SPRAWOZDANIE Z PRACY BADAWCZEJ. Nr N pt.:

Transkrypt

1 I N S T Y T U T M E T A L U R G I I Ż E L A Z A im. Stanisława Staszica I N S T I T U T E F O R F E R R O U S M E T A L L U R G Y ul. Karola Miarki 12-14, Gliwice Poland tel. (032) fax (032) Zespół Procesów Surowcowych Data marzec 2009 r. SPRAWOZDANIE Z PRACY BADAWCZEJ Nr N pt.: ANALIZA STANU TECHNIKI W ZAKRESIE NAJLEPSZYCH DOSTĘPNYCH TECHNIK DLA BRANŻY PRODUKCJI I PRZETWÓRSTWA ŻELAZA I STALI ETAP I wykonanej w ramach pracy N pt: Analiza stanu techniki w zakresie Najlepszych Dostępnych Technik dla branży Produkcji i Przetwórstwa Żelaza i Stali Zleceniodawca: Ministerstwo Środowiska Zlecenie/umowa: nr 2/BAT/2009/N0 7800/BS/2009 z dnia 04 lutego 2009 r. Autorzy: dr inż. Marian Niesler Kontrolował i akceptował: Z-ca Dyrektora Ds. Naukowych Prof. dr hab. Józef Paduch Sfinansowano ze środków Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej pochodzących z opłat rejestracyjnych na zamówienie Ministra Środowiska Dok. nr 8h IMŻ Księga Jakości: wydanie IV Data wydania: lipiec 2008 r. Praca na prawach autorskich, rozpowszechnianie zastrzeżone Niniejsze wyniki nie mogą być powielone w całości ani w części bez pisemnej zgody Instytutu Metalurgii Żelaza

2 SPRAWOZDANIE z pracy nr N SPIS TREŚCI 1. WSTĘP PRZEGLĄD LITERATURY I OPRACOWANIE INFORMACJI Z ZAKRESU NAJLEPSZYCH DOSTĘPNYCH TECHNIK DLA INSTALACJI PRODUKCJI I PRZETWÓRSTWA ŻELAZA I STALI...3 SPIEKANIE RUD ŻELAZA...4 PROCES WIELKOPIECOWY...6 PROCES STALOWNICZY KONWERTOROWY...9 PROCES STALOWNICZY ELEKTRYCZNY...13 PROCESY ALTERNATYWNE REDUKCJA BEZPOŚREDNIA W STANIE STAŁYM I CIEKŁYM CIĄGŁE ODLEWANIE STALI WALCOWNICTWO...22 OBRÓBKA CIEPLNA, PIECE GRZEWCZE, PALNIKI I SPALANIE...25 OBRÓBKA POWIERZCHNIOWA, POWŁOKI...27 UTYLIZACJA ODPADÓW, W TYM TWORZYW SZTUCZNYCH...29 HANDEL EMISJAMI DWUTLENKU WĘGLA...35 WYROBY I MATERIAŁY OCHRONA ŚRODOWISKA GOSPODARKA MATERIAŁOWA I ENERGETYCZNA SYNTETYCZNA ANALIZA NAJWAŻNIEJSZYCH OSIĄGNIĘĆ W ZAKRESIE NAJLEPSZYCH DOSTĘPNYCH TECHNIK DLA INSTALACJI PRODUKCJI I PRZETWÓRSTWA ŻELAZA I STALI

3 SPRAWOZDANIE z pracy nr N WSTĘP Praca została wykonana w ramach umowy nr 2/BAT/2009/N0-7800/BS/2009 z dnia 04 lutego 2009 r., zawartej pomiędzy Instytutem Metalurgii Żelaza w Gliwicach a Ministerstwem Środowiska w Warszawie i jest kontynuacją prac prowadzonych przez IMŻ, na zlecenie Ministerstwa Środowiska w latach Celem pracy jest bieżące śledzenie postępu technicznego i technologicznego związanego z wdrażaniem Najlepszych Dostępnych Technik w sektorze produkcji i przetwórstwa żelaza i stali, na podstawie dostępnych źródeł informacji będących w posiadaniu Wykonawcy umowy. Informacja przekazywana jest do Ministerstwa Środowiska etapami w formie elektronicznej i wydruku komputerowego, w czterech etapach: Etap I do r., Etap II do r., Etap III do r., Etap IV do r. Zakres obecnego opracowania obejmuje etap I informacji o najlepszych dostępnych technikach dla instalacji produkcji i przetwórstwa żelaza i stali. 2. PRZEGLĄD LITERATURY I OPRACOWANIE INFORMACJI Z ZAKRESU NAJLEPSZYCH DOSTĘPNYCH TECHNIK DLA INSTALACJI PRODUKCJI I PRZETWÓRSTWA ŻELAZA I STALI W tym etapie pracy przedstawiono informacje dotyczące postępu technicznego i technologicznego związanego z wdrażaniem Najlepszych Dostępnych Technik w następujących dziedzinach: spiekanie rud żelaza, proces wielkopiecowy, proces stalowniczy konwertorowy, proces stalowniczy elektryczny, procesy alternatywne redukcja bezpośrednia w stanie stałym i ciekłym, ciągłe odlewanie stali, walcownictwo, obróbka cieplna, piece grzewcze, palniki i spalanie, obróbka powierzchniowa, powłoki, utylizacja odpadów, w tym tworzyw sztucznych, handel emisjami dwutlenku węgla, wyroby i materiały, ochrona środowiska, gospodarka materiałowa i energetyczna 3

4 SPRAWOZDANIE z pracy nr N SPIEKANIE RUD ŻELAZA 4

5 SPRAWOZDANIE z pracy nr N BETTINGER D.: Zintegrowany system optymalizacji procesów przygotowania i spiekania rud żelaza Źródło: IRONMAKING AND STEELMAKING, 2007, t.34, nr 5, s , 10 rys. Bazując na własnych rozwiązaniach koncerny Voestalpine i Siemens VAI opracowały optymalizacyjny system przygotowania i spiekania wsadu wielkopiecowego. Jednolity model sterowania procesami obejmuje operacje przygotowania rud i spiekania wsadu. Funkcje diagnozowania i sterowania połączono w ekspertowy system spiekania. Własności chemiczne spieku bazują na składach mieszanek wsadowych. Opracowano system kontroli punktu spieczenia wsadu, decydującego o własnościach fizycznych i chemicznych spieku. System kontroli gazów spiekalniczych minimalizuje emisję SO 2. Nowy system jest poważnym krokiem ku pełnej automatyzacji procesu spiekania rud. /SP/ Wsad wielkopiecowy, Przygotowanie wsadu, Ruda żelaza, Spiekanie wsadu hutniczego, Automatyzacja, Komputer, System ekspertowy, Optymalizacja, 5

6 SPRAWOZDANIE z pracy nr N PROCES WIELKOPIECOWY 6

7 SPRAWOZDANIE z pracy nr N RIDDLE M., WHITFIELD P.: Nowy rozdzielacz wsadu dla wielkich pieców Źródło: STAHL UND EISEN, 2007, t.127, nr 9, s.76-80, 8 rys. Po uzyskaniu pomyślnych wyników pracy w urządzeniach Corex firma Siemens VAI oferuje teraz system rozdzielania wsadu dla wielkich pieców typu Gimbal. System ten pozwala doprowadzać materiały wsadowe dla każdego punktu na powierzchni wsadu i dowolnie regulować jego profil. Następuje to poprzez stopniową zmianę kąta i pozycji rynny zsypowej podczas załadunku wsadu. Dzięki temu systemowi można lepiej wykorzystywać gazy piecowe, doprowadzać drobne frakcje w kierunku ścian pieca, regulować temperaturę ścian pieca, zmniejszyć tempo ścierania się wyłożenia zsypu. System Gimbal można instalować tak na nowych, jak i istniejących już piecach. /SP/ Wielki piec, Wsad wielkopiecowy, Namiarowanie, Dawkowanie, Rozdzielacz wsadu, Zasyp wielkiego pieca, Ładowanie wsadu, 7

8 SPRAWOZDANIE z pracy nr N Krupp-Mannesmann (HKM) za 220 mln EUR modernizuje swoje zakłady Źródło: INTERNATIONALER PRESSESPIEGEL, 2007, nr 44, , s.10,11 HKM modernizuje swoje zakłady: rozbudowuje koksownie, zmienia logistykę zaopatrzenia i transportu surowców, buduje młyn dla węgla kamiennego i urządzenia do wdmuchiwania miału węglowego do wielkich pieców, modernizuje port. Koszty urządzeń do mielenia i wdmuchiwania węgla w wysokości 65 mln EUR zamortyzują się w ciągu roku. Węgiel ze statków podawany będzie do koksowni rurociągiem z portu z wydajnością 800 t/h. Zasobniki koksowni będą mieścić 120 tys.t węgla, w 2008 r. rozpocznie się budowa wieży do gaszenia koksu. Młyny będą mieliły 70 t węgla na godzinę. /SP/ Niemcy, Koncern, Huta, Modernizacja, Koksownia, Wielki piec, Węgiel kamienny, Młyn, Wdmuchiwanie proszku, Transport hydrauliczny, Oszczędność, Inwestycja, 8

9 SPRAWOZDANIE z pracy nr N PROCES STALOWNICZY KONWERTOROWY 9

10 SPRAWOZDANIE z pracy nr N JANSEN H.: Nowoczesne materiały magnezjowo-węglowe na wyłożenia konwertorów tlenowych Źródło: IRONMAKING AND STEELMAKING, 2007, t.34, nr 5, s , 12 rys., 1 tabl., 9 poz.bibl. Wyłożenia z materiałów MgO-C stosowane są na wyłożenia konwertorów tlenowych na całym świecie. W ostatnich latach do produkcji tych materiałów wprowadzono szereg nowych rozwiązań, które pozwoliły poważnie zwiększyć trwałość wyłożeń. Zoptymalizowano kształtki na wyłożenia i wzmocniono materiały włóknami ze stali odpornych na korozję. Kształtki z włóknami poważnie zwiększyły trwałość materiałów w strefach uderzeń ciężarami. Zoptymalizowano wyłożenia poszczególnych stref konwertora. Opisano przykłady stalowni, w których wyłożenia konwertora pracują ok wytopów, a kadzie odlewnicze ok. 400 wytopów. /SP/ Konwertor ld, Wyłożenie ogniotrwałe, Materiał ogniotrwały smołowany, Trwałość, Przegląd, Kadź odlewnicza, 10

11 SPRAWOZDANIE z pracy nr N ArcelorMittal będzie wykorzystywał gazy odlotowe z konwertorów Źródło: STAHL UND EISEN, 2007, t.127, nr 10, s.21,22 W belgijskiej hucie w Gandawie koncern ArcelorMittal buduje urządzenie do wykorzystywania gazów odlotowych z dwóch 280-t konwertorów LD. Konwertory te mogą dostarczać na godzinę 150 tys. m 3 suchych gazów. SMS Demag buduje m.in. rozdzielnie gazu i kompresownie, instaluje urządzenia elektryczne i automatyzację. Oczyszczone gazy gromadzone są w specjalnym zbiorniku a z nich rozprowadzane do elektrowni i innych odbiorców w samej hucie. Technologia ta pozwala poważnie ograniczyć emisję CO 2 i uzyskać znaczne oszczędności. Uruchomienie instalacji nastąpi w 2009 r. /SP/ Belgia, Koncern, Konwertor ld, Gaz odlotowy, Odzyskiwanie, Emisja, Dwutlenek węgla, Gospodarka energetyczna, Oszczędność, 11

12 SPRAWOZDANIE z pracy nr N BODE O., BRUCKHAUS R.: Optymalizacja gospodarki materiałowej w stalowni firmy Dillinger Huttenwerke z pomocą modeli symulacyjnych Źródło: STAHL UND EISEN, 2008, t.128, nr 1, s.37-43, 6 rys., 4 poz.bibl. Zastosowane do analizy przepływu materiałów w stalowni niemieckiej huty w Dillingen rozwiązania pozwoliły zoptymalizować gospodarkę materiałową w tym zakładzie. Modele oparto na układach i przekrojach hal, bazie produkcyjnej, zadaniach transportowych i połączeniach funkcjonalnych. Na wstępie zoptymalizowano przepływy materiałów dla różnych scenariuszy inwestycyjnych. Potem można było przeanalizować skomplikowane przepływy materiałów w hali odlewniczej dla zweryfikowania przyjętych założeń i zbilansować różne parametry silnie rzutujące na przebieg produkcji. /SP/ Niemcy, Huta, Stalownia, Konwertor ld, Gospodarka materiałowa, Optymalizacja, Urządzenie transportowe, Organizacja, Hala odlewnicza, Komputer, 12

13 SPRAWOZDANIE z pracy nr N PROCES STALOWNICZY ELEKTRYCZNY 13

14 SPRAWOZDANIE z pracy nr N ABEL M., HEIN M.: Nowa generacja stalowniczych pieców łukowych koncernu Siemens VAI Źródło: STEEL TIMES INTERNATIONAL, 2007, t.31, nr 6, s.16-19, 7 rys., 2 tabl. Nowa generacja pieców łukowych o nazwie Ultimate bazuje na najnowszych rozwiązaniach technologicznych: duże obciążenia energią elektryczną (do 1500 kva/t ciekłej stali), system sterowania Simetal Automation, wdmuchiwanie tlenu i węgla lancami RCB (Refining Combined Burner), nowe proporcje wymiarowe pieca, nowe urządzenia mechaniczne i elektryczne, panele chłodzone wodą, system robotów, układy pomiarowe i urządzenia odpylające. Precyzyjnie wyeliminowano wszelkie wąskie gardła starszych rozwiązań. Na tonę ciekłej stali piec Ultimate zużywa 340 kwh energii elektrycznej; 1,2 kg elektrod; 45 Nm 3 tlenu; 10 kg węgla; 7 kg pyłu węglowego; 4 kg materiałów ogniotrwałych. Koszty utrzymania ruchu wynoszą ok. 2,5 EUR/t. Dotychczas zbudowane piece o pojemności t. /SP/ Niemcy, Koncern, Piec stalowniczy łukowy, Rozwój, Proces stalowniczy łukowy, Wskaźnik techniczno-ekonomiczny, Intensyfikacja, 14

15 SPRAWOZDANIE z pracy nr N MADER J.: Bawarska huta Lech wzorcowym zakładem recyklingu złomu Źródło: INTERNATIONALER PRESSESPIEGEL, 2007, nr 30, , s.10 Jedyna bawarska huta żelaza Lech gromadzi i przerabia rocznie 2 mln t złomu, z czego ok. 1 mln t przerabia na stal w swojej elektrostalowni, resztę eksportuje. W 100 t piecu łukowym produkuje stal na potrzeby budownictwa regionu oraz wysokojakościowe profile dla przemysłu samochodowego. Huta emituje o 81% CO 2 mniej, niż czynią to huty o pełnym cyklu produkcyjnym. /SP/ Niemcy, Huta, Przeróbka złomu, Minihuta, Eksport, Złom, Dwutlenek węgla, 15

16 SPRAWOZDANIE z pracy nr N PROCESY ALTERNATYWNE REDUKCJA BEZPOŚREDNIA W STANIE STAŁYM I CIEKŁYM 16

17 SPRAWOZDANIE z pracy nr N KUMAR P.P.: Indyjska JSW Steel przerabia odpady hutnicze w procesie Corex Źródło: STEEL TIMES INTERNATIONAL, 2007, t.31, nr 2, March, s.26-28, 10 rys., 0 tabl., 5 poz.bibl. Od 1998 r. JSW Steel eksploatuje 2 urządzenia Corex o rocznej wydajności po 800 tys.t./r. W procesie tym przerabia ona odpady żelazonośne, węglonośne i topniki. Rocznie firma przerabia ok. 200 tys.t takich odpadów. /SP/ Indie, Redukcja rud poza wielkim piecem, Odpad, Ruda miałka, Zgorzelina, Koksik, Żużel stalowniczy, Kamień wapienny, Dolomit, Surówka ciekła, 17

18 SPRAWOZDANIE z pracy nr N Massachusetts Institute of Technology (MIT) produkuje żelazo metodą elektrolizy stopionych tlenków Źródło: INTERNATIONALER PRESSESPIEGEL, 2007, nr 19, 8.05., s.30,31 Zrzeszenie AISI finansuje badania nad technologiami otrzymywania żelaza z rud przy ograniczonej emisji CO 2. W programie realizowanym przez MIT zademonstrowano laboratoryjne urządzenie do redukcji tlenków żelaza w stanie ciekłym. Poza tym programem badania w prowadzą też inne placówki, które zajmują się redukcją wodorem, geologicznym składowaniem CO 2, zintegrowanym cyklem technologicznym z ograniczoną emisją CO 2. Stany Zjednoczone, Badania naukowe, Ruda żelaza, Redukcja rud poza wielkim piecem, Surówka ciekła, Emisja, Dwutlenek węgla, 18

19 SPRAWOZDANIE z pracy nr N Baosteel uruchamia największy na świecie zakład typu Corex Źródło: IRON AND STEEL TECHNOLOGY, 2008, t.5, nr 1, s.10 W hucie Luoing koło Szanghaju koncern Baosteel uruchamia zakład Corex C-3000, który rocznie będzie produkował 1,5 mln t ciekłej surówki. Zbudował go ciągu 29 miesięcy koncern Siemens Metals Technologies. Jako paliwo i reduktor stosowane będą różne gatunki węgla, a gazy odlotowe zasilać będą elektrownię hutniczą. Siemens dostarczył główne urządzenia, systemy załadunku i automatykę. Urządzenie Corex ma wysokość 118 m. /SP/ Chińska Republika Ludowa, Inwestycja, Rozruch, Redukcja rud poza wielkim piecem, Surówka ciekła, Produkcja, 19

20 SPRAWOZDANIE z pracy nr N CIĄGŁE ODLEWANIE STALI 20

21 SPRAWOZDANIE z pracy nr N Nowoczesne oprogramowanie technologiczne do modernizacji urządzeń do odlewania ciągłego kęsisk płaskich Źródło: STAL, 2007, nr 5, s.45-47, 5 rys. Od wprowadzenia nowoczesnych pakietów oprogramowania dla urządzeń do odlewania ciągłego firma Siemens-VAI zmodernizowała w świecie ponad 190 urządzeń do odlewania kęsisk płaskich. Polepszono wydajność tych urządzeń, jakość produkcji i elastyczność procesów odlewania. Wprowadzono m.in. lekkie i wytrzymałe, łatwowymienialne ściany krystalizatora. Dzięki hydraulicznemu systemowi naprawy szerokości wlewka szybko można zmieniać wielkość odlewanych kęsisk. Opatentowany system ruchu krystalizatora DynaFlex znacznie poprawił jakość powierzchni kęsisk. System SmartBender szybko zmienia grubość odlewanego kęsiska. Koszty całego kompletu oprogramowania Connect & Cast zwracają się bardzo szybko. /SP/ Austria, Odlewanie ciągłe, Urządzenie do ciągłego odlewania, Program, Kęsisko płaskie, Automatyzacja, Modernizacja, Efektywność ekonomiczna, 21

22 SPRAWOZDANIE z pracy nr N WALCOWNICTWO 22

23 SPRAWOZDANIE z pracy nr N Udoskonalony piec do podgrzewania kęsisk płaskich Źródło: METAL PRODUCTION AND PROCESSING, 2007, t.45, nr 2, s.25-30, 6 rys. Koncern Stein Heurtey opracował zmodernizowany piec do podgrzewania kęsisk płaskich w walcowniach blach taśmowych. Jego charakterystyczne cechy to: płaskie sklepienie, palniki szerokopłomieniowe, indywidualne włączanie palników, optymalizacja nagrzewania (poziom 2). Nowy piec zapewnia równomierne wygrzewanie kęsisk przy zmniejszonej emisji NO x. Dzięki mniejszym stratom cieplnym, lepszemu oddawaniu ciepła do wsadu i większej elastyczności procesu nagrzewania, zmniejsza się zużycie ciepła i obniżają koszty eksploatacji pieca. /SP/ Piec wielostrefowy, Kęsisko płaskie, Nagrzewanie, Walcownia blach, Blacha walcowana na gorąco, Koszt, Zużycie materiału, Energia, Modernizacja, 23

24 SPRAWOZDANIE z pracy nr N SVEJKOVSKY U.: Najnowocześniejsze w świecie walcownie szyn Źródło: STAHL UND EISEN, 2007, t.127, nr 8, s.55-60, 9 rys. Koncern SMS Meer zmodernizował w ostatnich 6 latach szereg walcowni szyn w czołowych światowych koncernach hutniczych. M.in. były to walcownie w chińskich Anshan, Panzihua, Baotou i Wuhan, indyjskich Jindal i Sail, tureckim Kardemir i amerykańskim Steel Dynamics. Zastosowano w nich najnowsze rozwiązania technologiczne i wykorzystano wieloletnie doświadczenia koncernu SMS Meer. Chodzi głównie o technologię CCS (Compact Cartridge Strand), chłodzenia Railcool oraz obróbki wykańczającej szyn. /SP/ Świat, Przegląd, Walcownia duża, Koncern, Modernizacja, Szyna, Jakość, Rozwój, 24

25 SPRAWOZDANIE z pracy nr N OBRÓBKA CIEPLNA, PIECE GRZEWCZE, PALNIKI I SPALANIE 25

26 SPRAWOZDANIE z pracy nr N Udoskonalony piec do podgrzewania kęsisk płaskich Źródło: METAL PRODUCTION AND PROCESSING, 2007, t.45, nr 2, s.25-30, 6 rys. Koncern Stein Heurtey opracował zmodernizowany piec do podgrzewania kęsisk płaskich w walcowniach blach taśmowych. Jego charakterystyczne cechy to: płaskie sklepienie, palniki szerokopłomieniowe, indywidualne włączanie palników, optymalizacja nagrzewania (poziom 2). Nowy piec zapewnia równomierne wygrzewanie kęsisk przy zmniejszonej emisji NO x. Dzięki mniejszym stratom cieplnym, lepszemu oddawaniu ciepła do wsadu i większej elastyczności procesu nagrzewania, zmniejsza się zużycie ciepła i obniżają koszty eksploatacji pieca. /SP/ Piec wielostrefowy, Kęsisko płaskie, Nagrzewanie, Walcownia blach, Blacha walcowana na gorąco, Koszt, Zużycie materiału, Energia, Modernizacja, 26

27 SPRAWOZDANIE z pracy nr N OBRÓBKA POWIERZCHNIOWA, POWŁOKI 27

28 SPRAWOZDANIE z pracy nr N Blachy z dekoracyjnymi powłokami z tworzyw sztucznych przeznaczone głównie do produkcji sprzętu gospodarstwa domowego Źródło: STAHL UND EISEN, SUPPLEMENT STAHL 1/2007, 2007, t.127, nr 3, s.18, 1 rys. W zakładach Ferndorf w Siegerlandzie koncern ThyssenKrupp Stahl uruchomił produkcję cienkich blach (taśmowych i arkuszowych), przeznaczonych do produkcji sprzętu gospodarstwa domowego, ale także sprzętu elektrycznego, dla budownictwa i produkcji wind, na wykładziny. Na powlekane metalami blachy cienkie nakładana jest folia dekoracyjna, imitująca różnego rodzaju materiały, np. aluminium, miedź, tytan lub stal stopową. Blacha nosi nazwę PLADUR M. Jest ona wolna od halogenów i polichlorków winylu, a przy wstępnej jej obróbce stosowane są tylko materiały wolne od chromu sześciowartościowego. Niemcy, Blacha taśmowa, Arkusz, Powłoka dekoracyjna, Powłoka z tworzyw sztucznych, Materiał budowlany, Urządzenie elektryczne, Gospodarstwo domowe, 28

29 SPRAWOZDANIE z pracy nr N UTYLIZACJA ODPADÓW, W TYM TWORZYW SZTUCZNYCH 29

30 SPRAWOZDANIE z pracy nr N Wykorzystanie żużli wielkopiecowych w Kazachstanie Źródło: STAL, 2007, t.77, nr 8, s , 3 rys., 3 tabl., 10 poz.bibl. W latach opracowano w Kazachstanie technologię produkcji żużli wielkopiecowych do wytwarzania materiałów wiążących do budowy dróg. Otrzymuje się je poprzez drobne mielenie granulowanych żużli z dodatkiem aktywatorów. Opracowano optymalne składy chemiczne żużli zbliżonych do klinkieru do produkcji cementu portlandzkiego. Przeprowadzono pomyślne próby wykorzystania żużli z huty Temirtau do budowy dróg i lotnisk. Uznano za celowe utworzenie regionalnych zakładów przeróbki żużli na materiały do budowy dróg i mieszkań. /SP/ Kazachstan, Huta, Koncern, Żużel wielkopiecowy, Odzyskiwanie, Budownictwo, Zastosowanie, Cement, 30

31 SPRAWOZDANIE z pracy nr N KUMAR P.P.: Indyjska JSW Steel przerabia odpady hutnicze w procesie Corex Źródło: STEEL TIMES INTERNATIONAL, 2007, t.31, nr 2, March, s.26-28, 10 rys., 10 tabl., 5 poz.bibl. Od 1998 r. JSW Steel eksploatuje 2 urządzenia Corex o rocznej wydajności po 800 tys.t./r. W procesie tym przerabia ona odpady żelazonośne, węglonośne i topniki. Rocznie firma przerabia ok. 200 tys.t takich odpadów. /SP/ Indie, Redukcja rud poza wielkim piecem, Odpad, Ruda miałka, Zgorzelina, Koksik, Żużel stalowniczy, Kamień wapienny, Dolomit, Surówka ciekła, 31

32 SPRAWOZDANIE z pracy nr N VAN GENUCHTEN A.: Recykling stali ważny jak nigdy dotąd Źródło: STAHLMARKT, 2007, nr 4, s.31, 1 tabl. W 2006 r. huty niemieckie kupiły 16,47 mln t złomu stalowego, odlewnie 3,58 mln t, wyeksportowano 7,6 mln t, a zaimportowano 5,6 mln t. W hutach powstało 4,9 mln t złomu produkcyjnego, a stalownie zużyły łącznie 21,2 mln t złomu. Stalownie konwertorowe zużyły złomu 183 kg/t stali, elektrostalownie 1050 kg/t. Złom stalowy stał się niezastąpionym, niezniszczalnym i tanim surowcem do produkcji stali. Niekorzystny dla przemysłu złomowego jest brak długoterminowych umów dostawczych, a w konsekwencji niestabilność rynku złomowego i niski wskaźnik wykorzystania zdolności przeróbczych wyposażenia zakładów przeróbki złomu (poniżej 60%). Europa potrzebuje uporządkowanej, dobrze zorganizowanej gospodarki złomem stalowym. /SP/ EWG, Złom, Przeróbka złomu, Zużycie materiału, Organizacja, Handel, Rynek, Odzyskiwanie, 32

33 SPRAWOZDANIE z pracy nr N MADER J.: Bawarska huta Lech wzorcowym zakładem recyklingu złomu Źródło: INTERNATIONALER PRESSESPIEGEL, 2007, nr 30, , s.10 Jedyna bawarska huta żelaza Lech gromadzi i przerabia rocznie 2 mln t złomu, z czego ok. 1 mln t przerabia na stal w swojej elektrostalowni, resztę eksportuje. W 100 t piecu łukowym produkuje stal na potrzeby budownictwa regionu oraz wysokojakościowe profile dla przemysłu samochodowego. Huta emituje o 81% CO 2 mniej, niż czynią to huty o pełnym cyklu produkcyjnym. /SP/ Niemcy, Huta, Przeróbka złomu, Minihuta, Eksport, Złom, Dwutlenek węgla, 33

34 SPRAWOZDANIE z pracy nr N Recykling złomu stalowego podstawą dla ochrony środowiska i zasobów naturalnych Źródło: INTERNATIONALER PRESSESPIEGEL, 2008, nr 1, , s.49-50,60 Na konferencji niemieckiego zrzeszenia firm działających na rynku złomu stalowego (Berlin, września 2007) omawiano wpływ recyklingu złomu na ochronę środowiska i zasobów naturalnych. Jedna tona złomu daje w porównaniu z procesami opartymi na przerobie rudy żelaza o 1 tonę CO 2 mniej oraz oszczędność 1,5 t rudy żelaza i 650 kg węgla. Dla przykładu, w 2006 r. przerobiono w Niemczech 27,4 mln t złomu, dzięki czemu emisja CO 2 była o 27,4 mln t niższa niż w przypadku przerabiania rud żelaza. Niemieckie firmy domagają się zmiany przepisów, definiujących złom jako odpad. Dla dobra ochrony środowiska i całej gospodarki recykling złomu stalowego musi stać się naturalnym obowiązkiem wszystkich krajów i branż przemysłowych. /SP/ Świat, Przeróbka złomu, Ochrona środowiska, Oszczędność, Surowiec, Ruda żelaza, Węgiel kamienny, Emisja, Dwutlenek węgla, 34

35 SPRAWOZDANIE z pracy nr N HANDEL EMISJAMI DWUTLENKU WĘGLA 35

36 SPRAWOZDANIE z pracy nr N UE szuka sposobów na odciążenie przemysłu kosztami emisji CO 2 Źódło: INTERNATIONALER PRESSESPIEGEL, 2007, nr 44, , s.31-32, 2 rys. UE przygotowała projekt reformy przepisów dot. emisji CO 2 do 2012 r., o ile nie będzie ogólnoświatowego układu, zmuszającego wszystkie kraje do zdecydowanego ograniczenia tych emisji. Rosnące opłaty za emisje CO 2 zniszczą konkurencyjność przemysłu w UE, jeśli ich partnerzy spoza Unii nie będą ponosić podobnych kosztów. Projekt reformy proponuje szereg rozwiązań przejściowych i prezentuje szereg modeli realizacyjnych. /SP/ EWG, Emisja, Dwutlenek węgla, Koszt, Przepis, Prognoza, 36

37 SPRAWOZDANIE z pracy nr N Słowacja skarży UE za obniżenie limitu CO 2 Źródło: STEEL TIMES INTERNATIONAL, 2007, t.31, nr 3, April, s.5 Koncern US Steel Kosice wystąpił do rządu Słowacji o zaskarżenie decyzji Komisji Europejskiej, która obniżyła roczny limit emisji CO 2 dla Słowacji w latach z 41,3 do 30,9 mln t. Już wcześniej obniżono limit na lata Takie zmniejszenie limitu blokuje rozwój słowackiej gospodarki, ponieważ inwestycje w hutnictwie planowane są z wyprzedzeniem 20 lat. /SP/ Słowacja, Emisja, Dwutlenek węgla, Hutnictwo żelaza, EWG, Przepis, 37

38 SPRAWOZDANIE z pracy nr N Hutnictwo szuka nowych dróg do rozwiązania problemu emisji CO 2 Źródło: INTERNATIONALER PRESSESPIEGEL, 2007, nr 20, , s.67 IISI zwróciło się do rządów, aby wspólnie z hutnictwem szukały nowych i śmiałych rozwiązań problemu zmian klimatycznych. Obecne spojrzenie na zadanie zmniejszenia emisji CO 2 i zasady handlu emisjami, w ocenie IISI można zastąpić nową polityką, która pozwoliłaby rozwijać się efektywnie ograniczającym emisje firmom, a kurczyć się słabym firmom. Rządy przy współpracy z przemysłem powinny wypracować i wdrażać warunki brzegowe dla poszczególnych jego dziedzin, pilnować likwidacji przestarzałych technologii. Hutnictwo powinno przyjąć dobrowolne zobowiązania do ograniczania emisji CO 2. /SP/ Hutnictwo żelaza, Emisja, Dwutlenek węgla, Przepis, Organizacja międzynarodowa, Plan, 38

39 SPRAWOZDANIE z pracy nr N Producenci stali boją się planów UE w sprawie handlu emisjami Źródło: INTERNATIONALER PRESSESPIEGEL, 2008, nr 1, , s.1 Niemieckie hutnictwo żelaza występuje przeciw planom UE wprowadzenia handlu certyfikatami na emisję CO 2 od 2013 r. Komisarz UE ds. ochrony środowiska proponuje stopniowe rozszerzanie licytacji aż do 2020 r. Niemieckie koncerny hutnicze oceniają to jako miliardowe obciążenie dla hutnictwa, zagrażające jego konkurencyjności. Handel emisjami w Niemczech najbardziej zagraża hutnictwu żelaza i przemysłowi chemicznemu, które zużywają węgiel i koks jako surowce technologiczne. Już w obecnej, drugiej fazie handlu emisjami żadna firma hutnicza w UE nie jest w stanie zbudować nowej huty na swoim terenie i musi inwestować poza terenem Unii. Przy opłacie 35 EUR/t emisji CO 2 hutnictwo niemieckie musiałoby w 2013 r. zapłacić 227 mln EUR. Niemieckie firmy hutnicze proponują rozliczać emisje CO 2 w całej gospodarce i ograniczać je wszędzie tam, gdzie to będzie technicznie możliwe. /SP/ EWG, Emisja, Dwutlenek węgla, Przepis, Koszt, Ochrona środowiska, Hutnictwo żelaza, 39

40 SPRAWOZDANIE z pracy nr N WYROBY I MATERIAŁY 40

41 SPRAWOZDANIE z pracy nr N W Niemczech opracowano "stal przyszłości" dla samochodów Źródło: INTERNATIONALER PRESSESPIEGEL, 2007, nr 37, , s.1-2 Naukowcy z Instytutu Maxa Planca w Dusseldorfie opracowali nowy gatunek stali manganowokrzemowych z aluminium, która ma być materiałem przyszłości dla przemysłu samochodowego. Do opracowania wykorzystano mechanikę kwantową. Karoserie z tej stali będą silniejsze i bezpieczniejsze, będą łatwiej odkształcalne i pomimo tego będą bardziej wytrzymałe. Stale mają symbol "TWIP" (Twinning Induced Palsticity" - "Plastyczność w wyniku bliźniakowania"). Już za rok-dwa samochody otrzymają błotniki i boczne drzwi z tej blachy. Podczas wypadków te elementy najczęściej ulegają uszkodzeniom. /SP/ Niemcy, Samochód, Badania przemysłowe, Rozwój, Blacha karoseryjna, Stal, Mangan-składnik stopowy, Krzem-składnik stopowy, Aluminium-składnik stopowy, 41

42 SPRAWOZDANIE z pracy nr N Blachy z dekoracyjnymi powłokami z tworzyw sztucznych przeznaczone głównie do produkcji sprzętu gospodarstwa domowego Źródło: STAHL UND EISEN, SUPPLEMENT STAHL 1/2007, 2007, t.127, nr 3, s.18, 1 rys. W zakładach Ferndorf w Siegerlandzie koncern ThyssenKrupp Stahl uruchomił produkcję cienkich blach (taśmowych i arkuszowych), przeznaczonych do produkcji sprzętu gospodarstwa domowego, ale także sprzętu elektrycznego, dla budownictwa i produkcji wind, na wykładziny. Na powlekane metalami blachy cienkie nakładana jest folia dekoracyjna, imitująca różnego rodzaju materiały, np. aluminium, miedź, tytan lub stal stopową. Blacha nosi nazwę PLADUR M. Jest ona wolna od halogenów i polichlorków winylu, a przy wstępnej jej obróbce stosowane są tylko materiały wolne od chromu sześciowartościowego. Niemcy, Blacha taśmowa, Arkusz, Powłoka dekoracyjna, Powłoka z tworzyw sztucznych, Materiał budowlany, Urządzenie elektryczne, 42

43 SPRAWOZDANIE z pracy nr N CHARLES J.: Stale dwufazowe wchodzą na rynek stali odpornych na korozję Źródło: METAL BULLETIN MONTHLY, 2007, nr 440, September, s.20-25, 4 rys., 2 tabl. Dzięki niższym kosztom produkcji stale ferrytyczne zastępują niektóre gatunki austenitycznych stali odpornych na korozję. Biegną też prace nad tańszymi stalami austenitycznymi serii 200. Tymczasem tańsze stale dwufazowe sięgają już rocznie 200 tys.t. Ich znaczenie zwiększa się, ponieważ mają one wysoką wytrzymałość, połączoną z dobrą odpornością na korozję. Ze stali tych produkowane są głównie blachy kwarto (59%), blachy walcowane na zimno (18%) i walcowane na gorąco (13%). Najwięcej zużywa ich przemysł petrochemiczny (27%), chemiczny (21%) oraz transport i magazynowanie (22%). Wzrasta też zużycie profili (głównie na pręty zbrojeniowe). Wprowadzane są nowe gatunki stali duplex, a intensywne badania i prace rozwojowe obiecują poważny postęp w tej dziedzinie. /SP/ Stal odporna na korozję, Stal austenityczna, Stal ferrytyczna, Stal dwufazowa, Rozwój, Zużycie materiału, Przegląd, Prognoza, Rynek, Zastąpienie, 43

44 SPRAWOZDANIE z pracy nr N OCHRONA ŚRODOWISKA 44

45 SPRAWOZDANIE z pracy nr N Proekologiczne inwestycje w Arcelor Mittal Steel Źródło: MAGAZYN HUTNICZY, 2007, nr 39, , s.11 W listopadzie 2007 w dąbrowskim oddziale Arcelor Mittal Steel Poland nastąpi zmiana technologii wytapiania stali, co przyniesie oszczędności, proces produkcyjny ulegnie skróceniu, ograniczona zostanie emisja CO 2. Planowany jest też remont taśmy spiekalniczej, która obecnie - ze względów ekologicznych - nie pracuje. Planowana jest też modernizacja oczyszczania gazu koksowniczego. Polska, Koncern, Ochrona środowiska, Modernizacja, Taśma spiekalnicza, Spiekalnia taśmowa, Gaz koksowniczy, Koksownia, 45

46 SPRAWOZDANIE z pracy nr N Massachusetts Institute of Technology (MIT) produkuje żelazo metodą elektrolizy stopionych tlenków Źródło: INTERNATIONALER PRESSESPIEGEL, 2007, nr 19, 8.05., s.30,31 Zrzeszenie AISI finansuje badania nad technologiami otrzymywania żelaza z rud przy ograniczonej emisji CO 2. W programie realizowanym przez MIT zademonstrowano laboratoryjne urządzenie do redukcji tlenków żelaza w stanie ciekłym. Poza tym programem badania w prowadzą też inne placówki, które zajmują się redukcją wodorem, geologicznym składowaniem CO 2, zintegrowanym cyklem technologicznym z ograniczoną emisją CO 2. Stany Zjednoczone, Badania naukowe, Ruda żelaza, Redukcja rud poza wielkim piecem, Surówka ciekła, Emisja, Dwutlenek węgla, 46

47 SPRAWOZDANIE z pracy nr N Udoskonalony piec do podgrzewania kęsisk płaskich Źródło: METAL PRODUCTION AND PROCESSING, 2007, t.45, nr 2, s.25-30, 6 rys. Koncern Stein Heurtey opracował zmodernizowany piec do podgrzewania kęsisk płaskich w walcowniach blach taśmowych. Jego charakterystyczne cechy to: płaskie sklepienie, palniki szerokopłomieniowe, indywidualne włączanie palników, optymalizacja nagrzewania (poziom 2). Nowy piec zapewnia równomierne wygrzewanie kęsisk przy zmniejszonej emisji NO x. Dzięki mniejszym stratom cieplnym, lepszemu oddawaniu ciepła do wsadu i większej elastyczności procesu nagrzewania, zmniejsza się zużycie ciepła i obniżają koszty eksploatacji pieca. /SP/ Piec wielostrefowy, Kęsisko płaskie, Nagrzewanie, Walcownia blach, Blacha walcowana na gorąco, Koszt, Zużycie materiału, Energia, Modernizacja, 47

48 SPRAWOZDANIE z pracy nr N MADER J.: Bawarska huta Lech wzorcowym zakładem recyklingu złomu Źródło: INTERNATIONALER PRESSESPIEGEL, 2007, nr 30, , s.10 Jedyna bawarska huta żelaza Lech gromadzi i przerabia rocznie 2 mln t złomu, z czego ok. 1 mln t przerabia na stal w swojej elektrostalowni, resztę eksportuje. W 100 t piecu łukowym produkuje stal na potrzeby budownictwa regionu oraz wysokojakościowe profile dla przemysłu samochodowego. Huta emituje o 81% CO 2 mniej, niż czynią to huty o pełnym cyklu produkcyjnym. /SP/ Niemcy, Huta, Przeróbka złomu, Minihuta, Eksport, Złom, Dwutlenek węgla, 48

49 SPRAWOZDANIE z pracy nr N DIAZ O., HOUSE M.: Nowy system oczyszczania wody przemysłowej w walcowni walcówki i prętów New water treatment plant improves operations at Siderurgica Anon Źródło: STEEL TIMES INTERNATIONAL, 2007, t.31, nr 4, s.56,60, 1 rys. Dla hiszpańskiego producenta walcówki i prętów Siderurgica Anon hiszpańska firma Russula zbudowała zakład oczyszczania wód przemysłowych o wydajności 2000 m 3 /godz. wód ogólnych i 350 m 3 /godz. wód chłodzących. Urządzenia oczyszczające są kombinacją dekantera i filtrów pierścieniowych w miejsce tradycyjnych filtrów piaskowych. Zakład jest tani w budowie i eksploatacji, filtry pierścieniowe zajmują 30% przestrzeni potrzebnej dla filtrów piaskowych. Podobne zakłady można budować np. dla stalowni lub urządzeń do ciągłego odlewania stali. /SP/ Hiszpania, Huta, Woda przemysłowa, Oczyszczalnia, Oczyszczanie ścieków, Walcownia walcówki, Walcownia drobna, Stalownia, Urządzenie do ciągłego odlewania, Obieg, Chłodzenie, 49

50 SPRAWOZDANIE z pracy nr N ArcelorMittal będzie wykorzystywał gazy odlotowe z konwertorów Źródło: STAHL UND EISEN, 2007, t.127, nr 10, s.21,22 W belgijskiej hucie w Gandawie koncern ArcelorMittal buduje urządzenie do wykorzystywania gazów odlotowych z dwóch 280-t konwertorów LD. Konwertory te mogą dostarczać na godzinę 150 tys. m 3 suchych gazów. SMS Demag buduje m.in. rozdzielnie gazu i kompresownie, instaluje urządzenia elektryczne i automatyzację. Oczyszczone gazy gromadzone są w specjalnym zbiorniku IMZ a z nich rozprowadzane do elektrowni i innych odbiorców w samej hucie. Technologia ta pozwala poważnie ograniczyć emisję CO 2 i uzyskać znaczne oszczędności. Uruchomienie instalacji nastąpi w 2009 r. /SP/ Belgia, Koncern, Gaz odlotowy, Konwertor ld, Odzyskiwanie, Oszczędność, Emisja, Dwutlenek węgla, Gospodarka energetyczna, 50

51 SPRAWOZDANIE z pracy nr N AHRENS R.: ArcelorMittal radykalnie polepsza warunki ochrony środowiska w rumuńskiej Galati Źródło: INTERNATIONALER PRESSESPIEGEL, 2008, nr 1, , s W listopadzie 2001 r. za 50 mln EUR Mittal Steel przejął rumuńską hutę Galati. Prawie wszystkie urządzenia były w złym stanie technicznym, pracownicy zdemoralizowani, huta nie miała środków finansowych. Koncern przeprowadził wstępną restrukturyzację, zatrudnienie zmniejszono z 28 do 16 tys. osób, w 2006 r. osiągnięto zysk 40 mln EUR. Po fuzji z Arcelorem koncern zobowiązał się do zrealizowania 54 programów warunków pracy i ochrony środowiska. Za 77 mln EUR obudowano hale lejnicze wielkich pieców, ograniczono emisje CO 2 i NO x z pieców grzewczych i walcowni. Do końca października wszystkie duże urządzenia huty uzyskały certyfikaty ochrony środowiska IVU. ArcelorMittal przyjął do realizacji dalsze 301 przedsięwzięć. Latem 2014 r. wszystkie koksownie, spiekalnie, walcownie i wielkie piece osiągną najwyższy stan techniczny. Dwa razy w roku odbywać się będzie spotkanie władz koncernu z władzami lokalnymi. /SP/ Rumunia, Huta, Modernizacja, Ochrona środowiska, Plan, Rozwój, Inwestycja, Koszt, 51

52 SPRAWOZDANIE z pracy nr N Recykling złomu stalowego podstawą dla ochrony środowiska i zasobów naturalnych Źródło: INTERNATIONALER PRESSESPIEGEL, 2008, nr 1, , s.49-50,60 Na konferencji niemieckiego zrzeszenia firm działających na rynku złomu stalowego (Berlin, września 2007) omawiano wpływ recyklingu złomu na ochronę środowiska i zasobów naturalnych. Jedna tona złomu daje w porównaniu z procesami opartymi na przerobie rudy żelaza o 1 tonę CO 2 mniej oraz oszczędność 1,5 t rudy żelaza i 650 kg węgla. Dla przykładu, w 2006 r. przerobiono w Niemczech 27,4 mln t złomu, dzięki czemu emisja CO 2 była o 27,4 mln t niższa niż w przypadku przerabiania rud żelaza. Niemieckie firmy domagają się zmiany przepisów, definiujących złom jako odpad. Dla dobra ochrony środowiska i całej gospodarki recykling złomu stalowego musi stać się naturalnym obowiązkiem wszystkich krajów i branż przemysłowych. /SP/ Świat, Przeróbka złomu, Ochrona środowiska, Oszczędność, Surowiec, Ruda żelaza, Węgiel kamienny, Emisja, Dwutlenek węgla, 52

53 SPRAWOZDANIE z pracy nr N GOSPODARKA MATERIAŁOWA I ENERGETYCZNA 53

54 SPRAWOZDANIE z pracy nr N VAN GENUCHTEN A.: Recykling stali ważny jak nigdy dotąd Źródło: STAHLMARKT, 2007, nr 4, s.31, 1 tabl. W 2006 r. huty niemieckie kupiły 16,47 mln t złomu stalowego, odlewnie 3,58 mln t, wyeksportowano 7,6 mln t, a zaimportowano 5,6 mln t. W hutach powstało 4,9 mln t złomu produkcyjnego, a stalownie zużyły łącznie 21,2 mln t złomu. Stalownie konwertorowe zużyły złomu 183 kg/t stali, elektrostalownie 1050 kg/t. Złom stalowy stał się niezastąpionym, niezniszczalnym i tanim surowcem do produkcji stali. Niekorzystny dla przemysłu złomowego jest brak długoterminowych umów dostawczych, a w konsekwencji niestabilność rynku złomowego i niski wskaźnik wykorzystania zdolności przeróbczych wyposażenia zakładów przeróbki złomu (poniżej 60%). Europa potrzebuje uporządkowanej, dobrze zorganizowanej gospodarki złomem stalowym. /SP/ EWG, Złom, Przeróbka złomu, Zużycie materiału, Organizacja, Handel, Rynek, Odzyskiwanie, 54

55 SPRAWOZDANIE z pracy nr N ArcelorMittal będzie wykorzystywał gazy odlotowe z konwertorów Źródło: STAHL UND EISEN, 2007, t.127, nr 10, s.21,22 W belgijskiej hucie w Gandawie koncern ArcelorMittal buduje urządzenie do wykorzystywania gazów odlotowych z dwóch 280-t konwertorów LD. Konwertory te mogą dostarczać na godzinę 150 tys. m 3 suchych gazów. SMS Demag buduje m.in. rozdzielnie gazu i kompresownie, instaluje urządzenia elektryczne i automatyzację. Oczyszczone gazy gromadzone są w specjalnym zbiorniku IMZ a z nich rozprowadzane do elektrowni i innych odbiorców w samej hucie. Technologia ta pozwala poważnie ograniczyć emisję CO 2 i uzyskać znaczne oszczędności. Uruchomienie instalacji nastąpi w 2009 r. /SP/ Belgia, Koncern, Gaz odlotowy, Konwertor ld, Odzyskiwanie, Oszczędność, Emisja, Dwutlenek węgla, Gospodarka energetyczna, 55

56 SPRAWOZDANIE z pracy nr N Nippon Steel przerabia ubogie rudy żelaza Źródło: INTERNATIONALER PRESSESPIEGEL, 2007, nr 34, , s.60 W swojej największej hucie Yahata koncern Nippon Steel od 2010 r. będzie przerabiać wyłącznie ubogie rudy żelaza. Przy przerobie takich rud koszty wsadu są wprawdzie niższe, ale duże są koszty przerobu. Dzięki swej oryginalnej technologii koncern ma nadzieję utrzymać niskie koszty całkowite. Zachętą dla koncernu jest także fakt, że na rynku światowym ceny rudy wciąż rosną. Huta Yahata już od października 2004 przerabia takie rudy (50% we wsadzie). /SP/ Japonia, Ruda żelaza, Ruda uboga, Koszt, Oszczędność, Koncern, Plan, Udział, 56

57 SPRAWOZDANIE z pracy nr N Pierwsza w świecie huta wykorzystująca wodę morską do celów technologicznych Meerwasser fur die Stahlproduktion Źródło: STAHL UND EISEN, 2007, t.127, nr 6-7, s.20,22, 1 rys. W hucie chińskiego koncernu Shougang Jiantang nad zatoką Bohai chińska filia niemieckiego koncernu Siemens (Beijing CNC Water Technology) instaluje urządzenie do odsalania wody morskiej o dobowej wydajności 25 tys.litrów. Huta ta ma produkować 15 mln ton stali/r. Dla zmniejszenia zużycia energii na odsalanie wody morskiej koncern Siemens stosuje nowy proces "destylacji wieloefektowej" przy temperaturach 63-80ºC. Surowa woda przechodzi 8-16 razy przez rury wymiennika ciepła i oddaje ciepło kondensacji. Zużycie ciepła na odsalanie wody w tym procesie wynosi 2-4 kwh/m 3, a koszt 0,5-2,5 USD/m 3. /SP/ Japonia, Huta, Woda morska, Koszt, Zastosowanie, Woda przemysłowa, Chłodzenie, 57

58 SPRAWOZDANIE z pracy nr N BODE O., BRUCKHAUS R.: Optymalizacja gospodarki materiałowej w stalowni firmy Dillinger Huttenwerke z pomocą modeli symulacyjnych Źródło: STAHL UND EISEN, 2008, t.128, nr 1, s.37-43, 6 rys., 4 poz.bibl. Zastosowane do analizy przepływu materiałów w stalowni niemieckiej huty w Dillingen rozwiązania pozwoliły zoptymalizować gospodarkę materiałową w tym zakładzie. Modele oparto na układach i przekrojach hal, bazie produkcyjnej, zadaniach transportowych i połączeniach funkcjonalnych. Na wstępie zoptymalizowano przepływy materiałów dla różnych scenariuszy inwestycyjnych. Potem można było przeanalizować skomplikowane przepływy materiałów w hali odlewniczej dla zweryfikowania przyjętych założeń i zbilansować różne parametry silnie rzutujące na przebieg produkcji. /SP/ Niemcy, Huta, Stalownia, Konwertor ld, Gospodarka materiałowa, Optymalizacja, Urządzenie transportowe, Organizacja, Hala odlewnicza, Komputer, 58

59 SPRAWOZDANIE z pracy nr N Recykling złomu stalowego podstawą dla ochrony środowiska i zasobów naturalnych Źródło: INTERNATIONALER PRESSESPIEGEL, 2008, nr 1, , s.49-50,60 Na konferencji niemieckiego zrzeszenia firm działających na rynku złomu stalowego (Berlin, września 2007) omawiano wpływ recyklingu złomu na ochronę środowiska i zasobów naturalnych. Jedna tona złomu daje w porównaniu z procesami opartymi na przerobie rudy żelaza o 1 tonę CO 2 mniej oraz oszczędność 1,5 t rudy żelaza i 650 kg węgla. Dla przykładu, w 2006 r. przerobiono w Niemczech 27,4 mln t złomu, dzięki czemu emisja CO 2 była o 27,4 mln t niższa niż w przypadku przerabiania rud żelaza. Niemieckie firmy domagają się zmiany przepisów, definiujących złom jako odpad. Dla dobra ochrony środowiska i całej gospodarki recykling złomu stalowego musi stać się naturalnym obowiązkiem wszystkich krajów i branż przemysłowych. /SP/ Świat, Przeróbka złomu, Ochrona środowiska, Oszczędność, Surowiec, Ruda żelaza, Węgiel kamienny, Emisja, Dwutlenek węgla, 59

60 SPRAWOZDANIE z pracy nr N SYNTETYCZNA ANALIZA NAJWAŻNIEJSZYCH OSIĄGNIĘĆ Z ZAKRESU NAJLEPSZYCH DOSTĘPNYCH TECHNIK DLA INSTALACJI PRODUKCJI I PRZETWÓRSTWA ŻELAZA I STALI Najważniejsze osiągnięcia z zakresu Najlepszych Dostępnych Technik dla omawianego etapu: Spiekanie rud żelaza Opracowanie przez Voestalpine i Siemens VAI optymalizacyjnego system przygotowania i spiekania wsadu wielkopiecowego. Funkcje diagnozowania i sterowania połączono w ekspertowy system spiekania. System kontroli gazów spiekalniczych minimalizuje emisję SO 2. Nowy system jest poważnym krokiem ku pełnej automatyzacji procesu spiekania rud. Proces wielkopiecowy Siemens VAI oferuje teraz system rozdzielania wsadu dla wielkich pieców typu Gimbal. Dzięki temu systemowi można lepiej wykorzystywać gazy piecowe, doprowadzać drobne frakcje wsadu w kierunku ścian pieca, regulować temperaturę ścian pieca, zmniejszyć tempo ścierania się wyłożenia zsypu. System Gimbal można instalować tak na nowych, jak i istniejących już piecach. Proces stalowniczy konwertorowy W belgijskiej hucie w Gandawie koncern ArcelorMittal buduje urządzenie do wykorzystywania gazów odlotowych z konwertorów LD. Oczyszczone gazy gromadzone są w specjalnym zbiorniku a z nich rozprowadzane do elektrowni i innych odbiorców w samej hucie. Technologia ta pozwala poważnie ograniczyć emisję CO 2 i uzyskać znaczne oszczędności. Proces stalowniczy elektryczny Siemens VAI wprowadził nową generację pieców łukowych o nazwie Ultimate bazujących na najnowszych rozwiązaniach technologicznych takich jak: duże obciążenia energią elektryczną (do 1500 kva/t ciekłej stali), system sterowania Simetal Automation, wdmuchiwanie tlenu i węgla lancami RCB (Refining Combined Burner), nowe proporcje wymiarowe pieca, nowe urządzenia mechaniczne i elektryczne, panele chłodzone wodą, system robotów, układy pomiarowe i urządzenia odpylające. Na tonę ciekłej stali piec Ultimate zużywa 340 kwh energii elektrycznej; 1,2 kg elektrod; 45 Nm 3 tlenu; 10 kg węgla; 7 kg pyłu węglowego; 4 kg materiałów ogniotrwałych. Koszty utrzymania ruchu wynoszą ok. 2,5 EUR/t. 60

61 SPRAWOZDANIE z pracy nr N Procesy alternatywne redukcja bezpośrednia w stanie stałym i ciekłym W hucie koło Szanghaju koncern Baosteel uruchamia zakład Corex C-3000, który rocznie będzie produkował 1,5 mln t ciekłej surówki. Zbudował go koncern Siemens Metals Technologies. Jako paliwo i reduktor stosowane będą różne gatunki węgla, a gazy odlotowe zasilać będą elektrownię hutniczą. Ciągłe odlewanie stali Od wprowadzenia nowoczesnych pakietów oprogramowania dla urządzeń do odlewania ciągłego firma Siemens-VAI zmodernizowała w świecie ponad 190 urządzeń do odlewania kęsisk płaskich. Polepszono wydajność tych urządzeń, jakość produkcji i elastyczność procesów odlewania. Wprowadzono m.in. lekkie i wytrzymałe, łatwowymienialne ściany krystalizatora. Dzięki hydraulicznemu systemowi naprawy szerokości wlewka szybko można zmieniać wielkość odlewanych kęsisk. Opatentowany system ruchu krystalizatora DynaFlex znacznie poprawił jakość powierzchni kęsisk. System SmartBender szybko zmienia grubość odlewanego kęsiska. Walcownictwo Koncern Stein Heurtey opracował zmodernizowany piec do podgrzewania kęsisk płaskich w walcowniach blach taśmowych. Nowy piec zapewnia równomierne wygrzewanie kęsisk przy zmniejszonej emisji NO x. Dzięki mniejszym stratom cieplnym, lepszemu oddawaniu ciepła do wsadu i większej elastyczności procesu nagrzewania, zmniejsza się zużycie ciepła i obniżają koszty eksploatacji pieca. Obróbka powierzchniowa, powłoki Koncern ThyssenKrupp Stahl uruchomił produkcję cienkich blach, przeznaczonych do produkcji sprzętu gospodarstwa domowego, ale także sprzętu elektrycznego, dla budownictwa i produkcji wind, na wykładziny. Na powlekane metalami blachy cienkie nakładana jest folia dekoracyjna, imitująca różnego rodzaju materiały, np. aluminium, miedź, tytan lub stal stopową. Blacha nosi 61

62 SPRAWOZDANIE z pracy nr N nazwę PLADUR M. Jest ona wolna od halogenów i polichlorków winylu, a przy wstępnej jej obróbce stosowane są tylko materiały wolne od chromu sześciowartościowego. Ochrona środowiska Trwają badania nad technologiami otrzymywania żelaza z rud przy ograniczonej emisji CO 2. W programie realizowanym przez Massachusetts Institute of Technology (MIT) zademonstrowano laboratoryjne urządzenie do redukcji tlenków żelaza w stanie ciekłym. Poza tym programem badania w prowadzą też placówki, które zajmują się redukcją wodorem, geologicznym składowaniem CO 2, zintegrowanym cyklem technologicznym z ograniczoną emisją CO 2. 62

63 I N S T Y T U T M E T A L U R G I I Ż E L A Z A im. Stanisława Staszica I N S T I T U T E F O R F E R R O U S M E T A L L U R G Y ul. Karola Miarki 12-14, Gliwice Poland tel. (032) fax (032) Zespół Procesów Surowcowych Data czerwiec 2009 r. SPRAWOZDANIE Z PRACY BADAWCZEJ Nr N pt.: ANALIZA STANU TECHNIKI W ZAKRESIE NAJLEPSZYCH DOSTĘPNYCH TECHNIK DLA BRANŻY PRODUKCJI I PRZETWÓRSTWA ŻELAZA I STALI ETAP II wykonanej w ramach pracy N pt: Analiza stanu techniki w zakresie Najlepszych Dostępnych Technik dla branży Produkcji i Przetwórstwa Żelaza i Stali Zleceniodawca: Ministerstwo Środowiska Zlecenie/umowa: nr 2/BAT/2009/N0 7800/BS/2009 z dnia 04 lutego 2009 r. Autorzy: dr inż. Marian Niesler Kontrolował i akceptował: Z-ca Dyrektora Ds. Naukowych Prof. dr hab. Józef Paduch Sfinansowano ze środków Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej pochodzących z opłat rejestracyjnych na zamówienie Ministra Środowiska Dok. nr 8h IMŻ Księga Jakości: wydanie IV Data wydania: lipiec 2008 r. Praca na prawach autorskich, rozpowszechnianie zastrzeżone Niniejsze wyniki nie mogą być powielone w całości ani w części bez pisemnej zgody Instytutu Metalurgii Żelaza

64 SPRAWOZDANIE z pracy nr N SPIS TREŚCI 1. WSTĘP PRZEGLĄD LITERATURY I OPRACOWANIE INFORMACJI Z ZAKRESU NAJLEPSZYCH DOSTĘPNYCH TECHNIK DLA INSTALACJI PRODUKCJI I PRZETWÓRSTWA ŻELAZA I STALI...3 PROCES WIELKOPIECOWY...4 PROCES STALOWNICZY KONWERTOROWY...8 PROCES STALOWNICZY ELEKTRYCZNY...13 PROCESY ALTERNATYWNE REDUKCJA BEZPOŚREDNIA W STANIE STAŁYM I CIEKŁYM CIĄGŁE ODLEWANIE STALI WALCOWNICTWO...29 OBRÓBKA CIEPLNA, PIECE GRZEWCZE, PALNIKI I SPALANIE...35 OBRÓBKA POWIERZCHNIOWA, POWŁOKI...38 UTYLIZACJA ODPADÓW, W TYM TWORZYW SZTUCZNYCH...42 HANDEL EMISJAMI DWUTLENKU WĘGLA...48 WYROBY I MATERIAŁY OCHRONA ŚRODOWISKA GOSPODARKA MATERIAŁOWA I ENERGETYCZNA SYNTETYCZNA ANALIZA NAJWAŻNIEJSZYCH OSIĄGNIĘĆ W ZAKRESIE NAJLEPSZYCH DOSTĘPNYCH TECHNIK DLA INSTALACJI PRODUKCJI I PRZETWÓRSTWA ŻELAZA I STALI

65 SPRAWOZDANIE z pracy nr N WSTĘP Praca została wykonana w ramach umowy nr 2/BAT/2009/N0-7800/BS/2009 z dnia 04 lutego 2009 r., zawartej pomiędzy Instytutem Metalurgii Żelaza w Gliwicach a Ministerstwem Środowiska w Warszawie i jest kontynuacją prac prowadzonych przez IMŻ, na zlecenie Ministerstwa Środowiska w latach Celem pracy jest bieżące śledzenie postępu technicznego i technologicznego związanego z wdrażaniem Najlepszych Dostępnych Technik w sektorze produkcji i przetwórstwa żelaza i stali, na podstawie dostępnych źródeł informacji będących w posiadaniu Wykonawcy umowy. Informacja przekazywana jest do Ministerstwa Środowiska etapami w formie elektronicznej i wydruku komputerowego, w czterech etapach: Etap I do r., Etap II do r., Etap III do r., Etap IV do r. Zakres obecnego opracowania obejmuje etap II informacji o najlepszych dostępnych technikach dla instalacji produkcji i przetwórstwa żelaza i stali. 2. PRZEGLĄD LITERATURY I OPRACOWANIE INFORMACJI Z ZAKRESU NAJLEPSZYCH DOSTĘPNYCH TECHNIK DLA INSTALACJI PRODUKCJI I PRZETWÓRSTWA ŻELAZA I STALI W tym etapie pracy przedstawiono informacje dotyczące postępu technicznego i technologicznego związanego z wdrażaniem Najlepszych Dostępnych Technik w następujących dziedzinach: proces wielkopiecowy, proces stalowniczy konwertorowy, proces stalowniczy elektryczny, procesy alternatywne redukcja bezpośrednia w stanie stałym i ciekłym, ciągłe odlewanie stali, walcownictwo, obróbka cieplna, piece grzewcze, palniki i spalanie, obróbka powierzchniowa, powłoki, utylizacja odpadów, w tym tworzyw sztucznych, handel emisjami dwutlenku węgla, wyroby i materiały, ochrona środowiska, gospodarka materiałowa i energetyczna 3

66 SPRAWOZDANIE z pracy nr N PROCES WIELKOPIECOWY 4

67 SPRAWOZDANIE z pracy nr N Nowe urządzenie cyklonowe do odpylania gazów wielkopiecowych Źródło: METAL BULLETIN MONTHLY, 2007, nr 441, October, s.49 Firma Siemens Metal Technologies opracowała nowy separator cyklonowy do oczyszczania gazu wielkopiecowego. Pozwala oddzielać on pyły zawierające żelazo, które może być zawracane do procesu wielkopiecowego. Nie są przy tym zawracane zawartości cynku i innych metali. Pierwszy cyklon tego typu zainstalowany będzie w połowie 2008 r. na nowym wielkim piecu nr 3 w indyjskiej firmie JSW Steel. /SP/ Niemcy, Gaz gardzielowy, Odpylacz, Cyklon, Odzyskiwanie, Żelazo, 5