

формах;

- ферросплавов, включая: ферросилиций, силикокальций, силикомарганец,

электроферромарганец, ферровольфрам, ферромолибден, феррованадий,

пятиокись ванадия, феррониобий, ферротитан, ферробор, силикоцирконий,

феррофосфор,

ферроманганофосфор,

феррохром,

ферросиликохром,

ферросиликомарганец, ферромарганец, ферросплавы и лигатуры;

- стали нелегированной в слитках или прочих первичных формах и

полуфабрикатов из нелегированной стали;

- стали нержавеющей в слитках или прочих первичных формах и

полуфабрикатов из нержавеющей стали;

- стали легированной прочей в слитках или в прочих первичных формах и

полуфабрикатов из прочей легированной стали.

Описаны системы менеджмента, а также приведены доступные сведения об

экономических характеристиках программ модернизации производства,

направленных на достижение технологических показателей, соответствующих

показателям наилучших доступных технологий, а также программ в области охраны

окружающей среды, имеющих отношение к переходу предприятий на принципы

наилучших доступных технологий.

В разделе 3 дана оценка уровней эмиссий в окружающую среду, а также при

доступности соответствующей информации показателей потребления природных

ресурсов, характерных для производства чугуна, стали и ферросплавов. При

подготовке раздела использованы результаты анкетирования российских

предприятий и приняты во внимание сведения, приведенные в справочном

документе Европейского Союза (European Commission. Best AvailableTechniques

Reference Document for Iron and Steel Production, 2012) и Заключении по наилучшим

доступным технологиям для производства чугуна и стали (BAT Conclusions for Iron

and Steel Production, Offical Jornal of the European Union, L70, v. 55, March 2012).

В разделе 4 описаны особенности подходов, использованных при

разработке данного справочника НДТ в части идентификации НДТ, в целом

соответствующих Правилам определения технологии в качестве наилучшей

доступной технологии, а также разработки, актуализации и опубликования

информационно-технических справочников по наилучшим доступным технологиям

(утверждены постановлением Правительства Российской Федерации от 23 декабря

2014 г. № 1458) и Методическим рекомендациям по определению технологии в

качестве наилучшей доступной технологии (утверждены приказом Министерства

промышленности и торговли Российской Федерации от 31 марта 2015 г. № 665).

В разделе 5 кратко описаны наилучшие доступные технологии производства

чугуна, стали и ферросплавов, в том числе инструменты систем экологического и

энергетического менеджмента; технологические и технические решения,

направленные

на

повышение

экологической

результативности

ресурсоэффективности производства чугуна, стали и ферросправов.

В разделе 6 представлены краткие сведения о новых технологических,

технических и управленческих подходах, направленных на повышение

экологической результативности и ресурсоэффективности производства чугуна,

стали и ферросплавов, которые находятся в стадии разработки или имеют

ограниченное применение.

Заключительные положения и рекомендации. В разделе приведены

сведения о членах технической рабочей группы, принимавших участие в

разработке настоящего справочника НДТ. Даны рекомендации предприятиям по

применению справочника НДТ и развитию работ по систематизации сведений об

экологической результативности и ресурсоэффективности производства,

направлениях улучшения показателей НДТ.

Приложения. Приведены перечень маркерных загрязняющих веществ,

перечень технологических показателей, перечень НДТ, сведения о ресурсной (в

том числе энергетической) эффективности, индикативные показатели удельных

выбросов парниковых газов, а также «Заключение по наилучшим доступным

технологиям» для рассматриваемой отрасли промышленности.

«Заключение по наилучшим доступным технологиям» включает части ИТС

НДТ, содержащие:

- область применения;

- описание НДТ, уровни эмиссий, соответствующие НДТ (технологические

показатели), а также информацию, позволяющую оценить их применимость;

- методы производственного экологического контроля (прежде всего

подходы к организации измерений, в том числе касающиеся систем

автоматического контроля).

Заключение по наилучшим доступным технологиям сформировано для

использования заинтересованными лицами, в том числе промышленными

предприятиями, при формировании заявок на комплексные экологические

разрешения, а также надзорными органами при выдаче комплексных экологических

разрешений и является кратким описанием основных положений ИТС НДТ,

включая описание наилучших доступных технологий, информации, позволяющей

оценить их применимость, уровни эмиссий и потребления ресурсов, методы

производственного экологического контроля.

Библиография. В библиографии приведен перечень основных источников

информации, использованных при разработке справочника НДТ.

Предисловие

Цели, основные принципы и порядок разработки информационно-

технического справочника по наилучшим доступным технологиям установлены

постановлением Правительства Российской Федерации от 23 декабря 2014 г.

№ 1458 [5]. Перечень областей применения наилучших доступных технологий

определен распоряжением Правительства Российской Федерации от 24 декабря

2014 г. № 2674-р [6].

1 Статус документа

Настоящий информационно-технический справочник по наилучшим

доступным технологиям (далее

- справочник НДТ) является документом по

стандартизации.

2 Информация о разработчиках

Справочник НДТ разработан технической рабочей группой «Производство

чугуна, стали и ферросплавов» (ТРГ 26), состав которой был утвержден приказом

Минпромторга России от 05 апреля 2021 г. № 1191 и актуализирован экспертной

группой

26 «Производство чугуна, стали и ферросплавов», состав которой

утвержден

приказом

Аналитического

центра

устойчивого

развития

промышленности Минпромторга России от 21 февраля 2022 г. № 106 АЦ.

Перечень организаций, оказавших поддержку разработке справочника НДТ,

приведен в разделе «Заключительные положения и рекомендации».

3 Краткая характеристика

Справочник НДТ содержит описание применяемых при производстве чугуна,

стали и ферросплавов технологических процессов, оборудования, технических

способов, методов, в том числе позволяющих снизить негативное воздействие на

окружающую

среду,

повысить

энергоэффективность,

обеспечить

ресурсосбережение на предприятиях. Из описанных технологических процессов,

оборудования, технических способов, методов (в том числе управления)

определены решения, являющиеся наилучшими доступными технологиями (НДТ).

Для ряда НДТ в справочнике НДТ установлены соответствующие технологические

показатели НДТ.

4 Взаимосвязь с международными и региональными аналогами

Справочник НДТ разработан на основе информации справочника

Европейского союза по наилучшим доступным технологиям «Производство чугуна,

стали и ферросплавов» (European Commission. Best Available Techniques Reference

Document for Iron and Steel Production,

2012) с учетом климатических,

экономических и социальных особенностей производства чугуна, стали и

ферросплавов в Российской Федерации.

Настоящий справочник НДТ подготовлен в соответствии с Федеральным

законом № 219-ФЗ (статья 28.1, пп. 6,7) по результатам анализа металлургической

отрасли в Российской Федерации методом анкетирования, дополнительных

запросов и экспертных оценок.

XII

5 Сбор данных

Информация о технологических процессах, оборудовании, технических

способах, методах, применяемых при производстве чугуна, стали и ферросплавов

в Российской Федерации, была собрана в процессе разработки справочника НДТ в

соответствии с Порядком сбора и обработки данных, необходимых для разработки

и актуализации информационно-технического справочника по наилучшим

доступным технологиям и анализа приоритетных проблем отрасли, утвержденным

приказом Минпромторга России от 18 декабря 2019 г. № 4841.

6 Взаимосвязь с другими справочниками НДТ

Взаимосвязь настоящего справочника НДТ с другими справочниками НДТ,

разрабатываемыми (актуализируемыми) в соответствии с распоряжением

Правительства Российской Федерации от

10 июня

2022 г.

№ 1537-р «Об

утверждении поэтапного графика актуализации информационно-технических

справочников по наилучшим доступным технологиям» [1], приведена в разделе

«Область применения».

7 Информация об утверждении, опубликовании и введении в действие

Справочник НДТ утвержден приказом Росстандарта от 16 декабря 2022 г.

№3196.

Справочник НДТ введен в действие с 01 января 2023 г., официально

опубликован в информационной системе общего пользования - на официальном

сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в

сети Интернет (www.gost.ru).

XIII

И Н Ф О Р М А Ц И О Н Н О - Т Е Х Н И Ч Е С К И Й С П Р А В О Ч Н И К

П О Н А И Л У Ч Ш И М Д О С Т У П Н Ы М Т Е Х Н О Л О Г И Я М

Производство чугуна, стали и ферросплавов

Production of iron, steel and ferroalloys

Дата введения - 2023-01-01

Область применения

Настоящий справочник НДТ распространяется на следующие основные виды

деятельности, определяемые в соответствии с общероссийским классификатором

видов экономической деятельности (ОКВЭД 2) ОК 029-2014 (КДЕС Ред.

2) и в

соответствии с общероссийским классификатором по видам продукции (ОКПД 2)

ОК 034-2014 (КПЕС 2008) (приняты и введены в действие приказом Федерального

агентства по техническому регулированию и метрологии от 31 января 2014 г. № 14 ст):

- агломерация железных руд;

- производство кокса и полукокса, бурого угля (лигнита) или торфа, угля

ретортного;

- производство чугуна зеркального и передельного в чушках, болванках и прочих

первичных формах;

- производство ферросплавов, включая ферросилиций, силикокальций,

силикомарганец,

электроферромарганец,

ферровольфрам,

ферромолибден,

феррованадий, пятиокись ванадия, феррониобий, ферротитан, ферробор,

силикоцирконий, феррофосфор, ферроманганофосфор, феррохром, ферросиликохром,

ферросиликомарганец, ферромарганец, ферросплавы и лигатуры;

- производство стали нелегированной в слитках или прочих первичных формах и

полуфабрикатов из нелегированной стали;

- производство стали нержавеющей в слитках или прочих первичных формах и

полуфабрикатов из нержавеющей стали;

- производство стали легированной прочей в слитках или в прочих первичных

формах и полуфабрикатов из прочей легированной стали.

Настоящий справочник НДТ также распространяется на процессы, связанные с

основными перечисленными выше видами деятельности, которые могут оказать

влияние на объемы и состав эмиссий и/или масштабы загрязнения окружающей среды:

- процессы, использующие методы предотвращения и сокращения эмиссий

загрязняющих веществ (выбросы в атмосферу и сбросы в водные объекты или

канализацию), утилизации отходов;

- деятельность по плавке и/или рафинированию черных металлов из руды, чушек

или лома с использованием методов электрометаллургии и прочих металлургических

процессов;

- производство сплавов металлов, включая сплавы со специальными свойствами

(например, сверхпрочные сплавы), путем добавления в исходный чистый металл прочих

химических элементов.

Настоящий справочник НДТ не распространяется на:

- производство изделий дальнейшего передела черных металлов;

- генерацию электрической и тепловой энергии;

- водоотведение и очистку хозяйственно-бытовых стоков;

- деятельность, которая касается исключительно обеспечения промышленной

безопасности или охраны труда.

Дополнительные виды деятельности, осуществляемые в рамках горно-

металлургического производства, и соответствующие им справочники НДТ, приведены

в таблице 1.

Таблица 1 - Дополнительные виды деятельности

Виддеятельности

СоответствующийсправочникНДТ

Очистка выбросов вредных

ИТС 22-2016 «Очистка выбросов вредных (загрязняющих)

(загрязняющих) веществ в

веществ в атмосферный воздух при производстве продукции

атмосферный воздух

(товаров), а также при проведении работ и оказании услуг на

крупных предприятиях»

Очистка сточных вод

ИТС 8-2015 «Очистка сточных вод при производстве

продукции (товаров), выполнении работ и оказании услуг на

крупных предприятиях»

ИТС 10-2019 «Очистка сточных вод с использованием

централизованных систем водоотведения поселений,

городских округов»

Хранение и обработка

ИТС 46-2019 «Сокращение выбросов загрязняющих

материалов

веществ, сбросов загрязняющих веществ при хранении и

складировании товаров (грузов)»

Обращение с отходами

ИТС 9-2020 «Утилизация и обезвреживание отходов

термическими способами»

ИТС 15-2021 «Утилизация и обезвреживание отходов (кроме

обезвреживания термическим способом (сжигание отходов)»

ИТС 17-2021 «Размещение отходов производства и

потребления»

Добыча и обогащение

ИТС 25-2021 «Добыча и обогащение железных руд»

железных руд

Производство изделий

ИТС 27-2021 «Производство изделий дальнейшего передела

дальнейшего передела черных

черных металлов»

металлов

Промышленные системы

ИТС 20-2016 «Промышленные системы охлаждения»

охлаждения

Производство электрической и

ИТС 38-2017 «Сжигание топлива на крупных установках в

тепловой энергии

целях производства энергии»

Повышение энергетической

ИТС 48-2017 «Повышение энергетической эффективности

эффективности

при осуществлении хозяйственной и (или) иной

деятельности»

Производственный

ИТС 22.1-2021 «Общие принципы производственного

экологический контроль

экологического контроля и его метрологического

обеспечения»

Необходимо подчеркнуть, что межотраслевые («горизонтальные») справочники

НДТ носят методический характер, не содержат технологических показателей и не могут

быть использованы для определения технологических нормативов для видов

деятельности, на которые распространяется действие настоящего справочника НДТ.

Вместе с тем изложенные в межотраслевых справочниках НДТ принципы и

подходы приняты во внимание при подготовке настоящего отраслевого справочника

НДТ (в частности, при анализе применимости инструментов систем энергетического

менеджмента, обсуждении принципов выбора существенных (маркерных) веществ для

установления технологических показателей и др.).

Сфера распространения настоящего справочника НДТ приведена в таблице 2.

Таблица 2 - Сфера распространения ИТС НДТ

Наименование продукции по

Наименование вида

ОКПД 2

ОКВЭД 2

ОКПД 2

деятельности по ОКВЭД 2

Обогащение и

07.10.3

агломерация железных

руд

07.10.10.140

Агломерат железорудный

Агломерация угля,

19.3

антрацита и бурого угля

(лигнита), производство

термоуглей

19.10.10

Кокс и полукокс из каменного

угля, бурого угля (лигнита) или

торфа, уголь ретортный

Производство

металлургическое

24.10.11

Чугун зеркальный и передельный

Производство чугуна

24.10.11

в чушках, болванках или в прочих

первичных формах

24.10.12

Ферросплавы

Производство

24.10.12

24.10.12.110

Ферросилиций

ферросплавов

24.10.12.120

Силикокальций

24.10.12.130

Силикомарганец

24.10.12.140

Электроферромарганец

24.10.12.150

Ферровольфрам

24.10.12.160

Ферромолибден

24.10.12.170

Феррованадий

24.10.12.180

Пятиокись ванадия

24.10.12.210

Феррониобий

24.10.12.220

Ферротитан

24.10.12.230

Ферробор

24.10.12.240

Силикоцирконий

24.10.12.250

Феррофосфор

электротермический

24.10.12.260

Ферроманганофосфор

Окончание таблицы 2

Наименование продукции по

Наименование вида

ОКПД 2

ОКВЭД 2

ОКПД 2

деятельности по ОКВЭД 2

24.10.12.270

Феррохром

24.10.12.280

Ферросиликохром

24.10.12.310

Ферросиликомарганец

24.10.12.320

Ферромарганец

24.10.12.390

Ферросплавы и лигатуры прочие

24.45.12

Лигатура никельниобиевая

24.45.30

Хром металлический

Производство хрома

24.45.7

металлотермический

Производство стали в

24.10.2

слитках

24.10.21

Сталь нелегированная в слитках

или в прочих первичных формах

и полуфабрикаты из

нелегированной стали

24.10.22

Сталь нержавеющая в слитках

или в прочих первичных формах

и полуфабрикаты из

нержавеющей стали

24.10.23

Сталь легированная прочая в

слитках или в прочих первичных

формах и полуфабрикаты из

прочей легированной стали

Раздел 1. Общая информация о состоянии и развитии технологий

производства чугуна, стали и ферросплавов

1.1 Структура отрасли, количество предприятий отрасли и их

географическое расположение

Российская черная металлургия развивается в общемировой системе

хозяйственных связей, и ее состояние в значительной степени зависит от тенденций

развития мировой металлургии в целом, что позволяет рассматривать Россию как

одного из глобальных игроков на мировом рынке металлопродукции.

Отрасль «черная металлургия» состоит из комплекса предприятий по добыче и

обогащению руд черных металлов, нерудных материалов, по производству чугуна,

стали, проката, стальных труб, метизов, ферросплавов, огнеупоров, кокса, по заготовке

и переработке лома и отходов, комплекса предприятий и производств вспомогательного

назначения, а также научно-исследовательских и проектных организаций.

В структуру черной металлургии России входят более 1,5 тыс. предприятий, из

которых более

70 являются градообразующими. Предприятия металлургии

располагаются практически во всех федеральных округах, в 25 краях и областях.

Регионы и наименования предприятий черной металлургии представлены в

таблицах 1.1, 1.2 и 1.3 [8].

Таблица 1.1

- Регионы и наименования предприятий черной металлургии -

производителей чугуна

Регионы

Наименованияпредприятий

1. Центральный федеральный округ

Липецкая область

ПАО «Новолипецкий

металлургический

комбинат»

(ПАО «НЛМК»)

Тульская область

ПАО «Тулачермет»

ПАО «Косогорский металлургический завод»

2. Северо-Западный федеральный округ

ПАО «Северсталь»

3. Приволжский федеральный округ

АО «Уральская Сталь»

4. Уральский федеральный округ

ПАО «Надеждинский металлургический завод»

АО «ЕВРАЗ Нижнетагильский металлургический комбинат»

(АО «ЕВРАЗ НТМК»)

Челябинская область

ПАО «Челябинский металлургический комбинат» (ПАО «ЧМК»)

ПАО «Магнитогорский металлургический комбинат»

(ПАО «ММК»)

5. Сибирский федеральный округ

Кемеровская область

АО «ЕВРАЗ

Объединённый

Западно-Сибирский

металлургический комбинат» (АО «ЕВРАЗ ЗСМК»)

Таблица 1.2

- Регионы и наименования предприятий черной металлургии -

производителей стали

Регионы

Наименования предприятий

1. Центральный федеральный округ

АО «Оскольский электрометаллургический комбинат имени

Белгородская область

Алексея Алексеевича Угарова» (АО «ОЭМК им. А.А. Угарова»)

Брянская область

ООО «ПК "Бежицкий сталелитейный завод"»

Калужская область

ООО «НЛМК-Калуга»

ПАО «Новолипецкий металлургический комбинат»

Липецкая область

(ПАО «НЛМК»)

Московская область

АО «МЗ “Электросталь”»

Смоленская область

ООО «Ярцевский металлургический завод» (ООО «ЯРМЗ»)

Тульская область

ПАО «Тулачермет»*

2. Северо-Западный федеральный округ

Вологодская область

ПАО «Северсталь»

Ленинградская область

АО «Металлургический завод "Петросталь"»

г. Санкт-Петербург

ООО «ОМЗ - Спецсталь»

3. Южный федеральный округ

ООО «Абинский ЭлектроМеталлургический завод»

Краснодарский край

(ООО «АЭМЗ»)

ООО «Новоросметалл»

АО «Волга-ФЭСТ»

Волгоградская область

АО «ВМК “Красный Октябрь”»

АО «Волжский трубный завод»

Ростовская область

АО «Таганрогский металлургический завод» (АО «ТАГМЕТ»)

ООО «Ростовский электрометаллургический заводъ»

(ООО «РЭМЗ»)

4. Северо-Кавказский

ООО «СтавСталь»

федеральный округ

5. Приволжский федеральный округ

Республика Татарстан

АО «Камский металлургический комбинат “ТЭМПО”»

Удмуртская Республика

ПАО «Ижсталь»

ООО «МЗ “Камасталь”»

ООО «ММК-Лысьвенский металлургический завод» (ООО

Пермский край

«ММК-ЛМЗ»)

ОАО «Нытвенский металлургический завод» (ОАО «Нытва»)

Кировская область

АО «Омутнинский металлургический завод»

АО «Выксунский металлургический завод» (АО «ВМЗ»)

Нижегородская область

ОАО «Кулебакский металлургический завод» (ОАО «КМЗ»)

Оренбургская область

АО «Уральская Сталь»

Саратовская область

АО «Сортовой завод Балаково»

Окончание таблицы 1.2

Регионы

Наименования предприятий

6. Уральский федеральный округ

АО «ЕВРАЗ Нижнетагильский металлургический комбинат»

(АО «ЕВРАЗ НТМК»)

АО «Первоуральский новотрубный завод» (АО «ПНТЗ»)

АО «Северский трубный завод»

АО «Синарский трубный завод» (АО «СинТЗ»)

АО «НЛМК-Урал»

Свердловская область

ПАО «Надеждинский металлургический завод»

ООО «Верхнесалдинский металлургический завод» (ООО

«ВСМЗ»)

ООО «Староуткинский металлургический завод» (ООО

«СтУМЗ»)

ООО «Ревдинский метизно-металлургический союз»

Тюменская область

ООО «Завод УГМК ЭлектростальТюмени»

ПАО «Челябинский металлургический комбинат» (ПАО «ЧМК»)

ПАО «Магнитогорский металлургический комбинат»

(ПАО «ММК»)

Челябинская область

АО «Златоустовский электрометаллургический завод» (АО

«ЗЭМЗ»)

ПАО «Ашинский металлургический завод»

7. Сибирский федеральный округ

АО «ЕВРАЗ Объединённый Западно-Сибирский

Кемеровская область

металлургический комбинат» (АО «ЕВРАЗ ЗСМК»)

ОАО «Гурьевский металлургический завод» (ОАО «ГМЗ»)

ОАО «Новосибирский металлургический завод имени

Новосибирская область

Кузьмина» (OAO «НМЗ им. Кузьмина»)

8. Дальневосточный федеральный округ

Хабаровский край

ОАО «Амурметалл»

* В настоящее время на предприятии строится конверторный цех.

Таблица 1.3

- Регионы и наименования предприятий черной металлургии -

производителей готового проката

Регионы

Наименования предприятий

1. Центральный федеральный округ

Белгородская область

АО «Оскольский электрометаллургический комбинат имени

Алексея Алексеевича Угарова» (АО «ОЭМК им. А.А. Угарова»)

Калужская область

ООО «НЛМК-Калуга»

Московская область

АО «Металлургический завод “Электросталь”»

Тульская область

ООО «Ревякинский металлургический завод» (ООО «РМК»)

Продолжение таблицы 1.3

Регионы

Наименования предприятий

2. Северо-Западный федеральный округ

Вологодская область

ПАО «Северсталь»

Ленинградская область

АО «Металлургический завод “Петросталь”»

3. Южный федеральный округ

Краснодарский край

ООО «Абинский

ЭлектроМеталлургический

завод»

(ООО «АЭМЗ»)

ООО «Новоросметалл»

Волгоградская область

АО «Волга-ФЭСТ»

АО «ВМК “Красный Октябрь”»

АО «Волжский трубный завод»

Ростовская область

АО «Таганрогский металлургический завод» (АО «ТАГМЕТ»)

ООО «Ростовский

электрометаллургический

заводъ»

(ООО «РЭМЗ»)

4. Северо-Кавказский федеральный округ

Ставропольский край

ООО «Ставсталь»

5. Приволжский федеральный округ

Республика Башкортостан

АО «Белорецкий металлургический комбинат»

Республика Татарстан

АО «Камский металлургический комбинат “ТЭМПО”»

Удмуртская Республика

ПАО «Ижсталь»

Пермский край

ООО «МЗ “Камасталь”»

ООО «ММК-Лысьвенский металлургический завод» (ООО

«ММК-ЛМЗ»)

ОАО «Нытвенский металлургический завод» (ОАО «Нытва»)

Кировская область

АО «Омутнинский металлургический завод»

Нижегородская область

АО «Выксунский металлургический завод» (АО «ВМЗ»)

ОАО «Кулебакский металлургический завод» (ОАО «КМЗ»)

Оренбургская область

АО «Уральская Сталь»

Саратовская область

АО «Сортовой завод Балаково»

6. Уральский федеральный округ

Свердловская область

АО «ЕВРАЗ Нижнетагильский металлургический комбинат»

(АО «ЕВРАЗ НТМК»)

АО «Первоуральский новотрубный завод» (АО «ПНТЗ»)

АО «Северский трубный завод»

ООО «ВИЗ-Сталь»

АО «НЛМК-Урал»

ООО «НЛМК-Метиз»

ПАО «Надеждинский металлургический завод»

ООО «Верхнесалдинский металлургический завод» (ООО

«ВСМЗ»)

ООО «Староуткинский металлургический завод» (ООО

«СтУМЗ»)

ООО «Ревдинский метизно-металлургический союз»

Окончание таблицы 1.3

Регионы

Наименования предприятий

Тюменская область

ООО «Завод УГМК “ЭлектростальТюмени”»

Челябинская область

ПАО «Челябинский металлургический комбинат» (ПАО «ЧМК»)

ПАО «Магнитогорский

металлургический

комбинат»

(ПАО «ММК»)

ОАО «ММК-Метиз»

АО «Златоустовский электрометаллургический завод» (АО

«ЗЭМЗ»)

ПАО «Ашинский металлургический завод»

7. Сибирский федеральный округ

АО «ЕВРАЗ Объединённый Западно-Сибирский

Кемеровская область

металлургический комбинат» (АО «ЕВРАЗ ЗСМК»)

ОАО «Гурьевский металлургический завод» (ОАО «ГМЗ»)

ОАО «Новосибирский металлургический завод имени

Новосибирская область

Кузьмина» (OAO «НМЗ им. Кузьмина»)

8. Дальневосточный федеральный округ

Хабаровский край

ОАО «Амурметалл»

В черной металлургии сформировалось десять крупных интегрированных

холдингов вертикального и горизонтального типа, объединяющих предприятия по всей

технологической цепочке производства от добычи угля и руды, и их переработки до

инфраструктурных подразделений, включая ломопереработку, энергетику, порты и

железнодорожный транспорт. Крупные холдинги черной металлургии России приведены

в таблице 1.4.

Таблица 1.4 - Крупные холдинги черной металлургии России

Вертикально интегрированные холдинги

Горизонтально интегрированные холдинги

Производят металлопродукцию, начиная с

Производят металлопродукцию, в основном

добычи железорудного сырья

трубы стальные, начиная с производства стали

ООО «Евраз Холдинг»

ПАО «Трубная металлургическая компания»

(ПАО «ТМК»)

ПАО «Северсталь»

АО «Объединенная металлургическая

компания» (АО «ОМК»)

ПАО «Новолипецкий металлургический

ПАО «Челябинский трубопрокатный завод»

комбинат» (ПАО «НЛМК»)

(ПАО «ЧТПЗ»)

ООО УК «Металлоинвест»

ПАО «Мечел»

ПАО «Магнитогорский металлургический

комбинат» (ПАО «ММК»)

ООО УК «Промышленно-металлургический

холдинг» («ПМХ»)*

* Холдинг осуществляет добычу и переработку железной руды, добычу угля и производство кокса,

производство чугуна и порошковых материалов; в настоящее время строится сталеплавильный цех.

Такая интеграция позволяет уменьшить риски как на внутреннем, так и на

внешнем рынках, оптимизировать инвестиционную политику и обеспечивать

собственную сырьевую безопасность. Холдинги активно развивают собственные

сервисные службы по металлообработке и торговле готовой металлопродукцией в

различных регионах страны и мира.

Предприятия холдингов производят 98 % чугуна, более 90 % стали и проката и

79 % труб.

1.2 Основная и побочная продукция, выпускаемая отраслью

Главная цель металлургического предприятия - это выпуск металлопродукции,

удовлетворяющей своими физическими, химическими, механическими и иными

свойствами требованиям, которые установлены действующими нормативными

документами по стандартизации.

Продукция черной металлургии подразделяется на основную и побочную.

Основная продукция - это та, получение которой является главной целью

производства, побочная - это другие продукты, которые образуются одновременно с

основной продукцией.

Таким образом, основной продукцией является:

- в доменном производстве - чугун;

- в сталеплавильном производстве - сталь;

- в прокатном производстве - прокат.

В зависимости от назначения выплавляют чугуны различных видов:

- передельные для сталеплавильного производства, в том числе фосфористые,

высококачественные;

- для литейного производства (содержание углерода в пределах 3,4-4,5 %);

- специального назначения (чугуны с шаровидным графитом);

- зеркальные чугуны (содержание марганца от 10 % до 25 %).

Химический состав передельного чугуна для сталеплавильного и литейного

производства приведен в таблице 1.5.

Таблица 1.5 - Химический состав передельного чугуна для сталеплавильного и

литейного производства (передельный чугун изготовляют с массовой долей углерода от

0,4 % до 4,5 %)

Массовая доля, %

фосфора, не

марганца

серы, не более

крем-

более

ния

группы

класса

категории

П1

Св. 0,5

До 0,5

Св. 0,5

Св. 1,0

0,1

0,2

0,3

0,01

0,02

0,03

0,04

0,05

до 0,9

включ.

до 1,0

до 1,5

включ.

П2

До 0,5

Св. 0,5

Св. 1,0

0,1

0,2

0,3

0,01

0,02

0,03

0,04

0,05

включ.

до 1,0

до 1,5

включ.

ПЛ1

Св. 0,9

До 0,3

Св. 0,3

Св. 0,5

Св. 0,9

0,08

0,12

0,3

0,01

0,02

0,03

0,04

0,05

до 1,2

включ.

до 0,5

до 0,9

до 1,5

включ.

ПЛ2

Св. 0,5

До 0,3

Св. 0,3

Св. 0,5

Св. 0,9

0,08

0,12

0,3

0,01

0,02

0,03

0,04

0,05

до 0,9

включ.

до 0,5

до 0,9

до 1,5

включ.

Побочным продуктом является:

- в доменном производстве - доменный газ, шлак, шламы, пыль колошниковая и

от установок аспирации;

- в сталеплавильном производстве - шлак, шламы, пыль от установок аспирации,

лом футеровок, отсев известняка и доломита, отсев извести;

- в прокатном производстве - обрезь металлопродукции, окалина, шламы, пыль

от установок аспирации, лом футеровок.

Большинство образующихся побочных продуктов может возвращаться в

технологический процесс через агломерационное, доменное и сталеплавильное

производства, при этом доля утилизации вторичных ресурсов может достигать 95-98 %,

что позволяет обеспечить экономию первородного сырья и топлива и улучшить

экологическую обстановку вокруг металлургических предприятий.

Часть побочной продукции имеет определенные свойства и поставляется на

рынок по нормативным документам по стандартизации.

Учет продукции осуществляется в стоимостном, а также натуральном и условно-

натуральном выражении.

1.3 Использование производственных мощностей предприятий

отрасли

В 2020 г. использование мощностей по производству готового проката составило

81,0 %, по производству стали - 85,8 %, по производству чугуна - 83 %. Данная загрузка

производственных мощностей сопоставима с показателями основных зарубежных

металлургических компаний-производителей черных металлов.

1.4 Основные экономические показатели отрасли, доля в ВВП и

промышленном производстве, объемы экспорта / импорта

В настоящее время черная металлургия, являясь одной из базовых отраслей,

вносит существенный вклад в экономику России.

По материалам Росстата в 2020 г. доля черной металлургии составляла: в ВВП

страны - около 1,4 %, в промышленном производстве - 5,7 %, в валютных поступлениях

в экономику России - 5,7 %. Как потребитель продукции и услуг субъектов естественных

монополий черная металлургия использует

11,5 % электроэнергии, более

17,3 %

природного газа в промышленном производстве России, ее доля в грузовых

железнодорожных перевозках составляет 16,7 %.

Вклад черной металлургии в экономику России в 2020 г. показан на рисунке 1.1,

(доли в %).

16,70%

83,30%

а - в ВВП, б - в грузовых железнодорожных перевозках, в - в промышленном

производстве, г - в валютных поступлениях в экономику России, д - в потреблении

природного газа в промышленном производстве России, е - в потреблении

электроэнергии в промышленном производстве России

Рисунок 1.1 - Вклад черной металлургии в экономику России в 2020 г., доли, %

Начиная с

2000 г., тенденции развития отечественной черной металлургии

кардинально изменились: объем инвестиций в 2020 г. вырос почти в 13 раз по сравнению

с 2000 г., общий объем инвестиций в отрасль за период 2000-2020 гг. составил около

2,96 трлн. руб. Динамика инвестиций в черную металлургию России представлена на

рисунке 1.2.

278

300

250

199

188

183

185

200

173

170

171

160

143

133

135

150

122,3 126

100,8

100

73,3

28,9 34,1

23,3

год

Объем инвестиций, млрд. руб.

Рисунок 1.2 - Динамика инвестиций в черную металлургию России [10, 11]

Благодаря инвестициям, износ основных средств снизился с 53,5 % - в 2000 г. и

до 42 % [11] - в настоящее время.

Россия занимает 4-е место в мире по производству стали (уступая Китаю, Японии,

Индии), 2-е место - по производству стальных труб (уступая Китаю), 3-е место - по

экспорту металлопродукции (уступая Китаю и Японии), 5-е место - по производству

товарной железной руды (после Китая, Австралии, Бразилии и Индии).

1.5 Основные схемы производства стали. Объем выпуска

металлургической продукции

1.5.1 Производство металлопродукции на интегрированном предприятии

Общая схема производства продукции на интегрированном металлургическом

предприятии (или предприятии полного цикла) включает следующие переделы:

- агломерационное производство;

- коксохимическое производство;

- доменное производство;

- сталеплавильное производство;

- прокатное производство.

Некоторые интегрированные предприятия имеют также мощности по

производству ферросплавов, извести металлургической, иное.

Агломерационное и коксохимическое производства являются производителями

основных компонентов для доменного производства - агломерата и кокса.

Доменное производство специализируется на выпуске чугуна, который является

не только полуфабрикатом для сталеплавильного производства, но и товарной

продукцией первого передела.

Сталь, получаемая в сталеплавильном производстве при продувке жидкого чугуна

и металлолома технически чистым кислородом, разливается в непрерывнолитые слябы

и слитки, которые в дальнейшем используются для производства проката, а также

являются товарной продукцией второго передела.

Прокатное производство представлено производством горячекатанного проката и

холоднокатанного проката.

Схема производства металлопродукции на интегрированном предприятии

представлена на рисунке 1.3.

1.5.2 Производство металлопродукции на мини-заводах

С середины 1980-х гг. в практику металлургического производства прочно вошло

понятие мини-заводы, которые стали успешно конкурировать с заводами полного цикла.

Современное содержание понятия мини-завод включает в себя минимальные

затраты на производство, минимальные эмиссии в окружающую среду, минимальные

простои оборудования и агрегатов, минимальный производственный цикл при

максимальной производительности. Обычно к этой категории относят заводы с объемом

производства 0,1…2 млн т стали/год. Эти предприятия работают на металлическом

ломе, поэтому производство проката начинается с подготовки лома и выплавки стали.

Мини-завод

- это комплекс, включающий следующее оборудование:

электродуговая печь, агрегаты внепечной обработки, машина непрерывной разливки

стали и группа прокатных станов.

Технологическая схема производства мини-завода представлена на рисунке 1.4.

120

104

102

101,2

100,2

105

101,7

101,4

97,6

95,8

100

95,9

86,8

74,4

73,9

70,

68,

71,3

68,1

70,5

69,8

73,8

72,4

66,8

69,4

68,7

59,8

61,2

60,5

61,7

61,6

59,6

59,2

60,4

60,5

56,6

56,5

61,8

57,7

52,1

51,8

50,5

51,5

52,4

51,9

5…

57,4

49,9

48,3

33,9

29,3

32,1

26,8

26,4

26,9

25,9

24,2

27,2

11,8

12,2

12,4

10,1

11,2

11,4

8,7

9…

9,7

10,1

7,8

6,7

10,9

2007

2008

2009

2010

2011

2012

2013

2014

2015

2016

2017

2018

2019

2020

год

Стальные трубы

Кокс

Чугун

Прокат

Сталь

Концентрат

Рисунок 1.5 - Динамика производства основных видов продукции черной

металлургии в России [10, 11]

Чугун выплавляется в доменных печах. Средняя удельная производительность

доменных печей за период 2000-2016 гг. увеличилась на 19 % и сохранилась на этом

уровне до 2020 г.

Сталь производится в конвертерах

64,4 %; в электропечах

33,7 %; в

мартеновских печах - 1,9 %. Динамика выплавки стали по видам производства в России

представлена на рисунке 1.6.

66,7 66,2

66,5

64,4

62,6 63,2

57,9

35,2

34,7

33,7

29,6

30,9

30,4

28,7

26,9

27,4

14,7

16,1

3,7

3,8

3,3

2,6

2,2

2,1

1,9

Мартеновский

2000 2007 2010 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020

Год

Мартеновский

Электросталеплавильный

Кислородно-конверторный

Рисунок 1.6 - Динамика выплавки стали по видам производства в России

[10, 11]

Изменения за период 2000-2020 гг. в сортаменте производимого готового проката

в целом по отрасли характеризуются следующими данными, представленными в

таблице 1.6.

Таблица 1.6 - Сортамент производимого готового проката

2000 г.

2016 г.

2020 г.

Доля в

Объем

Доля в

Объем

Доля в

Вид продукции

Объем произ-

объеме

произ-

объеме

произ-

объеме

водства, млн т

произ-

водства,

произ-

водства,

произ-

водства, %

млн т

водства, %

млн т

водства, %

Готовый прокат:

46,7

100

60,3

100

61,8

100

- заготовки для

11,8

25,3

14,1

24,0

13,0

переката на экспорт

- сортовой прокат

14,6

31,2

18,5

21,2

34,3

- листовой прокат, в

20,3

43,5

27,5

27,6

44,7

том числе:

- холодно-катаный

6,4

31,6

8,1

29,1

7,9

28,6

листовой прокат

- холодно-катаный

листовой прокат с

1,4

21,9

5,5

67,5

5,7

72,2

покрытиями

Увеличились объемы производства листового проката и холоднокатаного листа,

в 4 раза выросла доля листового проката с покрытиями. Это явилось следствием

реализации инвестиционных проектов на ПАО «ММК», ПАО «Северсталь» и

ПАО «НЛМК».

Динамика укрупненной структуры производства готового проката за период 2007-

2020 гг. показана на рисунке 1.7.

Доля производства готового проката, %

45,9 45,544,7

45,2

34,3

30,6

28,8

23,8

23,9

Листовой прокат

Заготовка для переката на экспорт

Сортовой прокат

Листовой прокат

Рисунок 1.7 - Динамика укрупненной структуры производства готового

проката [10, 11]

Производство, экспорт, импорт и потребление готового проката в РФ

иллюстрируется динамикой производства проката и объемами его потребления,

представленной в таблице 1.7.

Таблица 1.7 - Производство, внешняя торговля и потребление готового проката в

2000-2020 гг. [10,11]

Показатели

2000

2007

2010

2014

2015

2016

2017

2018

2019

2020

Производство, млн т

46,7

59,6

55,0

61,2

60,4

60,5

61,6

61,5

61,8

Экспорт*, млн т

27,0

28,0

29,3

25,4

27,5

28,9

27,9

29,7

26,4

26,7

Импорт*, млн т

1,8

6,4

5,2

5,3

3,9

3,8

5,4

5,5

5,3

Видимое

21,5

38,0

30,9

41,1

36,8

35,4

38,0

37,3

40,6

40,4

потребление, млн т

Доля экспорта в

57,8

47,0

53,3

41,5

45,5

47,8

46,1

48,3

42,9

43,2

производстве, %

Доля импорта в

8,4

16,7

16,8

12,9

10,6

10,7

14,2

14,6

13,6

13,1

потреблении, %

* Показатели экспорта и импорта приведены с учетом листа и жести с покрытием.

Производство и потребление ферросплавов

Ферросплавы - это сплавы железа с другими элементами (Cr, Si, Mn, Ti и др.),

применяемые главным образом для раскисления и легирования стали (например,

феррохром и ферросилиций). К ферросплавам условно относят также некоторые

сплавы, содержащие железо лишь в виде примесей (силикокальций, силикомарганец

и др.), и некоторые металлы и неметаллы (Mn, Cr, Si) с минимальным содержанием

примесей.

Ферросплавы получают из руд или концентратов в электропечах или плавильных

шахтах (горнах). Использование легирующего элемента в виде ферросплава при

легировании и раскислении стали и сплавов повышает его усвоение расплавом, а также

снижает угар.

Виды ферросплавов, применяемые при выплавке стали различного назначения:

- кремнистые ферросплавы;

- хромистые ферросплавы;

- марганцевые ферросплавы;

- ферровольфрам;

- ферромолибден;

- феррованадий;

- феррониобий;

- ферротитан и титансодержащие сплавы;

- ферробор и лигатуры с бором;

- сплавы с алюминием;

- сплавы с редкоземельными металлами;

- ферросиликоцирконий,

- ферроалюмоцирконий;

- ферроникель;

- феррокобальт.

К наиболее массовым видам ферросплавов относятся марганцевые и хромистые

ферросплавы, а также ферросилиций.

Основные характеристики марганцевых и хромистых ферросплавов, а также

ферросилиция приведены в таблицах 1.8, 1.9 и 1.10 соответственно.

Таблица 1.8 - Основные характеристики марганцевых ферросплавов

Высокоуглеродистый

Низкоуглеродистый

SiMn

FeMn

FeMn/Mn (мет)

Для легирования и

Для раскисления и

Легирующий материал

раскисления

легирования

для производства

Применение

стандартных и

нержавеющих и

углеродистых марок

низкоуглеродистых

специальных марок

стали

марок стали

стали

Химический

70-82

60-70

75-85 / 95-97

состав, %

не более 8,0

0,1-3,5

0,1-2,0

не более 2,0

10-35

не более 2,0

не более 0,5

0,05-0,35

0,15-0,35

не более 0,03

П р и м е ч а н и я.

1 SiMn более распространен в использовании, чем FeMn и доля его составляет около 60 % в мировом

выпуске ферросплавов.

2 SiMn в основном используется для раскисления стали. Это свойство SiMn позволяет заменять FeSi и

FeMn при производстве стали, в случае если цена комплексного раскислителя будет ниже суммы FeMn

и FeSi.

Таблица 1.9 - Основные характеристики хромистых ферросплавов

FeCr высокоуглеродистый

FeCr низкоуглеродистый

Для производства

Для производства легированных

Применение

нержавеющей стали

хромистых сталей

Химический

60-68

65-72

состав, %

не более 9,0

0,02-1,00

не более 2,0

не более 1,5

не более 0,035

не более 0,03

не более 0,02

Таблица 1.10 - Основные характеристики ферросилиция

FeSi-45

FeSi-65/75

Особочистый FeSi

Для раскисления и

В основном в

Для раскисления

легирования особых

Применение

литейном

стали и

сталей (в основном

производстве

легирования

электротехнических и

рельсовых)

Химический

42-46

63-76

состав, %

не более 0,2

не более 0,1

не более 0,05

не более 0,04

не более 0,02

не более 0,5

не более 0,05

П р и м е ч а н и е. FeSi-65/75 самый распространенный сплав среди всего FeSi.

Ежегодно в мире производится около 35-37 млн т ферросплавов. Основным

сегментом среди производимых ферросплавов является феррохром, доля в объемах

производства которого в мире составляет свыше 27 %. На втором месте по объемам

силикомарганец, доля которого - около 33 % в мировом производстве. Третье место

занимает ферросилиций, с долей около 19 % в мировом производстве, а на четвертом

месте

- ферромарганец с долей около

14 %. В России среди производимых

ферросплавов основным сегментом является ферросилиций. Второе место по объемам

производства занимает феррохром, ферромарганец находится на третьем.

Среди стран основных производителей ферросплавов необходимо отметить в

первую очередь Китай (с долей в мировых объемах свыше 46 %) и ЮАР (с долей около

15 %). Крупными производителями также являются Бразилия, Индия, Япония, Норвегия,

Франция и Россия, доля которой в мировом производстве составляет около 6 %.

Потребление основных видов ферросплавов в РФ приведено в таблице 1.11.

Таблица 1.11 - Потребление ферросплавов в РФ, тыс. т

Потребление в

Ферросплавы

2016 г.

2017 г.

2018 г.

2019 г.

РФ, кг/т стали

FeSi

527,0

538,0

539,3

523,2

7,5

SiMn

445,0

450,5

469,8

499,3

7,1

FeMn

123,0

170,9

164,3

147,8

2,1

FeCr

33,0

176,6

154,0

164,0

2,3

Всего

1128,0

1336,0

1327,4

1334,3

19,0

П р и м е ч а н и е. Среднее потребление ферросплавов в мире - 22,3 кг/т стали.

Основным российским производителем ферросплавов является АО «Урало-

Сибирская металлургическая компания» (УСМК). Головное предприятие холдинга -

АО «Челябинский электрометаллургический комбинат» (АО «ЧЭМК»), выпускающий все

крупнотоннажные ферросплавы. В состав холдинга также входят АО «Кузнецкие

ферросплавы» (АО «КФ», г. Новокузнецк Кемеровской обл.), АО «Серовский завод

ферросплавов» (АО «СЗФ», г. Серов Свердловской обл.). В свою очередь в состав

АО «КФ» как обособленное подразделение входит Юргинский ферросплавный завод

(г. Юрга).

В состав АО «ЧЭМК» входят горнодобывающие предприятия:

АО «Сарановская шахта «Рудная» (месторождения хрома - Главное Сарановское,

Сарановская группа россыпей, Южно-Сарановское, Малый Пестерь), месторождения

марганца (Парнокское) и хрома (Центральное, № 214, Енгайское III). Предприятия

холдинга совокупно производят 73 % всех ферросплавов в России.

Вторым по объёму производства ферросплавов в России (7,2 %) является

АО «Саткинский

чугуноплавильный

завод»

(г. Сатка

Челябинской

обл.),

специализирующийся на выпуске высокоуглеродистого ферромарганца в доменных

печах.

Третим по объёму производства ферросплавов в России

(5,0 %) является

ООО «Братский завод ферросплавов» (ООО «БЗФ», г. Братск Иркутской обл.).

Основными видами продукции завода являются ферросилиций и микрокремнезём.

Входит в состав группы Мечел.

Следующим по объёму производства ферросплавов в России (4,8 %) является

ООО «Тихвинский ферросплавный завод» (ООО «ТФЗ», г. Тихвин Ленинградской обл.),

специализирующийся

на

производстве

высокоуглеродистого

феррохрома.

Собственником является турецкая частная промышленная группа Yildirim,

объединяющая горнодобывающие, ферросплавные предприятия, предприятия по

производству удобрений, торговые и транспортные фирмы.

Замыкает пятёрку лидеров (4,2 %) ПАО «Косогорский металлургический завод»

(ПАО «КМЗ», г. Тула), основной продукцией которого является чугун и ферромарганец.

ООО «Западно-Сибирский электрометаллургический завод» (ООО «ЗСЭМЗ»,

г. Новокузнецк Кемеровской обл.) относится к группе компаний ООО «УК "Сибирская

горно-металлургическая компания"» (СГМК). Производит силикомарганец и

ферросилиций. Доля в общем объёме производства ферросплавов в России составляет

2,8 %.

Важнейшим является ПАО «Ключевский завод ферросплавов» (ПАО «КЗФ»,

п. Двуреченск Свердловской обл.) с долей производства около 1 %. Относится к группе

компаний АО «УК «РосСпецСплав-группа МидЮрал». В номенклатуре завода

присутствуют следующие ферросплавы: хром металлический алюминотермический,

феррохром низкоуглеродистый и высокоуглеродистый, ферробор, ферротитан,

феррониобий, ферросиликоцирконий, модификатор магнийсодержащий, лигатуры с

редкоземельными металлами, лигатуры на основе ниобия и никеля и др.

Производством ферросилиция в России занимаются АО «Кузнецкие

ферросплавы»

(54 % объёма производства внутри России), АО «Челябинский

электрометаллургический комбинат»

(24 %), АО «Серовский завод ферросплавов»

(5 %), ООО «Братский завод ферросплавов»

(8 %), ООО «Западно-Сибирский

электрометаллургический завод», ПАО «Новолипецкий металлургический комбинат».

Объём производства ферросилиция достигает 840-940 тыс. т в год, из них от 360 до

600 тыс. т отправляют на экспорт. Небольшие объёмы импорта - 16-30 тыс. т в год -

представляют собой трансграничные местные сделки.

Основными производителями феррохрома в России являются АО «Челябинский

электрометаллургический комбинат», ООО «Тихвинский ферросплавный завод»,

АО «Серовский завод ферросплавов», АО «Ключевский завод ферросплавов»,

АО «Новотроицкий завод хромовых соединений», ООО «НСплав». Хром металлический

производят: АО «Новотроицкий завод хромовых соединений», АО «Ключевский завод

ферросплавов», АО «Полема», ООО «НСплав». Объём производства феррохрома

достигает 350-430 тыс. т в год, из них до 80 тыс. т низкоуглеродистого феррохрома, 20-

24 тыс. т хрома металлического. Большую часть феррохрома

(100-300 тыс. т)

направляют на экспорт. Объём импорта небольшой от 10 до 30 тыс. т в год.

Доменный ферромарганец производят два предприятия

- АО «Саткинский

чугуноплавильный завод», ПАО «Косогорский металлургический завод». Печной

ферромарганец и силикомарганец

- АО «Челябинский электрометаллургический

комбинат», ООО «Западно-Сибирский электрометаллургический завод». Объём

производства ферромарганца составляет 190-207 тыс. т в год, силикомарганца - 370-

407 тыс. т в год (2019-2020 гг.). Объём импорта ферромарганца значительно снизился

за последние годы и составляет 15-25 тыс. т в год. Примерно на том же уровне (17-28

тыс. т в год) находится объём экспорта ферромарганца. Объём производства

силикомарганца значительно вырос за последние годы (со 120 в 2010 г. до 342 тыс. т в

2017 г.), соответственно объём импорта силикомарганца резко сократился с 320 до

167 тыс. т в год. Объёмы экспорта незначительные - несколько тысяч тонн в год, а в

2017 г. - 54 тыс. т в год. Таким образом, потребность промышленности в сплавах на

основе марганца удовлетворяется в основном продукцией отечественного производства

(59-64 % для силикомарганца и

85-87 % для ферромарганца). Противоположная

ситуация с металлическим марганцем, оксидами марганца и рудным сырьём для

производства марганцевых ферросплавов. Потребности в них обеспечиваются

импортными поставками.

С 1997 г. потребление ниобия в чёрной металлургии России возросло почти в 40

раз и составило в среднем 2965 т за 2010-2020 гг.). Серьёзной проблемой является

практически полная зависимость отечественной чёрной металлургии от импортных

поставок феррониобия (в среднем 98,5 % от объёма потребления в 2010-2018 гг.).

Основными поставщиками являются бразильская компания Companhia Brasileira de

Metalurgia e Mineracao (CBMM) и канадская Niobec. Собственное производство

феррониобия незначительное и составляет от

50 до

100 т в год. Основные

производители - Ключевский завод ферросплавов (п. Двуреченск), Вишнёвогорский

металлургический завод «Северный ниобий» (п. Вишнёвогорск) и «Молирен»

(г. Рошаль). Кроме них, сплавы ниобия выпускает компания «Гранком» (г. Кулебаки).

Мощности по выпуску ниобиевых лигатур и металлического ниобия имеют не менее

шести предприятий.

Объём производства ферровольфрама составляет 2414 т в год в пересчёте на

вольфрам. Производят ферровольфрам ООО «Унечский завод тугоплавких металлов»,

ООО «Кристалл», ООО «Гранком», ООО НПП «Тяжметпром», ООО «Рязанский завод

ферросплавов и лигатур», ООО «Зубцовский машиностроительный завод»,

ООО «Молирен» и другие. Значительная часть вольфрама в виде сырья и

ферровольфрама идет на экспорт. Практически весь отечественный рынок

металлорежущего инструмента занят зарубежными компаниями, в связи с чем

потребление в металлургии вольфрама находится на низком уровне. Потребление

вольфрама в виде ферровольфрама для производства жаропрочных и конструкционных

сталей в России составляет всего 814 т. При этом, по экспертной оценке, около 840 т

вольфрама импортируется в Россию в виде инструментальной и быстрорежущей стали,

металлорежущего инструмента и т. д.

Объём производства ферромолибдена составляет 3156 т в год в пересчёте на

молибден. Производят ферромолибден ООО «Сорский ферромолибденовый завод»,

АО «Ключевский завод ферросплавов», ООО «Нижневолжский ферросплавный завод»,

ООО «Гранком», ООО «Рязанский завод ферросплавов и лигатур», ООО «Зубцовский

машиностроительный завод», ООО «Молирен», ЗАО НПО «Литейные заводы» и другие.

Практически весь производимый ферромолибден идёт на экспорт (94 %). На внутреннем

рынке реализуется менее 10 % ферромолибдена. Низкое потребление молибдена

обусловлено тем, что практически весь рынок металлорежущего инструмента,

коррозионностойкой и инструментальной стали занят зарубежными компаниями.

Объём производства феррованадия составляет 3 726 т в год в пересчёте на

ванадий. Производят феррованадий в основном две компании: АО «ЕВРАЗ Ванадий

Тула» и АО «Чусовской металлургический завод»

[9]. Видимое потребление

феррованадия в России составляет около 2 993 т в год в пересчете на ванадий. Избыток

феррованадия, пентаоксида ванадия и шлака продают за рубеж. С продукцией более

глубокого передела ванадий импортируется в Россию (900 т - в виде очищенного

пентаоксида, 503 т - в виде стали, 47 т - в виде инструмента и т. д.). Около 2000 т

пентаоксида ванадия повышенного качества поставляется из-за рубежа для

легирования титана.

Объём производства ферротитана составляет 24,7 тыс. т в год в пересчёте на

титан. Производят ферротитан следующие компании: ПАО «Корпорация ВМСПО-

АВИСМА», АО «Ключевский завод ферросплавов», ООО «Кристалл», ООО «Нова-Мет»,

ОАО «Волговятсквторцветмет», АО «Объединённая металлургическая компания»,

ОАО «Завод точных сплавов», ОАО «Кулебакский металлургический завод»,

ОАО «ВТЭЛП», ООО «Зубцовский машиностроительный завод», ООО «Канта» и другие.

73,3 % производимого в России ферротитана и 62,5 % титановых слитков и проката

поставляется за рубеж.

По некоторым оценкам, в 2019 г. объём потребления редкоземельных металлов

(РЗМ) в металлургии составляет около 120 т, из них чуть более 100 т - в чёрной

металлургии. В чёрной металлургии РЗМ используют в виде их сплавов (мишметалл,

ферроцерий), чистых металлов (лантан, церий, иттрий), ферросплавов на основе

ферросилиция, комплексных модификаторов на основе кремния и без него. Практически

все исходные материалы с РЗМ для металлургии импортируются (мишметалл,

ферросплавы и чистые металлы). Ферросплавы на кремниевой основе типа ФС30РЗМ30

выплавляют Ключевский завод ферросплавов, ФГУП «ЦНИИчермет им. И.П. Бардина»,

ООО «Спецферросплав», ОАО «НИИМ». Лигатуры и модификаторы с РЗМ в России

производят

ООО «НПП

Технология»,

ОАО «НИИМ»,

ООО «Комплексные

модификаторы», АО «Росредмет». С производством лигатур с РЗМ для чёрной

металлургии также связаны (были связаны) ООО «НКМ Норд», ООО «НПО БКЛ»,

АО «Сибирский химический комбинат».

1.6 Сырьевая база отрасли

Россия располагает значительными запасами рудных и топливно-энергетических

ресурсов, позволяющих не только обеспечивать дальнейшее развитие отечественной

черной металлургии, но и увеличивать их поставки на внешний рынок.

1.6.1 Железорудное сырье

По подтвержденным балансовым запасам железных руд (категории А + В + С1)

Россия занимает первое место в мире. На ее долю приходится 27 % мировых запасов,

т. е. больше, чем в других странах, располагающих крупными железорудными

ресурсами. По объемам добычи и производству товарной железной руды Россия

занимает 5 место в мире, уступая лишь Китаю, Бразилии, Австралии и Индии.

Разрабатываемые в России месторождения железных руд в основном

представлены железистыми кварцитами

(65,5 % добычи), титаномагнетитовыми

(17,3 %) и магнетитовыми (15,3 %) рудами, которые характеризуются относительно

низким содержанием железа (соответственно 35,1 %, 17,7 % и 34,3 %) и требуют

глубокого обогащения. Значительные запасы указанных типов железных руд, пригодных

для карьерной разработки, предопределили развитие железорудной подотрасли черной

металлургии, способы добычи, обогащения и окускования железорудного сырья.

Аналогичная ситуация имеет место в железорудной промышленности Украины и

Китая, разрабатывающей подобные месторождения с низким содержанием железа. В то

же время Бразилия, Австралия, Индия и страны Африки разрабатывают в основном

богатые гематитомартитовые месторождения руд с содержанием железа 58-64 %,

которые не требуют обогащения. В России доля богатых руд в балансовых запасах

составляет 12,5 %, а в объеме добычи - всего 1,2 %.

Одним из основных негативных факторов обеспечения черной металлургии

железорудным сырьем является неравномерное географическое размещение

балансовых запасов по территории страны. Распределение запасов железных руд и их

прогнозных ресурсов по субъектам России и географическая карта размещения

железорудных предприятий черной металлургии России представлены на рисунках 1.8

и 1.9 соответственно.

Производство товарной железной руды сосредоточено в Центральном

федеральном округе, в основном в пределах КМА.

Вторым по запасам и добыче железных руд является Уральский федеральный

округ. При этом производство 90 % товарной руды размещено в 25 месторождениях

Свердловской области и

10 %

- в

24 месторождениях Челябинской области.

В результате крупнейшие металлургические комбинаты - ПАО «ММК» и ПАО «ЧЭМК»

недостаточно обеспечены железорудным сырьем. По этой причине ПАО «ММК»

является импортером порядка 9 млн т концентрата и окатышей из Казахстана.

В Сибирском федеральном округе основная часть запасов удалена от АО «ЕВРАЗ

ЗСМК», и он недостаточно обеспечен местными рудами.

В Приволжском федеральном округе расположено около

0,5 % балансовых

запасов, которые представлены в основном бедными природно-легированными рудами

и были разведаны как сырьевая база ОХМК (ныне - АО «Уральская Сталь»), но в

настоящее время практически мало используются.

Таким образом, в настоящее время имеется и в ближайшей перспективе

сохраняется диспропорция в размещении металлургических комбинатов и их сырьевой

базы, что приводит к транспортировке аглоруды, концентрата и окатышей на

значительные расстояния. Среднее расстояние перевозки железной руды превышает

1800 км.

Другим негативным фактором в обеспечении металлургических комбинатов

железорудным сырьем является тенденция постоянного ухудшения геологических и

горнотехнических условий разработки месторождений. Основные горнорудные

комбинаты находятся в эксплуатации уже более 40-50 лет и приближаются к ранее

действующим нормативным срокам их службы.

Дальнейшее развитие железорудной подотрасли черной металлургии на период

до 2030 г. зависит от потребности доменного производства и производства железа

прямого восстановления (брикеты, окатыши).

Общий рост производства товарной железной руды предусмотрен к 2030 г. на

12,7 %, что определяется мощностями действующих горнорудных предприятий с учетом

возможности вовлечения в эксплуатацию новых железорудных месторождений. Кроме

того, по экономическим причинам сохраняется импорт 9 млн т концентрата и окатышей

из Казахстана (АО «Соколовско-Сарбайское горно-обогатительное производственное

объединение» - АО «ССГПО»).

Из общего объема производства товарной железной руды 121,2 млн т около 70-

72 % предназначается для использования в доменном производстве, 8-10 % - в

производстве металлизованного сырья для выплавки стали и около 19-24 % - для

поставок на экспорт.

Для удовлетворения современных требований металлургического производства

добытая из недр сырая руда все в большей мере подвергается последующей подготовке

к плавке. Подготовка сырья к металлургическому переделу заключается в улучшении

качества шихтовых материалов, обеспечивающих повышение эффективности работы

доменных печей и снижение стоимости выплавляемого металла.

Большая часть обогащенной руды (концентратов) окусковывается методом

агломерации и окомкования (производство окатышей).

1.6.2 Агломерат

Агломерация - это термический процесс, который не только формирует кусковый

материал из дисперсных железорудного концентрата или руды, но и обеспечивает

удаление некоторых вредных примесей (сера и мышьяк), разложение карбонатов.

Среднее содержание железа в агломерате - 53-58 %.

Динамика производства агломерата в России показана на рисунке 1.10.

Химический состав агломерата представлен в таблице 1.12.

2011

2012

2013

2014

2015

2016

2017

2018

2019

2020

Годы

Рисунок 1.10 - Динамика производства агломерата в России

Таблица 1.12 - Примерный химический состав агломерата

Химическое

Fобщ

Fe2O3

FeO

SiO2

Al2O3

CaO

MgO

P2O5

SO3

соединение

Содержание,

48,22-

53,46-

11,65-

4,3-

2,6-

0,4-

0,04-

60,0

60,17

21,1

12,63

5,66

15,63

2,30

0,5

0,13

Важное значение для оценки качества сырья имеет характеристика его

прочностных свойств.

Механическую прочность агломерата (и окатышей) определяют в закрытом

барабане диаметром 1000 мм и шириной 500 мм с двумя приваренными через 180°

уголками 50 × 50 × 5 мм. Испытанию подвергают пробу массой 15 кг и крупностью от 5

до

40 мм для агломерата и более

5 мм - для окатышей. Обработка пробы в

испытательном барабане продолжается 8 мин при скорости его вращения 25 об/мин,

после чего ее рассеивают на ситах 5 × 5 мм и 0,5 × 0,5 мм. Масса частиц более 5 мм,

выраженная в процентах от массы всей пробы, характеризует сопротивление

дроблению, а масса частиц менее 0,5 мм - сопротивление истиранию. Показатели

прочности агломерата на дробление составляют от 55 % до 75 %, на истирание - от 4 %

до 10 %.

1.6.3 Окатыши

Окатыши

- твердые шарообразные тела, полученные путем окомкования

тонкоизмельченных рудных материалов с добавкой связующих веществ с флюсами или

без них с последующим упрочнением способами обжига, цементации (с

автоклавированием или без него).

Фабрики производства окатышей входят в структуру обогатительных фабрик, что

позволяет применять для подачи концентрата конвейерный транспорт.

Окатыши имеют высокую прочность (по барабанной пробе - от 88 % до 95 %), что

позволяет транспортировать их к доменным цехам на большие расстояния. Химический

состав окатышей приведен в таблице 1.13.

Таблица 1.13 - Качественные характеристики окатышей

Химическое

SiO2

Al2O3

CaO

MgO

Na2O+K2O

TiO2

соединение

Показатель %

61,3-

4,1-

0,20-

0,4-

0,22-

0,08-0,16

0,013-

0,005-

0,011-

масс.

65,5

8,3

2,90

1,3

1,9

2,350

0,008

0,017

Динамика производства окатышей железорудных (окисленных) в России показана

на рисунке 1.11.

2011

2012

2013

2014

2015

2016

2017

2018

2019

2020

Годы

Рисунок 1.11 - Динамика производства окатышей железорудных

(окисленных) в России

Механическую прочность окатышей определяют на основе барабанной пробы или

испытанием на сжатие. Для этого из общей пробы выделяют 20 гранул и каждую

раздавливают прессом, фиксируя разрушающую нагрузку. У офлюсованных окатышей

удовлетворительного качества сопротивление раздавливанию составляет

2200-

2400 Н/окатыш, у неофлюсованных - 2500-3000 Н/окатыш.

Железнорудные окатыши, в которых часть оксидов железа (до

95 %)

восстановлена до металла, называются металлизованными (используются главным

образом в электросталеплавильных печах для получения качественной стали).

Динамика производства металлизованных окатышей в России показана на

рисунке 1.12.

4,5

3,5

2,5

2011

2012

2013

2014

2015

2016

2017

2018

2019

2020

Годы

Рисунок 1.12 - Динамика производства металлизованных окатышей в

России [14]

1.6.4 Горячебрикетированное железо

Горячебрикетированное железо (ГБЖ

ПВЖ)

- один из продуктов

восстановительного внедоменного передела железа - используется для производства

высококачественной стали (с малым количеством вредных примесей) как заменитель

чугуна, металлолома.

Гарантированными качественными характеристиками ГБЖ является суммарное

содержание железа, которое составляет не менее 90 % (при содержании железа

металлического не менее

83 %) и степень металлизации соответствует уровню

не менее 92 %.

Неоспоримыми преимуществами ГБЖ являются стабильность химического

состава, низкое содержание вредных примесей, таких как фосфор и сера; отсутствие

вредных элементов - меди, никеля, неметаллических субстанций; типовой размер

брикетов; высокая удельная насыпная плотность.

Динамика производства горячебрикетированного железа в России показана на

рисунке 1.13.

2011

2012

2013

2014

2015

2016

2017

2018

2019

2020

Годы

Рисунок 1.13 - Динамика производства ГБЖ / ПВЖ в России [14]

ООО УК «Металлоинвест» является единственным в России производителем

металлизованных окатышей и ГБЖ. В

2019 г. компания завершила реализацию

инвестиционного проекта по строительству цеха № 3 производства ГБЖ (АО «ЛебГОК»)

мощностью 1,8 млн т/год.

1.6.5 Марганцевая руда

Государственным балансом полезных ископаемых в России учитывается 27

месторождений марганцевых руд с суммарными балансовыми запасами 283,7 млн т.

Ещё на двух месторождениях учтены только забалансовые запасы. Качество российских

руд низкое, они труднообогатимы, содержат вредные примеси, по содержанию марганца

относятся к бедным. Основная сфера применения марганцевых руд - получение

марганцевых ферросплавов.

Более

77,1 % запасов категорий A+B+C1 в месторождениях, сложенных

карбонатными рудами, 17,1 % - окисленными, 5,2 % - смешанными, 0,5 % - оксидны-ми

рудами, 0,1 % - морскими железо-марганцевыми конкрециями.

Карбонатные руды характеризуются низким содержанием марганца (18-25 %),

неоднородностью, большим содержанием фосфора, трудной обогатимостью. К этому

типу относятся самое крупное в стране Усинское месторождение в Кемеровской области

и Парнокское в республике Коми.

Наиболее востребованный оксидный тип представлен рудами Чуктуконского

месторождения в Красноярском крае и Новоберезовского месторождения в

Свердловской области. Характеризуются низким содержанием марганца, большим

количеством вредных примесей, хрупкостью при дроблении.

Окисленные руды развиты на Порожинском месторождении Красноярского края,

Усинском, Парнокском и других месторождениях. Имеют низкую прочность, не требуют

больших затрат на разработку и обогащение.

К смешанным относят руды Южно-Хинганского месторождения Еврейской АО.

Запасы железо-марганцевых конкреций заключены на шельфе Балтийского моря.

Незначительный объём запасов, сложность ведения добычи, высокое содержание

фосфора ограничивают возможность их отработки.

После 2012 г. промышленная добыча марганцевых руд в России не ведётся,

производство товарных марганцевых руд и концентратов не осуществляется. В 2017-

2019 гг. велась только опытно-промышленная добыча от 1 до 57 тыс. т в год. В то же

время импорт марганцевых руд колебался от 1067 до 1318 тыс. т в год (ЮАР, Габон,

Казахстан). На двух разрабатываемых месторождениях карьеры законсервированы

(Парнокское в республике Коми и Громовское в Забайкальском крае). В 2018-2019 гг.

велась опытно-промышленная добыча на подготавливаемом к эксплуатации

месторождении Ниязгуловское

1 в Башкортостане. Ввиду этих обстоятельств

марганцевые руды в России относятся к дефицитным.

На Южно-Хинганском месторождении Еврейской АО планировалось начало

промышленной добычи смешанных оксидно-карбонатных железо-марганцевых руд

компанией ООО «Хэмэн-Дальний Восток» (КНР). Добыча марганцевой руды в 2019 г.

должна была составить 17,3 тыс. т, а в 2020 г. - 40 тыс. т, однако эксплуатация так и не

началась, а финансирование прекращено.

По проекту ООО «Североуральская марганцевая компания» на Тыньинском

месторождении Свердловской области планируется в течение трёх лет добыть 407 тыс.

т остаточных запасов руды. Год начала добычи не определён.

После банкротства ЗАО «ЧЕК-СУ.ВК» в 2017 г. остановлен проект освоения

крупного Усинского месторождения Кемероской области. Суммарная мощность ГОКа

должна была составить 1375 тыс. т руды в год.

1.6.6 Хромовая руда

Балансовые запасы хромовых руд в недрах 34 месторождений России составляют

52 млн т. Ещё на четырёх месторождениях учтены только забалансовые запасы.

Качество российских хромовых руд низкое, они относятся к бедным (30-45 % Cr2O3) и

убогим (10-30 % Cr2O3). Четверть запасов с содержанием Cr2O3 более 35 % не требуют

обогащения. Хромовая руда используется для получения феррохрома, огнеупоров,

хрома металлического, оксида и солей хрома.

Сырьевая база хромовых руд России характеризуется низкой освоенностью. По

данным на начало

2020 г.

12,1 % балансовых запасов вовлечено в разработку

(Центральное, Главное Сарановское),

8 % подготавливаются к освоению (Южно-

Сарановское) и разведке. Основная часть запасов заключена в Аганозёрском и Сопче-

озёрском месторождениях и находится в нераспределённом фонде недр.

Добыча хромовых руд в России в 2019 г. составила 594 тыс. т, а производство

хромовых концентратов

698 тыс. т. Добыча ведётся на разрабатываемых

месторождениях: Центральное в Ямало-Ненецком АО

(43,9 % добычи), Главном

Сарановском (31,3 %) и Сарановской группе россыпей (14,3 %) в Пермском крае. В

небольших количествах - на месторождениях Вершина реки Алапаихи и Лесное в

Свердловской области. Добыча в 2019 г. велась и в подготавливаемом к освоению

месторождении Малый Перстень в Пермском крае и разведываемом Аккаргинском в

Оренбургской области. Импорт товарных хромовых руд и концентратов в 2019 г.

составил 903 тыс. т (Казахстан, ЮАР, Турция). Видимое потребление хромовых руд

растёт и по данным за 2019 г. составляет 1,6 млн т. В основном оно обеспечивается за

счёт импорта, однако доля российского сырья растёт и в 2019 г. составила 43,6 %.

Самым крупным готовящимся проектом освоения хромовых руд является добыча

на Южно-Сарановском месторождении массива Рай-Из в Ямало-Ненецком АО. Ввод в

эксплуатацию подземного рудника запланирован на

2022 г. Проектная мощность

составит 350 тыс. т хромовой руды в год. На месторождении Малый Перстень Пермского

края в 2019-2020 гг. компания АО «Сарановская шахта "Рудная"» проводила опытно-

промышленную разработку с добычей до

103 тыс. т руды. Компания

ООО «ОборонГеоГрупп» (ООО «Хромиты Урала») ведёт опытно-промышленную

разработку месторождения № 219 Свердловской области. За пять лет планируется

отработать запасы месторождения с максимальным уровнем добычи 62,5 тыс. т руды.

Компания ООО «Аккаргинские хромиты» ведёт опытно-промышленную разработку

Аккаргинского месторождения. Компания АО «Челябинский электрометаллургический

комбинат» планирует начать эксплуатацию месторождения Енгайское III массива Рай-

Из. Компанией ООО «Урал Промышленный - Полярный № 1» подготавливается к

освоению группа месторождений Южного рудного поля массива Рай-Из.

1.6.7 Коксующиеся угли и металлургический кокс

Россия располагает значительными запасами требуемых марок коксующихся

углей. Разведанные запасы коксующихся углей оцениваются в 39,8 млрд т, в том числе

только действующих угольных предприятий - 4 млрд т.

Основной продукцией коксохимического производства является кокс для

доменного и литейного производств. Кроме того, кокс используется в производстве

ферросплавов, производстве электродов в цветной металлургии, химической

промышленности.

Качественные характеристики и содержание различных веществ в коксе

представлены в таблице 1.14.

Таблица 1.14 - Качественные характеристики кокса [15]

Холодная

Горячая

Реакционная

Содержание, %

Фракция, мм

прочность

способность

золы

серы

летучих

влаги

единиц

25-40

9,43-

0,40-

0,70-

1,81-

85-88

52-64

24-30

13,10

1,90

1,10

3,95

В настоящий момент в черной металлургии России функционируют 11 коксо-

химических предприятий, из них 8 предприятий находятся на площадках металлургических

комбинатов. Общая мощность действующих батарей составляет 35,9 млн т.

Производство кокса в 2020 году составило около 27,6 млн т., коэффициент

использования мощности - 76,9 %. Характеристика производства кокса в динамике за

2012-2020 гг. представлена в таблице 1.15.

Таблица 1.15 - Производство валового кокса 6 % влажности в РФ в 2012-2020 гг., тыс. т

Год

Предприятие

2012

2013

2014

2015

2016

2020

РОССИЯ всего:

30879,0

29722,3

30576,8

30074,9

30345,9

27600

В том числе:

Компания «Группа ММК»

ПАО «Магнитогорский МК»

5519,9

5192,3

5578,7

5524,5

5330,6

5463

ПАО «СЕВЕРСТАЛЬ»

ПАО «Северсталь»

4089,5

4518,2

4693,0

4590,0

4560,0

4573,2

Группа «НЛМК»

ПАО «Новолипецкий МК»

2594,3

2529,8

2504,6

2576,1

2608,9

2621

ОАО «Алтай-Кокс»

4524,9

4159,5

4326,6

4287,7

4318,4

3270

ООО «ЕвразХолдинг»

АО «ЕВРАЗ ЗСМК»

3197,8

3318,3

3429,9

3161,1

3213,7

2965

АО «ЕВРАЗ НТМК»

2407,9

2174,1

2324,1

2305,6

2324,5

2444

Управляющая компания «Мечел»

ООО «Мечел-Кокс»

2694,5

2418,3

2604,1

2313,5

2244,4

2041

АО «Москокс»

921,4

723,8

798,6

722,5

742,1

УК «Металлоинвест»

АО «Уральская Сталь»

1283,9

1217,6

1233,7

1458,7

1758,8

1381

Управляющая компания «Промышленно-металлургический холдинг»

ПАО «Кокс»

2594,6

2552,3

2601,2

2727,3

2824,2

2741

(г. Кемерово)

ЗАО «Стройсервис»

ОАО «Губахинский Кокс»

577,4

398,0

482,4

407,9

420,3

778

Основным технологическим оборудованием коксохимических предприятий

являются коксовые батареи. Характеристика коксовых батарей РФ приведена в

таблице 1.16.

Российская металлургия располагает достаточными мощностями по

производству валового кокса для нужд доменного производства, поставок другим

отраслям экономики и на экспорт.

По прогнозам в перспективе до 2030 г. потребность доменного производства в

коксе существенно сократится за счет применения пылеугольного топлива и

совершенствования технологии доменной плавки. Удельный расход скипового кокса

снизится на 25-30 % и составит в 2030 г. в среднем 330 кг/т, что эквивалентно общему

потреблению кокса в 25 млн т в год.

Таблица 1.16 - Характеристика коксовых батарей РФ (по состоянию на 31.12.2020 г.)

Характеристика

Проект-

Коли-

Кол-во

Срок

печей

ная

чество

Наименование предприятий и

действ.

Год

служ-

мощ-

печей в

Полезный

Примечание

номера коксовых батарей

коксовых

ввода

бы,

ность,

ба-

тип

объем

батарей

лет

тыс. т

тарее

камеры, м³

ОАО «Алтай-Кокс»

5000

354

в том числе:

к.б. № 1

1981

930

ПВР

41,6

к.б. № 2

1982

930

ПВР

41,6

к.б. № 3

1983

1000

ПВР

41,6

к.б. № 4

1985

1000

ПВР

41,6

Комплекс трамбования шихты

к.б. № 5

2006

1140

ПВР

51,0

введен 14.09.2020

ОАО «Губахинский Кокс»

650

в том числе:

На горячей консервации с

к.б. № 1-бис

2011

650

ПВР

30,9

апреля 2013 г.

к.б. № 2-бис

2002

650

ПВР

30,9

АО «ЕВРАЗ ЗСМК»

3830

349

в том числе:

к.б. № 1

2005

750

ПВР

35,5

к.б. № 4

1968

690

ПВР

30,0

к.б. № 5

1971

730

ПВР

32,3

к.б. № 6

1971

730

ПВР

32,3

Продолжение таблицы 1.6

Характеристика

Проект-

Коли-

Кол-во

Срок

ная

чество

печей

Наименование предприятий и

действ.

Год

служ-

мощ-

печей в

Полезный

Примечание

номера коксовых батарей

коксовых

ввода

бы,

ность,

ба-

тип

объем

батарей

лет

тыс. т

тарее

камеры, м³

к.б. № 7

1989

930

ПВР

41,3

ПАО «Кокс» г.Кемерово

3180

266

в том числе:

к.б. № 3

2007

850

ПВР

42,9

к.б. № 4

1975

700

ПВР

30,9

к.б. № 5

1979

930

ПВР

41,6

к.б. № 6

2001

700

ПВР

30,7

ПАО «Магнитогорский МК»

6603

573

в том числе:

к.б. № 1

1976

613

ПВР

30,9

к.б. № 2

1975

613

ПВР

30,9

к.б. № 3

1971

613

ПВР

30,9

к.б. № 4

1984

594

ПВР

30,9

к.б. № 7

1983

930

ПВР

41,6

к.б. № 8

1981

930

ПВР

41,6

к.б. № 9

1986

930

ПВР

41,6

Строительство

к.б. № 11-бис

1140

ПВР

51,0

законсервировано 01.12.2008

к.б. № 13

1964

690

ПВР

Продолжение таблицы 1.6

Характеристика

Проект-

Коли-

Кол-во

Срок

ная

чество

печей

Наименование предприятий и

действ.

Год

служ-

мощ-

печей в

Полезный

Примечание

номера коксовых батарей

коксовых

ввода

бы,

ность,

ба-

тип

объем

батарей

лет

тыс. т

тарее

камеры, м³

к.б. № 14

1966

690

ПВР

АО «Москокс»

1316

178

в том числе:

к.б. № 1

1996

385

ПВР

23,4

к.б. № 2

1995

273

ПВР

23,4

к.б. № 3

1994

273

ПВР

23,4

к.б. № 4

1993

385

ПВР

23,4

АО «ЕВРАЗ НТМК»

2846

264

в том числе:

к.б. № 5

2006

453

ПКр

21,6

к.б. № 6

2002

453

ПКр

21,6

к.б. № 9

1986

970

ПВР

41,3

к.б. № 10

1989

970

ПВР

41,3

ПАО «НЛМК»

2540

276

в том числе:

к.б. № 1

2005

460

ПВР

23,7

к.б. № 2

2007

460

ПВР

23,7

к.б. № 5

1999

810

ПВР

35,2

Продолжение таблицы 1.6

Характеристика

Проект-

Коли-

Кол-во

Срок

ная

чество

печей

Наименование предприятий и

действ.

Год

служ-

мощ-

печей в

Полезный

Примечание

номера коксовых батарей

коксовых

ввода

бы,

ность,

ба-

тип

объем

батарей

лет

тыс. т

тарее

камеры, м³

к.б. № 6

2000

810

ПВР

35,2

АО «Уральская Сталь»

1968

248

в том числе:

к.б. № 1

1992

426

ПВР

к.б. № 3

1988

426

ПВР

к.б. № 4

1987

426

ПВР

к.б. № 6

2014

690

ПВР

30,3

Введена в сентябре 2014 г.

ООО «Мечел-Кокс»

3250

435

в том числе:

к.б. № 1

1985

440

ПК-БК

20,0

к.б. № 2

1981

440

ПК-БК

20,0

к.б. № 4

1983

440

ПК-БК

20,0

к.б. № 5

2011

470

ПВР

21,6

к.б. № 6

2011

470

ПВР

21,6

к.б. № 7

2006

495

ПВР

21,6

к.б. № 8

1994

495

ПВР

21,6

ПАО «Северсталь»

6560

648

в том числе:

Окончание таблицы 1.6

Характеристика

Проект-

Коли-

Кол-во

Срок

ная

чество

печей

Наименование предприятий и

действ.

Год

служ-

мощ-

печей в

Полезный

Примечание

номера коксовых батарей

коксовых

ввода

бы,

ность,

ба-

тип

объем

батарей

лет

тыс. т

тарее

камеры, м³

к.б. № 3

2006

460

ПВР

21,6

к.б. № 4

2018

460

ПВР

21,6

к.б. № 5

1993

660

ПВР

29,8

к.б. № 6

1994

660

ПВР

29,8

к.б. № 7

2013

730

ПВР

32,3

Введена 04.04.2013 г.

к.б. № 8

1972

730

ПВР

32,3

к.б. № 9

1978

730

ПВР

32,3

к.б. № 10

1978

730

ПВР

32,3

1-й блок из 56 печей введен

к.б. № 11

2020

1400

112

ПВР

в декабре 2020 г.

ВСЕГО (действующих батарей):

37743

3656

Число батарей, остановленных на

(ЗСМК КБ 2,3; «Мечел» КБ 3; «Уральская Сталь» КБ

перекладку:

2936

341

2,5)

1.6.8 Стальной лом

Увеличение

выплавки

стали

основном

за

счет

развития

электросталеплавильного производства требует особого внимания к вопросу

обеспеченности стальным ломом.

По прогнозам в сравнении с 2015 г. в 2030 г. потребность в стальном ломе

увеличится на 37 % - до 44,8 млн т. Для обеспечения возрастающей потребности в

стальном ломе Россия располагает значительным металлофондом, оцениваемым в

размере

1,6 млрд т. С учетом роста металлопотребления в машиностроении и

строительстве, увеличения производства черных металлов общие ресурсы стального

лома составят 46,8 млн т. Соответственно, профицит оценивается в размере 2,0 млн т.

Неравномерность образования и сбора лома по регионам страны, а также

значительная волатильность заготовки лома от своевременного вывода и ремонта

основных средств, ценовых и других рыночных факторов создают дополнительные

риски в обеспечении ломом черной металлургии.

1.7 Воздействие

металлургических

предприятий

на

экологическую обстановку

1.7.1 Общие сведения о воздействии металлургических предприятий на

экологическую обстановку

Основные технологические процессы производства чугуна, стали и их

последующего передела сопровождаются образованием эмиссий в виде газообразных

и твердых загрязняющих веществ, пыли, сточных вод; широкой номенклатуры отходов и

побочных продуктов: шлаков, шламов, скрапа, окалины, боя огнеупоров, мусора и других

воздействий, влияющих на состояние воздуха, воды и почвы.

При этом необходимо отметить, что в последние годы металлургические заводы

уделяют значительное внимание экологическим вопросам и системно занимаются

направлением по снижению вредного влияния промышленности на окружающую среду

и здоровье человека.

Значительная часть инвестиционных средств (за 2000-2020 гг. объем инвестций

составил 2.96 трлн руб.) направлена на обеспечение мероприятий по сокращению

воздействия производственной деятельности на окружающую среду, энергосбережение

и развитие транспортной инфраструктуры.

Черная металлургия имеет высокий уровень оборотного водоснабжения (93,0 %),

а сброс загрязненных вод в водоемы составляет менее 3 %. Выбросы загрязняющих

веществ в атмосферу для черной металлургии составляют 5-6 % от общего объема

данных выбросов по России в целом [10].

В черной металлургии снижение удельных показателей энергоемкости

проводится

путем

внедрения

инновационных

технологий:

энерго-

ресурсосберегающих технологий переработки железных и других руд; дальнейшее

внедрение в доменном производстве технологии пылеугольного топлива; рециклинга

доменного газа и др.; внедрения совмещенных процессов производства

металлопродукции с целью сокращения технологических операций.

Начиная с

2013 г., дополнительные ежегодные затраты металлургических

предприятий на оснащение стационарных источников автоматическими средствами

измерения объемов выбросов, сбросов загрязняющих веществ, а также техническими

средствами передачи информации об их объеме в государственную

автоматизированную систему экологического контроля превышают 50 млрд руб.

Все крупные металлургические предприятия России сертифицированы на

соответствие стандартам серии ISO 14000 Система экологического менеджмента.

1.7.2 Краткая информация по предприятиям

ПАО «Магнитогорский металлургический комбинат»

В 2015 г. была принята Стратегия развития комбината до 2025 г¹⁾, одним из

приоритетов которой является инициатива «Чистый город» [16]. В рамках реализации

Стратегии в 2015-2020 гг. осуществлены и начаты строительством ряд объектов:

- введена в строй аглофабрика № 5 (выведена из эксплуатации аглофабрика № 4),

стоимость проекта 30 млрд руб., экологичский эффект - сокращение в 2019 г. выбросов

пыли на 175 т, сокращение в 2020 г. выбросов пыли на 1900 тонн;

- реконструирована сероулавливающая установка

№ 2 (в 2020 г. выбросы

сернистого ангидрида снизились на 3500 т);

- завершено строительство гидротехнического сооружения (дамбы), позволившей

организовать замкнутую систему водооборота;

- за счет вовлечения накопленных шлаков в хозяйственный оборот в 2021 г.

планируется ликвидировать шлаковый отвал мартеновских шлаков;

- начато строительство (готовность

- в

2022 г.) коксовой батереи

№ 12

производительностью 2,5 млн т кокса (с последующим выводом нескольких старых

коксовых батарей), стоимость проекта -

66 млрд руб., экологический эффект -

сокращение выбросов загрязняющих веществ на 11350 т в год;

- приступили к проекту строительства доменной печи № 11 мощностью 3,7 млн т

чугуна в год (завершение строительства - в 2024 г.) с последующей остановкой

доменных печей № 1, 2, 9), стоимость проекта - 69 млрд руб., экологический эффект -

сокращение выбросов на 6600 т в год.

2019 г. была разработана «Экологическая программа ПАО "ММК"»,

включающая в себя 88 мероприятий, направленных на сокращение и предотвращение

негативного воздействия на окружающую среду:

- 47 мероприятий по снижению и предотвращению выбросов загрязняющих

веществ в атмосферу;

- 23 меры по снижению и предотвращению сбросов загрязняющих веществ в

водные объекты;

- 18 мероприятий по утилизации и экологически безопасному размещению

отходов, рекультивации земель.

Динамика снижения валовых и удельных выбросов загрязняющих веществ в

атмосферу, снижения валовых и удельных сбросов сточных вод в водоемы и динамика

показателей переработки и использования отходов и шлаков на ПАО «ММК» показаны

на рисунках 1.14, 1.15 и 1.16 соответственно.

Качество атмосферного воздуха города Магнитогорска улучшилось (КИЗА

уменьшилось на 24 % с 9,0 в 2018 г. до 6,8 в 2019 г.), уровень загрязнения снизился с

«высокого» до «повышенного» благодаря сокращению валовых выбросов

(рисунок 1.14). В 2019 г. Магнитогорск был исключен из списка городов с очень высоким

уровнем загрязнения атмосферного воздуха.

Валовые сбросы в водные объекты уменьшились (по отношению к 2018 г.) на

35 тыс. т (или 58,4 %) и составили 24,9 тыс. т/год. Удельные сбросы (по отношению к

2018 году) уменьшились на 56,1 % и составили 2,3 кг/т металлопродукции (рисунок 1.15)

Количество отходов и шлаков, использованных для рекультивации отработанных

карьеров горы Магнитной, увеличилось на 3,9 % и составило 10,7 млн т; в 2019 г. (в

сравнении с 2018 г.) количество отходов 1-5 класса опасности (без учёта пустой

породы), размещаемых на разрешенных объектах, увеличилось на 86,7 тыс. т (на 6,7 %)

и составило 1 285,5 тыс. т/год (рисунок 1.16).

Затраты на природоохранную деятельность в 2019 г. составили 6,781 млрд руб.,

в том числе затраты на капитальное строительство природоохранных объектов

составили 3 506 млрд руб.

240

20,62

20,5

230

9,96

220,2

220,0

219,1

220

19,5

210

205,3

18,80

201,8

18,65

199,3

18,5

198,2

200

197,0

17,98

17,82

190

17,58

17,5

17,37

180

2012

2013

2014

2015

2016

2017

2018

2019

валовые выбросы, тыс. т

удельные выбросы, кг/т продукции Годы

Рисунок 1.14 - Динамика снижения валовых и удельных выбросов

загрязняющих веществ в атмосферу в ПАО «ММК»

120

113,8

110

4,7

9,78

100

0,32

90,0

7,73

77,2

5,49

5,24

62,

62,2

59,9

2,30

24,9

2012

2013

2014

2015

2016

2017

2018

2019

валовые выбросы, тыс. т

удельные выбросы, кг/т продукции Годы

Рисунок 1.15 - Динамика снижения валовых и удельных сбросов сточных

вод в водоемы в ПАО «ММК»

Рисунок 1.1 - Динамика показателей переработки и использования

отходов и шлаков в ПАО «ММК»

ПАО «Северсталь»

«Северсталь-групп» реализует масштабную программу мероприятий,

направленных на снижение негативного воздействия производственной деятельности

на окружающую среду и повышение эффективности использования ресурсов. Среди

целей компании до 2025 г: снизить массу сброса загрязняющих веществ в составе

сточных вод в водные объекты, превышающих НДС, на

12 %; снизить массу

размещаемых отходов на

20 %; достигнуть снижения выбросов в атмосферу

загрязняющих веществ на 13 % [17].

Приоритетные направления деятельности компании в сфере охраны окружающей

среды: предупреждать и минимизировать воздействие на окружающую среду;

участвовать в решении проблемы выбросов парниковых газов; экономно и рационально

использовать энергию и природные ресурсы; эффективно управлять образующимися

отходами.

В 2018 г. «Северсталь» стала победителем конкурса People Investor в номинации

«Экологическая эффективность» с проектом по доочистке сточных вод с помощью

водных растений на площадках активов в Оленегорске и Череповце [12].

В 2020 г. затраты на природоохранную деятельность составили 3,69 млрд руб.,

удельные выбросы снизились на 6,3 % по сравнению с 2019 г., 98,4 % от общего

водопотребления Череповецкого металлургического комбината составляет оборотная

вода.

Мероприятия по природоохранной деятельности:

Череповецкий металлургический комбинат:

- завершение технического перевооружения с модернизацией системы

газоудаления сталеплавильных печей МЦ «ССМ-Тяжмаш»;

- техническое перевооружение участка переработки шламов газоочисток

доменных печей (выполнение пуско-наладочных работ);

- выполнение предпроектных проработок по строительству системы доочистки

сточных вод выпуска № 3;

- модернизация установки биологической очистки сточных вод, сбрасываемых в

Рыбинское водохранилище.

АО «Северсталь Дистрибуция»:

- запуск в эксплуатацию очистных сооружений № 2 после реконструкции.

АО «Северсталь Метиз»:

- модернизация агрегата

№ 7 в сталепроволочном цехе 2 (замена ванны

травления на ванну переливного типа) для снижения массы выбросов паров серной

кислоты в атмосферный воздух.

АО «Воркутауголь»:

- повышение эффективности существующих схем очистки на шахтах

«Воркутинская» и «Заполярная»;

- продолжение рекультивации Юньягинского месторождения.

АО «Олкон»:

- продолжение внедрения технологии очистки карьерных вод от веществ азотной

группы методом биоремедиации;

- завершение прокладки пульпопроводов и водоводов для исключения сбросов

загрязняющих веществ в водные объекты.

АО «Карельский окатыш»:

- выполнение программы по снижению выбросов диоксида серы в атмосферный

воздух;

- разработка технических решений по реконструкции хвостового хозяйства (новый

метод укладки хвостов);

- подбор оптимальных реагентов на участке сгущения хвостов; улучшение

качества осветленной воды, подаваемой на технологические нужды;

- завершение строительства установки по переработке отходов производства

методом пиролиза; частичное обезвреживание и утилизация отходов III-IV класса

опасности (перевод отходов в продукцию).

ПАО «Новолипецкийметаллургическийкомбинат» (ПАО «НЛМК»)

Группа НЛМК инвестировала в 2000-2020 гг. в природоохранные проекты около

$ 1,3 млрд (более 51 млрд руб.). За это время объем производства удвоился, и компания

стала крупнейшим производителем стали в России. При этом воздействие на

окружающую среду существенно снизилось благодаря внедрению современных

технологий и масштабной модернизации оборудования [18].

Динамика инвестиций Группы НЛМК в природоохранные мероприятия показана на

рисунке 1.17.

155

154

160

143

137

135

140

124

120

104

105

100

Годы

Рисунок 1.17 - Динамика инвестиций в природоохранные мероприятия

Группы НЛМК

Группа НЛМК последовательно сокращает удельные эмиссии в атмосферу. В

2020 г. данный показатель составил 19,8 кг/т стали. Эти результаты были достигнуты за

счет комплекса управленческих мер и инвестиционных проектов - реконструируются

производственные агрегаты, устанавливаются пылегазоочистные установки,

монтируется или модифицируется фильтровальное оборудование, внедряются

технологии нейтрализации, улавливания и рециклинга вторичных ресурсов в

производственный оборот, в том числе:

- проведение капитального ремонта доменных печей №№ 4,6 с реконструкцией и

заменой аспирационных систем на более эффективные в доменных цехах;

- реконструкция конвертеров №№ 2-3 с системой улавливания неорганизованных

эмиссий конвертерного цеха № 2;

- строительство нового участка для обеспечения безводного охлаждения всего

образующегося шлака доменного цеха № 1;

- реконструкция пылегазоочистной установки АТУ-24 в огнеупорном цехе,

позволяющая более чем на 90 % снизить эмиссию пыли на участке (суммарный эффект

- 100 тонн/год);

- реконструкция отделений улавливания с объединением потоков коксового газа

коксовых батарей в коксохимическом цехе.

Сокращение эмиссий от указанных проектов составило 8 тыс. т/в год.

В настоящее время реализуются стратегически значимые для НЛМК проекты,

которые позволят сократить валовые выбросы на 11 тыс. т в год:

- строительство утилизационной теплоэлектроцентрали;

- реконструкция воздухонагревателей на доменной печи № 4.

Динамика снижения удельных выбросов предприятий группы НЛМК показана на

рисунке 1.18.

41,3

37,5

30,5

30,4

28,5

27,9

22,6 21,921,120,920,8

20,5

20,2

19,8

18,9

Годы

Рисунок 1.18 - Динамика снижения удельных выбросов предприятий

Группы НЛМК

Удельное водопотребление (на тонну произведенной стали) последовательно

сокращается и в 2020 г. снизилось до 5,1 м³/т против лучших мировых практик в 7,0 м³/т.

На большинстве предприятий Группы НЛМК организовано оборотное водоснабжение.

На НЛМК, «Алтай-Кокс», «ВИЗ-Сталь», «НЛМК-Калуга», «Стойленский ГОК», «НЛМК-

Урал», «НЛМК-Метиз» созданы водооборотные схемы, как локальные по отдельным

производствам, так и замкнутые. Это позволяет снижать водозабор и водоотведение

промышленных сточных вод в поверхностные водные объекты.

Доля оборотного водоснабжения в Группе НЛМК находится на стабильно высоком

уровне - 97 %. Благодаря мероприятиям по контролю за водопотреблением в 2020 г.

отмечен самый низкий за пять лет объём потребления воды.

В 2020 г. на Липецкой площадке завершен проект по модернизации локальных

очистных сооружений хозяйственно-бытовых стоков с объёмом инвестиций 118 млн руб.

За пять лет снижение объёма водоотведения на Липецкой площадке составило

4,2 млн м³ (-34 %). За последние 40 лет использование воды из реки Воронеж на

основной площадке Группы НЛМК в Липецке сокращено в девять раз.

Динамика снижения удельного водопотребления предприятий Группы НЛМК

показана на рисунке 1.19.

14,6

12,9

11,7

8,1

6,75

6,6

6,5

6,3

5,9

5,5

5,3

4,9

5,1

4,7

Годы

Рисунок 1.29 - Динамика снижения удельного водопотребления

предприятий Группы НЛМК

Применение современных технологий по переработке вторичных ресурсов, а

также реализация различных инициатив по рециклингу позволяют эффективно

использовать вторичные ресурсы. В

2020 г. доля повторного использования

железосодержащего сырья на предприятиях Группы НЛМК без учета отходов горной

добычи составила 99 %.

2020 г.

завершено

строительство

отделения

по

производству

железосодержащих брикетов производительностью 700 тыс. т в год с целью вовлечения

в рециклинг доменных шламов с заменой части традиционной доменной шихты

(окатышей и агломерата).

В 2020 г. в Липецке был построен новый комплекс по переработке доменного

шлака на месте шлакового отвала, накопленного с 70-х годов прошлого столетия.

Переработано почти 6 млн т различных материалов и извлечено более 300 тыс. т

железа, повторно использованного для производства стали. В хозяйственный оборот

возвращено около 25 га полезной площади.

Уровень переработки отходов российских металлургических активов группы НЛМК

в процентах от образования отходов показан на рисунке 1.20.

100

Годы

Рисунок 1.20 - Динамика рециклинга вторичного железосодержащего

сырья в Группе НЛМК, %

ООО УК «Металлоинвест»

Компанией разработана комплексная экологическая программа, включающая, в

том числе вопросы биоразнообразия и изменения климата. На предприятиях

ООО УК «Металлоинвест» ежегодно реализуются программы, позволяющие сохранять

уровень воздействия на окружающую среду существенно ниже установленных норм [19].

Динамика валовых выбросов предприятий ООО УК «Металлоинвест» представлена на

рисунке 1.21. Так, в

2020 г. объем валовых выбросов составил

136,9 тыс. т.,

увеличившись сравнительно с 2019 г. на 9,7 % в связи с выходом на проектную

мощность цеха № 3 по производству ГБЖ на ЛебГОКе.

Динамика сбросов загрязняющих веществ по металлургическому сегменту

компании (ОЭМК, «Уральская Сталь») приведена на рисунке 1.22. В 2020 г. объем

сточных вод составил 0,472 млн м³. Весь объем отводимых сточных вод на ОЭМК

им. А.В. Варичева проходит комплекс очистных сооружений. Предприятие

АО «Уральская Сталь» имеет замкнутый (бессточный) водооборот.

В 2019 г. на 12 % увеличилась доля утилизации отходов, при этом на 4,1 %

снизился объем размещаемых отходов.

Компания реализует крупные инвестиционные проекты (в 2020 г. затраты на эти

цели составили

$ 496 млн) в соответствии с концепцией наилучших доступных

технологий:

- выведено из эксплуатации мартеновское производство стали на АО «Уральская

Сталь» [14];

- введена в работу МНЛЗ № 3 на АО ОЭМК им. А.А. Угарова;

- завершена реконструкция газоочистного оборудованияна обжиговой машине

№ 4 ЛебГОК с установкой новых электрофильтров, что в

4 раза повысило

эффективность улавливания и очистки);

- на

4-х технологических секциях обогатительной фабрики АО «МГОК

им. А.В. Варичева» запущена первая очередь технологии тонкого грохочения

концентрата с использованием оборудования Derrick; это позволило повысить

содержание железа в концентрате с 65 до 67 % (годовое производство дообогащенного

концентрата - 3,7 млн т);

- на АО «Уральская Сталь» проведена модернизация комплекса доменных печей

№№ 2, 3 в целях обеспечения возможности работы печи с составом шихты 95 %

окатышей;

- разрабатывается проект реконструкции системы аспирации бункерной эстакады

доменных печей №№ 3, 4 в АО «Уральская Сталь»;

- модернизирована установка очистки сточных вод на ОЭМК им. А.А. Угарова

(глубокая очистка

- технология ультрафильтрации и двухступенчатого обратного

осмоса), достигнута эффективность очистки более 99 %;

- завершено строительство дробильно-конвейерного комплекса на юго-восточном

борту карьера МГОК им. А.В. Варичева (сократит выбросы в атмосферу и образование

отхождов рыхлой вскрыши).

152,5

2008

151,1

156,1

2010

159,4

160,3

2012

157,2

135,5

2014

125,8

124,1

2016

117,3

113

2018

116,6

124,8

2020

136,9

Рисунок 1.21 - Динамика валовых выбросов на предприятиях

ООО УК «Металлоинвест», тыс. т

Объём сброса сточных вод

металлургического сегмента, млн. м3

0,857

0,900

0,800

0,700

0,600

0,472

0,500

0,400

0,259

0,256

0,300

0,169

0,200

0,100

0,000

2016

2017

2018

2019

2020

Металлургический сегмент- ОЭМК им. А.А. Угарова, АО «Уральская Сталь»

Рисунок 1.22 - Динамика сброса сточных вод на предприятиях

металлургического сегмента ООО УК «Металлоинвест»

К 2025 г. ООО УК «Металлоинвест» в соответствии с комплексной экологической

программой поставила следующие цели:

- снизить валовые выбросы на 7 % (по сравнению с 2020 г.);

- обеспечить

переход

систем

водоотведения

предприятий

ОЭМК им. А.А. Угарова, МГОК им. А.В. Варичева на бессточную схему;

- снизить на 33 % объем образования вскрышных пород на ЛебГОКе и МГОКе

им. А.В. Варичева (за счет строительства дробильно-конвейерных комплексов).

ООО «ЕвразХолдинг»

В 2020 г. ООО «Евраз Холдинг» [20] обновил свою экологическую стратегию до

2030 г. и разработал

2 сценария по уровню эффектов и капитальных вложений:

реалистичный

и стрессовый.

С целью

оправдать

ожидания

инвесторов

и общественности группа поставила новые цели до 2030 года в рамках реслистического

сценария, приняв за базовый 2019 г.:

- снижение общего объема эмиссий в атмосферу на 33 % в сегменте производства

стали (в сегменте угледобычи снижения пылевыделения в 1,5 раза);

- нулевой сброс сточных вод в сегменте производства стали;

- утилизация 95 % металлургических и иных отходов в сегменте производства

стали (в сегменте горнодобычи - повторное использование 50 % отходов горного

производства).

Одним из приоритетных направлений для предприятий ООО «Евраз Холдинг» в

области охраны окружающей среды является снижение выбросов в атмосферу.

Стратегия по сокращению выбросов предусматривает модернизацию систем

газоочистки, внедрение современных технологий и изъятие из производства

устаревшего оборудования.

В 2020 г. объем ключевых выбросов в атмосферу (рисунок 1.23) по сравнению с

уровнем 2019 г. снизился примерно на 5 % (общий объем эмиссий сократился лишь на

3,7 %; при этом пылевыделение в сегменте угледобычи уменьшилось на 10,1 %).

130

128

126

124

122

120

118

116

2018

2019

2020

Рисунок 1.23 - Динамика выбросов ключевых эмиссий предприятий ООО «Евраз

Холдинга», тыс. т

ООО «Евраз Холдинг» стремится эффективно использовать водные ресурсы и

предотвращать негативное воздействие на качество воды в результате экологических

аварий.

В 2020 г. потребление воды предприятиями холдинга снижено до уровня

206 млн м³, при этом сброс сточных вод составил 68,6 млн м³ (снижение сброса

относительно 2019 г. составило 0,4 %).

В результате горнодобывающих и металлургических операций генерируется

существенный объем отходов, в том числе пустая порода, отработанная руда, хвосты

(отходы от обогащения руды и производства концентратов). ООО «Евраз Холдинг»

стремится сократить объемы отходов производства, при возможности повторно

использовать имеющиеся природные ресурсы, и удалять отходы таким образом, чтобы

минимизировать воздействие на окружающую среду, при этом максимально повышая

операционную и экономическую эффективность своей деятельности.

В соответствии со стратегией группы по сокращению объемов хранения отходов

и расширению объемов утилизации, предприятия ООО «Евраз Холдинг»

систематически изыскивают возможности рециркуляции отходов и вовлечения их в

хозяйственный оборот. Так, в 2020 г. объем утилизации (полезного использования

отходов) составил 102,7 % (с учетом ранее накопленных отходов).

Стратегия ООО «Евраз Холдинг» по обращению с безопасными отходами горного

производства, такими как пустая порода, хвосты, вскрыша, заключается в их

использовании, насколько это возможно, в восстановлении земельных участков,

строительстве дамб и дорог. Отходы, не подлежащие переработке, хранятся в

специальных комплексах, предотвращающих попадание вредных субстанций,

содержащихся в таких отходах, в окружающую среду. Безопасность в таких комплексах

поддерживается на исключительно высоком уровне, предпринимаются меры по

предотвращению ущерба третьим сторонам в экстренных случаях [15].

В ООО «Евраз Холдинг» во исполнение обновленной экологической стратегии

реазован и планируется комплекс проектов и мероприятий:

на Распадской введена в эксплуатацию новая мобильная установка

пылеподавления с замкнутым водно-шламовым циклом; снижает выбросы пыли

на производственном участке на 85-90 %;

- в АО «Евраз ЗСМК» начато (в 2020 г.) строительство водоочистных сооружений

сточных вод (многостадийная обработка воды производительностью 600 м³/ч с целью

последующего ее возврата в производство);

- в доменном цехе АО «Евраз ЗСМК» завершен проект по техническому

перевооружению воздухонагревателей доменной печи № 2, что позволит уменьшить

выбросы оксида углерода в атмосферу; кроме того, в связи с повышением температуры

дутья снизить на 6 % расход кокса в доменной плавке;

- начаты строительные работы на площадке АО «Евраз НТМК» в г. Кушва по

капитальному ремонту обжиговой печи для производства извести мощностью 150 тыс. т

сырья для нужд агломерационного производства АО «Евраз КГОК»;

- ведется проектирование в АО «Евраз ЗСМК» печи для обжига известняка,

оснащенной современными очистными устройствами (рукавными фильтрами с

эффективностью очистки 99 %), что снизит выбросы в атмосферу г. Новокузнецка от

цеха обжига известняка на 30 %;

- модернизация электрофильтров на котлах № 7,8 в АО «Евраз ЗСМК», что

снизило выбросы пыли на 10000 т в год;

- на АО «Евраз НТМК» после пусконаладочных мероприятий введена в работу

мощная аспирационная установка в миксерном отделении конвертерного цеха - это

одно из важных мероприятий холдинга в рамках федеральной программы «Чистый

воздух» национального проекта «Экология».

Группа «Мечел»

Группа «Мечел» ведет целенаправленную работу, направленную на улучшение

экологической обстановки на всех входящих в Группу предприятиях и в регионах

присутствия

[21].

Все реализованные и текущие проекты модернизации

предусматривают использование передовых технологий производства и современного

природоохранного оборудования, что обеспечивает существенное снижение

негативного воздействия на окружающую среду. Кроме того, выстроен постоянный

диалог с населением регионов, где размещены предприятия «Мечел», что позволяет

оперативно реагировать на волнующие жителей экологические проблемы и,

соответственно, совершенствовать природоохранные программы.

Динамика выбросов загрязняющих веществ предприятий Группы «Мечел»

показана на рисунке 1.24.

Общий объем эмиссий загрязняющих веществ в 2020 г. снизился на 8,4 %

сравнительно с 2019 г. за счет реализации воздухоохранных проектов, в том числе:

160

155

150

145

140

135

2017

2018

2019

2020

Рисунок 1.24 - Динамика выбросов загрязняющих веществ предприятий Группы

«Мечел», тыс. т

- замена конвертера № 1 с газоотведящим трактом на ПАО ЧМК;

- техническое перевооружение руднотермической печи № 3 на ООО «Братский

завод ферросплавов».

Группа «Мечел» реализует мероприятия, исключающие загрязнение водного

бассейна:

- запущен замкнутый (бессточный) цикл водоснабдения на предприятии

ООО «Мечел-Кокс» и АО «МосКокс».

Общие затраты на природоохранные мероприятия в 2011-2020 гг. составили 14,4

млрд руб.

На 2025 г. (в сравнении с 2019 г.) по Челябинской площадке Группа «Мечел»

обозначила следующие цели:

- сократить валовые выбросы на 17 %;

- снизить массу сбросов загрязняющий веществ со сточными водами на 10 %.

На природоохранные цели до 2024 г. Группа «Мечел» предполагает выделить

9,8 млрд руб.

В настоящее время металлургические компании уделяют большое внимание

вопросам охраны окружающей среды, стремясь:

- повысить эффективность использования имеющихся природных ресурсов,

ориентируясь тем самым на лучшие зарубежные и отечественные практики в области

металлургии;

- сократить объемы выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, сбросов в

водоемы, размещения отходов производства, в том числе увеличивая вторичное их

использование в производстве металлопродукции (рециклинг);

- активно выводить из эксплуатации устаревшие агрегаты и объекты

инфраструктуры с высокой степенью негативного воздействия на окружающую среду;

- внедрять современные технологические комплексы и новейшие технические

решения с улучшенными экологическими показателями на уровне наилучших доступных

технологий.

1.8 Перспективы развития отрасли

1.8.1 Модернизация основных переделов

В период после 2000 г. в отрасли активно производились работы по строительству

новых и модернизации существующих объектов черной металлургии, в том числе:

- 4-х 160-тонных конвертеров на АО «ЕВРАЗ НТМК»;

- толстолистовых станов 5000 в ПАО «ММК» и в АО «ОМК» (АО «ВМЗ»);

- пятиклетьевого стана 2000 холодной прокатки в ПАО «ММК»;

- рельсобалочного стана в АО «ЕВРАЗ ЗСМК»;

- агрегатов по производству оцинкованного листа с полимерными покрытиями на

ПАО «ММК»; ПАО «НЛМК»;

- 4-х и 5-ти ручьевых машин непрерывной разливки стали на ПАО «ММК»,

АО «Уральская Сталь», АО «Первоуральский новотрубный завод», АО «Северский

трубный завод», АО «Волжский трубный завод», АО «ТАГМЕТ»;

- 2-х ручьевых слябовых МНЛЗ ПАО «НЛМК»;

- агрегатов «ковш-печь» в ПАО «НЛМК»;

- однопозиционных вакууматоров для АО «ОЭМК»;

- двухпозиционного агрегата «ковш-печь» в АО «ОЭМК»;

- двухпозиционных вакууматоров для АО «ЕВРАЗ НТМК», ПАО «ММК»,

ПАО «Северсталь», ПАО «НЛМК»;

- рельсобалочного стана в ПАО «Мечел» (ПАО «ЧМК»);

- мелкосортно-проволочного стана

«170»; мелкосортно-среднесортного стана

«370» и среднесортного стана «450» для ПАО «ММК»;

- агрегатов для производства оцинкованного листа в ПАО «НЛМК», и в

ПАО «ММК»;

- литейно-прокатного комплекса для АО «ОМК» (АО «ВМЗ);

- доменной печи «Россиянка» в ПАО «НЛМК» объемом 4300 м³;

- нового конвертера № 1 в ПАО «НЛМК» садкой 320 т;

- вращающейся печи № 11 для производства извести в ПАО «НЛМК»;

- двух 180-тонных дуговых сталеплавильных печей в ПАО «ММК»;

- 120-тонной электродуговой печи для мини-завода ООО «НЛМК-Калуга»;

- 4-х 100-тонных электродуговых печей на мини-заводе АО «НЛМК-Урал» на

металлургическом заводе АО «Сортовой завод Балаково», на ОАО «Амурметалл»;

- строительство 2-х агрегатов «ковш-печь»; строительство 2-х пятиручьевых

МНЛЗ и полный переход на непрерывную разливку стали; строительство 2-х ДСП-135 с

выводом из работы двух мартеновских цехов; строительство 2-х двухпозиционных

вакууматоров на АО «СТЗ» и АО «ТАГМЕТ», входящих в ПАО «ТМК»;

- реконструкция ДСП-150 и 2-х УНРС на АО «ВТЗ», входящего в ПАО «ТМК»;

- двухванных стационарных конвертеров на ПАО «ММК» (ПАО «ММК»

реконструировал бывшие мартеновские цеха (из прежнего оборудования в цехе остался

двухванный сталеплавильный агрегат (ДСА)) и ввел в строй электросталеплавильные

мощности по производству стали; первый этап реконструкции начался в

2003 г.

(в мартеновском цехе были установлены агрегат печь-ковш, агрегат доводки стали и 2

сортовые машины непрерывной разливки стали (МНЛЗ)).

В связи с объявлением 2017 г. Года экологии [7] предприятия металлургической

отрасли (члены ассоциации «Русская сталь») предложили и к настоящему моменту

реализовали ряд проектов, направленных на сокращение воздействия на компоненты

окружающей среды, в том числе:

- техническое перевооружение установки сухого тушения кокса (УСТК)

коксохимического производства - передача сбросных газов с холодных свечей УСТК в

газопровод доменного газа АО «ЕВРАЗ НТМК»;

- реконструкция сероулавливающих установок в аглоцехе ПАО «ММК»;

- строительство системы аспирации литейного двора ДП № 10 в доменном цехе

ПАО «ММК»;

- реконструкция и техническое перевооружение основного технологического

оборудования (цех улавливания коксохимических продуктов и реконструкция доменных

печей) ПАО «НЛМК»;

- ввод в эксплуатацию третьей очереди завода горячебрикетированного железа

АО «Лебединский ГОК», ООО УК «МЕТАЛЛОИНВЕСТ»;

- строительство третьей очереди полигона захоронения отходов производства и

потребления АО «ОЭМК»;

- строительство объединенной газоочистки для агрегатов «ковш-печь» № 2 и

установки доводки металла ПАО «Северсталь».

Суммарный объем инвестиций в мероприятия «Года экологии» определен в

размере более 52,3 млрд руб. [10].

В целом металлургическими компаниями России с

2001 г. импортировано

металлургического оборудования более, чем на

$ 6 млрд При абсолютном

преобладании использования импортного оборудования для отдельных нужд

российских металлургических предприятий, особенно для модернизации и

реконструкции ранее построенных агрегатов, используется оборудование российских

машиностроительных предприятий, а также предприятий машиностроения Украины.

В последние годы российские машиностроительные фирмы стали наращивать

выпуск металлургического оборудования. Так, ОАО «Сибэлектротерм» поставило

оборудование для ряда электросталеплавильных цехов: агрегаты «ковш-печь» и

установки для вакуумирования стали.

ПАО «Уралмаш» были изготовлены и поставлены для ПАО «ММК» и других

предприятий отрасли агрегаты продольной резки, оборудование для замены агломашин

и т. д. ПАО «Уралмаш» является основным поставщиком оборудования для обжиговых

машин по производству металлизованных окатышей для ООО УК «Металлоинвест».

1.8.2 Основные прогнозные параметры развития черной металлургии

Основными стратегическими целями развития черной металлургии на

перспективу до 2030 г., обусловленными как внутренними, так и внешними вызовами,

являются:

- увеличение доли продукции, поставляемой на внутренний рынок;

- увеличение поставок на экспорт продукции с высокой добавленной стоимостью;

- рост импортозамещения;

- повышение требований к служебным характеристикам продукции,

совершенствование ее сортамента и конкурентоспособности;

- ресурсо- и энергосбережение, снижение негативного воздействия на

окружающую среду;

- оптимизация избыточных производственных мощностей;

- строительство мини-заводов, передельных и сервисных центров;

- внедрение новой техники и передовых технологий.

Развитие черной металлургии в перспективе будет определяться ростом

экономики страны и соответствующим ростом внутреннего потребления черных

металлов.

Главной целью развития черной металлургии России на период до 2030 г.

является удовлетворение спроса внутреннего и мирового рынков на металлопродукцию

в необходимой номенклатуре, качестве и объемах с использованием наилучших

доступных технологий при условии стабильного сырьевого обеспечения и эффективной

реализации мер государственной промышленной политики в сфере черной

металлургии.

В основу Стратегии развития черной металлургии на период до 2030 г. [22]

положен долгосрочный прогноз социально-экономического развития Российской

Федерации до

2030 г.

[23] (опубликован в марте

2013 г., в настоящий момент

актуализируется), а также нормативно-правовые акты, касающиеся прогнозов развития

других отраслей: оборонно-промышленного комплекса, тяжелого и атомного

машиностроения, транспортной отрасли, энергетики, авиационной промышленности,

судостроения, химического и нефтехимического комплекса, гражданского

строительства.

Стратегия* предусматривает три варианта развития металлургической отрасли

отрасли: вариант

- консервативный (инерционный), вариант

- умеренно-

оптимистичный (энерго-сырьевой) и вариант 3 - форсированный (инновационный).

В соответствии с этими сценариями прогнозируются следующие объемы

производства чугуна, стали и готового проката, показанные в таблице 1.17.

Таблица 1.17 - Прогнозируемые объемы производства чугуна, стали, готового

проката

Объемы производства, млн т

Вид продукции

2020 г.

2020 г.**

2030 г.**

Чугун

Факт

52,0

Вариант 1

53,0

54,8

Вариант 2

53,4

57,0

Вариант 3

55,6

58,3

Сталь

Факт

64,4

Вариант 1

71,0

82,2

Вариант 2

71,5

86,0

Вариант 3

74,5

89,0

Окончание таблицы 1.17

Объемы производства, млн т

Вид продукции

2020 г.

2020 г.**

2030 г.**

Вариант 1

61,9

71,9

Вариант 2

62,4

75,0

Вариант 3

64,8

77,7

* В 2021 г. должна быть пересмотрена. ** Контрольные цифры Стратегии.

Наиболее вероятен сценарий умеренно-оптимистичного развития. Он опирается

на использование конкурентных преимуществ России в энергетическом секторе,

устойчивое наращивание экспорта сырья и повышения глубины его переработки,

модернизацию транспортной инфраструктуры страны. Реализация данного сценария

позволяет сформировать новые источники роста, основанные на ускоренном развитии

энерго-сырьевых отраслей (ТЭК), металлургического и химического комплексов, а также

транспорта. Соответствующий импульс технологического развития получат

обрабатывающие отрасли, связанные с обеспечением развития энергетики, сырьевого

сектора, транспорта.

При определении спроса на металлопродукцию в перспективе учитывались

прогнозные показатели ВВП, промышленного производства и инвестиций в основной

капитал, представленные в таблице 1.18.

Таблица 1.18

- Прогноз макроэкономических показателей развития Российской

Федерации на период до 2030 г. [23]

Среднегодовые темпы

Темпы прироста к предыдущему году, %

прироста, %

2017 г.

2018 г.

2019 г.

2020 г.

2021-2025 гг.

2026-2030 гг.

Валовой

2,0

1,5

2,2

2,5

3,6

3,1

внутренний продукт

Промышленность

1,5

1,7

2,1

2,7

2,8

2,5

Инвестиции в

0,3

2,5

3,9

4,2

6,3

4,2

основной капитал

Достаточно мощный инновационный потенциал, созданный в металлургическом

комплексе, особенно благодаря высокому объему вложенных после 2003 г. инвестиций,

является надежной базой для значительного наращивания производства.

В перспективе душевое потребление металлопродукции из черных металлов

составит 403 кг/чел. в 2030 г. (256 кг/чел. - в 2020 г.) по сравнению с 249 кг/чел. - в

2015 г. По данным WSA, душевое потребление металлопродукции составляло

411,0 кг/чел. - в Японии, 364,2 кг/чел. - в Германии, 387,3 кг/чел. - в США, 271,0 кг/чел. -

в Европейском Союзе (27 стран), в Китае - 478,8 кг/чел.

В результате увеличения спроса на металлопродукцию со стороны практически

всех отраслей-потребителей прогнозируется прогрессивный сдвиг в направлении

увеличения доли поставок продукции на внутренний рынок.

Основным результатом реализации стратегических планов должен стать рост

конкурентоспособности продукции в требуемых экономике России номенклатуре,

качестве и объемах ее поставок на внутренний рынок (с учетом развития

металлопотребляющих отраслей), а также на внешний рынок на базе инновационного

обновления отрасли.

Основными факторами, определяющими рост спроса внутреннего рынка в

периоды 2018-2030 гг., будут являться:

- реализация проектов утвержденных отраслевых стратегий развития

промышленности;

- строительство новых предприятий и развитие инфраструктуры регионов

Дальневосточного и Сибирского федеральных округов и Арктической зоны;

- развитие инфраструктурных проектов, связанных с развитием оборонно-

промышленного комплекса (строительство аэродромов и космодромов, морских баз

и т. д.);

- строительство новых объектов топливно-энергетического комплекса;

- техническое обновление отраслей машиностроительного комплекса;

- реконструкция жилищного фонда и развитие жилищного строительства;

- реализация региональных проектов по развитию промышленности, транспорта и

строительства.

Исходя из этих предпосылок, производство стали и проката в 2030 г. по умеренно-

оптимистичному сценарию составит соответственно 71,5 млн т и 62,4 млн т.

Россия в перспективе останется крупным экспортером металлопродукции и будет

по-прежнему занимать одно из ведущих мест в мире. Абсолютные объемы экспорта

металлопродукции могут сократиться до 17,0-18,0 млн т в 2030 г. за счет уменьшения

объемов экспорта заготовок и полуфабрикатов.

Таким образом, доля экспортных поставок от объема производства готового

проката в 2030 г. может составить 23,0-24,0 %.

Импортные поставки металлопродукции будут обусловлены в основном

экономической целесообразностью обеспечения готовым прокатом районов,

географически удаленных от российских предприятий-производителей, и развитием

взаимной торговли со странами Таможенного союза и могут составить к 2030 г. около

4,5 млн т, а доля импортных поставок в видимом потреблении готового проката будет

сокращаться и составит в 2030 г. 4,5 %.

В структуре производства готового проката будет расти доля листового и

сортового проката и сокращаться доля заготовки для переката на экспорт.

Вероятность снижения потребления металлопродукции из черных металлов в

перспективе в связи с расширением применения заменителей (полимеры, алюминий и

его сплавы, композиты и т. п.) невелика. Масштабы применения композиционных и др.

альтернативных материалов в прогнозируемом периоде не смогут существенно

повлиять на потребление металлопродукции.

В настоящее время в России сегменты рынка конструкционных композиционных

материалов и изделий из них, за исключением авиации, космонавтики и атомной

промышленности (применение композитов в которых на сегодняшний день существенно

ограничено), практически не освоены [23].

Основным ожидаемым результатом реализации мероприятий по развитию

производства композиционных материалов и указанной подпрограммы является рост

объема их производства. Суммарный объем потребления прогнозируется на уровне

220 тыс. т.

В перспективе основным потребителем готового проката остается производство

листового проката с защитными покрытиями, гнутых профилей, труб стальных и других

видов продукции дальнейших металлургических переделов. К 2030 г. объем

потребления готового проката, идущего на дальнейший передел, может увеличиться в

1,4 раза (по сравнению с

2015 г.), прежде всего - за счет опережающего роста

потребности в листовом прокате с защитными покрытиями и, следовательно,

холоднокатаного листового проката и листового проката в целом.

В результате ускорения темпов внедрения инноваций прогнозируется улучшение

производственной структуры черной металлургии, в первую очередь - за счет

повышения доли конкурентоспособных мощностей (на всех переделах), а также за счет

увеличения доли мощностей для выпуска продукции более глубокой степени

переработки, доли импортозамещающих и новых производств. Все это позволит

улучшить структуру товарной продукции металлургии и повысить ее

конкурентоспособность.

В сталеплавильном производстве предусматривается опережающее развитие

производства стали в электропечах, доля ее составит в 2030 г. - 40,1 %, в конвертерах

в 2030 г. - 59,9 %; доля разлитой стали на МНЛЗ достигнет в 2030 г. 98 %.

Мартеновское производство на предприятиях черной металлургии практически

ликвидируется. Ожидаемое изменение структуры производства стали соответствует

мировым тенденциям.

Доля листового металла в общем производстве листового и сортового проката

(без учета заготовки для переката на экспорт) составит 54,6 %.

В прогнозируемый период будет освоено производство высококачественного

проката для оборонно-промышленного комплекса, судостроения, атомного

машиностроения; ожидается расширение производства высококачественного

автомобильного листа.

Главным объектом в инвестиционной программе отрасли в период 2021-2030 гг.

будет создание нового металлургического комплекса на Дальнем Востоке мощностью

2,5 млн т стали.

Для обеспечения развития отрасли и удовлетворения растущего спроса в

металлопродукции по умеренно-оптимистичному варианту необходим ввод новых

мощностей по производству:

- 6 млн т электростали на мини-заводах;

- 5,5-6 млн т горячекатаного листового проката;

- 6,5 млн т холоднокатаного листа;

- 3,5 млн т листового проката с защитными покрытиями;

- 4,4 млн т стальных труб;

- 15 тыс. т прецизионных сплавов;

- 8 тыс. т аморфных электротехнических сталей.

Наряду с этим предусматривается большой комплекс работ по модернизации

действующего производства на предприятиях, представленный в таблице 1.19.

Таблица 1.19 - Планируемый комплекс работ по модернизации действующего

производства на предприятиях металлургической отрасли (выборочно)

Наименование

Планируемый комплекс работ по модернизации действующего

предприятия

производства

ПАО «ММК»

Строительство новой коксовой батарей № 12 с целью замены

изношенного оборудования

ПАО «ММК»

Строительство доменной печи № 11 с целью замены

изношенного оборудования

ПАО «Северсталь»

Техническое перевооружение доменной печи № 5

ПАО «Северсталь»

Реконструкция агломерационных машин под внедрение системы

рециркуляции отходящего газа

ПАО «НЛМК»

Строительство системы сбора и хранения и транспортировки

конвертерного газа

ПАО «НЛМК»

Строительство утилизационной ТЭЦ (для использования

конвертерного газа)

ООО «ЕвразХолдинг»

Установка ГУБТ на доменной печи № 7 на АО «ЕВРАЗ НТМК»

ООО «ЕвразХолдинг»

Строительство установки десульфурации отходящих газов на

аглофабрике АО «Евраз ЗСМК»

ООО УК

Строительство дробильно-конвейерного комплекса на северо-

«Металлоинвест»

восточном борту карьера в АО «МГОК им. А.В. Варичева»

ООО УК

Строительство завода горячебрикетированного железа

«Металлоинвест»

производительностью 2 млн т в год (в АО «МГОК

им. А.В. Варичева»)

ООО «Тулачермет-

Строительство литейно-прокатного комплекса в г. Туле для

Сталь»

производства высококачественного сортового проката с целью

переработки чугуна ПАО «Тулачермет» в продукцию с более

высокой добавленной стоимостью - высококачественный

сортовой прокат

Раздел 2. Основные технологические процессы, применяемые

для производства чугуна, стали и ферросплавов

2.1 Агломерация

Агломерация - один из методов окускования - превращения мелких руд и

концентратов в кусковый материал - агломерат, применение которого улучшает ход

металлургических процессов при производстве различных металлов из руд. В шихте

доменных печей доля агломерата в зависимости от сырьевых условий составляет 40-

90 %.

Агломерат производят методом спекания железорудной шихты на ленточных

машинах непрерывного действия - агломашинах. На предприятиях черной металлургии

России работают 49 агломерационных машин, которые производят около 58 млн т

агломерата в год. В России эксплуатируются несколько типов агломерационных машин

(см. таблицу 2.1).

Таблица 2.1 - Техническая характеристика отечественных агломашин [24, 25]

АКМЗ-85/1

МАК-240/

Характеристики

КЗ-50

АКМ-75

АКМ-312

138

Общая рабочая площадь, м²

160

240

312

Площадь спекания, м²

138

312

Площадь охлаждения, м²

102

Количество вакуум-камер, шт.

17/15

Ширина паллет, м

2,0

2,5

4,0

Длина рабочей части, м

Число паллет, шт.

151

130

Мощность привода, кВт

Число эксгаустеров, шт.

Производительность

3500

6500/7500*

6500

9000

эксгаустеров, м³/мин

* После модернизации с уширением верхней части паллет и установки ротора

эксгаустера с увеличенным числом лопаток на 2 шт с каждой стороны

В зависимости от требований доменной плавки производят различные виды

агломерата: неофлюсованный с естественной основностью, офлюсованный с

основностью

1,0-1,2 по CaO/SiO2, высокоофлюсованный с основностью

1,4-1,8,

железофлюс с основностью 3,0-5,0, промывочный агломерат с основностью 0,4-0,7,

марганцевый агломерат.

2.1.1 Общая характеристика технологии агломерации железных руд

Агломерация железных руд методом просасывания заключается в спекании

агломерационной шихты, состоящей из мелкой руды, концентрата, железосодержащих

добавок, дробленого известняка и измельченного твердого топлива, которые

предварительно смешивают, увлажняют и окомковывают до образования

гранулированной зернистой структуры. Полученную гранулированную (окомкованную)

шихту загружают на колосниковую решетку спекательных тележек-паллет

агломерационной машины ленточного типа. Под паллетами создают разрежение 700-

1100 мм вод. ст. для просасывания через окомкованную газопроницаемую шихту

наружного воздуха. Сразу после загрузки шихты паллеты поступают под зажигательный

горн, где под воздействием интенсивного горения газового топлива в

горелкахповерхность шихты нагревается до температуры

1100-1200 °C, твердое

топливо воспламеняется и горит в атмосфере просасываемого воздуха. По мере

выгорания твердого топлива зона горения продвигается от поверхности шихты вниз до

колосниковой решетки. В зависимости от расхода твердого топлива и состава

компонентов аглошихты температура в зоне горения топлива достигает 1250-1450 °C.

По высоте слоя спекаемой шихты образуются характерные зоны - готового

агломерата, горения, подготовки, сушки и переувлажнения (см. рисунок 2.1).

Рисунок 2.1 - Зоны в слое спекаемой шихты на аглоленте [26]

В ходе процесса образовавшиеся зоны перемещаются вниз к колосникам

паллеты. Спекание заканчивается при достижении зоны готового агломерата

колосников паллеты.

При спекании агломерационной шихты сначала происходит термическое

разложение гидратных соединений оксидов, карбонатных соединений рудной части и

флюсов, затем происходит оплавление частиц шихты в зоне горения топлива.

В высокотемпературной зоне происходит окисление сернистых соединений шихтовых

материалов с их удалением в газовую фазу в виде SOx (SO2 % - 80 % и SO3 % - 20 %).

С отходящими газами также удаляются образующиеся в процессе горения твердого

топлива оксиды углерода и азота в виде СО, СО2 и NOx (NO, NO2). Формирование

готового агломерата происходит при охлаждении и кристаллизации образовавшегося из

легкоплавких соединений расплава в пористую массу - агломерат [27, 28].

Основным сырьем для получения агломерата являются железные руды

различных месторождений в виде агломерационной руды фракции менее 10 мм и

железорудного концентрата фракции менее 0,1 мм (таблица 2.2).

Таблица 2.2 - Химический состав некоторых железных руд и концентратов

Содержание, %

Наименование

SiO2

CaO

MgO

Al2O3

TiO2

ППП

Лебединская

55,74

0,10

0,042

11,08

1,60

1,40

2,91

4,59

аглоруда

Яковлевская

60,50

0,10

5,10

3,40

0,60

2,40

3,40

аглоруда

Бакальский

34,20

1,16

0,16

6,88

2,96

8,92

2,52

11,35

сидерит

Михайловский

63,83

0,014

0,005

10,16

0,20

0,21

0,08

0,006

0,65

концентрат

Качканарский

62,71

0,12

0,006

3,35

1,17

2,31

2,82

2,67

концентрат

Ковдорский

63,52

0,51

0,32

1,0

0,75

6,12

2,33

0,92

концентрат

Кроме рудного сырья, в агломерационную шихту добавляют оборотный возврат

агломерата фракции менее

5 мм, различные добавки: окалину прокатных цехов,

колошниковую пыль доменных печей, уловленную в циклонах или электрофильтрах

сухую пыль, обезвоженные и высушенные шламы мокрой газоочистки и пр. Приход

вредных веществ в аглошихту, например, P2O5, ZnO и R2O, контролируют (где R -

щелочные металлы: Na,K).

При производстве офлюсованного агломерата необходимым компонентом

являются флюсы - известняк и доломит - для обеспечения необходимого химического

состава шлака в доменной печи.

Основным видом твердого топлива при спекании агломерационной шихты служит

коксовая мелочь. Возможно применение заменителей - антрацита и тощих углей с

небольшим количеством летучих веществ. Примерный химический состав компонентов

агломерационной шихты и расходные коэффициенты приведены в таблице 2.3.

Таблица 2.3 - Примерный состав компонентов агломерационной шихты, %

Расход,

Материал

Feобщ.

SiO2

CaO

MgO

кг/100 кг

Аглоруда

29,0

55,5

13,5

1,5

0,7

0,07

Концентрат

69,0

65,2

8,5

0,16

0,15

0,05

Железосодержащие

8,0

40,0

16,5

15,3

0,97

0,21

добавки

Известняк

20,0

0,4

1,4

53,0

0,8

0,02

Коксовая мелочь, кг/т

6,2

3,3

8,4

1,3

0,3

0,6

78,8

Общая принципиальная схема производства агломерата с основным

технологическим оборудованием представлена на рисунке 2.2 [24].

Мелкие руды, тонкоизмельченные концентраты, железосодержащие отходы

производства поступают на накопительный или усреднительный склад

агломерационного производства. Кусковые флюсы, известняк и доломит измельчают,

как правило, в молотковых или роторных дробилках, иногда в стержневых мельницах до

крупности 0-3 мм. Твердое топливо дробят в четырехвалковых дробилках также до

крупности

0-3 мм. Все шихтовые компоненты поступают в бункеры шихтового

отделения, где их в нужном соотношении весодозаторами дозируют на сборный

ленточный конвейер.

Далее шихта направляется в смеситель барабанного типа для первичного

смешивания, куда также подают горячий возврат для подогрева шихты, если работают

по схеме с его выделением. Для устранения зоны переувлажнения при спекании шихту

в барабане-окомкователе нагревают острым паром или сжиганием газа до температуры

55-65 °C. После окомкования (грануляции) шихты ее укладывают на спекательные

тележки-паллеты слоем высотой от

200 до

650 мм в зависимости от качества

окомкования, конструкции машины и состояния оборудования - газоотводящего тракта

и эксгаустера. Полученный пирог спеченного агломерата дробят, охлаждают, отсевают

от него фракцию менее 5 мм. Для постели выделяют фракцию 8-15 мм. При работе с

горячим возвратом фракцию с частицами неспекшейся шихты и кусочками агломерата

менее 5 мм выделяют на грохотах после валковой дробилки горячего агломерата перед

охладителем. Годный агломерат крупностью более 5 мм отправляют в доменный цех.

Основными требованиями к качеству агломерата являются:

- прочность на удар и истирание;

- минимальное количество фракции менее 5 мм;

- стабильность гранулометрического состава;

- стабильность химического состава, в том числе по содержанию FeO.

Содержание железа и основность агломерата по CaO/SiO2 или по (CaO + MgO) /

SiO2 на предприятиях регламентируют в зависимости от химического состава,

поступающего сырья на агломерационное производство, а также от состава всех

компонентов доменной шихты. Основность агломерата устанавливают такой, чтобы

основности

первичного

конечного

доменного

шлаков

обеспечивали

удовлетворительную его жидкотекучесть в течение доменной плавки и при выпуске

продуктов плавки из печи, а также требуемое содержание серы в чугуне. В таблице 2.4

приведены технологические показатели работы некоторых аглофабрик и качество

производимого агломерата.

Таблица 2.4 - Технологические показатели работы аглофабрик и качество

агломерата

Показатели

Уральская Сталь

Тулачермет

ЧМК

Удельная производительность, т(ч*м²)

1,095

1,52

1,253

Разрежение в сборном коллекторе, кПа

5,56

10,24

740

Высота слоя шихты, мм

266

391

560

Температура шихты, ^оС

Скорость движения аглоленты, м/мин

1.95

1,65

Вертикальная скорость спекания, мм/мин

23,3

Расход извести, кг/т

28,3

Содержание углерода в шихте, %

4,08

Окончание таблицы 2.4

Показатели

Уральская Сталь

Тулачермет

ЧМК

Расход газообразного топлива, м³/т

в т. ч.: - природного

5,14

- доменного

24,14

Расход электроэнергии, кВт*ч/т

27,97

45,4

Расход воды, м³/т

1,36

Качество агломерата:

Содержание железа, %

52,07

55,14

Основность, CaO/SiO2

1,65

1,59

Прочность, %: - на удар

68,26

71,0

- на истирание

5,19

7,79

Содержание в агломерате фр. 0-5 мм, %

16,2

19,74

16,7

Равномерность по железу, % +/- 1,0 %

94,24

90,44

100

Равномерность по основности,% +/- 0,1

90,89

82,14

97,2

2.1.2 Прием сырья, складирование, усреднение

В агломерационном производстве создают технологические производственные

запасы железорудного сырья, флюсов и твердого топлива, которые должны обеспечить

бесперебойную работу в течение как минимум 5 сут. Минимальный запас компонентов

сырья на складе зависит от удаленности поставщиков, объемов и ритмичности поставок.

На современных агломерационных производствах каждый вид поступающего сырья

складируют в отдельный штабель. В случае поставок железорудного сырья свыше

500 тыс. т в месяц с разных месторождений для повышения степени усреднения

железорудной смеси, поступающей на агломерацию, практикуется формирование

предварительного усреднительного штабеля железорудного сырья объёмом от 100 тыс.

т. Затем формируют общий штабель из всех железорудных компонентов

агломерационной шихты.

Флюсы и твердое топливо, как правило, вводят в шихтовом отделении

аглофабрики при дозировании компонентов на сборный ленточный конвейер. От

качества усреднения шихты на усреднительном складе и точности дозирования

отдельных компонентов в шихтовом отделении зависит стабильность качества

агломерата по химическому составу, прочности и восстановимости. Стабильность

показателей качества агломерата существенно влияет на ровность хода доменных

печей, удельный расход кокса и производительность. Содержание железа в отдельных

партиях не должно отличаться от среднего на ±0,5 абс. % - ±0,7 абс. %, а основность

±0,05 абс. ед

±0,08 абс. ед. Для стабилизации восстановимости агломерата

нормируют содержание FeO в агломерате и допустимые отклонения.

На металлургических предприятиях существуют различные схемы и технологии

приема и складирования компонентов шихты. Поступающее сырье выгружают из

вагонов роторными или передвижными вагоноопрокидывателями. При поступлении в

зимнее время смерзшихся грузов вагоны перед выгрузкой предварительно нагревают в

специальных гаражах размораживания. Открытые штабели формируют рудно-

грейферными перегружателями или саморазгружающейся тележкой-конвейером по

1 - штабель; 3 - штабелеукладчик; 6 - разрыхлитель-реклеймер

Рисунок 2.6 - Схема усреднительного комплекса с реклеймером

Рисунок 2.7 - Усреднитель роторный У2Р-600

Усреднительная установка при движении с торца штабеля зубьями разрыхлителя

(реклеймера) срезает слой материала, который ссыпается вниз и подбирается ковшами

роторов. Процессы укладки сырья в штабели и отгрузки управляются с помощью АСУ,

все механизмы работают в атоматизированном режиме.

Использование закрытых складов сырья предпочтительно по условиям охраны

окружающей среды от тонкодисперсной пыли (см. рисунок 2.8).

С усреднительного склада материал через бункера погружается на ленточный

конвейер для транспортировки в шихтовое отделение аглофабрики.

Рисунок 2.8 - Закрытый усреднительный склад

2.1.3 Подготовка компонентов агломерационной шихты к спеканию:

измельчение, смешивание, грануляция

Качество агломерата в значительной степени определяется качеством подготовки

компонентов агломерационной шихты к спеканию. Для повышения качества агломерата

в агломерационных рудах и возврате необходимо ограничить содержание фракции

более 5 мм, так как частицы более 5 мм за время прохождения зоны высоких температур

высотой 20-30 мм не успевают усвоиться расплавом. На практике в поступающих

агломерационных рудах регламентируют содержание фракций более 10 мм.

При производстве офлюсованного агломерата в качестве флюса используют

известняк и доломит. Подготовка флюсов заключается в измельчении известняка до

крупности менее 3 мм. Такой размер частиц флюса позволяет им в процессе спекания

полностью декарбонизироваться и усвоиться расплавом. По техническим условиям

большинства агломерационных производств содержание фракции

0-3 мм должно

составлять не менее

95 %. Измельчение известняка производят в основном

молотковыми дробилками. Иногда применяют дробилки роторного типа или стержневые

мельницы. Для отсева из дробленого известняка фракции более 3 мм используют

вибрационные грохоты. Крупную фракцию направляют на повторное измельчение.

Для интенсификации агломерационного процесса и улучшения качества

агломерата на некоторых аглофабриках используют известь. Предпочтительно известь

вводить в железорудный концентрат при его поступлении на приемно-усреднительный

склад. Это препятствует смерзанию влажного концентрата зимой и обеспечивает

лучшее окомкование аглошихты.

При наличии в шихтовом отделении печи кипящего слоя или конвейерной машины

небольшой площади для обжига извести возможна подача свежеобожженной извести

поверх агломерационной шихты на сборном ленточном конвейере. Далее

агломерационная шихта со свежеобожженной известью поступает в первичный

смесительный барабан, затем в барабан-окомкователь. Свежеобожженная известь,

поданная в аглошихту, значительно улучшает окомкование и газопроницаемость шихты,

что позволяет повысить высоту спекаемого слоя, улучшить качество агломерата и

повысить производительность агломашины.

Твердое топливо, используемое для спекания агломерационной шихты, должно

иметь содержание фракции 0-3 мм не менее 95 %. Более крупные частицы твердого

топлива дольше горят в спекаемом слое, что увеличивает протяженность

высокотемпературной зоны с соответствующим уменьшением максимальной

температуры в зоне горения. Это приводит к снижению качества агломерата по

показателям прочности и содержанию мелочи, а также повышенному расходу топлива.

Повышенное количество фракции менее 0,1 мм в твердом топливе также нежелательно.

В качестве твердого топлива используют коксовую мелочь. Ее получают дроблением

отсева мелкой фракции от крупного кокса в доменном и коксохимическом цехах.

В большинстве случаев кокс дробят в четырехвалковых дробилках. При недостатке

коксовой мелочи дополнительно используют антрацит или тощие угли с низким

содержанием летучих веществ.

Все подготовленные компоненты агломерационной шихты

- аглоруда,

железорудные концентраты, окалина, колошниковая пыль, железосодержащие добавки,

флюсы, твердое топливо - загружают в бункеры шихтового отделения аглофабрики.

В шихтовом отделении имеются две технологические линии с одинаковыми бункерами

и всеми компонентами агломерационной шихты. Бункеры оборудованы ленточными

весовыми дозаторами, с помощью которых компоненты шихты дозируют в нужном

соотношении на сборный ленточный конвейер. Управление дозированием компонентов

агломерационной шихты и работой всех ленточных конвейеров производят из

диспетчерского пункта, оборудованного необходимыми информационными системами о

работе всего основного оборудования аглофабрики.

Для обеспечения стабильности химического состава аглошихты на конвейере в

шихтовом отделении до дозировки флюсов применяют оборудование для онлайн

контроля в потоке на конвейере содержания Si02, CaO, Fe и др. элементов; полученная

информация передается в АСУТП шихтового отделения и автоматически регулируется

дозировка смеси флюсов.

Смешивание и окомкование (гранулирование) компонентов аглошихты

производят во вращающихся барабанах, как правило, в две стадии (см. рисунки 2.2 и

2.3). На первой стадии весь поток сдозированной аглошихты поступает в

барабан-смеситель, где смешивается с подаваемым в него горячим возвратом (если

работают с его выделением), и частично увлажняется. После этого аглошихта поступает

в спекательное отделение в приемный бункер агломашины. Из приемного бункера

агломашины смешанную с возвратом шихту подают в барабан-окомкователь для ее

озернения в виде небольших гранул полидисперсного состава. Смесительные барабаны

установлены на специальных металлических или резиновых катках под углом к

горизонту

1,2-2,2 град, с частотой вращения

5-9,5 об./мин, что обеспечивает

перемешивание и перемещение шихты от загрузочного конца к разгрузочному.

В барабане-окомкователе на пересыпающуюся шихту подают воду для

образования гранулированной структуры шихты. Вода обеспечивает сцепление

тонкодисперсных минеральных частиц с образованием при перекатывании шихты

гранулированной структуры полидисперсного состава. Капиллярные силы удерживают

образовавшиеся комочки шихты от разрушения. Оптимальная влажность окомкованной

шихты зависит от удельной поверхности шихтовых материалов и свойств поверхности

частиц компонентов шихты. Для различного состава шихт оптимальная влажность

может изменяться от 5,5 % до 9,5 %. Чем лучше окомкована шихта, тем выше

газопроницаемость слоя шихты после ее укладки на паллеты агломашины, тем лучше

идет спекание агломерата методом просасывания. На газопроницаемость слоя шихты

при спекании агломерата оказывает влияние температура шихты, так как при

температуре шихты 50-65 °C при просасывании газов в процессе спекания уменьшается

явление конденсации влаги в нижележащих слоях, что устраняет разрушение гранул при

их переувлажнении. Подогрев шихты осуществляется различными приемами:

- вводом горячего возврата на стадии первичного смешивания;

- подачей пара в барабан-окомкователь;

- факелом при сжигании газа.

Таким образом, на первой стадии смешивания получают более однородный

химический состав шихты в отдельных разовых пробах шихты, а на второй - получают

окомкованную (гранулированную) газопроницаемую шихту для спекания на аглоленте.

2.1.4 Спекание шихты на конвейерных машинах

Из барабана-окомкователя шихта поступает в загрузочное устройство, состоящее

из загрузочной воронки, барабанного питателя с шибером и загрузочного лотка. Для

равномерного распределения шихты применяют челноковый распределитель

(см. рисунок 2.9).

Рисунок 2.9 - Барабанный питатель с наклонным загрузочным лотком

Шихту укладывают на колосниковую решетку паллет конвейерной ленточной

агломерационной машины. На колосниковую решетку сначала укладывают защитную

постель фракции 8-15 мм толщиной слоя 30-50 мм. Это предотвращает припекание

пирога готового агломерата к колосникам, уменьшает разгар колосников с увеличением

живого сечения колосниковой решетки, а также уменьшает просыпание и вынос мелких

частиц шихты.

Постель выделяют из готового агломерата. На аглофабриках, где нет выделения

постели, защитный слой создают из наиболее крупных комочков шихты за счет

естественной сегрегации при поступлении шихты из барабанного питателя на

наклонный загрузочный лоток. Загрузочный лоток регулирует высоту слоя по ширине

аглоленты. Высота слоя спекаемой шихты может быть от 200 до 650 мм.

На рисунке 2.10 представлена схема агломерационной машины.

ПРОИЗВОДСТВО ЧУГУНА, СТАЛИ И ФЕРРОСПЛАВОВ (ИТС 26-2022) - часть 1