Перспективы получения кокса высокого качества в условиях современной сырьевой базы

Повышение требований к качеству кокса – одно из актуальных направлений повышения эффективности металлургии в целом, а, самое главное, решается задача снижения дефицита угольных концентратов для коксования. Особенно это важно, когда наблюдается постоянное снижение добычи коксующихся углей в Украин...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Published in:Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии
Date:2008
Main Author: Старовойт, А.Г.
Format: Article
Language:Russian
Published: Інститут чорної металургії ім. З.І. Некрасова НАН України 2008
Subjects:
Online Access:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/22244
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Cite this:Перспективы получения кокса высокого качества в условиях современной сырьевой базы / А.Г. Старовойт // Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии: Сб. научн. тр. — Дніпропетровськ.: ІЧМ НАН України, 2008. — Вип. 16. — С. 37-44. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
_version_ 1860021451656003584
author Старовойт, А.Г.
author_facet Старовойт, А.Г.
citation_txt Перспективы получения кокса высокого качества в условиях современной сырьевой базы / А.Г. Старовойт // Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии: Сб. научн. тр. — Дніпропетровськ.: ІЧМ НАН України, 2008. — Вип. 16. — С. 37-44. — рос.
collection DSpace DC
container_title Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии
description Повышение требований к качеству кокса – одно из актуальных направлений повышения эффективности металлургии в целом, а, самое главное, решается задача снижения дефицита угольных концентратов для коксования. Особенно это важно, когда наблюдается постоянное снижение добычи коксующихся углей в Украине.
first_indexed 2025-12-07T16:48:06Z
format Article
fulltext 37 УДК 669.162.2:669.162.16.004.12 А.Г.Старовойт ПЕРСПЕКТИВЫ ПОЛУЧЕНИЯ КОКСА ВЫСОКОГО КАЧЕСТВА В УСЛОВИЯХ СОВРЕМЕННОЙ СЫРЬЕВОЙ БАЗЫ Национальная металлургическая академия Украины Повышение требований к качеству кокса – одно из актуальных направлений повыше- ния эффективности металлургии в целом, а, самое главное, решается задача снижения дефи- цита угольных концентратов для коксования. Особенно это важно, когда наблюдается по- стоянное снижение добычи коксующихся углей в Украине. Современная технология производства чугуна проходит новый этап своего развития. Данный период характеризуется повышенными требова- ниями к качеству выплавляемого чугуна с одновременной ломкой пред- ставлений об использовании энергетических ресурсов. Необходимо пол- ностью избавиться от иллюзий возможного получения дешевых энергоре- сурсов и усиленно вести поиск новых технических и технологических решений, позволяющих существенно снизить их удельные расходы на единицу продукции. По прогнозам металлургов производство чугуна в 2008 году ожидает- ся 38,3 млн.т, для этого необходимо произвести кокса валового 6% влаж- ности 22,8 млн.т, а кокса металлургического 19,6 млн.т. Таблица 1. Ожидаемая потребность в коксе на 2008 год, тыс.тонн № пп Предприятия Норма расхода сух.кокса, кг/т чугуна Производ- ство чугу- на, тыс.т Потреб- ность кокса по норме, тыс.т 1 Макеевский 535 1612 862 2 Енакиевский 542 2749 1490 3 «Азовсталь» 532 5075 2700 4 Донецкий метзавод 457 1335 610 5 Краматорский 630 245 154 6 им.Ильича 535 5746 3074 7 Алчевский 481 5143 2474 8 «Миттал Стил» 480 7500 3600 9 им.Дзержинского 485 3850 1867 10 «Запорожсталь» 530 3527 1869 11 им.Петровского 611 1524 931 Итого 38301 19629 Решение данной задачи лежит также в плоскости повышения качества сырьевых ресурсов. Прежде всего – это повышение содержания железа в 38 рудном сырье, а также повышение качества кокса. Украинские коксохи- мические предприятия преимущественно работают на внутренний рынок и объем производства определяется потребностью кокса для отечествен- ной металлургии. Для такого производства кокса необходимо 31,17 млн.т угольных концентратов. Однако, предварительные ресурсы коксующихся углей Украины на 2008 год ожидаются 16,5 млн.т, поэтому необходимо завезти по импорту 14,7 млн.т коксующихся углей. Этот фактор оказывает наибольшее влияние на ожидаемые показатели 2008 года. Новые тенденции в развитии технологии производства чугуна, прежде всего внедрение процесса вдувания в доменные печи пылеугольного топ- лива, будут определять внутренний рынок кокса. Однако, объем произ- водства валового кокса в Украине на уровне 19-21 млн.т в год будет оста- ваться еще на протяжении многих лет. Из общего баланса потребления кокса данный объем не выпадет ни при каких обстоятельствах. Поэтому станет актуальным вопрос дифференцированного использования отечест- венного и импортного кокса. Необходимо пересмотреть идеологию при- менения различного по качеству кокса в доменных печах различного объ- ема, а также в зависимости от степени использования пылеугольного топ- лива. Используя в полной мере последний тезис, можно легко прогнозиро- вать тенденции рынка кокса и технико-экономические показатели мет- комбинатов. Планируемый объем выжига кокса должен обеспечивать по- требность в нем, прежде всего, доменного производства (90-95 %), а так- же машиностроения, содовой, пищевой (производство сахара) и других отраслей промышленности. Но если потребность в коксе неметаллургиче- ских производств фактически остается в течении последних нескольких лет постоянной, то потребность доменного производства постоянно меня- ется, а доля его реализации в доходах Украины от общей продажи экс- портной продукции достигает 40 %. В этой связи представляет определенный интерес анализ состояния угольной сырьевой базы коксования украинских предприятий как с точки зрения обеспеченности углями, так и изменения их качества и марочной структуры. Исходя из данного анализа, большое значение имеет также прогноз обеспечения сырьевой базы углями на ближайшую и отдаленную перспективу, что позволит правильно сориентировать предприятия в вопросах углеснабжения. Потребность неметаллургических производств в коксе оставалась практически постоянной и составляла 1,3-1,5 млн. тонн в год в то время как производство чугуна до 2004 года увеличивалось и, соответственно, возрастала потребность в доменном коксе. В 2005 году производство чу- гуна несколько снизилось, а в 2006 году выросло до уровня 33 млн. тонн (табл. 2). За этот же период объем поставок украинских коксующихся уг- лей снизился с 22,0 млн. тонн в 2000 году до 17,8 млн. тонн в 2007 году, а 39 их долевое участие в шихтах коксохимических заводов Украины снизи- лось с 84-85% до 63,0 %. Таблица 2. Выплавка чугуна и производство кокса (млн.т) за период 2000-2006 г.г. Показатели 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 Производство чугуна 25,7 26,4 27,6 29,5 31,1 30,8 32,9 35,6 38,3 Производство кокса валового 6% влажности 16,6 19,2 18,6 20,8 22,0 18,8 18,9 20,6 22,8 Производство металлургиче- ского кокса 14,3 16,7 16,1 17,9 18,9 16,2 16,5 17,6 19,6 Общая потребность Украины в углях на коксование на 2008 г. пред- ставлена в табл.3, а потребность в углях на коксование на 2008 г. для ме- таллургического комплекса – в табл.4. Табл.3. Общая потребность Украины в углях на коксование на 2008 г. (тыс.тн.) Потребность в коксе металлургическом (сухой вес): производство чугуна 38301 расход кокса доменного с.в. на 1 т. чугуна 0,512 кокс для металлургического комплекса 19629 литейный кокс 450 для содовых предприятий 200 для сахарных предприятий 350 для прочих предприятий 500 Всего 21129 Производство кокса валового 6 % влажности, исходя из потребности в коксе металлургическом 21129 : 0,915 : 0,940 24566 где 0,915 – коэффициент перевода вал. кокса с.в. в ме- таллургический где 0,940 - коэффициент перевода вал. кокса с.в. в кокс 6% влажности Потребность в угольных концентратах фактического веса 33553 в том числе по маркам: Г – 6375 Ж – 11274 К – 11509 ОС – 4395 Предварительные ресурсы коксующихся углей Украины на 2008 год в пересчете на концентраты: 40 Г – 2927 Ж – 6935 К – 7184 ОС – 413 17460 Необходимо завезти коксующихся углей по импорту: Г – 3448 Ж – 4339 К – 4324 ОС – 3982 16094 Ожидаемый импорт по заключенным контрактам на 2008 год 10169 Дефицит по коксующимся углям не обеспеченный кон- трактами 5925 Табл.4. Потребность в углях на коксование на 2008 г. для металлургиче- ского комплекса (тыс.тн.) Потребность в коксе металлургическом (сухой вес): производство чугуна 38301 кокс для металлургического комплекса 19629 расход кокса доменного с.в. на 1 т. чугуна 0,512 Всего 19629 Производство кокса валового 6 % влажности, ис- ходя из потребности в коксе металлургическом 19629 : 0,915 : 0,940 22822 где 0,915 – коэффициент перевода вал. кокса с.в. в металлургический где 0,940 - коэффициент перевода вал. кокса с.в. в кокс 6% влажности Потребность в угольных концентратах фактиче- ского веса 31171 в том числе по маркам: Г – 5923 Ж – 10473 К – 10692 ОС – 4083 Потребность в углях: рядовые, Г – 778 Ж – 1773 К – 2595 ОС – 462 5608 концентраты Г – 5437 Ж – 9365 К – 9070 ОС – 3794 27666 Объем поставок и качественная характеристика отечественных и им- портных углей за последние годы представлен в табл. 5. В таблице 6 при- ведено долевое участие углей разных стадий метаморфизма в сырьевой базе коксования заводов Украины. В последнее время, в связи с требованием металлургов по снижению реакционной способности и повышению послереакционной («горячей») прочности кокса, произошло существенное снижение потребления заво- дами газовых углей и, соответственно, увеличение спекающей основы шихты – углей марок Ж и К. 41 Та бл иц а 5. О бъ ем п ос та во к и ка че ст ве нн ая х ар ак те ри ст ик а от еч ес тв ен ны х и им по рт ны х уг ле й. У го ль (ш их та ) по ка за те ли 20 00 г . 20 01 г . 20 02 г . 20 03 г . 20 04 г . 20 05 г . 20 06 г . 20 07 г . У кр аи нс ки е уг ли % 84 ,9 85 ,3 87 ,2 77 ,2 73 ,3 72 ,9 68 ,4 63 ,0 мл н. т 22 ,0 23 ,0 22 ,1 22 ,2 22 ,1 18 ,9 19 ,3 17 ,8 W r , % 10 ,6 10 ,7 10 ,7 10 ,9 10 ,9 10 ,5 10 ,4 10 ,5 A d , % 8, 6 8, 5 8, 4 8, 4 8, 2 8, 2 8, 2 8, 2 Sd , % 2, 03 1, 94 1, 98 1, 92 1, 95 1, 84 1, 83 1, 89 V da f , % 31 ,8 32 ,0 31 ,9 31 ,9 31 ,2 32 ,9 31 ,7 30 ,9 y, м м 16 ,5 16 ,3 16 ,3 16 ,4 16 ,5 17 ,0 18 ,6 19 ,3 И мп ор тн ы е уг ли % 15 ,1 14 ,7 12 ,8 22 ,8 26 ,7 27 ,1 31 ,6 37 ,0 мл н. т 3, 9 3, 9 3, 3 6, 5 8, 1 7, 1 8, 5 10 ,5 W r , % 7, 3 7, 5 7, 5 6, 5 8, 5 8, 5 8, 5 9, 3 A d , % 9, 9 9, 9 10 ,1 8, 5 10 ,1 8, 9 9, 0 9, 1 Sd , % 0, 52 0, 51 0, 54 10 ,2 0, 53 0, 6 0, 56 0, 65 V da f , % 26 ,5 27 ,9 26 ,6 0, 50 30 ,8 30 ,1 31 ,4 29 ,8 y, м м 12 ,4 12 ,1 11 ,0 13 ,5 13 ,0 12 ,5 13 ,6 13 ,0 Ш их та мл н. т 25 ,9 26 ,3 25 ,4 28 ,7 30 ,2 25 ,9 27 ,8 28 ,3 W r , % 10 ,1 10 ,2 10 ,2 10 ,4 10 ,4 10 ,0 9, 8 10 ,0 A d , % 8, 8 8, 7 8, 6 8, 8 8, 7 8, 4 8, 5 8, 7 Sd , % 1, 8 1, 73 1, 79 1, 60 1, 57 1, 48 1, 40 1, 30 V da f , % 31 ,0 31 ,4 31 ,2 32 ,0 31 ,1 32 ,1 31 ,6 30 ,5 y, м м 15 ,9 15 ,7 15 ,6 15 ,7 15 ,6 15 ,8 16 ,9 17 ,0 42 Та бл иц а 6. Д ол ев ое у ча ст ие у гл ей р аз ны х ст ад ий м ет ам ор фи зм а в сы рь ев ой б аз е ко кс ов ан ия (% ). 20 00 г . 20 01 г . 20 02 г . 20 03 г . 20 04 г . 20 05 г . 20 06 г . 20 07 г . И мп ор т И мп ор т И мп ор т И мп ор т И мп ор т И мп ор т И мп ор т И мп ор т С та ди и ме та мо рф из - ма 1 Тр еб уе мо е до ле во е уч ас ти е в ш их те Украина Требуемый Факт Украина Требуемый Факт Украина Требуемый Факт Украина Требуемый Факт Украина Требуемый Факт Украина Требуемый Факт Украина Требуемый Факт Украина Требуемый Факт Н из ки е (Д Г, Г , Г Ж О , ГЖ ) 25 ,0 29 ,5 - 4, 2 30 ,4 - 3, 0 30 ,1 - 4, 1 26 ,1 - 11 ,2 22 ,0 3, 0 13 ,2 17 ,6 7, 4 10 ,4 1 3, 4 12 ,6 14 ,5 11 ,5 10 ,0 14 ,4 С ре дн ие (Ж , К Ж , К ) 60 ,0 50 ,1 9, 9 6, 0 50 ,2 9, 8 5, 6 52 ,6 9, 4 4, 0 48 ,3 11 ,7 4, 4 4, 4 11 ,9 4, 7 52 ,9 7, 1 5, 4 52 ,8 7, 2 4, 7 50 ,3 17 ,4 13 ,2 В ы со ки е (О С , К О , К С , К С Н ) 15 ,0 5, 3 9, 7 4, 9 4, 7 10 ,3 6, 1 4, 5 10 ,5 4, 7 2, 8 12 ,2 7, 2 3, 2 11 ,8 8, 8 2, 4 12 ,6 1 1, 3 2, 2 12 ,8 12 ,4 1, 2 13 ,6 12 ,9 1 О тн ес ен ие м ар ок у гл ей к с та ди ям м ет ам ор фи зм а пр ои зв ед ен о в со от ве тс тв ии с Д С ТУ 3 47 2- 96 и Г О С Т 25 54 3- 88 43 Отечественная угольная сырьевая база позволяет получить кокс с не- обходимыми показателями CRI и СRS в объеме 3,8-4,0 млн. т в год. Для получения такого кокса можно использовать угли только трех шахт Ук- раины: «Красноармейская Западная», шахта им.Скочинского и шахта «Южнодонбасская». Украинская часть шихты характеризуется высокой влажностью (10,5 %), несколько сниженной за последние годы зольностью (с 8,6 % до 8,2 %), а также несколько сниженной (с 2,03 % до 1,89 %) но достаточно вы- сокой сернистостью. Выход летучих веществ находится на уровне 31-32 % при желательном 28-29 %. Спекаемость украинских углей имеет доста- точно высокий уровень (16-19 мм), что свидетельствует об их высокой технологической ценности. Объем привлекаемых в сырьевую базу коксования Украины импорт- ных углей увеличился более чем в два раза и достиг в 2007 году 10,5 млн. тонн. При этом, рядовые российские угли поставлены в количестве 630 тыс. т, а концентраты - 10000 тыс.тонн. При существенно более низкой влаге, поставляемые российские угли имеют более высокую зольность (9 %). Анализ данных по выходу летучих веществ показывает, что если в 2000-2002 гг. больше привлекалось углей средних и высоких стадий метаморфизма с пониженной спекаемостью (11-12 мм.), то в дальнейшем произошло смещение в сторону более моло- дых марок (Г, ГЖО, ГЖ + Ж), что сразу повысило выход летучих веществ до уровня украинских углей при повышении спекаемость до 13 - 13,6 мм. Анализ данных показывает, что потребность в импорте газовых углей практически отсутствуют, а обозначенный дефицит в период 2004-2007 гг. является формальным, т.к. вполне может быть компенсирован украин- скими газовыми углями, отгружаемыми в настоящее время на энергетику. Таким образом, марочная структура импорта должна состоять из уг- лей средних (Ж, КЖ, К) и высоких (КО, КС, ОС) стадий метаморфизма примерно в равных соотношениях. Основным экспортером угля остается Россия, однако марочная струк- тура и качество поставляемых углей имеет тенденцию к ухудшению, т.к. лучшие ресурсы используются на отечественных предприятиях Россий- ской Федерации. Кроме того, в поставках будет увеличиваться доля углей открытой разработки, которые характеризуются большой петрогра- фической неоднородностью, непостоянством технологических характери- стик, прежде всего спекаемости. Наличие таких углей в шихтах украин- ских заводов в значительных объемах требует существенного изменения технологической схемы их подготовки, имея ввиду переход от схемы ДШ (дробление всех шихты) к схемам ДДК или ГДК (дифференцированное или групповое дробление компонентов). Импорт углей из дальнего зарубежья ограничен возможностью наших портов принимать суда большого тоннажа и обеспечивать нормативные сроки их разгрузки. В целом, импорт такого объема угля при наличии им- 44 порта кокса становится весьма проблематичным из-за транспортной со- ставляющей. Таким образом, вопрос качества кокса становится не узкоотраслевой задачей, а в значительной степени проблемой, решение которой возможно на межотраслевом уровне, а именно: необходима существенная пере- стройка в угольной промышленности; решение вопроса транспортной инфраструктуры; решение законодательных вопросов в сфере использо- вания невосполняемых природных ресурсов и экологии. Сведения об авторе: Старовойт Анатолий Григорьевич, докт.техн.наук, профессор, зав. кафедрой Национальная металлургическая академия Украины
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-22244
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn XXXX-0070
language Russian
last_indexed 2025-12-07T16:48:06Z
publishDate 2008
publisher Інститут чорної металургії ім. З.І. Некрасова НАН України
record_format dspace
spelling Старовойт, А.Г.
2011-06-20T22:02:32Z
2011-06-20T22:02:32Z
2008
Перспективы получения кокса высокого качества в условиях современной сырьевой базы / А.Г. Старовойт // Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии: Сб. научн. тр. — Дніпропетровськ.: ІЧМ НАН України, 2008. — Вип. 16. — С. 37-44. — рос.
XXXX-0070
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/22244
669.162.2:669.162.16.004.12
Повышение требований к качеству кокса – одно из актуальных направлений повышения эффективности металлургии в целом, а, самое главное, решается задача снижения дефицита угольных концентратов для коксования. Особенно это важно, когда наблюдается постоянное снижение добычи коксующихся углей в Украине.
ru
Інститут чорної металургії ім. З.І. Некрасова НАН України
Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии
Приветствия
Перспективы получения кокса высокого качества в условиях современной сырьевой базы
Article
published earlier
spellingShingle Перспективы получения кокса высокого качества в условиях современной сырьевой базы
Старовойт, А.Г.
Приветствия
title Перспективы получения кокса высокого качества в условиях современной сырьевой базы
title_full Перспективы получения кокса высокого качества в условиях современной сырьевой базы
title_fullStr Перспективы получения кокса высокого качества в условиях современной сырьевой базы
title_full_unstemmed Перспективы получения кокса высокого качества в условиях современной сырьевой базы
title_short Перспективы получения кокса высокого качества в условиях современной сырьевой базы
title_sort перспективы получения кокса высокого качества в условиях современной сырьевой базы
topic Приветствия
topic_facet Приветствия
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/22244
work_keys_str_mv AT starovoitag perspektivypolučeniâkoksavysokogokačestvavusloviâhsovremennoisyrʹevoibazy