СОДЕРЖАНИЕ 
 

1. Экономические проблемы развития доменного производства 5

1.1 Совершенствование процесса производства 11

1.2. Проблемы обеспечения железной рудой 13

2. Анализ возможностей дальнейшего увеличения объемов доменного производства 18

2.1. Вдувание пылеугольного топлива (ПУТ). 20

2.2. Экономический анализ состояния развития альтернативных процессов 21

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 24

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 26 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ВВЕДЕНИЕ 
 

      Цель  доменного производства состоит  в  получении  чугуна  из  железных руд путем их переработки  в  доменных  печах.  Сырыми  материалами  доменной плавки являются топливо, железные и марганцевые руды и флюс.

       Топливом для доменной плавки  служит  кокс,  получаемый  из  каменного угля. Его роль состоит в обеспечении  процесса  теплом  и  восстановительной энергией. Кроме того, кокс разрыхляет столб шихтовых материалов  и облегчает прохождение газового потока в шихте доменной печи.

     Актуальность  темы исследования обусловлена необходимостью повышения экономической эффективности производства на всех стадиях металлургического цикла, потребительских свойств и качественных параметров готовой продукции, устойчивости и конкурентоспособности предприятий черной металлургии за счет нейтрализации неблагоприятных тенденций и ограничивающих факторов применения доменного производства.  

     Экономическая эффективность совершенствования техники и технологии подготовки железных руд к доменной плавке должна определяться на основе общепринятых показателей экономической эффективности инвестиционных проектов с учетом экономического эффекта в смежных отраслях промышленности.

     В настоящее время горно-обогатительными  комбинатами Северо-Запада России, эксплуатируется оборудование, начиная от новейшего, обеспечивающего значительные объемы производства, и кончая морально устаревшим и физически изношенным, которое не удовлетворяет требованиям по условиям труда и охране окружающей среды, что обусловливает настоятельную необходимость совершенствования техники и технологии подготовки руд к плавке.

     В качестве перспективного направления  развития подготовки железных руд регионов к доменной плавке предлагается выпуск железорудных окатышей из смеси концентратов обогащения руд Оленегорского и  Ковдорского месторождений, что  приведёт к завышению экономических показателей.

     Применение  высокоосновных окатышей богатых по содержанию железа в топливно-сырьевых условиях доменного производства обеспечивает значительный рост производительности доменных печей, снижение себестоимости  чугуна и существенное сокращение расхода  всех видов ресурсов.

     В частности, в процессе доменной плавки, высвобождается значительное количество агломерата, а, следовательно, и известняка, который является неотъемлемой составляющей агломерационной смеси, что в  свою очередь приводит к образованию  излишков продукции в отрасли промышленности строительных материалов. Из-за сокращения расхода угля и кокса аналогичные изменения происходят в угольной промышленности.

     Таким образом, экономический эффект подготовки железных руд к плавке (Э_ПРП) будет равен сумме эффекта от реализации проекта рудоподготовки (Э_РП) и эффектов, возникающих в смежных отраслях промышленности (Э_СМ.О), в виде дохода от реализации образующихся излишков продукции:

     

 

     Данные  свидетельствуют о том, что экономическая  целесообразность совершенствования  методов подготовки железных руд  к плавке за счет создания нового производства вполне очевидна, а учет экономического эффекта, возникающего в ходе реализации проекта рудоподготовки в смежных  отраслях промышленности, улучшает показатели его экономической эффективности.

     Внедрение современных технологических процессов  и оборудования по выпуску новых  видов железорудной продукции, обладающих высокими физико-химическими и металлургическими  свойствами, при сравнительно небольшой  капиталоемкости вновь создаваемых  мощностей, обеспечивает повышение  экономической эффективности производства и устойчивости металлургических предприятий  в части снабжения комбината  железорудным сырьем. Кроме того, может  расшириться выпуск новой высококачественной продукции, имеющей спрос на внутреннем и внешнем рынках.

1. Экономические проблемы  развития доменного  производства

 

     Осуществление доменного процесса невозможно без  использования металлургического  кокса.

     По  разведанным запасам угля категории  А+В+С1 (на 01.01.2009 г. - 286 млрд. т), Россия занимает третье место в мире после США  и Китая. Но при этом сырьевая база угольной промышленности России имеет  существенные недостатки, которые проявляются:

1. В  качественном составе угольной  базы.

     В металлургической отрасли используются в основном коксующиеся угли. Свыше  половины балансовых запасов категорий  А+В+С1 (103,1 млрд. т) составляют бурые  угли. Разведанные запасы коксующихся  углей равны 40 млрд. т или только 20 % от всех запасов.

2. В  неравномерности распределения  разведанных запасов угля по  территории страны. В азиатской  части России находится 90 % запасов  углей, а в европейской -лишь 10 %, тогда как на последнюю  приходится 45-46 % потребления угля. 76% запасов коксующихся углей расположены  в Западно-Сибирском регионе - в Кузнецком бассейне.

     Наиболее  благоприятные для добычи запасы угля значительно удалены от основных потребителей России и дальнего зарубежья. Лучшие угольные базы - Кузнецкий и  Канско-Ачинский бассейны расположены  на расстоянии         3000 - 4000 км от ближайших портов и основных имеющихся и потенциальных потребителей в Европейской части России и других странах. Это существенно влияет на транспортную составляющую в конечной цене угля. В мировой практике эта составляющая не превышает 30%, в России в среднем 56%, а при дальних перевозках 70% и более. Затраты на перевозку кузнецких углей, например, превышают расходы на добычу. При доставке их на Урал и в центр европейской части России цена на них возрастает в 1,5-2 раза, в Калининградскую область - в 3, Архангельскую - в 2, в Хабаровский край - в 2,6 раза.

     В результате металлургические предприятия, расположенные в Западно-Сибирском  регионе в непосредственной близости от угольных предприятий, имеют дополнительный доход за счет наиболее низкого уровня цен на уголь, по сущности своей являющийся "рентой местоположения". Многие крупные месторождения с ценными  коксующимися марками углей расположены  в неблагоприятных климатических  зонах и отличаются сложными горно-геологическими условиями.

3. В  чрезмерных затратах на добычу  и обогащение угля в сочетании  с повышенной опасностью при  добыче.

     Около половины балансовых запасов шахт по общепринятым в мировой практике нормам являются некондиционными по качеству угля, мощности, условиям залегания, газо- и выбросоопасности пластов, что  определяет чрезмерные затраты на добычу и обогащение угля, повышенную опасность  работы. В целом по Российской Федерации  из 280,8 млрд.т числящихся на балансе  на 01.01.12007 г. разведанных запасов  были признаны благоприятными для промышленного  освоения в современных экономических  условиях 220,2 млрд.т, в том числе  по действующим и строящимся предприятиям - 40,12 (68%) из 59 млрд.т. По коксующимся  углям доля благоприятных запасов  по России в целом составляет 33,5 (47%) из 71,4 млрд.т, в том числе на действующих предприятиях - 11,2 (59%) из 19,1 млрд. т .

4. Несоответствие  качества добываемых коксующихся  углей оптимальному составу угольной  шихты для коксования.

     Шихта для производства кокса может  включать до 12 марок углей. Каждая марка  играет определенную роль в коксохимическом  процессе. Марки одного типа взаимозаменяемы, хотя при этом качество шихты может  значительно различаться. Поэтому  в шихтах должно соблюдаться совершенно определенное соотношение углей  отдельных марок.

     Для слоевого коксования рекомендуется  использовать следующие марки углей: коксовые жирные (КЖ), коксовые (К), жирные (Ж), газовые жирные (ГЖ), отощенные  спекающиеся (ОС), газовые жирные отощенные (ГЖО), коксовые отощенные (КО), газовые (Г), коксовые слабоспекающиеся (КС), коксовые слабоспекающиеся низкометаморфизированные (КСН), длиннопламенные газовые (ДГ), тощие спекающиеся (ТС), слабоспекающиеся (СС).

По технологической  ценности (по коксуемости) коксующиеся  угли делятся на группы:

особо ценные (хорошо коксующиеся): КЖ, К, Ж, ГЖ, ОС, КО;

в том  числе, определяющие спекаемость: КЖ, К, Ж.;

ценные (слабококсующиеся): ГЖО, Г, КС, КСН;

некоксующиеся (могут применяться в ограниченных количествах в шихтах высокой  коксуемости в условиях классического  процесса коксования и в большем  количестве - при специальных процессах  подготовки и коксования, либо полностью  служить сырьевой базой коксования в новых процессах производства кокса).

     Применительно к условиям нашей страны суммарное  содержание в оптимальной шихте  для коксования углей марок ГЖ, Ж, КЖ, К, КО, и ОС должно составлять 75-80 % . К началу 90-х годов структуры угольных шихт коксохимических предприятий были близки к оптимальным. Это позволило в период с 1980 по 1990 г. уменьшить расход кокса в доменном процессе: с 569 кг/т предельного чугуна до 504,5 кг/т.

     До  настоящего времени величина добавок  в шихте большинства коксохимических  производств не превышала нормы, однако появилась и сохраняется  тенденция к нарушению требуемого соотношения отдельных марок  углей: уменьшается суммарная доля хорошо спекающихся углей марок  К, КЖ и КО, обеспечивающих прочностные  характеристики кокса с одновременным  увеличением количества углей марок  ГЖ и Ж.

Дефицит в угольных шихтах углей марок  КЖ, К, КО и ОС, обозначившийся к 2005 г. (табл.1), привел к ухудшению качества кокса и увеличению его расхода в доменном процессе до 525 кг, что существенно снизило производительность доменных печей и отрицательно повлияло на экономику процесса.

В таблице  показаны отклонения в поставках  углей отдельных марок от их потребности  для обеспечения оптимального соотношения  в шихтах. В избытке оказались  угли марок ГЖ и Ж (-1.2 млн. т) и марок  КС, КСН, ТС, и СС ( -3.8 млн.т). Обозначился  большой дефицит наиболее ценных для коксования углей марок К, КЖ, КО, и ОС (- 4.5 млн.т.).

Недостаток  необходимых марок заставляет коксохимические  предприятия искать приемлемую замену другими маркам углей. В свою очередь, это вызывает изменение технологического режима коксования и ухудшение качества кокса.

Отклонения  объемов поставок углей по маркам от оптимальной структуры шихты.  
 

Таблица 1