4.2 ПРОИЗВОДСТВО ЧУГУНА, СТАЛИ И ДОМЕННОГО КОКСА

При производстве чугуна и стали могут выделяться диоксид углерода (CO₂), метан (CH₄) и оксид диазота (N₂O). В этой главе приводится руководство по оценке выбросов CO₂ и CH₄.

Черная металлургия в основном включает:

- интегрированные предприятия по производству чугуна и стали;

- вторичные предприятия по производству стали;

- предприятия по производству железа прямого восстановления, в некоторых случаях интегрированные с предприятиями по производству стали;

- предприятия по производству доменного кокса вне завода по производству чугуна и стали.

На рисунке 4.1 представлены основные процессы производства чугуна и стали: производство доменного кокса, агломерата, окатышей, переработка железной руды, выплавка чугуна, стали, литье стали и, очень часто, сжигание доменного газа и газа из камерных печей для поддержания этих и других процессов. Основные процессы могут протекать в условиях так называемых "интегрированных" предприятий, которые обычно включают доменные печи и кислородные конвертеры или, в отдельных случаях, открытые подовые печи (мартеновские печи). Часто часть производства размещается на стороне, на предприятии другого оператора, например, кокс может производиться вне металлургического завода.

Рисунок 4.1 Основные процессы интегрированного

производства чугуна и стали <*>

Иногда коксовые предприятия не являются интегрированной частью производства чугуна и стали (т.е. не входят в металлургическое предприятие). В этой главе приводится руководство по оценке выбросов CO₂ и CH₄ от всех видов производства кокса для того, чтобы обеспечить согласованность и полноту учета. При использовании методов высокого уровня следует оценивать выбросы от производства кокса на металлургическом предприятии и вне его по отдельности, поскольку побочные продукты производства "на месте" (например, газ из камерных печей, коксовая пыль и т.д.) часто используются в производстве чугуна и стали.

Первичное и вторичное производство стали

Производство стали можно осуществлять на интегрированных предприятиях из железной руды или на вторичных предприятиях, где сталь производится в основном из вторичного стального скрапа. Интегрированные предприятия включают производство кокса, доменные печи и кислородные конвертеры или, в некоторых случаях, мартеновские печи (ОПП). Нерафинированную сталь производят в кислородных конвертерах из доменного чугуна, выплавляемого в доменной печи, и затем перерабатывают в конечную продукцию. Доменный чугун можно также перерабатывать непосредственно в чугунные изделия. Для вторичного производства стали чаще всего используются электродуговые печи (ЭДП). В 2003 году продукция кислородных конвертеров составляла примерно 63% от мирового производства стали, продукция ЭДП - около 33% и продукция ОПП - остальные 4% (но их доля сегодня снижается). В Российской Федерации в 2012 г. продукция кислородных конвертеров составляла около 66%, продукция ЭДП - около 29%, продукция мартеновских печей - около 5%.

Производство чугуна и железа прямого восстановления

Чугун может производиться на интегрированном сталеплавильном предприятии или на отдельном заводе, включающем доменные печи и кислородные конвертеры. Помимо чугуна для производства стали используется железо прямого восстановления (ЖПВ). Прямое восстановление заключается в восстановлении железной руды при температуре ниже 1000 °C до металлического железа в твердом состоянии.

Производство доменного кокса

Считается, что при производстве доменного кокса используется энергия ископаемого топлива, поэтому выбросы следует относить к категории 1А сектора "Энергетика". Несмотря на это, методики рассматриваются в разделе ППИП, поскольку данные о деятельности, которые используются для оценки выбросов от энергетического и неэнергетического использования топлива при производстве чугуна и стали, в значительной степени перекрываются. Все топливо, потребленное в этой категории источников, которое не учтено как сырье для фабрик агломерата, заводов окатышей и доменных печей, следует рассматривать как сжигание топлива, что относится к сектору "Энергетика".