Бурое будущее украинской металлургии

Украинские металлурги ищут новые пути повышения собственной рентабельности и эффективности производства. Параллельно с повышением производительности разрабатываются новые способы экономии сырья и ресурсов, при этом использование дешевых источников энергии в металлургическом производстве превосходит по своей актуальности все другие проблемы металлургов. В Украине многие доменные производства ориентированы на потребление импортного природного газа и кокса, зависимость от которых металлурги успешно снижают, осваивая технологи ПУТ (пылеугольного топлива). В качестве возможного сырья для ПУТ можно использовать бурый уголь, запасы которого в Украине очень значительные. Каковы же реальные перспективы использования данного вида топлива?

Сегодня на получение тонны металла в среднем приходится расходовать около 0,4 тонны кокса. Поскольку за последние десятилетия среднемировая стоимость кокса повысилась более чем в 5 раз, затратная доля кокса в себестоимости готового металла подпрыгнула до 25 %. Подобный процесс происходит в Украине и с импортным природным газом, непрерывное возрастание цен на него также подталкивает себестоимость стальной продукции вверх.

Максимально решить данную проблему позволяет не просто прямая экономия дорогостоящих кокса и газа, но и их частичное замещение более дешевыми энергоносителями. Именно по этой причине отечественные сталевары начали массово переходить на технологию ПУТ. В настоящее время технология освоена на «Донецкстали», «Алчевском МК» и «Запорожстали», завершается монтаж оборудования для ПУТ на «ММК им. Ильича». Аналогичные программы разработаны и уже внедряются на «Арселор Миттал Кривой Рог», «Азовстали», «Енакиевском МК».

К числу двух основных преимуществ данной технологии можно отнести:

• Снижение потребления природного газа
  Переход на технологию ПУТ позволяет существенно сократить объемы потребляемого при плавке стали газа (на сегодняшний день они составляют в Украине 9 млрд м³). Повсеместное применение ПУТ позволит отечественным металлургам сократить текущее потребление газа примерно на 3 млрд м³.
• Повышение конкурентоспособности металла за счет снижения его себестоимости
  Использование более доступного и дешевого энергетического угля существенно снижает себестоимость производства, позволяя сделать производство металла менее зависимым от рисковых факторов (к примеру, от дефицитности кокса на внутреннем рынке).

Конечно, технологии ПУТ присущи и определенные недостатки. Прежде всего, это потребность в дополнительных инвестициях. Также переход на технологию ПУТ требует достаточно точных расчетов по оптимальному изменению состава шихты. Кроме этого, существует еще ряд сложностей, связанных с технологичными особенностями выплавки чугуна и стали. Впрочем, все эти проблемы отнюдь не перевешивают преимуществ новой технологии. Несмотря на вышеупомянутые негативные моменты, массовый переход отечественных комбинатов на технологию ПУТ — это свершившийся факт.

Основным сырьем для ПУТ служит энергетический уголь, который уже в скором будущем может быть успешно заменен на еще более «бюджетный» вариант. Последние технологические разработки показывают, что достойную конкуренцию коксу и энергетическому углю в процессе прямого восстановления железа может составить бурый уголь. Вернее, кокс, который получается из бурого угля при его технологической обработке. По сравнению с традиционными коксующимися углями буроугольные брикеты обладают целым рядом преимуществ:

• по химическому составу буроугольный кокс не уступает традиционным коксующимся углям, а значит, действительно может выступать в качестве достойной альтернативы;
• буроугольный кокс обладает более высокой реакционной способностью (т. е. свойством активизировать химические процессы); у него она примерно в 20 раз выше, чем у кокса, это существенно ускоряет процесс восстановления железа из руды;
• коксовый газ, полученный при обработке бурого угля, может использоваться в других целях, например, как технологическое топливо для вдувания в те же доменные печи;
• буроугольному коксу присуща хорошая стойкость к самовозгоранию, т. е. его можно транспортировать на большие расстояния;
• на большинстве месторождений бурый уголь можно добывать открытым способом, что существенно снижает его себестоимость; качество коксующихся углей в Украине по мере увеличения их добычи и истощения существующих запасов ухудшается из года в год; в то же время разведанные запасы бурого угля в Украине составляют порядка 6–8 млрд тонн, что делает потенциально возможным полное замещение коксующихся углей отечественным коксом из бурого угля;
• при использовании современных технологий производство кокса из бурого угля высвобождает значительное количество тепловой энергии, которая может быть успешно использована для попутного производства электроэнергии, обогрева помещений и т. д.

К наиболее заметным недостаткам кокса из бурого угля можно отнести невысокий размер фракции (из него крайне сложно получить кусковой кокс). Поэтому как минимум ближайшие десять лет (пока не будут отработаны и внедрены более совершенные технологии) буроугольное топливо будет успешно использоваться в металлургии только в технологии ПУТ. В этом плане весьма интересными выглядят последние разработки «Криворожской высшей металлургической школы», которая исследовала и внедрила технологии по синтезу:

• ферросплавно-топливных брикетов для сталеплавильного процесса;
• топливных брикетов (содержащих железо) для доменной плавки;
• топливных добавок в шихту (для замены части кокса бурым углем определенной фракции);
• антисмерзающихся компонентов на основе подготовленных фракций бурого угля.

Существенное внимание разработке новых технологий по применению бурого угля уделяют и российские специалисты. В частности, на рынке РФ уже готова для массового применения технология «Термококс», по мнению ряда экспертов являющаяся революционной. Она позволяет перерабатывать энергетические угли различных марок (бурые, длиннопламенные, газовые) с возможностью выхода продукта с заданными свойствами. При этом (в отличие от технологии получения обычного кокса) экологический ущерб является минимальным. Наиболее интересным продуктом, который получают по технологии «Термококс», является так называемый среднетемпературный кокс. Хотя он не является абсолютной альтернативой классическому коксу, область его применения является достаточно большой, что уже сегодня обуславливает высокий спрос на него.

В Украине в докризисный период большинство буроугольных месторождений были законсервированы, а промышленная добыча угля на них прекратилась. Но в 2012 году интерес к буроугольным месторождениям значительно возрос (вполне возможно, что мы в очередной раз стали свидетелями скрытой приватизации перспективных предприятий, когда предприятие намеренно доводится до тяжелого финансового состояния, после чего продается нужному собственнику).

Интерес многих энергетических компаний к месторождениям бурого угля косвенно доказывает перспективность и экономическую целесообразность его добычи, тем более что на фоне массового внедрения технологии ПУТ в металлургии бурый уголь и продукты его переработки уже в самом ближайшем будущем будут пользоваться повышенным спросом со стороны отечественного металлургического сектора.

Дмитрий Ткалич