Содержание
статьи

Обновлено: 16 марта 2023 в 16:16
Время чтения: 1 мин 963 0

Несмотря на расхожее мнение о том, что металлургия — «грязная» отрасль, крупные компании, в том числе российские, на протяжении последних десятилетий занимаются внедрением и разработкой новых экологичных решений, совершенствуют производственные процессы и делятся опытом с коллегами. Велик шанс, что уже в ближайшем будущем металлургия станет полноценной зеленой отраслью с минимальным количеством отходов и вредной эмиссии. О том, какие шаги компании предпринимают для достижения этой цели, рассказывает Никита Воробьев, директор по экологии и климату Группы НЛМК.

Зеленая металлургия будущего: тенденции и перспективы

Первопроходцами в вопросах «озеленения» металлургии выступили западные компании: первые меры, направленные на защиту природы, они стали внедрять еще полвека назад. Тогда речь в основном шла об очистных сооружениях — о полноценном замкнутом цикле производства не могло быть и речи.

Российские компании присоединились к общемировой тенденции позже, но сегодня они наверстали отставание и в некоторых вопросах даже опережают конкурентов. Например, подходы к повторному использованию в производственном процессе воды значительно опережают аналоги от западных компаний — мы стремимся к полному исключению стоков, а где-то его уже и достигли.

В целом сегодня можно выделить два основных направления, по которым металлургия движется в сторону повышения экологичности производства.

  1. Разработка и развертывание технологий, направленных на снижение вредной эмиссии и очистку производственных процессов. Одна из самых заметных тенденций — применение сухих методов очистки, прежде всего рукавных фильтров, которые снижают уровень выбросов в десятки раз по сравнению с предыдущими решениями;
  2. Замыкание производственного цикла, когда различные материалы и ресурсы используются по несколько раз или продаются для дальнейшей переработки. Здесь конечная цель — ноль воздействия, то есть полностью замкнутый цикл, что в части эмиссии в атмосферу, что в части водных стоков или вторичного сырья.

Снижение вредных выбросов

В начале XXI века удельная эмиссия в атмосферу в металлургии легко превосходила значение в 40 кг на тонну. Спустя 20 лет благодаря современным технологиям этот показатель может быть снижен более чем в два раза. Многие компании, в том числе НЛМК, уже достигли значения в 18 кг на тонну.

Уменьшение числа вредных выбросов возможно в основном за счет внедрения более продвинутых систем очистки газа и испарений. Можно представить себе пылесос или домашний очиститель воздуха: специальное устройство затягивает в себя воздух с частицами пыли и вредных соединений, а затем пропускает их через рукавный фильтр, где избавляет от примесей. Только такой фильтр очищает воздух примерно в 30 раз лучше пылесоса. А значит, и качество воздуха растет многократно.

Как обернуть газы себе на пользу

Один из факторов, который тормозит процесс экологизации производства, — время, необходимое на реконструкцию систем воздухоочистки. Их число на предприятии может достигать десятков, если не сотен, — даже если в несколько раз повысить эффективность одной системы, это не окажет серьезного влияния на общую картину.

Другая причина — современные системы имеют более высокую эффективность и способны пропускать через себя гораздо больше газообразных отходов. И даже несмотря на то, что они улавливают больший объем вредных соединений, в абсолютных значениях показатели эмиссии могут расти.

Чтобы сделать производство по-настоящему экологичным, необходимо снижать эмиссию всеми возможными способами. Один из них — повторное использование газов.

Раньше газообразные вещества от производящих сталь и сырье агрегатов сжигали — это самый простой способ очистки. Сегодня же их используют для выработки электричества.

Получается, что:

  1. Снижается эмиссия — газы дополнительно очищаются от вредных соединений в процессе выработки электроэнергии;
  2. Уменьшается потребление внешней электроэнергии — а значит, становится меньше потребность в сжигании энергоносителей вроде угля или мазута.

Для того чтобы процесс экологизации был максимально эффективен, решение проблемы нужно искать не только на этапе очистки газа. Производственный процесс состоит из множества ступеней — и каждую можно оптимизировать в угоду снижения эмиссии.

Например, большое количество углекислоты поступает в атмосферу в результате работы доменной печи. Но если повысить содержание железа в руде, затраты кокса станут меньше, а вместе с ними и эмиссия CO2 и пыли в атмосферу.

Эволюция вместо революции

Добиться повышения содержания железа в руде можно разными способами.

  • За счет более эффективных мельниц. Они очищают руду от пустой породы. Таким образом, снижается эмиссия от сжигания руды в доменной печи и перевозки пустой породы от добычи до производства;
  • За счет использования более современных способов выделения железа из породы. Современные технологии позволяют достичь значения в 69% железа в руде. Предыдущие методы давали возможность добиться только 67%. Рост на 2 п. п. кажется незначительным, но с учетом масштабов производства даже такое увеличение выливается в существенное снижение эмиссии и экономию миллионов тонн угля в год.

Большого эффекта можно достичь и без внедрения новых технологий и революционных решений — достаточно усовершенствовать уже существующие методы очистки. Например, установки по очистке газа за 20 лет смогли снизить остаточную запыленность со 100 до 2-5 мг на м3.

Кроме того, за тот же период произошел большой скачок в области рециклинга. И здесь предприятия в сфере металлургии не ограничиваются повторным использованием газов для выработки электричества или замыканием производственного цикла. Компании смотрят дальше — на близлежащие города — и стремятся снизить вред, который наносят природе. Например, поощряют использование сотрудниками экологичного транспорта, занимаются уборкой улиц, стараются вносить свой вклад в озеленение пространства вокруг.

Решение любой проблемы, особенно такой глобальной, как экологизация производства, начинается с бенчмаркинга — изучения самых эффективных мировых практик. Так, российские компании переняли опыт австрийского конкурента и планируют повторно использовать отходящие газы агломерационного производства (там, где производится сырье для доменной печи) — это снизит эмиссию в атмосферу и позволит сэкономить расход топлива на агломерационный процесс: вместо того чтобы использовать дополнительный уголь, мы повторно пропустим через железорудный концентрат уже использованный газ, тем самым получив и экологический, и экономический эффект.

Следующий шаг — внедрение технологии сероочистки в самых разных цехах. Она уже доказала свою эффективность на Западе, и сегодня российские компании активно работают над развертыванием таких систем у нас.

Кроме того, опыт мировых компаний толкает российских производителей в сторону более пристального контроля за состоянием различных агрегатов и компонентов. Так, одно из слабых мест на металлургическом производстве — двери коксовых батарей. В процессе производства кокса на них оказывается огромное давление — и вместе с готовым продуктом через них нередко прорывается большое количество вредных газов. Поэтому важно двери вовремя обслуживать и постоянно следить за их состоянием. Раньше это происходило в ручном режиме, а сегодня контролем занимаются видеокамеры и даже нейросети — они помогают вовремя заметить проблему (машинное зрение определяет, где идет газование) и заняться ее устранением (сигнал передается непосредственно диспетчеру производства, от него — мастеру на месте, что позволяет снизить время реакции от часов до минут).

При этом и российские предприятия нередко выступают примером для зарубежных коллег. Так, на одном из предприятий Группы в Липецке используется замкнутая система водоснабжения по промышленным стокам. Но мы идем дальше — будем использовать повторно и бытовые стоки. Металлургическое производство — это целый город в городе, на нем трудятся десятки тысяч человек. Вместо того чтобы отправлять использованную ими воду в канализацию, ее можно использовать на нужды предприятия. Хотя кажется, что бытовые воды должны быть чище производственных, на самом деле ситуация обратная. В бытовых водах (из прачечных, столовых, туалетов, душевых) большое количество различных органических веществ, которые необходимо не просто очистить, но еще и сделать безопасными. Это требует сложных, комплексных систем очистки и продуманного подхода, поэтому проект, внедренный на российском предприятии, станет бенчмарком для мировой металлургической отрасли в целом.

Несмотря на то что быть экологичным все еще дорого (модернизация оборудования и внедрение новых технологий нередко может обойтись предприятию в миллиарды рублей), важно, что компании начали задумываться о снижении вреда для окружающей среды. Технологии постоянно развиваются и совершенствуются, становятся более доступными — и чем сильнее индустрия по всему миру сплотится для достижения поставленных целей, тем быстрее металлургия станет зеленой.

Обсуждение

Нет комментариев

Оставить комментарий