Файл: Сырьевая база и подготовка материалов к металлургическому переделу.doc

Основные направления развития доменного производства Украины сводятся к следующему:

– повышение качества железорудного сырья и кокса;

– своевременное и качественное проведение плановых капитальных ремонтов доменных печей;

– модернизация и техническое перевооружение действующих доменных печей при проведении очередных капитальных ремонтов (в ряде случаев с увеличением их полезного объема;

– совершенствование технологии доменной плавки, в том числе за счет внедрения в промышленном масштабе доменной плавки с вдуванием пылеугольного топлива;

– реконструкция и ремонт действующих их воздухонагревателей;

– установка современных загрузочных устройств и повышение технического уровня оборудования доменных печей и их сооружений;

– снижение энергоемкости доменного производства;

– утилизация энергии давления колошникового газа и тепла отходящих дымовых газов воздухонагревателей;

– обеспечение высокой степени механизации трудоемких операций;

– повышение уровня автоматизации производственных процессов;

– обеспечение санитарных условий и защиты окружающей среды.

1.6.3 Состояние металлургического производства на Украине

Последние десятилетия ХХ века отмечены соперничеством традиционной схемы металлургии «доменная печь - сталеплавильный агрегат и внедоменным получением металла». Во всемирном масштабе развития металлургии пока что доминирует традиционная схема.

Производство чугуна в мире поддерживается на уровне 520- 540 млн. т/год, в том числе в Японии до 85, Западной Европе до 90, США – 40 млн.т/год. Мировое производство руды составляет 900-980, окатышей до 240 млн.т/год. Развитие металлургии в развивающихся странах также идет по традиционной схеме. Поэтому прогноз многих специалистов на производство металла в ХХІ веке базируется именно на этих факторах. Около 70 % металла будет производиться (во сяком случае особенно в первой половине ХХІ века) на базе доменного производства, остальные 30 % – прогнозируется производить новыми нетрадиционными способами. Эта цифра скорее всего будет существенно скорректирована в сторону уменьшения. Дело в том, что в промышленно развитых и развивающихся странах продолжают строить доменные печи объемом до 5000 м³. Практически каждый капитальный ремонт доменных печей как у нас, а особенно за рубежом, используют для увеличения их объема. Объем современных доменных печей стабилизируется на уровне 3000-5000 м

---

³. Дальнейшего увеличения объема доменных печей не ожидается по целому ряду технологических и технических причин.

Необходимо отметить, что развитие черной металлургии в мире шло по пути совершенствования традиционных технологий подготовки сырья, получения чугуна, стали эволюционно. Революционных решений за последние 10-20 лет не было и не предвидится они и в дальнейшем.

Производство сырья, чугуна и стали стабилизировалась практически во всех странах, имеющих черную металлургию.

Достаточно устойчивым в этот период оказался рынок топлива, сырья и черных металлов. Цены на руды и окатыши оставались на уровне 20-40 долл./т, на кокс – 80-130 долл./т. Такое состояние рынка сохранится и в дальнейшем.

Несмотря на развитие производства изделий и оборудования из цветных сплавов и керамики потребность в черных металлах в ближайшие десятилетия вряд ли уменьшится. Их цена на рынке будет определяться спросом и в первую очередь себестоимостью, что в свою очередь зависит от способов производства металла. С этой тоски зрения традиционная двухступенчатая схема производства стали останется доминирующей при соответствующем совершенствовании технологии на всех этапах металлургического производства, уменьшения энергозатрат и снижения расхода кокса.

Каковы тенденции в процессах окускования железорудных материалов.

Верхнее ограничение степени обогащения железных руд – 66- 67 % железа в концентрате. Дальнейшее увеличение железа приведет к снижению прочностных свойств окускованного сырья.

В мировой практике подготовки сырья наблюдается тенденция к постепенному увеличению доли окатышей в доменной шихте. Эта тенденция будет в дальнейшем усиливаться, хотя перевод доменной плавки только на переработку окатышей маловероятен. Скорее всего соотношение агломерат-окатыши установится на уровне 50 на 50.

Каковы же перспективы развития агломерационного производства в Украине. Так уже сложилось, что все агломерационные фабрики построены до 1970-1975 гг. и оборудованы несовершенными технически устаревшими агломашинами. Агломерационные фабрики являются основным источником вредных выбросов и существенного загрязнения промышленных городов Востока и центра Украины.

Поэтому с этой точки зрения целесообразно возвратиться к проекту районных аглофабрик Донбасса и Приднепровья, заменив все устаревшие аглофабрик Алчевска, Енакиево, Мариуполя, Кривого Рога, Запорожья, Днепродзержинска двумя мощными аглофабриками, оснащенными агломашинами 600-650 м

---

². При отработке технологии производства агломерата как на этих фабриках, так и на действующих, необходимо использовать последние достижения мировой и отечественной агломерационной науки в первую очередь спекание в слое высотой 600-700 мм, стабилизацию крупности и прочности агломерата с дальнейшим рассевом на узкие классы. Готовый агломерат должен содержать мелочи (5-0, мм) не более 5-6 %. Перспективным технологическим приемом, который уже широко используется за рубежом, является рециркуляция горячих агломерационных газов последних вакуумкамер. Организация усреднения материалов в условиях современного состояния агломерационного производства является наиболее узким местом технологии. По нашему мнению при строительстве новых агломерационных фабрик необходимо предусмотреть и мощные накопительно-усреднительные склады. В существующих условиях необходимо строительство одного – двух усреднительно-накопительных складов, которые бы обеспечивали сырьем работающие аглофабрики. Их можно расположить или на промышленной площадке аглофабрики ММК или в районе какого-либо ГОКа.

Развитие производства окатышей скорее всего пойдет по пути увеличения их основности. Так, уже сейчас доля офлюсованных окатышей в Канаде достигла уровня 80 %, в США – 30 % от всех производимых в этих странах окатышей.

В Украине производство офлюсованных окатышей усложняется наличием в концентратах SiO₂ на уровне 8-12 %. Увеличение степени обогащения руд, с соответствующим снижением доли SiO₂ позволит успешно решить эту проблему.

В связи с отсутствием в Украине качественных бентонитов возникает вопрос о замене бентонита другими видами связующего. Одним из наиболее эффективных заменителей бентонита являются различные органические добавки (в частности, КМЦ, крахмал и др.). Нельзя сбрасывать со счетов использование вместо бентонита вскрышных руд, активированных различными добавками.

1.6.4 Краткая информация о видах производства как составляющих металлургии в Украине

ПРОИЗВОДСТВО АГЛОМЕРАТА И ОКАТЫШЕЙ

В Украине работает 12 аглофабрик с 62 агломашинами со средней площадью спекания ОКОЛО 80,3 м². Агломашины с наибольшей площадью спекания (135 м²) работают на Ново-Криворожском металлургическом комбинате. В то же время за рубежом во Франции, Германии, Японии работают агломашины с площадью спекания от 400 до 600 м².

Удельная производительность агломашин Украины – 1.28- 1,35 т/м

---

² час. Содержание железа в агломерате колеблется от 52 до 57 %, основность – 1,2-1,7. Количество мелочи0-5 мм в агломерате колеблется от 1,4 до 20 % в среднем составляя примерно 10-12 %. Средний возраст агломашин 40 и более лет. За последние 30 лет на Украине не построено ни одной современной агломаштны. Только в 2007 г. принято решение о строительстве на Алчевском металлургическом комбинате (АМК) новой агломерационной фабрики, в состав которой войдет комплекс современных усреднительных складов и 3 агломашины с площадью спекания около 400 м² каждая.

В 2007 г в Украине произведено около 20 млн.т окатышей. Фабрики по производству окатышей были построены в 70-е годы ХХ столетия.

Так в 1967 г введена в эксплуатацию окомковательная фабрика ЦГОКа проектной проитзводительностью 15 млн т окатышей в год , состоящая из 8 обжиговых машин площадью по 108 м² (254 м). В 1972 г была введена в эксплуатацию окомковательная фабрика на СевГОКе. Фабрика состоит из трех цехов по две обжиговых машины в каждом. Площадь машин 306 м² (3102 м), 280 м² (3,580 м) и 552 м² (4138 м).

Мощная окомковательная фабрика построена на Полтавском ГОКе (г. Комсомольск). На фабрике установлены 4 технологические линии по производству окатышей на агрегате «Решетка – трубчатая печь».

Доменное производство

Мировое производство чугуна за 2007 г составило 939,9 млн.т, что на 7,8 % выше уровня 2006 г (/871,745 млн.т). В декабре 2007 г. производство чугуна в мире выросло до 79,943 млн.т, что на 4,9 % выше уровня декабря 2006 г.

10 крупнейших производителей чугуна в мире 2007 г выглядит следующим образом: Китай (466,3 млн.т), Япония (86,7 млн.т), Россия (51,1 млн.т), США (35,7млн.т), Украина (35,6 млн.т), Бразилия (35,5 млн.т), Германия (31 млн.т), Южная Корея (29,1 млн.т), Индия (28,8 млн.т), Франция (12,4 млн.т).

Уровень доменного производства в Украине более современный, чем агломерационного. Полезный объем печей колеблется от 1033 до 5000 м³. В настоящее время на Украине в эксплуатации 45 доменных печей. Из них 25 в Донбассе. На АМК строится новая доменная печь объемом 4400 м³.

В доменных печах выплавляется 99 % передельного чугуна, 0,24 % ферромарганца. Интенсивность плавки составляет 1,56 т/м³ или КИПО (коэффициент использования полезного объема печи) – 0,52; расход кокса находится в пределах 466-625 кг/т чугуна, природного газа от 77 до 124 м³/т. Основность шлака составляет 1,19-1,27, количество кремния в чугуне 0,63-1,04 %, серы – 0,020-0,038 %.

Сталеплавильное производство

Мировое производство стали в 2007 году по 64 странам увеличилось на 7,8 % и достигло 1,344 млрд.т, сообщает International Iron and Steel Institute (IISI). В истории стальной промышленности это уже пятый год подряд, когда мировое производство стали растет с приростом в 7 %. В целом уровень производства стали остается высоким, хотя в 2007 году завфиксирован некоторый спад практически во всех регионах мира, включая Китай, страны Евросоюза, СН и США.

---

В Российской федерации годовое производство стали выросло на 2 %. Страны ЕС увеличили производство стали в 2007 году на 1,7 % по сравнению с 2006 годом. Производство стальной продукции в США продемонтсрировало снижение на 1,4 % до 97,2 млн.т.

В 2007 году тремя крупнейшими сталепроизводителями в мире стали Китай (489 млн.т), Япония (120,2 млн.т) и США (97,2 млн.т). Выплавка стали в Украине в 2007 году увеличилась по сравнению с 2006 годом на 4,7 % - до 42,83 млн.т.

В Украине сталь выплавляется в 13 цехах, оборудованных мартеновскими печами и конверторами. В настоящее время в эксплуатации находятся 18 конвертеров с садкой от 160 до 350 т и 39 мартеновских печей и агрегатов с садкой от 230 до 650 т. В том числе 5 двухванных агрегатов. На агрегатах единичной мощности более 300 т производится свыше 90 % мартеновской стали.

Таким образом, мартеновский процесс все еще имеет существенную долю в производстве стали – около 40 %, (конвертерный – 50-55% и электродуговой – около 3 % (1,3 млн.т)).

---