Современная сырьевая база для коксования, ее структура и требования к качеству кокса

В краткосрочной перспективе ситуация в отечественной коксовой промышленности такова: металлурги наметили произвести в 2010 году 27,8 млн т чугуна. Расход кокса при этом будет очень высоким, так как дорожающий с каждым годом природный газ будет вдуваться в домны в очень ограниченном количестве из-за его высокой цены. Прогнозный расход кокса в 2010 году – 584 кг на тонну чугуна. Исходя из этих цифр, металлургов следует обеспечить коксом в объеме16,2 млн т. В Украине достаточно мощностей для производства такого количества кокса, но для этого требуется 25,9 млн т угольного концентрата. Украинский Минуглепром обещает дать не более 17,2 млн т, поэтому в 2010 году предстоит завезти из-за рубежа 8,7 млн т коксующегося угля. Согласно планам металлургических компаний, примерно 5 млн т угольного концентрата будет ввезено в Украину из России (в основном это будут поставки российской группы «ЕВРАЗ» на ее украинские коксохимы), очень небольшое количество со своих казахских предприятий в Караганде завезет на ОАО «АрселорМиттал Кривой Рог» холдинг «ArcelorMittal», около 3 млн т продукции импортируют из США и Канады «Метинвест» и «ИСД». Таким образом, структура поставок углей по отношению к 2009 году остается неизменной.

Доставка коксующихся углей морем – долгосрочная перспектива для украинской металлургии. От нее никуда не деться, поэтому собственникам металлургических компаний следует серьезно задуматься, как удешевить логистику. Снизить транспортные расходы может доставка угля большегрузными судами прямо к берегам Украины. Для этого нужно создавать глубоководные порты, коими страна не располагает в достаточном количестве. Сейчас этот вопрос находится на многих уровнях согласования.Идут трудные переговоры с местными органами власти и экологами, так как ближайшие к реализации проекты будут располагаться вблизи курортных зон. Один такой порт собираются создавать в Южном под Одессой, другой – в Крыму возле Севастополя.

Для современной металлургии, как одной из больших энергопотребляющих отраслей, всегда будет актуальным вопрос сокращения расхода топлива на выплавку тонны чугуна. В себестоимости проката на первый передел приходится львиная доля затрат, поэтому любые меры по их сокращению наиболее эффективно формируют экономику всего предприятия.

Учитывая планы наращивания доменного производства в долгосрочной перспективе, отечественным металлургам следует уже сейчас задуматься над решением проблемы ресурсосбережения. Министерство промышленной политики сделало прогноз о возможностях увеличения производства кокса под перспективу роста выпуска чугуна в 2015 году. В условиях, когда металлургические предприятия сократили потребность в природном газе при выплавке чугуна, была произведена его замена коксом.  Но в силу того, что разница в цене тысячи кубометров природного газа и одной тонны кокса незначительна, такая замена не привела к улучшению экономических показателей. В условиях существующего жесткого баланса потребления и предложения коксующихся углей проблема эффективности остается нерешенной. Последнее вынуждает металлургов идти на поиск и внедрение уже коксозамещающих технологий.

Ассоциация «Укркокс» сделала расчеты, которые показали, что в 2015 году, когда вырастет выплавка чугуна, можно оставить производство кокса на уровне 2009 года – если при этом увеличить использование пылеугольного топлива в доменном процессе. Но проблема заключается в том, что для технологии пылеугольного топлива требуется использовать совсем другой кокс, для изготовления которого, соответственно, нужен другой уголь.

Тут в стране и должна кардинально измениться пропорция использования топлива, в основе которого лежит уголь. Если в 2009 году в стране было произведено 1,4 млн т кокса под технологию ПУТ и 12,6 млн т кокса (который шел в не использовавшие пылеугольное топливо доменные печи), то в 2015 году картина изменится: нужно будет 6,1 млн т кокса для технологии ПУТ и9,5 млн т кокса для тех печей, на которых эта технология не будет применяться. Подобное перераспределение топлива повлечет за собой рост потребности в импорте угля, так как угли Донбасса не могут в достаточном количестве обеспечить кокс, необходимый для технологии ПУТ (тут нужен кокс с высокой горячей прочностью и низкой реакционной способностью). На Донбассе есть только несколько шахт, из угля которых можно произвести кокс для ПУТ. Это шахты «Красноармейская-Западная», им. Скочинского и «Южно-Донбасская-3». Из сырья, добытого на этих угольных предприятиях, можно изготовить не более 2,5-2,8 млн т кокса необходимого качества.

Возникает вопрос: а что делать с украинским углем? Ответ прост:тот уголь, который нельзя применить в производстве кокса, участвующего в технологии ПУТ, можно использовать для производства непосредственно пылеугольного топлива. Самое экономически выгодное сегодня соотношение – это 200 кг пылеугольного топлива и 350 кг кокса на тонну чугуна.

В таблице 1 представлены планы металлургических предприятий Украины относительно перехода на технологию вдувания пылеугольного топлива. Согласно этим планам, в 2020 году с применением ПУТ будет выплавляться 24,7 млн т чугуна на мощностях 22,3 млн т. С учетом расхода 150 кг ПУТ на 1 тонну чугуна потребуется 3,7 млн т ПУТ. Чтобы обеспечить доменный процесс с применением ПУТ, понадобится 24 млн т угольных концентратов.

В таблице 2 рассчитана динамика ожидаемой потребности отечественного доменного производства до 2020 года при условии широкого применения вдувания пылеугольного топлива.

Табл. 2. Ожидаемая потребность в ПУТ и коксе в доменном производстве Украины

Анализ результатов внедрения технологии вдувания ПУТ показывает,что, несмотря на рост выплавки чугуна, объем потребления кокса в 2020 году остается таким же, как и в 2009 году, а именно – на уровне 14 млн т.

В ближайшие 50 лет никто и ничто не сможет заменить в крупном металлургическом производстве топливо, в основе которого лежит уголь.Сколько будет существовать доменный процесс, столько будет существовать и коксохимия. Радикальных изменений технологий тут не будет, поэтому сейчас следует озаботиться исключительно вопросами снижения расхода топлива на единицу металлопродукции. Как сделать это рационально в доменном процессе, описано выше.

А. Г. Старовойт,
генеральный директор УНПА «Укркокс»,
д.т.н., профессор