Угольный коктейль
Украинские ученые знают, как сократить потребление импортного голубого топлива в доменном производстве на 3 млрд кубометров. Их технология позволяет выплавлять чугун без использования природного газа.
Украина стала первой страной в Европе, применившей технологию вдувания пылеугольного топлива (ПУТ), позволяющую радикально снизить затраты в металлургическом производстве. С того момента прошло свыше 50 лет, в течение которых в ЕС заработало более 130 печей на пылеугольном топливе. А энергоемкость украинской металлургии по-прежнему высока, на 70% превышая показатель ЕС. Но группа украинских ученых и металлургов решили все изменить.
Вдуть топливо
Первая установка вдувания пылеугольного топлива заработала на заводе "Донецксталь" в 1960-х. Но долгое время она вызывала большой интерес разве что у ученых: из-за дешевизны природного газа прогрессивная технология в Cоветском Cоюзе "не пошла". Чего не скажешь о других странах. К примеру, последние два десятилетия установки вдувания ПУТ монтировали на большинстве модернизируемых и новых доменных печах по всему миру. Технология позволяет полностью отказаться от использования природного газа при производстве чугуна, существенно снижая его себестоимость , так что интерес к ней со стороны бизнеса вполне понятен.
Когда вследствие роста цен на топливо "газовый" вопрос стал актуален и для украинских металлургов, они начали искать альтернативу. Еще в 2002-м реконструировали установку ПУТ на "Донецкстали". Затем группа ученых, коксохимиков, металлургов, доменщиков, угольщиков из Харькова, Донецка, Днепропетровска, Макеевки и Енакиево решили усовершенствовать технологию. Работа заняла несколько лет, но результат того стоил.
"Расход кокса может быть снижен с 530 кг на 1 т чугуна до 380-390 кг/т, а пылеугольного топлива нужно около 200 кг/т. И при этом природный газ исключается полностью, — констатирует Анатолий Старовойт, один из разработчиков технологии, генеральный директор объединения коксохимических предприятий "Укркокс". — Внедрение технологии в масштабах всей страны позволит отказаться от потребления порядка 3 млрд куб. м природного газа в год".
Использование установок вдувания ПУТ на ПрАО "Донецксталь" — металлургический завод" и ПАО "Енакиевский металлургический завод" позволило получить в 2011 г. экономический эффект на сумму более 150 млн грн.
Замена импортного
У новшества есть свои подводные камни — оно требует использования качественного кокса, который можно произвести из коксующегося угля с содержанием серы менее 1%. При полномасштабном переходе украинских металлургов на ПУТ годовая потребность в таком коксе составит около 15 млн тонн. В большей части добываемого в Украине коксующего угля содержание серы повышенное, так что отечественный углепром сможет обеспечить только половину этих нужд. В итоге уйдя от газовой зависимости, металлурги могут попасть в зависимость от угольных импортеров, которые сегодня закрывают около 40% потребностей этого сегмента промышленности.
Чтобы минимизировать риски, ученые долгое время трудились над подбором оптимального состава угольной шихты, в составе которой будет максимально использоваться украинский уголь. В итоге создали новый вид топлива — кокс "Премиум", который сами разработчики определяют как энергетический коктейль из различных видов угля. Главное отличие новой марки кокса в том, что она содержит 60% украинского угля и только 40% — импортного.
Результаты своих исследований ученые свели воедино в работе "Ресурсосберегающие технологии в металлургическом производстве на основе использования украинского угля". По ее теме был введен новый госстандарт Украины, получено 25 украинских и зарубежных патентов. На данный момент работа претендует на получение Государственной премии в отрасли науки и техники.
Установка по вдуванию ПУТ стоит около $150 млн и окупается за два года. На заводе "Запорожсталь" после успешного внедрения технологии полностью отказались от использования природного газа в доменном производстве, а расход металлургического кокса при выплавке 1 тонны чугуна снизился на 119 кг. Применение установки ежемесячно дает от 100 до 120 млн грн. экономии.
Успех коллег уже заставил многие комбинаты последовать их примеру. В следующем году, по словам Анатолия Старовойта, в Украине планируется выплавить 30 млн т чугуна, и уже около 40% из них (13,5 млн т) будет выплавляться с применением нового метода.
Внедрением технологии уже заняты ММК им. Ильича, "АрселорМиттал Кривой Рог", "Азовсталь" и Енакиевский металлургический завод. Технология должна пойти с размахом — планируется, что к 2020 г. с применением ВПТ будет выплавляться 20,3 млн т. Растущая цена газа станет весомым стимулом — только с начала этого года она повысилась более чем наполовину и наверняка продолжит расти.
Так что новая технология способна существенно поддержать экономику страны. По расчетам специалистов Института экономики промышленности НАН Украины, экономический эффект от внедрения технологии на всех ведущих металлургических предприятиях Украины составляет 4,28 млрд грн.
МНЕНИЕ. Василий Харахулах, генеральный директор объединения предприятий "Металлургпром"
— Работа украинских ученых "Ресурсосберегающие технологии в металлургическом производстве на основе использования украинского угля" — это безусловная перспектива для украинских металлургов. Ее применение ведет к уменьшению затрат и позволяет снизить зависимость от внешних поставок энергоресурсов (хотя уголь мы по-прежнему будем ввозить, поскольку в Украине необходимого количества качественных углей нет). Не менее важен и экологический эффект: вследствие применения ПУТ объемы выбросов из доменного агрегата существенно уменьшаются.
Ученым удалось создать кокс "Премиум", который близок к международным мировым стандартам. Для него избирательно подбирали марки кокса и в итоге получили кокс высокого качества, который подходит для доменного производства.
МНЕНИЕ. Александр Подкорытов, генеральный директор ПАО "Енакиевский металлургический завод"
— Конструкционные особенности доменных печей ЕМЗ позволяют нам перейти на пылевидный уголь, отказавшись от природного газа и частично экономить кокс. Завершение строительства установки пылеугольного вдувания запланировано на начало 2014 года. Мощность оборудования комплекса ПУТ на ЕМЗ рассчитана на объем вдувания пылевидного угля в размере 180 кг/т чугуна и составит 590 тыс. тонн в год, внедрение современной технологии пылеугольного вдувания позволит полностью отказаться от применения газа. Использование ПУТ позволит ЕМЗ при выплавке 1 тонны чугуна сократить расход кокса на 83,7 кг и сэкономить около $6,5 млн.
