20 Aug. 2021 (Friday 19:55)

АННОТАЦИИ К СТАТЬЯМ, ОПУБЛИКОВАННЫМ В БЮЛЛЕТЕНЕ "ЧЕРНАЯ МЕТАЛЛУРГИЯ" 2021 № 8

УДК 669.1

ИТОГИ XVI МЕЖДУНАРОДНОГО КОНГРЕССА СТАЛЕПЛАВИЛЬЩИКОВ

К. Л. КОСЫРЕВ1, 2, д-р техн. наук, академик РАЕН, председатель правления, заместитель генерального директора по научной работе; Д. Г. ЕЛАНСКИЙ3, канд. техн. наук, доцент; М. А. БАРАНЕНКО1,2, руководитель проектов, руководитель группы экспертов ( 1 МОО “Ассоциация сталеплавильщиков”, Россия, г. Москва; 2 АО “НПО “ЦНИИТМАШ”, Россия, г. Москва; 3 НИТУ “МИСиС”, Россия, г. Москва)

Аннотация.C24 по 27 мая 2021 г. в Екатеринбурге прошел XVIМеждународный конгресс сталеплавильщиков, в котором приняло участие 324 специалиста. Работа конгресса началась с пленарного заседания и продолжилась в четырех секциях: “Рудоподготовка, восстановительные процессы, доменное и внедоменное получение чугуна и железа”; “Технология производства стали, моделирование и управление процессом”; “Разливка, кристаллизация, финишные свойства стали”; “Энергоэффективность, ресурсосбережение и экология”. Всего было заслушано более 80 докладов. В рамках конгресса был проведен конкурс молодых ученых (студентов и аспирантов). Нововведением конгресса было проведение круглых столов, на которых обсуждались насущные вопросы. Активность участников показала большую востребованность как тематик, так и формата диалога сторон. Компания “ВПО Сталь” провела круглый стол “Роль огнеупоров в металлургии”. В дискуссии приняли участие представители крупнейших металлургических компаний. Большой интерес у участников вызвал круглый стол “Перспективы безуглеродной металлургии — миф или реальность?”. Участники круглого стола заслушали доклады по темам, связанным со снижением углеродного следа, и проблемам развития водородной энергетики в черной металлургии. На заключительном пленарном заседании XVIконгресса сталеплавильщиков обсудили итоги работы секций и выработали ряд рекомендаций, оформленных в виде резолюции.

Ключевые слова:XVIМеждународный конгресс сталеплавильщиков, доменное и внедоменное получение чугуна и железа, технология производства стали, ресурсосбережение и экология, роль огнеупоров в металлургии, перспективы безуглеродной металлургии.

Ссылка для цитирования:Косырев К.Л., Еланский Д.Г., Бараненко М.А. Итоги XVIМеждународного конгресса сталеплавильщиков // Черная металлургия. Бюллетеньнаучно-техническойиэкономическойинформации. 2021. Т. 77. № 8. С. 869-875.

Doi:10.32339/0135-5910-2021-8-869-875

 

RESULTS OF THE XVIth INTERNATIONAL CONGRESS OF STEELMAKERS

K. L. KOSYREV1,2, HD (Tech.), Academician of RANS, Body Chairman, Deputy General director on science; D. G. ELANSKII3, PhD (Tech.), Prof. Ass.; M. A. BARANENKO1,2, Head of projects, Head of experts group ( 1 МОО “Association of steelmakers”, Russia, Moscow; 2 JSC “NPO “CNIITMASH”, Russia, Moscow; 3 NITU “MISiS”, Russia, Moscow)

Abstract .From May 24 to May 27, 2021 the XVIth International of steelmakers took place in Ekaterinburg, in which 324 specialists took part. The Congress began from the plenary session following by the work in the four sections: “Ore processing, reducing processes, blast furnase and nonblast-furnace ironmaking”, “Technologies of steel production, simulation and process control”, “Casting, crystallization and finishing properties of steel”, “Energy effectiveness, resources saving and ecology”. More than 80 reports were delivered and discussed. Within the congress a competition of young specialists (students and postgraduates) was organized. An innovation of the congress was organization of round tables, where actual items were being discussed. The activity of the participants showed a high actuality of both the subjects and the parties dialog format. The company “VPO Steel” organized a round table “The role of refractories in metallurgy”. Representatives of largest metallurgical companies took part in the discussion. Round table “Perspetives of carbonless metallurgy – a myth ar reality” attracted lively interest of the participants. The participants of the round table heard the reports by subjects related to decrease of carbon footprint and problems of hydrogen energetics development in steel industry. The closing plenary meeting of the XVIth congress of steelmakers was devoted to discussion of the results of sections work and elaboration of some recomendationd, made as a resolution.

Key words :XVIth International congress of steelmakers, blast furnase and nonblast-furnace ironmaking, technologies of steel production, resources saving and ecology, role of refractories in metallurgy, perspectives of carbonless metallurgy.

For citation :Kosyrev K.L., Elanskii D.G., Baranenko M.A. Results of the XVIth International congress of steelmakes. Chernaya metallurgiya. Byulleten’ nauchno-tekhnicheskoi i ekonomicheskoi informatsii = Ferrous metallurgy. Bulletin of scientific, technical and economic information, 2021, vol. 77, no. 8, pp. 869-875. (InRuss.).

Doi :10.32339/0135-5910-2021-8-869-875


УДК 669 (091)

РОЛЬ ФАКУЛЬТЕТА МЕТАЛЛУРГИИ И ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКИ ДОНЕЦКОГО НАЦИОНАЛЬНОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА В СТАНОВЛЕНИИ И РАЗВИТИИ РЕГИОНА

А. Б. БИРЮКОВ, д-р техн. наук, профессор, проректор, birukov.ttf@gmail.com; А. А. ТРОЯНСКИЙ, д-р техн. наук, профессор, заведующий кафедрой металлургии стали и сплавов; С. М. САФЬЯНЦ, д-р техн. наук, профессор, декан факультета металлургии и теплоэнергетики; В. В. КОЧУРА, канд. техн. наук, доцент, заведующий кафедрой руднотермических процессов и малоотходных технологий; Ю. И. ЮРЧЕНКО, канд. техн. наук, доцент кафедры обработки металлов давлением (Донецкий национальный технический университет, ДНР, г. Донецк)

Аннотация. Донецкий национальный технический университет, созданный в 1921 г., стал крупнейшим центром подготовки высококвалифицированных инженеров и научных работников. Приведены факты истории одного из главных подразделений университета — факультета металлургии и теплоэнергетики. Показана его роль в становлении и развитии ведущей отрасли Донбасса — металлургии.

Ключевые слова:Донецкий национальный технический университет, факультет металлургии и теплоэнергетики, подготовка высококвалифицированных кадров, вклад в развитие металлургии Донбасса.

Ссылка для цитирования: Бирюков А.Б., Троянский А.А., Сафьянц С.М., Кочура В.В., Юрченко Ю.И. Роль факультета металлургии и теплоэнергетики Донецкого национального технического университета в становлении и развитии региона // Черная металлургия. Бюллетеньнаучно-техническойиэкономическойинформации. 2021. Т. 77. № 8. С. 876-881.

Doi:10.32339/0135-5910-2021-8-876-881

THE ROLE OF METALLURGY AND HEAT-POWER ENGINEERING DEPARTMENT OF DONETSK NATIONAL TECHNICAL UNIVERSITY IN THE FORMATION AND DEVELOPMENT OF THE REGION

А . B. BIRYUKOV, HD (Tech.), Prof., Pro-rector, birukov.ttf@gmail.com; A. A. TROYANSKII, HD (Tech.), Prof., Head of Dpt. “Metallurgy of steel and alloys”; S. M. SAF’YANTS, HD (Tech.), Prof., Dean of Dpt. “Metallurgy and heat-power engineering”; V. V. KOCHURA, PhD (Tech.), Prof. Ass., Head of Dpt. “Ore-heating processes and low-waste technologies”; YU. I. YURCHENKO, PhD (Tech.), Prof. Ass., Dpt. “Metals forming” (Donetsk National Technical University, DNR, Donetsk)

Abstract. Donetsk National Technical University, created in 1921, became a largest center of training of highly-qualified engineers and researchers. Facts of history of one of basic departments of the university – department of metallurgy and heat-power engineering presented. Its role in the forming and development of the leading Donbass industry – metallurgy – shown.

Key words:Donetsk National Technical University, department of metallurgy and heat-power engineering, training of highly-qualified staff, input in the development of Donbass metallurgy.

For citation:Biryukov A.B., Troyanskii A.A., Saf’yants S.M., Kochura V.V., Yurchenko Yu.I. The role of metallurgy and heat-power engineering department of Donetsk National Technical University in the formation and development of the region. Chernaya metallurgiya. Byulleten’ nauchno-tekhnicheskoi i ekonomicheskoi informatsii = Ferrous metallurgy. Bulletin of scientific, technical and economic information, 2021, vol. 77, no. 8, pp. 876-881. (InRuss.).

Doi :10.32339/0135-5910-2021-8-876-881


УДК 669.1:504.7

ВЫБРОСЫ ПАРНИКОВЫХ ГАЗОВ ОТ МИРОВОЙ ЧЕРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ: ПРОШЛОЕ, НАСТОЯЩЕЕ И БУДУЩЕЕ

И. А. БАШМАКОВ, д-р экон. наук, лауреат Нобелевской премии мира 2007 г.  в составе Межправительственной группы экспертов по изменению климата, генеральный директор Центра энергоэффективности – XXI век, cenef @ co . ru(ООО “ЦЭНЭФ- XXI ”, Россия, г. Москва)

Аннотация. Меры, необходимые для обеспечения перехода черной металлургии мира к углеродной нейтральности к 2050 г. и за его пределами, находятся в фокусе внимания ученых, деловых кругов и политиков многих стран. Для решения этой задачи важно понимать, как будет в будущем меняться спрос на черные металлы, в какие сроки и в какой степени можно провести модернизацию отрасли на низкоуглеродной основе. Приведены результаты анализа возможности и условий полной декарбонизации мировой черной металлургии. Показаны сложившиеся тренды в динамике производства основных видов продукции черной металлургии и сопряженных с этим выбросов парниковых газов, выполнен анализ вклада основных факторов, определявших эти тренды в 1900?2019 гг. На основе анализа схемы связи экономического роста и потребления черных металлов по модели “услуги ? запас материалов ? поток материалов ? окружающая среда” показано, что механическая экстраполяция сложившихся ранее трендов до 2050 г. и за его пределы может привести к ошибочным выводам в отношении перспектив развития отрасли. Проанализированы причины, которые в перспективе обусловят декаплинг — кардинальное ослабление или полный разрыв связи между ростом экономики и динамикой спроса на сталь. Проведен анализ перспектив декарбонизации мировой черной металлургии и дана оценка масштабов и интенсивности предстоящих технологических изменений.

Ключевые слова:мировая черная металлургия, динамика спроса на черные металлы, выбросы парниковых газов,углеродная нейтральность, условия декарбонизации.

Ссылка для цитирования:Башмаков И.А. Выбросы парниковых газов от мировой черной металлургии: прошлое, настоящее и будущее // Черная металлургия. Бюллетеньнаучно-техническойиэкономическойинформации. 2021. Т. 77. № 8. С. 882-901.

Doi:10.32339/0135-5910-2021-8-882-901

 

GREENHOUSE GAS EMISSIONS CAUSED BY GLOBAL STEEL INDUSTRY: THE PAST, THE PRESENT AND THE FUTURE

I. A. BASHMAKOV, HD (Econ.), Nobel Peace Prize 2007 laureate (as an IPCC Member), General director, Center for energy efficiency – XXI, cenef@co.ru(OJSC “CENEF-XXI”, Russia, Moscow)

Abstract.Measures aimed at the transition of the global iron and steel industry to carbon neutrality by 2050 or beyond are in the focus of scientific, business, and political circles of many countries. If this target is to be attained, it is important to understand how demand for ferrous metals will be evolving, and when and to what extent the sector can be modernized on the low carbon basis. The paper explores the possibility and conditions for the full-scale decarbonization of the global iron and steel sector, looks into current trends in the production of key products of steel industry and related greenhouse gas emissions; estimates the contributions of all the factors behind these trends in 1900?2019. By analyzing the relations between the economic growth and ferrous metals consumption as “services?materials stock?materials flow?environment” model, the paper shows that a mechanical extrapolation of the earlier trends to 2050 and beyond may result in erroneous conclusions about the sector’s development perspectives. The factors that will eventually ensure the decoupling, i.e. a dramatic weakening or a complete rupture of the connection between economic growth and steel demand. The paper provides an analysis of the iron and steel sector decarbonization perspectives and estimates the scale and intensity of the forthcoming technological change.

Keywords:global iron and steel industry, dynamics of demand for ferrous metals, greenhouse gas emissions, carbon neutrality, conditions of decarbonization.

For citation:Bashmakov I.A. Greenhouse gas emissions caused by global steel industry: the past, the present and the future. Chernaya metallurgiya. Byulleten’ nauchno-tekhnicheskoi i ekonomicheskoi informatsii = Ferrous metallurgy. Bulletin of scientific, technical and economic information, 2021, vol. 77, no. 8, pp. 882-901. (InRuss.).

Doi :10.32339/0135-5910-2021-8-882-901


УДК 620.9:330.3

ДЕКАРБОНИЗАЦИЯ ЭКОНОМИКИ КАК ФАКТОР ВОЗДЕЙСТВИЯ НА РАЗВИТИЕ УГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ МИРА И РОССИИ

Л. С. ПЛАКИТКИНА, канд. техн. наук, член-корреспондент РАЕН, руководитель Центра исследования угольной промышленности мира и России, luplak@rambler.ru; Ю. А. ПЛАКИТКИН, д-р экон. наук, академик РАЕН, академик АГН, профессор, руководитель Центра анализа и инноваций в энергетике, uplak@mail.ru; К. И. ДЬЯЧЕНКО, канд. техн. наук, старший научный сотрудник Центра исследования угольной промышленности мира и России, eriras@mail.ru (Институт энергетических исследований РАН, Россия, г. Москва)

Аннотация. Одной из эффективных мер для снижения выбросов парниковых газов в атмосферу является декарбонизация экономики, позволяющая сократить так называемый углеродный след — выбросы диоксидов углерода за счет применения источников энергии с низким содержанием углерода. Большинством стран мира ратифицировано Парижское соглашение и подтверждены намерения по декарбонизации экономики. Отмечено, что уже в 2020 г. многие страны начали снижать потребление угля, а в качестве его замены в генерации использовать возобновляемые источники энергии. Представлены данные о мировой добыче коксующегося угля, его импорте и экспорте, месте России на мировом рынке коксующегося угля. Показано влияние современной климатической “повестки” в основных странах мира на развитие добычи угля. Рассмотрены новые стандарты финансирования инвестиционных проектов и их влияние на ограничение добычи и использование угля, меры по сокращению выбросов парниковых газов при производстве продукции черной металлургии, включая введение странами ЕС углеродного тарифа — европейского пограничного углеродного налога. Подчеркнуто, что применение трансграничного углеродного налога, водородных технологий и объявленная декарбонизация могут стать инструментами действенного воздействия, приводящего к существенному снижению рынка как энергетических, так и коксующихся углей. В Центре исследования угольной промышленности мира и России Института энергетических исследований РАН разработаны два варианта прогноза мировой добычи угля, учитывающих сложившиеся тенденции по переходу к “зеленой” металлургии и использованию водородных технологий вместо кокса. По первому варианту предусматривается дальнейшее наращивание мощностей черной металлургии для выплавки металла со стабилизацией к 2035 г. добычи коксующего угля на уровне 1470 млн т. За пределами выше указанного периода мировая добыча коксующего угля, вероятнее всего, незначительно снизится к 2036–2040 гг. до 1390 млн т. При реализации второго варианта происходит снижение потребления коксующихся углей и за счет уменьшения объемов производства стали, и за счет перехода ее к декарбонизации металлургии, внедрения “зеленой” энергетики и водородных технологий. Этот вариант характеризуется системным снижением добычи коксующихся углей к 2036–2040 гг. до 580 млн т.

Ключевые слова: выбросы парниковых газов, декарбонизация экономики, углеродный след, черная металлургия, бескоксовая металлургия, мировая добыча коксующегося угля, углеродный тариф, прогнозы мировой добычи угля, Парижское соглашение по климату, прогноз экспорта коксующегося угля.

Ссылка для цитирования:Плакиткина Л.С., Плакиткин Ю.А., Дьяченко К.И. Декарбонизация экономики как фактор воздействия на развитие угольной промышленности мира и России // Черная металлургия. Бюллетеньнаучно-техническойиэкономическойинформации. 2021. Т. 77. № 8. С. 902-912.

Doi:10.32339/0135-5910-2021-8-902-912

 

DECARBONIZATION OF ECONOMY AS A FACTOR OF INFLUENCE ON THE DEVELOPMENT OF COAL INDUSTRY OF THE WORLD AND RUSSIA

L. S. PLAKITKINA, PhD (Tech.), Corresponding member of RAEN, Head of Center “Study of coal industry of the world and Russia”, luplak@rambler.ru; YU. A. PLAKITKIN, HD (Econ.), Academician of RAEN, Academician of AGN, Head of Center “Analysis and innovations in energetics”, uplak@mail.ru; K. I. D’YACHENKO , PhD (Tech.), Sen. researcher, Center “Study of coal industry of the world and Russia”, eriras@mail.ru (Institute of energy studies of RAN, Russia, Moscow)

Abstract.Decarbonization of economy, allowing to decrease so called carbon footprint – carbon dioxides emissions due to application energy sources with low carbon content, is one of effective measures to decrease greenhouse gas emissions into atmosphere. Most of countries of the world had ratified the Paris Agreement and confirmed intention to decarbonize economies. It was noted that still in 2020 many countries began to decrease coal consumption and use renewable energy sources for coal substitution for energy generation. Data on the world production of coking coal, export and import of it presented, as well as place of Russia at the world market of coking coal described. Influence of the modern climate “agenda“ in basic countries of the world on the development of coal mining shown. New standards of investment projects financing and their influence on restriction of mining and utilization of coal, considered. Also measures to decrease greenhouse emissions at the production of ferrous metallurgy products, including introduction by EC countries of carbon tariff – European border carbon tax considered. It was highlighted that application of the transborder carbon tax, hydrogen technologies and announced decarbonization can become instruments of effective impact resulting in considerable decrease of market of both energy and coking coals. In the Center of study of coal industry of the world and Russia of the Institute of energy studies two variants of forecasting of world mining of coal elaborated, taking into account existing tendency of transfer to “green” metallurgy and application of hydrogen technologies instead of coke. Due to the first variant a further expanding of steel industry capacities is provided for production of metal with stabilization by 2035 of coking coal mining at the level of 1470 million tons. Beyond the period, the world mining of coking coal most probably will slightly decrease by 2036–2040 down to 1390 million tons. According to the second variant, a decrease of coking coal consumption will take place due to decrease of steel production volumes and due to the transfer to metallurgy decarbonization, implementation of “green” energetics and hydrogen technologies. This variant is characterized by systemic decrease of coking coal mining by 2036–2040 down to 580 million tons.

Key words: greenhouse gas emissions, decarbonization of economy, carbon footprint, ferrous metallurgy, cokeless metallurgy, global mining of coking coal, carbon tariff, forecasting of global coal mining, Paris agreement on climate, forecast of coking coal export.

Fir citation: Plakitkina L.S., Plakitkin Yu.A., D’yachenko K.I. Decarbonization of economy as a factor of influence on the development of coal industry of the world and Russia. Chernaya metallurgiya. Byulleten’ nauchno-tekhnicheskoi i ekonomicheskoi informatsii = Ferrous metallurgy. Bulletin of scientific, technical and economic information, 2021, vol. 77, no. 8, pp. 902-912. (InRuss.).

Doi :10.32339/0135-5910-2021-8-902-912


УДК 330.322.2

ПЕРСПЕКТИВЫ ПЕРЕХОДА ПРЕДПРИЯТИЙ ЧЕРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ РОССИИ К ИСПОЛЬЗОВАНИЮ БЕЗУГЛЕРОДНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

В. И. ПЛЕЩЕНКО, канд. экон. наук, начальник управления, v_pl@mail.ru (АО “Гознак”, Россия, г. Москва)

Аннотация. Стремление сохранить комфортную среду обитания для человечества находит выражение в попытках снизить антропогенное воздействие на окружающую среду. Возникло понятие “углеродного следа”, которое отражает вклад того или иного вида экономической деятельности в ее загрязнение. Желание повлиять на экономическое поведение производителей и заставить их уменьшить свой углеродный след в современных условиях выражается в разработке новых видов налогов и сборов, стимулирующих модернизацию технологического процесса и снижение выбросов вредных веществ. Ожидается, что данные налоги, будучи введенными крупными потребителями металлопродукции, такими как Западная Европа, могут значительно изменить картину на товарном рынке. Представлен анализ различных путей адаптации металлопроизводителей к работе в условиях ожидаемых изменений. Показано, что такие организационные мероприятия, как лоббирование интересов и искусственное разделение бизнеса на условно “чистый” и “грязный”, приведут к довольно ограниченному результату. В связи с этим растет актуальность радикальной модернизации производственных мощностей с целью декарбонизации технологии производства стали. Наиболее передовым технологическим решением является замена углерода на водород при восстановлении железа. В то же время водородная металлургия еще нигде не внедрена в промышленном масштабе, а само применение водорода в производственном цикле вызывает множество вопросов, на которые пока нет однозначных ответов. Представлен SWOT-анализ, демонстрирующий преимущества и недостатки освоения водородной технологии металлопроизводителями.

Ключевые слова:черная металлургия, углеродный след, трансграничный углеродный налог, декарбонизация производства стали, водородные технологии.

Ссылка для цитирования:ПлещенкоВ.И. Перспективы перехода предприятий черной металлургии России к использованию безуглеродных технологий // Черная металлургия. Бюллетеньнаучно-техническойиэкономическойинформации. 2021. Т. 77. № 8. С. 913-917.

Doi:10.32339/0135-5910-2021-8-913-917

 

PROSPECTS OF TRANSITION OF FERROUS METALLURGY ENTERPRISES OF RUSSIA TO THE USE OF CARBON-FREE TECHNOLOGIES

V. I. PLESHCHENKO, PhD (Econ.), Head of Dpt., v_pl@mail.ru (JSC “Goznak”, Russia, Moscow)

Abstract .The intention to preserve a comfort habitat for the mankind finds expression in the attempts to decrease the anthropogenic impact on the environment. A concept “carbon footprint” appeared, which reflects input of some kind of activity to the environment pollution. The desire to influence producers’ behavior and make them decrease their carbon footprint under existing conditions results in elaboration new kinds of taxes and duties, stimulating modernization of technological process and decrease of harmful substances emissions. It is expected that in case of the taxes being implemented by big metal products consumers, such as Western Europe, will result in considerable change of the metal products market. An analysis of various ways of metal producers’ adaptation to operation in conditions of the expected changes presented. It was shown that such organization measures as lobbying of interests and artificial differentiation of business on provisionally “clean” and “dirty” will result in a rather restricted result. Thereupon actuality of a radical modernization of production capacities to decarbonize the technologies of steel production grows. Replacement of the carbon by hydrogen for reducing of iron oxides is the most advanced technological solution. At the same time, the hydrogen metallurgy is not yet implemented anywhere on industrial scale, and the hydrogen application in the production cycle results in a lot of questions, having not yet definite answers. A SWOT-analysis presented, demonstrating advantages and disadvantages of hydrogen technology mastering by metals producers.

Key words :ferrous metallurgy, carbon footprint, transborder carbon tax, decarbonization of steel production, hydrogen technologies.

For citation :Pleshchenko V.I. Prospects of transition of ferrous metallurgy enterprises of Russia to the use of carbon-free technologies. Chernaya metallurgiya. Byulleten’ nauchno-tekhnicheskoi i ekonomicheskoi informatsii = Ferrous metallurgy. Bulletin of scientific, technical and economic information, 2021, vol. 77, no. 8, pp. 913-917. (InRuss.).

Doi :10.32339/0135-5910-2021-8-913-917


УДК 669.187:330.3

ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ, ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ И ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОИЗВОДСТВА ЧУГУНА И СТАЛИ ИЗ РУДОУГОЛЬНЫХ БРИКЕТОВ В ЭЛЕКТРОСТАЛЕПЛАВИЛЬНОМ АГРЕГАТЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВОДОРОДНОГО ТОПЛИВА

Л. Н. ШЕВЕЛЕВ, д-р экон. наук, профессор, академик РАЕН, главный научный сотрудник (ГНЦ ФГУП “ЦНИИчермет им. И.П. Бардина”, Россия, г. Москва)

Аннотация. По данным Национального кадастра России, выбросы углекислого газа в черной металлургии за 2019 г. по сектору “Промышленные процессы” составили почти 50 % от всего объема его выбросов в промышленности страны. Перспективным направлением уменьшения выбросов парниковых газов является использование водорода в технологических процессах производства металлургической продукции. Дана краткая характеристика основных технологий производства водорода. Изложена концепция развития водородной технологии в черной металлургии России, приведены основные направления реструктуризации металлургических переделов, связанные с внедрением нового вида топлива — “бурого” водорода. Рассмотрены возможности получения “бурого” водорода как вторичного энергоресурса металлургического производства. Представлены результаты расчетов экономической, энергетической и экологической эффективности производства чугуна, стали и “бурого” водорода в электросталеплавильных агрегатах нового типа. Показано, что замена схемы доменная печь – конвертер, включающей производство агломерата и кокса, на электросталеплавильное производство для получения в нем чугуна и стали из рудоугольных брикетов с использованием “бурого” водорода и рециклинга углекислого газа позволяет исключить выбросы парниковых газов. Капиталовложения в водородный проект с производством 1,0 млн т/год стали с реструктуризацией производственных мощностей составят 9,5 млрд руб. (120,0 млн евро), экономический эффект — 5,4 млрд руб. (70,0 млн евро), срок окупаемости капитальных вложений — 1,8 года.

Ключевые слова:черная металлургия,выбросы углекислого газа, концепция развития водородной технологии, “бурый” водород, электросталеплавильный агрегат, рудоугольные брикеты, плазменные технологии, водородный проект, рециклинг углекислого газа.

Ссылка для цитирования:Шевелев Л.Н.Оценка экономической, энергетической и экологической эффективности производства чугуна и стали из рудоугольных брикетов в электросталеплавильном агрегате с использованием водородного топлива // Черная металлургия. Бюллетеньнаучно-техническойиэкономическойинформации. 2021. Т. 77. № 8. С. 918-924.

Doi:10.32339/0135-5910-2021-8-918-924

 

ASSESSMENT OF ECONOMIC, ENERGY AND ECOLOGICAL EFFICIENCY OF IRON AND STEEL PRODUCTION FROM ORE-COAL BRIQUETTES IN ELECTRIC-FURNACE MELTING FACILITY WITH APPLICATION OF HYDROGEN FUEL

L. N. SHEVELEV, HD (Econ.), Prof., Academician of RANS, Principal researcher (GNC FGUP “CNIIchermet after I.P. Bardin”, Russia, Moscow)

Abstract.According to the Russia National cadastre, emissions of carbon dioxide in the steel industry in 2019 in the sector “Industrial emissions” accounted for near 50% of the whole volume of its emissions in the whole country’s industry. A perspective way to decrease emissions of greenhouse gases is application of hydrogen in technological processes of metallurgical stuff production. A brief characteristic of basic technologies of hydrogen production presented. Concept of hydrogen technology development in steel industry of Russia stated, basic directions of metallurgical subindustries restructing related to implementation of the new fuel – “brown” hydrogen presented. Possibilities of “brown” hydrogen obtaining as a secondary energy resource of metallurgical production considered. Results of calculation of economic, energy and ecological effectiveness of cast iron, steel and “brown” hydrogen production in electric-furnace melting facilities of new type presented. It was shown that replacement of scheme “blast furnace-basic oxygen furnace”, including production of sinter and coke, by electric-furnace melting production with obtaining hot metal and steel from ore-coal briquettes and application of “brown” hydrogen and recycling of carbon dioxide enables to exclude greenhouse gases emissions. Capital investment into the hydrogen project of 1.0 million t/year capacity with restructing production capacities will account for 9.5 billion Rubles (120.0 million euro), economical effect – 5.4 billion Rubles (70.0 million euro), period of capital investments payback – 1.8 year.

Key words :steel industry, carbon dioxide emissions, concept of hydrogen technology development, “brown” hydrogen, electric-furnace melting facility, ore-coal briquettes, plasma technologies, hydrogen project, recycling of carbon dioxide.

For citation :Shevelev L.N. Assessment of economic, energy and ecological efficiency of iron and steel production from ore-coal briquettes in electric-furnace melting facility with application of hydrogen fuel. Chernaya metallurgiya. Byulleten’ nauchno-tekhnicheskoi i ekonomicheskoi informatsii = Ferrous metallurgy. Bulletin of scientific, technical and economic information, 2021, vol. 77, no. 8, pp. 918-924. (InRuss.).

Doi :10.32339/0135-5910-2021-8-918-924


УДК 669.162.1

ОЦЕНКА РИСКОВ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВОДОРОДА ВЗАМЕН УГЛЕРОДСОДЕРЖАЩИХ ВИДОВ ТОПЛИВА В ЧЕРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ

Е. А. АЛАБУШЕВ, инженер; И. С. БЕРСЕНЕВ, канд. техн. наук, руководитель научно-аналитического отдела, i.bersenev@torex-npvp.ru; В. В. БРАГИН, канд. техн. наук, технический директор; А. А. СТЕПАНОВА, инженер (ООО “НПВП ТОРЭКС”, Россия, г. Екатеринбург)

Аннотация. Парижским соглашением, принятым в декабре 2015 г. на 21-й сессии Конференции сторон РКИК ООН и вступившим в силу в ноябре 2016 г., координируются усилия государств по сокращению выбросов парниковых газов, в том числе углекислого газа. Одним из крупнейших его эмитентов в атмосферу является металлургическая промышленность. В числе предлагаемых способов сокращения выбросов углекислоты рекомендуется широкое применение водорода в черной металлургии. Представлен обзор проблем, которые возникнут перед черной металлургией при замене углеродсодержащих видов топлива водородом. Отмечено, что использование водорода в черной металлургии содержит в себе такие технологические риски, как высокая стоимость по сравнению с используемыми в настоящее время топливами и восстановителями, взрывоопасность и коррозионная активность, необходимость коренной реконструкции тепловых агрегатов при использовании водорода взамен традиционных для черной металлургии природного, коксового, доменного газов, а также твердого топлива. Показано, что минимизация указанных рисков не всегда возможна или экономически целесообразна, а результат от использования водорода в черной металлургии взамен углеродсодержащего топлива с точки зрения снижения эмиссии парниковых газов может быть низким при существенном росте экономических и социальных рисков.

Ключевые слова :эмиссия парниковых газов, применение водорода в металлургии, замена углеродсодержащих видов топлива водородом, технологические риски.

Ссылка для цитирования:Алабушев Е.А., Берсенев И.С., Брагин В.В., Степанова А.А. Оценка рисков использования водорода взамен углеродсодержащих видов топлива в черной металлургии // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2021. Т. 77. № 8. С. 925-930.

Doi :10.32339/0135-5910-2021-8-925-930

 

ASSESSMENT OF THE RISKS OF USING HYDROGEN INSTEAD OF CARBON-CONTAINING FUELS IN THE FERROUS METALLURGY

E. A. ALABUSHEV, Engineer; I. S. BERSENEV, PhD (Tech.), Head of scientific and analytical dpt., i.bersenev@torex-npvp.ru; V. V. BRAGIN, PhD (Tech.), Technical director; A. A. STEPANOVA, Engineer (OJSC “NPVP TOREKS” Russia, Ekaterinburg)

Abstract .The Paris Agreement, adopted in December of 2015 at the 21st session of the UNFCCC Conference of the Parties and effected from November of 2016, coordinates the efforts of states to reduce greenhouse gas (GHG) emissions, including carbon dioxide. One of its largest emitters to the atmosphere is the metallurgical industry. Among the proposed ways to reduce carbon dioxide emissions is the widespread use of hydrogen in the ferrous metallurgy. An overview of the problems that the ferrous metallurgy will face when replacing carbon-containing fuels with hydrogen is presented. It was noted that the use of hydrogen in the ferrous metallurgy contains such technological risks as high cost in comparison with currently used fuels and reducing agents; explosion hazard and corrosion activity, the need for a radical reconstruction of thermal units when using hydrogen instead of traditional for the ferrous metallurgy natural, coke and blast furnace gases, as well as solid fuels. It is shown that minimizing these risks is not always possible or economically feasible, and the result of using hydrogen in the ferrous metallurgy instead of carbon-containing fuel from the point of view of reducing greenhouse gas emissions may be low with a significant increase of economic and social risks.

Keywords :greenhouse gases emissions, use of hydrogen in metallurgy, replacement of carbon-containing fuels by hydrogen, technological risks.

For citation: Alabushev E.A., Bersenev I.S., Bragin V.V., Stepanova A.A. Assessment of the risks of using hydrogen instead of carbon-containing fuels in the ferrous metallurgy. Chernaya metallurgiya. Byulleten’ nauchno-tekhnicheskoi i ekonomicheskoi informatsii = Ferrous metallurgy. Bulletin of scientific, technical and economic information, 2021, vol. 77, no. 8, pp. 925-930. (InRuss.).

Doi :10.32339/0135-5910-2021-8-925-930


УДК 669.187.26

ОЦЕНКА УГЛЕРОДНОГО СЛЕДА ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА СТАЛИ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ АЛЮМИНИЯ ДЛЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ОКСИДОВ ЖЕЛЕЗА

В. Г. ЛИСИЕНКО, д-р техн. наук, профессор департамента информационных технологий и автоматики Института радиоэлектроники и информационных технологий-РТФ ; Ю. Н. ЧЕСНОКОВ, канд. техн. наук, доцент департамента информационных технологий и автоматики Института радиоэлектроники и информационных технологий-РТФ ; А. В. ЛАПТЕВА, канд. техн. наук, доцент кафедры региональной экономики, инновационного предпринимательства и безопасности Института экономики и управления, annalapteva@mail.ru (Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина, Россия, г. Екатеринбург)

Аннотация. XXIконференция по климату, состоявшаяся в Париже в 2015 г., поставила цель координирования усилий всех стран по сокращению выбросов парниковых газов. Для реализации решений конференции необходимо в каждой из отраслей внедрять технологии, обеспечивающие сокращение образования углекислого газа. Черная металлургия является одним из его источников. Рассмотрена предложенная в литературе технология производства безуглеродистой стали для атомной энергетики, которая основана на восстановлении алюминием окислов железа в процессе выплавки. По мнению авторов, поскольку углерод кокса исключен из процесса получения стали по данной технологии, это исключает выбросы парниковых газов. Целью работы явилась оценка углеродного следа данной технологии с учетом выбросов углеродсодержащих газов в предыдущих процессах. Показано, что производство стали по анализируемой технологии с использованием для восстановления оксидов железа металлического алюминия, несмотря на практическое отсутствие выбросов диоксида углерода непосредственно в процессе ее выплавки, имеет весьма значительный углеродный след. Он обусловлен большим объемом выбросов парниковых газов в смежных производствах энергии, сырья и материалов, используемых в производстве стали, и превышает 4500 кг углекислого газа на 1 т выплавленной по этой технологии стали. Предложено для оценки величины углеродного следа при создании новых и совершенствовании действующих технологических процессов производства продукции черной металлургии, как, впрочем, и иных отраслей народного хозяйства, учитывать его величину во всей цепочке предшествующих и сопряженных производств.

Ключевые слова:климатические изменения, выбросы парниковых газов, диоксид углерода, углеродный след, восстановление алюминием окислов железа, граф эмиссий диоксида углерода, сквозная эмиссия.

Ссылка для цитирования:Лисиенко В.Г., Чесноков Ю.Н., Лаптева А.В. Оценка углеродного следа технологии производства стали при использовании алюминия для восстановления оксидов железа // Черная металлургия. Бюллетеньнаучно-техническойиэкономическойинформации. 2021. Т. 77. № 8. С. 931-935.

Doi:10.32339/0135-5910-2021-8-931-935

 

ASSESSMENT OF CARBON FOOTPRINT OF STEEL PRODUCTION TECHNOLOGY AT ALUMINUM APPLICATION FOR IRON OXIDES REDUCING

V. G. LISIENKO, HD (Tech.), Prof., Dpt. of information technologies and automation, Institute of radio electronics and information technologies-RTF; YU. N. CHESNOKOV, PhD (Tech.), Prof. Ass., Dpt. of information technologies and automation, Institute of radio electronics and information technologies-RTF; A. V. LAPTEVA, PhD (Tech.), Prof. Ass., Dpt. of regional economics, innovation business and safety, Institute of economics and management, annalapteva@mail.ru (Ural Federal University after the first President of Russia B.N. El’tsin, Russia, Ekaterinburg)

Abstract .The XXIst conference on climate, held in Paris in 2015, set coordination of efforts of all the countries as an object to reduce greenhouse gases emissions. To realize the conference decisions, it is necessary to implement technologies ensuring reduction of carbon dioxide forming in every industry. Steel industry is one of its sources. A proposed in publications technology of production of carbon-free steel for nuclear power engineering, based on reducing of iron oxides by aluminum in the process of melting considered. As per authors opinion, since the carbon of coke was excluded out of the process of steel production by the technology, it results in exclusion of greenhouse gases emissions. The purpose of the work was to assess the carbon footprint of the technology taking into account emissions of carbon-containing gases in the previous processes. It was shown that steel production by the analyzed technology with metallic aluminum application for iron oxides reduction has a rather considerable carbon footprint despite the practical absence of carbon dioxide emissions directly in the process of its smelting. It is caused by a large volume of greenhouse gases emissions in the neighbored sectors of production of energy, raw materials and materials used for steel production and exceeds 4500 kg of carbon dioxide per 1 t of steel smelted by the technology. To assess the value of carbon footprint at creation of new and perfection of existing technological processes of goods production in ferrous metallurgy and other industries of economy, it was proposed to take into account its value along the whole chain of previous and neighbored production sectors.

Key words: climate changes, greenhouse gases emissions, carbon dioxide, carbon footprint, iron oxide reduction by aluminum, carbon dioxide emissions graph, through emission.

For citation :Lisienko V.G., Chesnokov Yu.N., Lapteva A.V. Assessment of carbon footprint of steel production technology at aluminum application for iron oxides reducing. Chernaya metallurgiya. Byulleten’ nauchno-tekhnicheskoi i ekonomicheskoi informatsii = Ferrous metallurgy. Bulletin of scientific, technical and economic information, 2021, vol. 77, no. 8, pp. 931-935. (InRuss.).

Doi :10.32339/0135-5910-2021-8-931-935


УДК 669.1:330.3

ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ЧЕРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ С УЧЕТОМ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ОГРАНИЧЕНИЙ

С. В. НЕДЕЛИН, руководитель направления по сырьевым рынкам, s.nedelin@metalsmining.ru (ООО “Металз энд Майнинг Инт”, Россия, г. Москва)

Аннотация. Многолетняя дискуссия о последствиях влияния деятельности человека на состояние окружающей среды к настоящему времени перешла в практическую плоскость. Новые экологические и экономические рамки диктуют необходимость сокращения углеродоемкости металлургических процессов. Отмечено, что технологическая связка доменная печь – кислородный конвертер является ведущим способом производства стали, в основе которого лежит использование кокса в качестве топливного и восстановительного компонента. Показанораспределение металлургических мощностей по видам используемого топлива, которое подтверждает применение в подавляющем большинстве технологических процессов получения железа углеродсодержащих топливно-восстановительных добавок. Приведены данные о проектах по сокращению углеродоемкости металлургической промышленности, большинство из которых направлено на изменение технологии доменного процесса. Рассмотрен опыт черной металлургии Японии по совершенствованию техники и технологии доменного производства, который позволил сократить суммарный расход восстановителей до уровня менее 450 кг/т чугуна, что является лучшим страновым показателем в мире. Показано, что увеличение объема доменных печей ведет к изменению технологии доменного процесса, позитивно отражающемуся на потреблении углерода — доменные печи большего объема обладают более низким удельным потреблением топлива и восстановителя. Удельный расход кокса в доменных печах большого объема на 71 кг/т чугуна меньше, чем в доменных печах объема менее 1000 м3, а суммарный расход топлива в крупных доменных печах ниже на 51 кг/т чугуна. С учетом необходимости уменьшения углеродного следа основными направлениями развития технологии в черной металлургии видится: укрупнение агрегатов с остановкой и закрытием малых и неэффективных мощностей; изменение структуры шихты аглодоменного производства в сторону увеличения потребления более качественного сырья и окатышей; использование альтернативных видов топливно-восстановительных добавок.

Ключевые слова:углеродоемкость металлургических процессов, углеродсодержащие топливно-восстановительные добавки, низкоуглеродный проект, изменение технологии доменного процесса, удельный расход кокса, увеличение объема доменных печей.

Ссылка для цитирования:Неделин С.В. Перспективы развития черной металлургии с учетом экологических ограничений // Черная металлургия. Бюллетеньнаучно-техническойиэкономическойинформации. 2021. Т. 77. № 8. С. 936-942.

Doi:10.32339/0135-5910-2021-8-936-942

 

PROSPECTS OF STEEL INDUSTRY DEVELOPMENT ACCOUNTING ECOLOGICAL RESTRICTIONS

S. V. NEDELIN, Head of raw materials sector, s.nedelin@metalsmining.ru (OJSC “Metals and Mining Intelligence”, Russia, Moscow)

Abstract.Discussion of many years on consequences of man’s activity effect on environment at present moved to a practical aspect. New ecological and economical limits dictate a necessity to reduce the carbon intensity of metallurgical processes. It was noted that the technological couple “blast furnace – basic oxygen furnace” is a basic method of steel production, based on utilization of coke as a fuel and reducing component. Distribution of metallurgical capacities by types of fuel used shown, which confirms application of carbon-containing fuel-reducing additions in overwhelming majority of technological processes of iron production. Data on projects reducing carbon intensity of metallurgical industry presented, most of which aimed at changing the technology of BF process. Experience of steel industry of Japan on perfection machinery and technology of BF production considered, which enabled to reduce total consumption of reducing agents down to figure less down to 450 kg/t of hot metal, which is the best index among countries of the world. It was shown that increase of a blast furnace volume results in change of BF process technology. Such an increase also results in decrease of carbon consumption – blast furnaces of large volume have lower specific consumption of fuel and reducing agent. The specific coke rate in blast furnaces of large volume is by 71 kg/t of hot metal less comparing with blast furnaces having volume less 1000 m3, and the total fuel consumption in large blast furnaces is by 51 kg/t of hot metal lower. Accounting necessity to decrease the carbon footprint in steel products, basic ways of steel industry technologies development can be enlargement of facilities with shutdown of small and not effective capacities, changing sinter and BF charges structure with increase of more qualitative raw materials and pellets, application of alternative kinds of fuel and reducing additions.

Key words :carbon intensity of metallurgical processes, carbon-containing fuel and reducing additions, low-carbon project, change of BF process technology, specific coke rate, increase of blast furnace volume.

For citation: Nedelin S.V. Prospects of steel industry development accounting ecological restrictions. Chernaya metallurgiya. Byulleten’ nauchno-tekhnicheskoi i ekonomicheskoi informatsii = Ferrous metallurgy. Bulletin of scientific, technical and economic information, 2021, vol. 77, no. 8, pp. 936-942. (InRuss.).

Doi :10.32339/0135-5910-2021-8-936-942


УДК 669.1:628.32/34

ОЧИСТКА КОНЦЕНТРИРОВАННЫХ ЭМУЛЬСИОННЫХ СТОЧНЫХ ВОД ТРУБОЭЛЕКТРОСВАРОЧНЫХ АГРЕГАТОВ

Ю. А. ГАЛКИН, д-р техн. наук, профессор, директор, mail@eco-project.ru ; Е. А. УЛАСОВЕЦ, канд. техн. наук, главный инженер; Д. Н. ОБАДИН, канд. техн. наук, начальник экспериментально-наладочного отдела; Д. В. ЕРМАКОВ, заместитель главного инженера; А. Н. ШАРИН, главный специалист (ООО “Научно-проектная фирма “ЭКО-ПРОЕКТ” и ООО “Предприятие “НПФ ЭКО-ПРОЕКТ”, Россия, г. Екатеринбург)

Аннотация. Существующие процессы очистки эмульсионных сточных вод основаны либо на физико-химической технологии с применением комплекса реагентов — неорганических электролитов и органических флокулянтов, приводящей к получению высокоминерализованной очищенной воды, использование которой для технического водоснабжения недопустимо, либо на сложных технологиях электрокоагуляции и ультрафильтрации. Это потребовало разработки новой технологии и оборудования для очистки концентрированных эмульсионных сточных вод, в частности, содержащих эмульсол WedolitEP-5, используемый для гидромеханических экспандеров трубоэлектросварочных цехов. Технология предусматривает последовательный ввод в эмульсионную сточную воду реагента — суспензии твердофазного сорбента на алюмосиликатной основе и раствора флокулянта катионного типаPraestol-650ВС, их перемешивание с эмульсионной водой в определенном режиме, седиментационное разделение образующихся фаз в отстойнике-флокуляторе “ЭП ОФ”, гравитационное сгущение и обезвоживание получаемого осадка на вакуум-фильтре. Обезвоженный осадок может утилизироваться в цементной промышленности и металлургии. Показано, что применение твердофазного сорбента не приводит к увеличению минерализации очищенной воды и позволяет использовать ее для технических целей. Проект для Челябинского трубопрокатного завода, разработку и изготовление оборудования, а также пусконаладку установок выполнила группа компаний “ЭКО-ПРОЕКТ”, г. Екатеринбург. Разработанные технические решения показали в процессе эксплуатации высокую эффективность и могут быть использованы как основа при создании установок любой производительности для очистки разнотипных эмульсионных сточных вод на предприятиях разных отраслей промышленности.

Ключевые слова:очистка эмульсионных сточных вод, твердофазный высокодисперсный сорбент, отстойник-флокулятор, компания “ЭКО-ПРОЕКТ”.

Ссылка для цитирования:Галкин Ю.А., Уласовец Е.А., Обадин Д.Н., Ермаков Д.В., Шарин А.Н. Очистка концентрированных эмульсионных сточных вод трубоэлектросварочных агрегатов // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2021. Т. 77. № 8. С. 943-948.

Doi :10.32339/0135-5910-2021-8-943-948

 

CLEANING OF CONCENTRATED EMULSION SEWAGE OF ELECTRIC-WELD PIPE LINES

YU. A. GALKIN, HD (Tech.), Prof., Director, mail@eco-project.ru; E. A. ULASOVETS, PhD (Tech.), Chief engineer; D. N. OBADIN, PhD (Tech.), Head of experimental and adjusting dpt.; D. V. ERMAKOV, Deputy Chief engineer; A. N. SHARIN, Principal specialist (OJSC “Research and Designing firm “ECO-PROJECT” and OJSC “Enterprise “NPF ECO-PROJECT”, Russia, Ekaterinburg)

Abstract .Existing processes of cleaning emulsion sewage are based on either physicochemical technology with application of complex of reagents –nonorganic electrolytes and organic flocculants, resulting in obtaining highly-mineralized purified water, which cannot be used for technical water supply, or based on complicated technologies of electrocoagulation and ultrafiltration. This required elaboration of a new technology and equipment for cleaning concentrated emulsion sewage, in particular, those containing emulsol of Wedolit EP-5 grade, used for hydro-mechanical expanders of electric-weld pipe lines. The technology stipulates a successive introduction of a reagent – suspension of alumo-silicate based hard-phased sorbent and solution of flocculant of cation type Praestol-650ВС–into emulsion sewage, their mixing with emulsion water in a definite mode, sedimental differentiation of the formed phases in a precipitator-flocculator “ЭПОФ”, gravitation concentration and dewatering of the obtained sediment at vacuum-filter. The dewatered sediment can be utilized in cement industry and metallurgy. It was shown that application of the hard-phase sorbent does not result in an increase of mineralization of purified water and enables to use it for technical purposes. The group of companies “ECO-PROJECT”, Ekaterinburg, accomplished a project for Chelyabinsk pipe-rolling plant, elaboration and manufacturing of equipment, as well as commissioning and start-up of the equipment. The elaborated technical solutions in the process of equipment running showed a high efficiency and can be used as a base for creation of facilities of any productivity for cleaning multi-type emulsion sewage at enterprises of various industries.

Key words :cleaning of emulsion sewage, highly-dispersed hard phased sorbent, precipitator-flocculator, company “ECO-PROJECT”.

For citation :Galkin Yu.A., Ulasovets E.A., Obadin D.N., Ermakov D.V., Sharin A.N. Cleaning of concentrated emulsion se- wage of electric-weld pipe lines. Chernaya metallurgiya. Byulleten’ nauchno-tekhnicheskoi i ekonomicheskoi informatsii = Ferrous metallurgy. Bulletin of scientific, technical and economic information, 2021, vol. 77, no. 8, pp. 943-948. (InRuss.).

Doi :10.32339/0135-5910-2021-8-943-948


УДК 662.749.2

СВЯЗЬ МЕЖДУ СРЕДНИМ МАКСИМАЛЬНЫМ И СРЕДНИМ ПРОИЗВОЛЬНЫМ ПОКАЗАТЕЛЯМИ ОТРАЖЕНИЯ ВИТРИНИТА УГЛЕЙ

Ю. А. ЗОЛОТУХИН, канд. техн. наук, ведущий научный сотрудник, ukovuhin@mail.ru; Т. Ф. КРАСКОВСКАЯ, старший научный сотрудник; В. В. КУПРЫГИН, научный сотрудник (АО “Восточный научно-исследовательский углехимический институт”, Россия, г. Екатеринбург)

Аннотация. Для количественной оценки степени углефикации в различных странах используется преимущественно либо средний произвольный (R0,r) показатель отражения витринита, либо средний максимальный (R0,max) показатель отражения витринита. Поскольку эти показатели заметно отличаются по величине, во многих странах уже сравнительно давно были установлены уравнения взаимосвязи между ними с целью корректного сравнения технологических свойств различных углей по однотипным показателям R0,maxили R0,r. Для углей России взаимосвязь между показателями отражения витринита R0,maxи R0,rдо настоящего времени установлена не была. На основе исследований 40 проб углей России (Кузнецкий бассейн) получены уравнения взаимосвязи между средним максимальным (R0,max) и средним произвольным (R0,r) показателями отражения витринита углей с учетом степени их генетической восстановленности. При этом точность расчета показателя R0,maxчерез R0,rвыше при учете степени генетической восстановленности углей, которая составила 0,03 % против 0,04 % без ее учета. Для сравнения технологических свойств углей России по однотипным показателям R0,maxили R0,rс углями Австралии, США, Канады, Польши, Германии приведены уравнения взаимосвязи между средним максимальным (R0,max) и средним произвольным (R0,r) показателями отражения витринита для углей этих стран по данным публикаций в научных журналах.

Ключевые слова :технологические свойства углей, степень углефикации, показатели отражения витринита углей, степень генетической восстановленности углей.

Ссылка для цитирования: Золотухин Ю.А., Красковская Т.Ф., Купрыгин В.В. Связь между средним максимальным и средним произвольным показателями отражения витринита углей // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2021. Т. 77. № 8. С. 949-956.

Doi: 10.32339/0135-5910-2021-8-949-956

 

RELATIONSHIP BETWEEN AVERAGE MAXIMUM AND AVERAGE ARBITRARY REFLECTION VALUES OF COALS VITRINITE

YU. A. ZOLOTUKHIN, PhD (Tech.), Leading Researcher, ukovuhin@mail.ru; T. F. KRASKOVSKAYA, Sen. researcher; V. V. KUPRYGIN, Researcher (JSC “Eastern Research Coal Chemistry Institute”, Russia, Yekaterinburg)

Abstract .For a quantitative assessment of the degree of coalification of coals in different countries, either average arbitrary (R0,r) vitrinite reflectance or average maximum (R0,max) vitrinite reflectance are mainly used. Since these indicators differ markedly in magnitude, in many countries, equations of the relationship between them have been established relatively long time ago in order to compare correctly the technological properties of different coals of the same type by indicators R0,max or R0,r. For Russian coals, the relationship between the vitrinite reflection indices R0,max and R0,r has not yet been established. Based on the studies of 40 samples of coals from Russia (Kuznetsk Basin), equations of the relationship between the average maximum (R0,max) and average arbitrary (R0,r) reflection values of coals vitrinite were obtained, taking into account the degree of their genetic recovery. The accuracy of calculating the indicator R0,max through R0,r at that is higher when taking into account the degree of genetic recovery of coals, which was 0.03%, versus 0.04% without accounting it. To compare technological properties of Russian coals by the same type of indicators R0,max or R0,r with the coals of Australia, USA, Canada, Poland, Germany, the equations of the relationship between the average maximum (R0,max) and the average arbitrary (R0,r) vitrinite reflectance presented for the coals of these countries according to publications in scientific journals.

Key words :technological properties of coals, degree of coalification, indices of coals vitrinite reflection, degree of genetic recovery of coals.

For citation :Zolotukhin Yu.A., Kraskovskaya T.F., Kuprygin V.V. Relationship between average maximum and average arbitrary reflection values of coals vitrinite. Chernaya metallurgiya. Byulleten’ nauchno-tekhnicheskoi i ekonomicheskoi informatsii = Ferrous metallurgy. Bulletin of scientific, technical and economic information, 2021, vol. 77, no. 8, pp. 949-956. (InRuss.).

Doi: 10.32339/0135-5910-2021-8-949-956


УДК 669.1:622.341.1

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ОБЖИГОВЫХ КОНВЕЙЕРНЫХ МАШИН И КОМБИНИРОВАННЫХ УСТАНОВОК РЕШЕТКА – ТРУБЧАТАЯ ПЕЧЬ – ОХЛАДИТЕЛЬ ДЛЯ ВЫБОРА ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ОКАТЫШЕЙ

А. А. БУТКАРЕВ, канд. техн. наук, заведующий лабораторией теплотехники подготовки металлургического сырья, butkarev@yandex.ru ; Е. А. БУТКАРЕВА, инженер лаборатории теплотехники подготовки металлургического сырья, ekaterina.b2001@gmail.com (ОАО “Научно-исследовательский институт металлургической теплотехники” — ОАО ВНИИМТ, Россия, г. Екатеринбург)

Аннотация. В настоящее время для термоупрочняющего обжига железорудных окатышей применяются в основном обжиговые конвейерные машины (ОКМ) и комбинированные установки решетка – трубчатая печь – охладитель (РТПО). Их общая доля в производимых в мире железорудных окатышах составляет 93 %, из которых на ОКМ приходится 60 %, на РТПО — 33 %, что свидетельствует о высокой эффективности обоих способов обжига. В то же время при принятии решения о строительстве фабрики окомкования часто возникает вопрос выбора наиболее эффективной технологии производства железорудных окатышей. Представлены результаты сравнительного анализа эффективности технологий производства железорудных окатышей на ОКМ и РТПО. Рассмотрены особенности обжига окатышей из различных типов руд и возможности обеспечения требуемого качества готовых окатышей при использовании для обжига ОКМ и РТПО. Приведены данные о максимальной производительности рассматриваемых обжиговых агрегатов, количестве пыли и образовании мелочи, выбросах вредных веществ в окружающую среду и расходе электроэнергии. Отмечена важность учета возможности выбора вида топлива и расхода тепла на термообработку, затрат на обслуживание, капитальных и эксплуатационных затрат. Показано, что выбор конкретного варианта технологии необходимо осуществлять на этапе разработки технико-экономического обоснования с учетом имеющегося опыта эксплуатации агрегатов, доступности видов топлива, стоимости энергоресурсов, климатической зоны и компоновочных решений.

Ключевые слова:термоупрочняющий обжиг железорудных окатышей, обжиговые конвейерные машины, комбинированные установки решетка – трубчатая печь – охладитель.

Ссылка для цитирования:Буткарев А.А., Буткарева Е.А. Сравнительный анализ обжиговых конвейерных машин и комбинированных установок решетка – трубчатая печь – охладитель для выбора технологии производства окатышей // Черная металлургия. Бюллетеньнаучно-техническойиэкономическойинформации. 2021. Т. 77. № 8. С. 957-968.

Doi:10.32339/0135-5910-2021-8-957-968

 

COMPARATIVE ANALYSES OF STRAIGHT GRATE MACHINES AND COMBINED FACILITIES GRATE-TUBE-TYPE KILN-COOLER FOR SELECTION TECHNOLOGY OF PELLETS PRODUCTION

А . А . BUTKAREV, PhD (Tech.), Head of Lab. “Heat engineering of metallurgical raw materials processing”, butkarev@yandex.ru; Е . А . BUTKAREVA, Engineer, Lab. “Heat engineering of metallurgical raw materials processing”, ekaterina.b2001@gmail.com (OJSC “R&D Institute of metallurgical heat engineering” – OJSC VNIIMT, Russia, Ekaterinburg)

Abstract. At present, mainly straight grate machines (SGM) and combined facilities grate-tube-type kiln-cooler (GKC) are used for heat-strengthening induration of iron ore pellets. Their total share in the produced iron ore pellets in the world accounts for 93%, of which SGM takes 60% and GKC – 33%, which speaks about high efficiency of both methods of induration. At the same time, when making decision on construction a pelletizing plant, a question of selection of most effective technology of iron ore pellets production by SGM and GKC often arises. Results of comparative analysis of efficiency of technologies of iron ore pellets production by SGM and GKC presented. Features of various ore types pellets induration considered as well as possibilities of ensuring the required quality of finished pellets at application for induration SGM and GKC. Data on maximum productivity of the considered induration facilities, amount of dust, fines formation, emissions of harmful substances into environment and electric energy consumption presented. Importance of a possibility of accounting of fuel type selection, of heat expenses for heat treatment, of expenses for maintenance, capital and operation costs were noted. It was shown that choice of a particular variant of technology should be done at the stage of elaboration feasibility study accounting existing experience of facilities running, availability of fuel types, cost of energy resources, climate zone and assembling solutions.

Key words :heat-strengthening induration of iron ore pellets, straight grate machines, combined facilities grate-tube-type kiln-cooler.

For citation: Butkarev A.A., Butkareva E.A. Comparative analysis of straight grate machines and combined facilities grate-tube-type kiln-cooler for selection technologies of pellets production. Chernaya metallurgiya. Byulleten’ nauchno-tekhnicheskoi i ekonomicheskoi informatsii = Ferrous metallurgy. Bulletin of scientific, technical and economic information, 2021, vol. 77, no. 8, pp. 957-968. (InRuss.).

Doi: 10.32339/0135-5910-2021-8-957-968


УДК 669.84.244.66

ВИДЕОФИКСАЦИЯ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ПОЛОСТИ КОНВЕРТЕРА ПРИ ВЕРХНЕЙ ПРОДУВКЕ ВАННЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РАЗЛИЧНЫХ КОНСТРУКЦИЙ КИСЛОРОДНЫХ ФУРМ
Сообщение 1. Установки и методика проведения исследований

А. Г. ЧЕРНЯТЕВИЧ1, д-р техн. наук, профессор, главный научный сотрудник отдела физико-технических проблем металлургии стали, agchern@ua.fm; Л. С. МОЛЧАНОВ1, канд. техн. наук, старший научный сотрудник, заведующий отделом физико-технических проблем металлургии стали; Е. Н. СИГАРЕВ2, д-р техн. наук, профессор, заведующий кафедрой металлургии черных металлов; С. А. ДУДЧЕНКО1, канд. техн. наук, старший научный сотрудник отдела физико-технических проблем металлургии стали; В. В. ВАКУЛЬЧУК1, канд. техн. наук, научный сотрудник отдела физико-технических проблем металлургии стали; П. О. ЮШКЕВИЧ1, канд. техн. наук, старший научный сотрудник отдела физико-технических проблем металлургии стали; К. И. ЧУБИН2, канд. техн. наук, доцент кафедры металлургии черных металлов; А. А. ПОХВАЛИТЫЙ2, канд. техн. наук, доцент кафедры металлургии черных металлов; Е. А. ЧУБИНА2, канд. техн. наук, доцент кафедры металлургии черных металлов ( 1 Институт черной металлургии им. З.И. Некрасова НАН Украины, Украина, г. Днепр; 2 Днепровский государственный технический университет, Украина, г. Каменское)

Аннотация. Взаимодействие верхних кислородных струй с конвертерной ванной в значительной мере определяет ход рафинирования жидкого чугуна. Для оптимизации конструкций фурменных устройств и способов продувки конвертерной ванны необходима информация о реальных физико-химических явлениях, сопровождающих верхнюю продувку конвертерной ванны группами сверх- и звуковых кислородных струй. Показано, что получение такой информации возможно при высокотемпературном моделировании продувки конвертерной ванны с использованием различных конструкций кислородных фурм и видеосъемки. Представлены результаты предшествующих исследований по киносъемке процесса продувки в конвертере и мартеновской печи. Приведено описание современных установок высокотемпературного моделирования в составе многоцелевых конвертеров садкой 160 и 60?80 кг, оборудованных специальными смотровыми окнами для наблюдения и фиксации видеосъемкой происходящих на поверхности ванны физико-химических процессов, сопровождающих различные способы верхней и комбинированной продувки конвертерной ванны с применением обычных, двухконтурных и двухъярусных кислородных фурм. Представлена методика проведения опытных плавок, которая обеспечивает получение важной в практическом отношении информации о формировании и изменении размеров реакционной зоны взаимодействия сверх- и звуковых кислородных струй с металлическим расплавом, о развитии дожигания выделяющегося из пределов реакционной зоны СО до СО2 в до- и звуковых кислородных струях с формированием высокотемпературных факелов, направленных на поверхность конвертерной ванны или внедренных в объем вспененного шлака, о выбросах шлакометаллической взвеси из конвертера, об образовании металлошлаковых настылей на стволе фурмы при продувке с различным уровнем вспененной шлакометаллической эмульсии.

Ключевые слова:кислородный конвертер, видеофиксация физико-химических процессов, установки высокотемпературного моделирования, видеосъемка продувки конвертерной ванны.

Ссылка для цитирования:Чернятевич А.Г., Молчанов Л.С., Сигарев Е.Н., Дудченко С.А., Вакульчук В.В., Юшкевич П.О., Чубин К.И., Похвалитый А.А., Чубина Е.А. Видеофиксация физико-химических процессов в полости конвертера при верхней продувке ванны с использованием различных конструкций кислородных фурм. Сообщение 1. Установки и методика проведения исследований // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2021. Т. 77. № 8. С. 969-976.

Doi :10.32339/0135-5910-2021-8-969-976

 

VIDEO REGISTRATION OF PHYSICOCHEMICAL PROCESSES IN BOF CAVITY AT BATH TOP BLOWING AT APPLICATION OX Y GEN LANCE S OF VARIOUS DESIGNS
Report 1. Facility and methodology of the study

А. G . CHERNYATEVICH 1 , HD ( Tech .), Prof ., Principal researcher , Dpt . “Physical and technical problems of metallurgy of steel” , agchern@ua.fm; L. S. MOLCHANOV 1 , PhD (Tech.), Sen. Researcher, Head of Dpt. “ Physical and technical problems of metallurgy of steel ”; E . N . SIGAREV 2 , HD ( Tech .), Prof ., Head of Dpt . “ Metallurgy of ferrous metals ”; S . A . DUDCHENKO 1 , PhD ( Tech .), Sen . Researcher , Dpt . “ Physical and technical problems of metallurgy of steel ”; V . V . VAKAL ’ CHUK 1 , PhD ( Tech .), Researcher , Dpt . “ Physical and technical problems of metallurgy of steel ”; P . O . YUSHKEVICH 1 , PhD (Tech.), Sen. researcher, Dpt . “Physical and technical problems of metallurgy of steel”; K. I. CHUBIN 2 , PhD (Tech.), Prof. Ass., Dpt. “Metallurgy of ferrous metals”; А. А. POKHVALITYI 2 , PhD (Tech.), Prof. Ass., Dpt. “Metallurgy of ferrous metals”; E. A. CHUBINA 2 , PhD (Tech.), Prof. Ass., Dpt. “Metallurgy of ferrous metals” ( 1 Institute of ferrous metallurgy after Z.I. Nekrasov, NAN of Ukraine, Ukraine, Dnepr; 2 Dnepr State Technical University, Ukraine, Kamenskoye)

Abstract.Interaction of the upper oxygen jets with the BOF bath considerably effects the hot metal refining flow. To optimize the lances designs and methods of BOF bath blowing, information is needed on the actual physical and technical phenomena taking place during top blowing of BOF bath by groups of ultrasonic and sonic oxygen jets. It was shown that obtaining the information is possible at high temperature simulation of the BOF bath blowing by application oxygen lances of various designs and video registration. Results of previous studies by filming of the blowing in a BOF and OHF presented. Description of modern facilities of high temperature simulation within a multi-purpose 160 and 60?80 kg BOFs, equipped by special manholes for observation and registration by video camera the physicochemical processes taking place on the surface of the bath presented. In particular the manholes made it possible to observe the processes taking place at various methods of top and combined blowing of the BOF bath by application regular, two-circuit and double-flow oxygen lances. A methodology of test heats carrying out presented, which ensured obtaining important practical information on forming and variation of dimensions of the reaction zone. In particular, information was obtained about the interaction of ultrasonic and sonic oxygen jets with the metal melt, development of afterburning, emission out of reaction zone C to CO2 in the subsonic and sonic oxygen jets with forming high temperature flares directed on the BOF bath surface or penetrated in the foamed slag, emissions of slag-metal suspension out the BOF, forming of metal-slag sculls on the lance tube during the blowing with various level of foamed slag-metal emulsion.

Key words: basic oxygen furnace (BOF), video registration of physicochemical processes, facilities of high temperature simulation, video recording of BOF bath blowing.

For citation :Chernyatevich A.G., Molchanov L.C., Sigarev E.N., Dudchenko S.A., Vakal’chuk V.V., Yushkevich P.O., Chubin K.I., Pokhvalityi A.A., Chubina E.A. Video registration of physicochemical processes in BOF cavity at bath top blowing at application oxygen lances of various designs. Report 1. Facility and methodology of the study. Chernaya metallurgiya. Byulleten’ nauchno-tekhnicheskoi i ekonomicheskoi informatsii = Ferrous metallurgy. Bulletin of scientific, technical and economic information, 2021, vol. 77, no. 8, pp. 969-976. (InRuss.).

Doi :10.32339/0135-5910-2021-8-969-976

   


Бюллетень научно-технической и экономической информации «Черная металлургия» включен в перечень рецензируемых научных изданий ВАК РФ


Подписка на наши издания
ведется постоянно

Вышел из печати журнал "Бюллетень научно-технической и экономической информации "Черная металлургия" " № 9/2021

Содержание номера можно посмотреть ЗДЕСЬ.

Вышел из печати журнал "Новости черной металлургии за рубежом" № 6/2017

Содержание номера можно посмотреть ЗДЕСЬ.

 

ОАО "Черметинформация"