книги из ГПНТБ / Сидоров, Н. Е. Технический прогресс и снижение энергоемкости продукции черной металлургии

отработка мелких залежей в висячем боку; длительная консервация запасов.

Добыча марганцевой руды на шахтах Никопольско­ го бассейна осуществляется главным образом столбо­ вой системой разработки с выемкой руды заходками. При данной системе разработки временные целики меж­ ду заходками (шириной 1,5—2 м) извлекаются только частично, в связи с чем потери руды на шахтах бассей­ на значительны — превышают 11%.

Как следует из приведенного анализа состояния по­

в недрах составляют около 5,5 млн. г и марганца — око­ ло 300 тыс. т.

Потери руды на карьерах значительно ниже, чем на подземных рудниках: они составляют в среднем по гор­ нообогатительным комбинатам 2—3%.

Основные виды потерь на карьерах следующие: 1) потери в массиве — недоработанная руда в бортах и днище карьера; 2) потери отбитой руды — руда на кон­ тактах с вмещающими породами, отправляемая с по­ следними в отвал.

Несмотря на относительно низкий уровень потерь руды на карьерах, абсолютная их величина, в связи с развитием добычи руды открытым способом, является значительной и составляет в настоящее время около 5 млн. тжелезной руды в год.

В настоящее время свыше 25% добываемой откры­ тым способом руды составляют окисленные руды, кото­ рые в основном складируются в отвал. Однако вопро­ сам учета количества руды, направляемой в отвал, и сохранения ее качества не уделяется должного внима­ ния. Значительное количество окисленных руд направ­ ляется на породные отвалы и безвозвратно теряется, остальная руда засоряется пустыми породами.

Годовая добыча окисленных руд в настоящее время превышает 35 млн. г, а дальнейшей переработке на обо­ гатительной фабрике подвергается лишь 8,4 млн. т.

Переработка окисленных железистых кварцитов производится только на Центральном горнообогатитель­ ном комбинате, причем технико-экономические показа­ тели производства концентрата из магнетитовых квар­ цитов, особенно его качество, все еще низкие, что

134

ционном цехе Магнитогорского металлургического ком­ бината, где в 1969 г. они характеризовались следующими данными:

Потери с пылью при перегрузках ма­ териалов шихты, вынос с газами, выб­

Следует отметить, что приведенные данные получе­ ны в результате специальных проверок, проведенных непосредственно на комбинате nQ замерам рудоиспыта­ тельной станции.

Общие потери железа в агломерационном производ­ стве слагаются из потерь на отдельных его участках, как-то: при транспортировании и складировании ших­

остатком (экспериментально установленной частью ших­ ты, которая переходит в агломерат и окатыши) и факти­ ческим количеством полученных продуктов спекания.

Величина твердого остатка в целом по аглофабри­ кам металлургических заводов УССР составляет 1009— 1010 кг/т агломерата, а это означает, что потери шихты й железа непосредственно на агломашинах равны 1%.

На значение отдельных статей потерь железа в агло­ мерационном производстве указывают данные, получен­ ные в результате специальных исследований, прове­ денных сотрудниками института «Механобрчермет»

(табл. 56).

Из данных табл. 56 следует, что величина потерь же­ леза на НКГОКе значительно больше, чем на ЮГОКе. Одной из причин этого является недостаточное исполь­ зование на НКГОКе шламов гидроудаления. При полном их использовании, как это делается на Южном горно-

13S

Т а б л и ц а 56

ВЕЛИЧИНА БЕЗВОЗВРАТНЫХ ПОТЕРЬ ЖЕЛЕЗА НА АГЛОФАБРИКАХ ЮЖНОГО И НОВОКРИВОРОЖСКОГО ГОРНООБОГАТИТЕЛЬНЫХ КОМБИНАТОВ

обогатительном комбинате, величина безвозвратных по­ терь на НКГОКе могла бы быть уменьшена до 1,92%, т. е. почти в 3 раза по сравнению с фактической. Кста­ ти, большие потери железа со шламом характерны не только для аглофабрики НКГОКа. Аналогичное поло­ жение существует и на аглофабриках заводов «Запорожсталь», «Азовсталь», им. Ильича и др. Причиной этого является отсутствие отстойников шламов или не­ достаточная их мощность. В связи с последним, напри­ мер, на аглофабриках завода им. Ильича и НКГОКа,

и выше) не может быть задан в аглошихту и вывозится в отвалы. Следовательно, строительство отстойников шламов на предприятиях, где их нет, увеличение мощно­ сти действующих отстойников могут существенно снизить потери в процессе окускования железорудного сырья.

Как следует из табл. 56, на аглофабрике ЮГОКа не­ допустимо высокими являются потери железа при по­ грузке, складировании и транспортировке агломерата

137

(1,8%), в то время как на аглофабрике НКХОКа вели­ чина потерь по этой причине составляет всего 0,07%.

Безвозвратные потери железа на аглофабрике Чере­ повецкого металлургического завода характеризуются следующими данными:

Обращает на себя внимание не только факт низких потерь железа на Череповецком металлургическом за­ воде вследствие распыла готового агломерата (0,13%), но и низкий процент общих безвозвратных потерь же­ леза на аглофабрике этого завода. Следует, однако, от­ метить, что приведенные данные по общим потерям же­ леза на аглофабрике ЧМЗ не в полной мере сопоставимы с аналогичными показателями по другим предприя­ тиям и в целом по черной металлургии УССР. Объяс­ няется это тем, что в общие потери железа по Черепо­ вецкому заводу не включены потери железа при транс­ портировке руд и концентратов (0,8%). Если в потери железа на аглофабрике Череповецкого завода включить и потери при транспортировании руд и концентратов, то общие потери железа по указанному заводу можно принять равными примерно 2%.

Как указывалось выше, в условиях Магнитогорско­ го металлургического комбината величина безвозврат­ ных потерь железа в процессе получения агломерата составляет 2,5%. Это также лучший в Союзе результат по указанному показателю. Следует, однако, отметить, что достигнутые на комбинате высокие результаты частично объясняются тем, что в составе агломерацион­ ных шихт этого комбината доля привозных руд и кон­ центрата составляет всего тишь около 25%, в то время как на большинстве предприятий УССР этот процент равен 100. Следовательно, относительно низкие потери

138

железа, отнесенные на. 1 т агломерата, в условиях Маг­ нитогорского металлургического комбината частично достигнуты в результате меньших потерь сырья при его транспортировании от поставщиков до комбината. Для условий УССР можно принять, что это снижение при­ близительно равно 0,6%. Следовательно, приведенные потери железа в аглоцехе ММК соответствуют 3,1% против 2,5% фактических.

В результате распыла готового агломерата и потерь железа со шламами в осветительной воде в условиях ММК суммарно теряется 1,1% железа, поступившего с шихтой. Если принять, что в результате потерь железа со шламами на аглофабрике Магнитогорского метал­ лургического комбината теряется 0,3% железа (как это определено опытным путем на Череповецком заводе), то можно считать, что потери железа за счет распыла по­ лученных продуктов спекания на ММК составляют 0,8%).

Видимо, это значение, а не данные аглофабрик НКГОК и Череповецкого металлургического завода, бо­ лее всего соответствует величине потерь железа по ука­ занной статье на аглофабриках предприятий черной ме­ таллургии УССР, на которых условия транспортирования агломерата близки к условиям аглофабрик Магнитогор­ ского металлургического комбината.

С учетом приведенных данных можно ориентировоч­ но представить допустимые величины потерь железа в целом по производству окускованного железорудного сырья в Украинской ССР.

Допустимые величины потерь железа в агломерацион­ ном производстве в целом по предприятиям черной ме­ таллургии УССР характеризуются следующими расчет­ ными данными:

139

В 1969 и 1970 гг. Фактические потери железа превы­ сили расчетные значения на 1,3%. Следовательно, эта часть потерь является необоснованной: в нынешних ус­ ловиях организации агломерационного производства на Украине возможно снижение потерь железа на указан­ ную величину. При среднем содержании углерода в пе­ редельном чугуне 4,2% содержание железа в нем состав­ ляет 93,9%.

Фактически же за 1967—1970 гг. на выплавку каж­ дой тонны чугуна с шихтой в доменные печи вносилось

1015—1023 кг железа.

Конечно, указанное превышение количества железа в шихте над его содержанием в чугуне нельзя относить полностью к безвозвратным потерям железа в доменном производстве. Часть этого количества с уловленной ко­ лошниковой пылью, скрапом, шламом возвращается в металлургическое производство.

О количестве железа в передельном чугуне, об обо­ ротных отходах и величине его безвозвратных потерь в доменном производстве металлургических заводов УССР за 1970 г. можно судить по следующим данным.

Высокие потери железа в доменных цехах металлур­ гических заводов УССР становятся особенно очевидны­

140

ми, если их сопоставить с соответствующими данными табл. 57.

Т а б л и ц а 57

с о д е р ж а н и е ж е л е з а в п е р е д е л ь н о м ч у г у н е , о б о р о т н ы е о т ­ х о д ы и в е л и ч и н а б е з в о з в р а т н ы х е г о п о т е р ь в д о м е н н ы х

ЦЕХАХ ЧЕРЕПОВЕЦКОГО МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ЗАВОДА И МАГНИ­

на предприятиях черной металлургии УССР потери же­ леза в сталеплавильных цехах, приходящиеся на 1 т мартеновской стали, составляют 125 кг, на 1 ткислород­

в процессах выплавки стали как при мартеновском, так

щается в оборотный продукт или теряется безвоз­ вратно.

Анализ фактических данных показывает, что величи­ на угара, включающая в себя большей частью безвоз­ вратные потери железа со шлаком (в виде закиси же­ леза и корольков металла в шлаке), потери с пылью и

141

неучтенные потери железа, составляет в мартеновском производстве стали 66,4—83,3 кг/т, а в кислородно-кон­ верторном — 88—103,2 кг/т годных слитков.

На долю железа, содержащегося в шлаках и в отхо­ дящих газах, приходится примерно половина его коли­ чества, учитывающегося в балансе по статье «угар ме­ талла». Использование этого железа как оборотного продукта технически возможно. Что же касается другой части угара металла, составляющей по сути неучтенные потери, то это количество металла следует отнести к безвозвратным потерям.

В целом по УССР расход металла на 1 тпроката по годам составил:

1965 — 1279 кг

Расход металла на производство заготовки различен по заводам и находится в пределах 1140—1330 кг/т блюмса и сляба.

Расход металла на 1 т проката зависит от величины образующейся обрези, брака и угара металла в нагрева­ тельных устройствах.

Фактические за последние годы данные показывают, что в среднем по предприятиям Министерства черной ме­ таллургии УССР на каждую тонну годной заготовки на блюмингах и слябингах расходуется примерно 1200 кг слитков, т. е. отход составляет 200 кг металла. Из обще­ го количества этого отхода доля обрези составляет 85— 86%, окалины — 12—13%, брака — 1,1—1,2%.

делах 1046—1053 кг, при этом выход обрези составляет 13—21 кг/т, а окалины — 21—35 кг/т проката.

Еще большим является расход металла на листовых станах. В условиях завода «Запорожсталь» на получе­ ние 1 т горячего листа расходуется 1063—1065 кг, в ус­ ловиях заводов им. Дзержинского и им. Петровского — 1276—1283 кг металла. Столь значительный расход ме­ талла на 1 т листа вызван тем, что на этих заводах в качестве заготовки служат отходы продукции толсто­

142

листовых станов, в связи с чем значительно увеличено количество обрези. Увеличенный расход металла на 1 т горячекатаного листа на заводе им. Дзержинского об­ условлен также повышенным его угаром в нагреватель­ ных устройствах из-за их несовершенства.

На проволочных станах значительными являются по­ тери металла из-за его угара в нагревательных устрой­ ствах. На заводах УССР в среднем эти потери состав­ ляют 25—27 кг/т годного проката.

В среднем по УССР каждая полученная тонна про­ ката проходит двукратный нагрев: первый на блюмингах и слябингах, второй — на других станах [176]. Следо­ вательно, можно считать, что в настоящее время коли­ чество образующейся окалины (наиболее нежелатель­ ный вид отходов металла в прокатном производстве) на 1 т проката составляет около 50 кг, а на весь прокат, производимый в Украинской ССР, около 2 млн. т в год.

2.ЭКОНОМИЧЕСКИЙ УЩЕРБ ОТ ПОТЕРЬ ЖЕЛЕЗА

ИМАРГАНЦА ПРИ ДОБЫЧЕ И ОБОГАЩЕНИИ РУД

Экономическая оценка ущерба от потерь руды 'при добыче и переработке должна явиться основой для уста­ новления количественных и качественных потерь, допу­ стимых на данном этапе развития техники и технологии добычи и переработки полезных ископаемых.

Для решения данного вопроса Государственный ко­ митет Совета Министров СССР по науке и технике в 1967 г. утвердил план работы по проблеме «Создание единых методов определения, учета и экономической оценки полноты и качества извлечения твердых полез­ ных ископаемых при добыче и переработке с целью повышения эффективности использования недр» и при­ влек к решению проблемы ряд научно-исследовательских и проектных институтов.

Несмотря на это, до настоящего времени общеприня­ той методики определения экономического ущерба от потерь руды нет, хотя целый ряд институтов представил свои соображения по данному вопросу.

Опубликованная в 1961 г. Л. В. Крыжовым класси­ фикация методик экономической оценки потерь в недрах [89] в основном отражает современные тенденции в этом направлении. Однако в последних работах критерием для

143