ИТС 27-2017
Производство изделий дальнейшего передела черных металлов

ПРОИЗВОДСТВО ИЗДЕЛИЙ ДАЛЬНЕЙШЕГО ПЕРЕДЕЛА ЧЕРНЫХ МЕТАЛЛОВ

ИТС 27—2017

Содержание

Введение................................................................................................................................V

Предисловие........................................................................................................................VII

Область применения.............................................................................................................1

Раздел 1. Общая информация о производстве изделий дальнейшего

передела черных металлов в Российской Федерации.......................................................2

1.1    Структура металлургического производства............................................................2

1.2    Сортамент металлопродукции и объемы производства.........................................3

1.3    Ведущие предприятия черной металлургии и их размещение на

территории России...........................................................................................................6

1.4    Экологические аспекты производства изделий дальнейшего

передела черных металлов...........................................................................................12

1.5    Развитие производства металлопродукции из стали и сплавов...........................14

Раздел 2. Описание технологических процессов, применяемых при

производстве изделий дальнейшего передела черных металлов..................................16

2.1    Производство горячекатаного проката...................................................................16

2.1.1    Предварительная подготовка заготовки.........................................................18

2.1.2    Нагрев заготовки..............................................................................................20

2.1.3    Горячая прокатка металла..............................................................................21

2.1.4    Охлаждение листового проката......................................................................34

2.1.5    Финишная обработка (отделка) горячекатаного листа..................................35

2.1.6    Расход металла, энергоносителей и инструмента при

производстве горячекатаного листа........................................................................40

2.2    Производство холоднокатаного проката................................................................40

2.2.1    Подготовка заготовки.......................................................................................44

2.2.2    Холодная прокатка...........................................................................................45

2.2.3    Термическая обработка...................................................................................46

2.2.4    Дрессировка листа...........................................................................................47

2.2.5    Дополнительная обработка (для специальных сталей)................................48

2.2.6    Финишная обработка холоднокатаного листа................................................49

2.2.7    Производство листа с покрытиями.................................................................50

2.2.8    Производство гнутых профилей......................................................................55

2.2.9    Технико-экономические показатели холоднокатаного листового

проката.......................................................................................................................58

2.3    Производство длинномерной продукции................................................................59

2.3.1    Производство арматуры и катанки.................................................................61

2.3.2    Производство сортового металла...................................................................85

2.4    Производство трубной продукции.........................................................................101

2.4.1    Производство бесшовных горячедеформированных труб..........................102

2.4.2    Производство холоднодеформированных труб...........................................141

2.4.3    Производство сварных труб..........................................................................156

2.4.4    Нанесение покрытий на трубы......................................................................188

Раздел 3. Текущие уровни эмиссии в окружающую среду.............................................201

3.1 Производство горячекатаного проката.................................................................202

II

ИТС 27—2017

-    предприятия «передельной» металлургии - предприятия без выплавки чугуна, а иногда и стали (например, Синарский трубный завод не имеет собственного производства стали и изготавливает трубы из покупной заготовки);

-    предприятия «малой» металлургии (машиностроительные заводы, осуществляющие выпуск стали и проката).

Конечной продукцией предприятий третьего (дальнейшего, после получения чугуна и стали) передела являются изделия разнообразной формы из стали и сплавов, полученные с применением процессов обработки металлов давлением (ОМД), основными из которых являются следующие:

-    прокатка - самый высокопроизводительный процесс ОМД, заключающийся в деформации металла в пространстве между вращающимися валками. Процесс нашел применение при изготовлении практически всех видов металлопродукции из стали и сплавов [1];

-    прессование металла заключается в выдавливании металла из полости контейнера через отверстие матрицы, установленной на его торце. Применяется при изготовлении горячедеформированных труб и фасонных профилей [2];

-    волочение - процесс, заключающийся в деформации металла (преимущественно холодной) через отверстие в рабочем инструменте (волоке) путем приложения тянущего усилия. Используется при изготовлении труб и проволоки [3];

-    ковка - формоизменение металла, преимущественно в горячем состоянии, осуществляемое бойками ковочной машины (молота, пресса и т. п.) с приложением ударной нагрузки. В черной металлургии применяется преимущественно для деформации слитков с получением заготовки разнообразного назначения, например для последующей горячей прокатки сортового металла или изготовления горячедеформированных труб;

-    штамповка предусматривает формоизменение металла путем его деформации между профилированными поверхностями штампов. Процесс применяется в машиностроении, а его разновидность - формовка листа используется при изготовлении сварных труб.

Поскольку прокатка является процессом, получившим наиболее массовое применение при производстве изделий дальнейшего передела черных металлов, часто всю продукцию третьего металлургического передела называют прокатом. Отдельно выделяют изделия в виде труб и метизную продукцию.

1.2 Сортамент металлопродукции и объемы производства

Сортамент металлопродукции настолько разнообразен, что, как правило, выделяют его укрупненные группы, классифицируемые по форме изделия:

-    сортовой металл простой геометрической формы (сталь круглая, полосовая, квадратная, шестигранная и др.), который в зависимости от размеров сечения делят на заготовку, крупносортный, среднесортный, мелкосортный прокат и катанку (горячекатаную проволоку);

-    прокат фасонного сечения, который, в свою очередь, может быть общего (швеллер, двутавровый, зетовый, угловые профили идр.) и специального назначения (рельсы, арматурные профили, полособульбовые, шпунтовые и др.);

-    прокат толстолистовой горячекатаный (толщиной более 4 мм);

3

-    прокат тонколистовой (толщиной менее 4 мм) горячекатаный и холоднокатаный, в том числе с покрытием;

-    трубы бесшовные горяче- и холоднодеформированные;

-    трубы сварные (прямошовные, спиральношовные) различного диаметра;

-    специальные виды проката (периодические рессорные профили, гнутые профили, шары, валы, колеса, бандажи и др.);

-    проволока различного назначения, получаемая преимущественно волочением.

Россия является пятым крупнейшим производителем стали в мире с объемом

выпуска в 69,6 млн т, что составляет 4,3 % общемирового производства. Лидером по выпуску стали по итогам 2016 г. является Китай (808,4 млн т), далее следуют Япония (104,8 млн т), Индия (95,6 млн т) и США (78,6 млн т) [4].

Производственные мощности российской черной металлургии составляют около 85 млн т/г. В структуре производства стали за последние 25 лет значительно обновились основные производственные фонды, доля производства стали электродуговым способом увеличилась до 30 %, а доля производства стали мартеновским способом сократилась до 2 %. Баланс производства и потребления продукции отечественной черной металлургии в 2015 г. приведен в таблице 1.1.

Доля экспортных поставок в общем объеме российского производства металлопродукции последние 10 лет составляла не менее 39%. В отечественной черной металлургии с 2010 г. объем производства продукции с высокой добавленной стоимостью был увеличен более чем в 1,5 раза. В общем объеме производства российских металлургических компаний за данный период доля продукции с высокой добавленной стоимостью увеличилась с 14 % до 20 %.

Таблица 1.1 - Баланс производства и потребления продукции черной металлургии РФ (данные Минпромторг за 2015 г.)

Продукция Производство, млн т Потребление, млн т Экспорт, млн т Импорт, млн т Плоский прокат * 19,3 12,9 9,1 2,7 Сортовой прокат 18,6 16,0 3,9 1,3 Трубы 11,4 10,9 0,9 0,4 Полуфабрикаты (экспортная заготовка **) 12,4 - 12,4 - Всего 61,7 39,8 26,3 4,4 Специальные стали и сплавы (кроме нержавеющей и электротехнической стали) 32 105 1 74 Нержавеющая сталь *** 75 308 5 238 Трубы из нержавеющей стали 38 60 2 24 Электротехническая сталь *** 610 107 510 7

Продукция	Производство, млн т	Потребление, млн т	Экспорт, млн т	Импорт, млн т
* Без учета плоского проката, используемого для производства труб. ** В эквиваленте готовой металлопродукции. *** Прокат.

Доля импортных поставок на рынке черной металлургии в целом на протяжении последних 5 лет уменьшалась (например, по сегменту плоского проката - до 11 %), но она все еще остается значительной в сегментах с высокой добавленной стоимостью: 16 %- в сегменте холоднокатаного проката, 19 %- в сегменте оцинкованной стали, 27 % - в сегменте проката с полимерными покрытиями.

Одной из причин низких темпов импортозамещения является большой срок окупаемости новых производственных мощностей для производства продукции с высокой добавленной стоимостью. Однако рост внутреннего спроса на такую продукцию и планы компаний по увеличению объемов поставок на внутренний рынок являются предпосылками дальнейшего снижения уровня импортных поставок.

Объем производства специальных сталей и сплавов (кроме нержавеющей и электротехнической стали) в 2015 г. составил 32 тыс. т (см. таблицу 1.1). Данная продукция характеризуется низкой конкурентоспособностью, практически не экспортируется и не менее 70 % внутреннего спроса покрывается импортной продукцией.

Объем производства электротехнических (трансформаторной и динамной) сталей в России в 2015 г. составил 610 тыс. т. Россия является чистым экспортером электротехнических сталей: в 2015 г. объемы экспорта многократно превысили объемы импорта. В 2016 г. уменьшились производство, экспорт и импорт электротехнических сталей, при этом потребление незначительно выросло.

Российское производство нержавеющей стали снизилось с 150 тыс. т в 2013 г. до 75 тыс. т в 2015 г. Объем экспорта в 2013-2015 гг. сократился до уровня 5 тыс. т. В основном российские предприятия экспортируют плоский прокат, бесшовные трубы и сортовой прокат. Объемы импорта менялись не столь существенно и в 2015 г. составили 240 тыс. т, что значительно превышает объемы внутреннего производства. В 2016 г. объемы экспорта нержавеющих сталей в России изменились незначительно, однако объемы производства и импорта выросли до 100 тыс. т и 260 тыс. т соответственно в связи с ростом внутреннего спроса.

В таблице 1.2 приведены данные об объемах производства различных видов продукции дальнейшего передела черных металлов в 2016 .

Таблица 1.2- Производство стали, некоторых видов готового проката, труб и проволоки [5]

Продукция 2016 г. В% к 2015 г. Сталь, млн т 69,6 100,3 Прокат готовый черных металлов, млн т 60,3 99,8 В том числе: - сортовой (без заготовки для переката на экспорт) 18,4 99,1 - листовой (без покрытий) 27,5 99,3

Продукция	2016 г.	В% к 2015 г.
в том числе:
- горячекатаный	19,5	100,2
- холоднокатаный	8,0	97,3
- слитки и слябы для переката на экспорт	14,1	101,6
Прокат плоский с покрытиями, тыс. т	5386	97,8
Прокат плоский оцинкованный, тыс. т	878	101,5
Стальные трубы всего, тыс. т	10 065	88,5
в том числе:
- бесшовные	3327	97,4
- сварные (без электросварных)	223	93,3
- электросварные большого диаметра	2857	72,8
- электросварные (кроме стальных большого диаметра)	3658	96,4
Из общего количества стальных труб:
- трубы бурильные из черных металлов (кроме литейного чугуна)	46,0	109,5
- трубы обсадные	975	110,9
- трубы насосно-компрессорные	601	110,7
Производство проволоки
Проволока из нелегированной стали, тыс. т	1374	98,1
Проволока из нержавеющей стали и прочих легированных сталей, тыс. т	208	99,0

1.3 Ведущие предприятия черной металлургии и их размещение на территории России

На территории России выделяются три металлургические базы: Центральная, Уральская, Сибирская. Они различаются масштабами; специализацией и структурой производства; транспортно-географическим положением, обеспеченностью сырьевыми и топливно-энергетическими ресурсами, характером размещения предприятий, уровнем развития концентрации и комбинирования, технико-экономическими показателями и другими признаками (см. рисунок 1.1).

Уральская металлургическая база является самой крупной в России. На ее долю приходится больше половины выпускаемых в России объемов чугуна, стали и проката черных металлов. Урал пользуется привозным кузнецким углем. Собственная железорудная база истощена, поэтому значительная часть сырья ввозится из Казахстана (Соколовско-Сарбайское месторождение), с Курской магнитной аномалии (КМА) и Карелии. На Урале сформировались крупнейшие центры черной металлургии (Магнитогорск, Челябинск, Нижний Тагил, Новотроицк, Екатеринбург, Серов, Златоуст идр.), при этом главную роль играют предприятия с полным циклом.

Центральная металлургическая база, будучи старым районом черной металлургии, развивалась в двух направлениях: выплавка литейного чугуна и доменных ферросплавов (Тула, Липецк) и производство стали и проката главным образом из ме-

ИТС 27—2017

таллического лома (Москва, Электросталь, Нижний Новгород и др.). Черная металлургия Центра существенно зависит от привозного топлива. Ресурсы сырья, представленные месторождениями КМА, практически не ограничивают производство. Большое значение имеет металлический лом. Почти вся железная руда разрабатывается открытым способом.

Зерну га 'J-)

\\йЫерэА,_/    (    I

J?    /    Ч

НЫ£ ЭМКИ    тни_А    aZZ»

_____________ Ч.авг.вгм.    «41

Рисунок 1.1- Металлургические базы Российской Федерации

В пределах КМА возникло производство металлизированных окатышей, на основе которого развивается электрометаллургия без доменного передела (Оскольский комбинат), создано производство холоднокатаной ленты (Орловский сталепрокатный завод).

Металлургическая база Сибири находится в процессе формирования. На долю Сибири и Дальнего Востока приходится примерно пятая часть производимого в России готового проката.

Современное производство представлено двумя мощными предприятиями с полным циклом - Кузнецким металлургическим комбинатом и Западно-Сибирским заводом (Новокузнецк), а также несколькими передельными заводами (Новосибирск, Гу-рьевск, Красноярск, Петровск-Забайкальский, Комсомольск-на-Амуре). Сырьевой базой служат железные руды Горной Гиории, Хакасии и Ангаро-Илимского бассейна (Корму-новский ГОК). Топливная база - Кузбасс.

Сведения о крупнейших в Российской Федерации предприятиях-производителях проката представлены в таблице 1.3, изготовителях труб - в таблице 1.4, изготовителях метизов - в таблице 1.5.

7

Таблица 1.3 - Крупнейшие предприятия-производители металлопроката в РФ

Наименование предприятия Месторасположение (го-род/область) Холдинг Специализация Объем выпуска в 2016 г., млн т Уральская металлургическая база Магнитогорский металлургический комбинат (ММК), включая ММК-Метиз Магнитогорск, Челябинская обл. ММК Сортовой прокат, арматура, катанка, фасонный прокат, строительный прокат, горячекатаный и холоднокатаный листовой прокат, в том числе с покрытиями, проволока, канаты, гвозди, лента, гнутые профили 11,6 Челябинский металлургический комбинат (ЧМК) Челябинск, Челябинская обл. МЕЧЕЛ Сортовой прокат, горячекатаный и холоднокатаный листовой прокат, фасонный прокат, строительный прокат (балки, арматура), рельсы 3,8 Нижнетагильский металлургический комбинат (НТМК) Нижний Тагил, Свердловская обл. ЕВРАЗ Строительный прокат (двутавр, швеллер, уголок, шпунт), прокат транспортного назначения (рельсы, колеса, бандажи ид р.) 4,4 Уральская сталь Новотроицк, Оренбургская обл. Металло инвест Сортовой прокат, трубная заготовка, листовой прокат: мо-стосталь, штрипс, судосталь, толстый лист 2,4 Нижнесергинский метизно металлургический завод Ревда, Нижние Серги, Березовский, Свердловская обл. Г руппа НЛМК Сортовой прокат, арматура, катанка 1,3 Центральная металлургическая база Череповецкий металлургический комбинат Череповец, Вологодская обл. Север сталь Групп Сортовой прокат, арматура, катанка, уголок, горячекатаный и холоднокатаный листовой прокат, в том числе с покрытиями 9,3 Новолипецкий металлургический комбинат Липецк, Липецкая обл. Г руппа НЛМК Горячекатаный и холоднокатаный листовой прокат, в том числе с покрытиями, электротехническая сталь 8,1 Сибирская металлургическая база

Наименование предприятия	Месторасположение (го-род/область)	Холдинг	Специализация	Объем выпуска в 2016 г., млн т
Объединенные Западно-Сибирский и Новокузнецкий металлургические комбинаты	Новокузнецк, Кемеровская обл.	ЕВРАЗ	Сортовой прокат, строительный прокат (двутавр, швеллер, уголок), арматура, проволока, электроды, сетка, шары, рельсы всех типов	7,4

Таблица 1.4- Крупнейшие предприятия-производители труб в РФ

Наименование предприятия Место расположения Холдинг Специализация Мощность, тыс. т Волжский трубный завод Волжский, Волгоградская обл. ТМК Бесшовные нефтяного сортамента, котельные, подшипниковые, электросвар-ные большого диаметра, в том числе спиралешовные 2200 Выксунский металлургический завод Выкса, Нижегородская обл. ОМК Электросварные малого, среднего и большого диаметров, электросварные обсадные 2200 Загорский трубный завод Загорск, Московская обл. Изотех- Инвест Электросварные большого диаметра для нефте- и газопроводов 500 Ижорский трубный завод Колпино, Ленинградская обл. Север сталь Групп Электросварные большого диаметра, общего назначения 600 Первоуральский новотрубный завод Первоуральск, Свердловская обл. Группа ЧТПЗ Бесшовные нефтяного сортамента, подшипниковые, котельные, общего назначения, холоднодеформиро-ванные, прецизионные, профильные, переменного сечения, электросварные, баллоны 1400 Северский трубный завод Полевской, Свердловская обл. ТМК Бесшовные нефтяного сортамента, электросварные 760 Северсталь Череповец, Вологодская обл. Север сталь Групп Электросварные малого и среднего диаметров, профильные 830

Наименование предприятия	Место расположения	Холдинг	Специализация	Мощность, тыс. т
Синарский трубный завод	Каменск-Уральский, Свердловская об л.	ТМК	Бесшовные нефтяного сортамента, котельные, общего назначения холоднодефор-мированные	600
Таганрогский металлургический завод	Таганрог, Ростовская обл.	ТМК	Бесшовные нефтяного сортамента, сварные трубы	900
Уральский трубный завод (Урал-трубпром)	Первоуральск, Свердловская обл.	-	Электросварные малого и среднего диаметров, профильные, обсадные	700
Челябинский трубопрокатный завод	Челябинск, Челябинская обл.	Группа ЧТПЗ	Бесшовные нефтяного сортамента, подшипниковые, котельные, общего назначения, сварные большого диаметра, холоднодефор-мированные	2400

Таблица 1.5 - Крупнейшие предприятия-производители метизов в РФ

Холдинг Наименование предприятия Место расположения Специализация Север- сталь-метиз Орловский сталепрокатный завод Орел, Орловская обл. Проволока стальная, сетка, канаты, крепеж, электроды сварочные, прокат калиброванный Череповецкий сталепрокатный завод Череповец, Вологодская обл. Проволока стальная, сетка, канаты Волгоградский завод «Северсталь-метиз» Волгоград, Волгоградская обл. Проволока стальная, ме-таллокорд, канаты ММК-Метиз Магнитогорский метизно-калибровочный завод Магнитогорск, Челябинская обл. Проволока стальная, сетка, канаты, прокат калиброванный, болты, гайки, гвозди МЕЧЕЛ Белорецкий металлургический комбинат Белорецк, Республика Башкортостан Проволока, в том числе из нержавеющей стали, стальные канаты, лента, гвозди Вяртсильский металлургический завод Сортавала, Республика Карелия Проволока и сетка из стали, в том числе с покрытием, гвозди ЕВРАЗ Западно-Сибирский металлургический комбинат Новокузнецк, Кемеровская обл. Проволока и сетка из стали, в том числе с покрытием, гвозди

НЛМК-Сорт	Уральский завод прецизионных сплавов	Березовский, Свердловская обл.	Проволока, в том числе из нержавеющей стали, сетка, крепеж, гвозди
	Ревдинский метизнометаллургический завод	Ревда, Свердловская обл.	Проволока, в том числе из нержавеющей стали, сетка, крепеж, гвозди
	Нижнесергинский метизно-металлургический завод	Нижние Серги, Свердловская обл.	Проволока стальная, крепеж, гвозди

На рисунке 1.2 показана доля ведущих металлургических предприятий в объеме готового проката, произведенного в 2016 г. в Российской Федерации.

Из данных, приведенных в таблицах 1.3 и 1.4, видно, что в черной металлургии РФ сформировалось десять крупных вертикально и горизонтально интегрированных холдингов, объединяющих предприятия по всей технологической цепочке производства, что позволяет уменьшить риски как на внутреннем, так и на внешнем рынках, оптимизировать инвестиционную политику и обеспечивать собственную сырьевую безопасность. Суммарно на долю этих холдингов приходится порядка 90 % производимого в России проката черных металлов.

На современном этапе российский рынок метизов консолидирован пятью крупными производителями-холдингами, перечисленными в таблице 1.5.

В сортаменте метизного производства более 50 % выпускаемой продукции приходится на проволоку из углеродистой стали и около 14 %- на проволоку из легированных, коррозионно-стойких марок стали. Проволока используется при производстве канатов, различного крепежа, гвоздей, сетки и электродов и т. п.

Крупная черная металлургия может эффективно развиваться лишь в районах, имеющих для этого природные предпосылки. На эффективность размещения черной металлургии оказывает воздействие также уровень потребления металла и наличие водных источников.

11

Рисунок 1.2 - Доля ведущих предприятий РФ в объеме готового проката, произведенного в 2016 г.

1.4 Экологические аспекты производства изделий дальнейшего передела черных металлов

Производство изделий дальнейшего передела черных металлов невозможно рассматривать в отрыве от всего металлургического производства, поскольку этот передел является неотъемлемой составной частью непрерывного металлургического цикла. С точки зрения негативного воздействия на окружающую среду именно эта часть характеризуется наименьшими удельными значениями потребления ресурсов и эмиссий загрязняющих веществ [6].

Воздействие на окружающую среду отдельных отраслей экономической деятельности получает отражение в Государственных докладах «О состоянии и охране окружающей среды Российской Федерации», ежегодно публикуемых Министерством природных ресурсов и экологии РФ [7], далее - Госдоклады. Переход к описанию вклада различных источников в загрязнение ОС на основе ОКВЭД сказался на подходах к анализу и систематизации информации, однако металлургическому производству в Госдокладах по-прежнему уделяется значительное внимание. Это обстоятельство следует учитывать при идентификации НДТ, так как восприятие заинтересованных сторон (и в первую очередь - уполномоченных органов исполнительной власти) нельзя не принимать во внимание при ранжировании приоритетных факторов воздействия на окружающую среду. Вместе с тем процессы дальнейшего передела черных металлов в Госдокладах практически не обсуждаются, а выделить их вклад из массива информации, посвященной черной металлургии, в целом не представляется возможным.

Известно, что все предприятия черной металлургии добились сертификации систем экологического менеджмента на соответствие требованиям международных стандартов ISO 14001 (версий 2004 и 2015 гг.) и систем энергетического менеджмента - на соответствие требованиям ISO 50001:2011. Это обстоятельство позволяет сделать вы-

ИТС 27—2017

3.2    Производство холоднокатаного проката..............................................................207

3.3    Производство длинномерной продукции..............................................................212

3.4    Производство трубной продукции.........................................................................215

3.4.1    Производство горячекатаных труб................................................................221

3.4.2    Производство горячепрессованных труб.....................................................228

3.4.3    Производство холоднодеформированных труб...........................................230

3.4.4    Производство сварных труб..........................................................................233

3.5    Покрытие изделий..................................................................................................240

3.5.1    Травление проката.........................................................................................240

3.5.2    Покрытие труб................................................................................................242

3.6    Системы менеджмента..........................................................................................245

3.6.1    Системы экологического менеджмента........................................................245

3.6.2    Системы энергетического менеджмента и повышение

энергоэффективности производства.....................................................................252

Раздел 4. Определение наилучших доступных технологий...........................................257

Раздел 5. Наилучшие доступные технологии, инструменты и практика

энергетического менеджмента.........................................................................................264

Раздел 6. Экономические аспекты применения наилучших доступных

технологий при производстве изделий дальнейшего передела черных

металлов............................................................................................................................276

6.1    Затраты на охрану окружающей среды в РФ.......................................................277

6.2    Инвестиционные проекты, затраты компаний и отдельных

предприятий - производителей изделий дальнейшего передела черных металлов.......................................................................................................................282

6.2.1    Новолипецкий металлургический комбинат.................................................288

6.2.2    ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат»

(ОАО «ММК»)...........................................................................................................290

6.2.3    ПАО «Трубная металлургическая компания» (ПАО «ТМК»).......................294

6.2.4    АО «Объединенная металлургическая компания» (АО «ОМК»)................296

6.2.5    ПАО «Челябинский трубопрокатный завод» (ПАО «ЧТПЗ»).......................297

6.2.6    Компания «Металлоинвест»..........................................................................298

6.3    Применение критерия экономической эффективности при отнесении

технологических и технических решений к НДТ.........................................................299

Раздел 7. Перспективные технологии производства продукции

дальнейшего передела черных металлов.......................................................................299

7.1    Горячая прокатка листа.........................................................................................299

7.1.1    Использование регулируемых процессов прокатки.....................................299

7.1.2    Применение новых конструкций прокатных клетей.....................................300

7.1.3    Производство горячекатаного рулонного проката.......................................302

7.2    Холодная прокатка листа.......................................................................................305

7.2.1    Непрерывные технологические линии и комплексы

бесконечной холодной прокатки полос.................................................................305

7.2.2    Модернизация реверсивных станов холодной прокатки.............................308

7.3    Производство сортового проката..........................................................................309

7.3.1    Бесконечная прокатка сварных заготовок....................................................310

7.3.2    Процесс QTR и оборудование для его осуществления..............................310

III

ИТС 27—2017

вод о том, что все компании ставят цели в области повышения экологической результативности и энергоэффективности производства и планомерно их достигают.

ПАО «Трубная металлургическая компания» стало, по всей вероятности, первым акционерным обществом, заявившим в открытой отчетности о подготовке к переходу к технологическому нормированию по принципам НДТ. Сообщается, что на 15 лет в целом по обществу валовые выбросы сталеплавильного производства снижены в 2 раза, водопотребление на производственные нужды сокращено в 1,3 раза, объем сточных вод сокращен в 1,4 раза (доля оборотного водоснабжения достигла 95 %). Переработано 3,8 млн т ранее накопленных отходов; только 6,7 % образованных отходов направлено на размещение [8].

Рассмотрим подробнее сведения, которые ведущие компании, производящие продукцию дальнейшего передела черных металлов, предоставляют в Министерство природных ресурсов и экологии и которые получают отражение в Госдокладе «О состоянии и охране окружающей среды Российской Федерации», выпущенном по итогам 2015 г.

Отмечено, что ПАО «Северсталь» стало первой отечественной компанией, добившейся сертификации системы экологического менеджмента в 2001 г. С 2005 по 2015 гг. ПАО «Северсталь» сократило выбросы в атмосферу на 42 %, уменьшило размещение отходов на 78 %, водопотребление сокращено на 42 %.

ПАО «Новолипецкий металлургический комбинат» в 2015 г. снизило удельные выбросы в атмосферу на 4,5 % - до 21,05 кг/т выпущенной стали против 22,03 кг/т в

2014    г. Благодаря системной работе по внедрению современных технологий за 15 лет предприятие уменьшило данный показатель более чем в два раза (43,3 кг/т в 2000 г.). С 2004 г. на ПАО «НЛМК» фактически прекращено наращивание технологических отходов за счет того, что объемы их переработки превысили объемы накопления. Благодаря рециклингу на шлаковый отвал поступило в 1,5 раза меньше отходов производства, чем годом ранее. В 2015 г. шлаковый отвал уменьшился почти на 12 тыс. т, а в целом с 2004 г. - на 3 млн т. Согласно «Экологической программе» НЛМК к 2020 г. весь шлаковый отвал предприятия будет переработан, а его территория рекультивирована. С 2009 г. комбинат полностью прекратил сброс всех промышленных сточных вод в реку Воронеж, очищенная вода снова возвращается в производство.

Текущие затраты Компании ООО УК «Металлоинвест», связанные с природоохранной деятельностью, составили в 2015 г. более 6 млрд руб. На предприятиях Компании ежегодно реализуются комплексные программы, позволяющие сохранять уровень воздействия на окружающую среду существенно ниже установленных норм.

Фактические затраты ПАО «Магнитогорский металлургический комбинат» на реализацию природоохранных мероприятий в 2015 г. составили 2,7 млрд руб. Валовые выбросы загрязняющих веществ за 2015 г. составили 205,3 тыс. т (по отношению к 2011 г. уменьшились на 3,4 %), удельные выбросы загрязняющих веществ на 1 т металлопродукции - 18,65 кг/т (по отношению к 2011 г. уменьшились на 8,8 %). Валовые сбросы в водные объекты в 2015 г. составили 77,2 тыс. т (по отношению к 2011 г. уменьшились на 50,5 %), удельные сбросы загрязняющих веществ на 1 т металлопродукции - 7,01 кг/т (по отношению к 2011 г. уменьшились на 51,5 %). В период с 2011-

2015    гг. на специализированных установках было переработано 56,4 млн т отвальных металлургических шлаков (в том числе 2015 г. - 11 млн т), из которых было получено

5,01 млн т металлической части (в том числе 2015 г. - 0,94 млн т).

13

7.3.3 Термическая обработка сортового проката и катанки.................................312

7.4    Производство проволоки.......................................................................................314

7.4.1    Волочение в роликовых волоках...................................................................314

7.4.2    Совмещение технологических операций в одном агрегате

непрерывного действия..........................................................................................315

7.5    Производство труб.................................................................................................317

7.5.1    Горячедеформированные бесшовные трубы..............................................317

7.5.2    Холоднодеформированные трубы................................................................320

7.5.3    Сварные трубы...............................................................................................324

7.6    Устройства для нагрева металла..........................................................................326

7.6.1    Печи для нагрева металла перед прокаткой................................................326

7.6.2    Печи для термической обработки.................................................................328

7.6.3    Производство водорода для использования в качестве

защитного газа в агрегатах термообработки прокатной продукции....................331

Заключительные положения и рекомендации.......................................................334

Приложение А (обязательное) Сфера распространения справочника НДТ

«Производство изделий дальнейшего передела черных металлов»........................337

Приложение Б (обязательное) Перечень маркерных веществ и технологических показателей............................................................................................338

Приложение В (обязательное) Перечень НДТ.......................................................341

Приложение Г (обязательное) Энергоэффективность............................................342

Приложение Д (обязательное) Перечень оборудования.........................................348

Библиография..................................................................................................385

IV

ИТС 27—2017

Введение

Информационно-технический справочник по наилучшим доступным технологиям «Производство изделий дальнейшего передела черных металлов» (далее - справочник НДТ) разработан на основании анализа распространенных в Российской Федерации и перспективных технологий, оборудования, сырья, других ресурсов с учетом климатических, экономических и социальных особенностей Российской Федерации.

В соответствии с положениями Федерального закона от 10 января 2002 г. № 7-ФЗ «Об охране окружающей среды» ([1]) объекты, оказывающие воздействие на окружающую среду, подразделяются на четыре категории. Производство изделий дальнейшего передела черных металлов включено в I категорию и отнесено к областям применения наилучших доступных технологий (НДТ). Профильные предприятия рассматриваются как объекты, деятельность которых оказывает значительное негативное воздействие на окружающую среду, поэтому они обязаны получать комплексные экологические разрешения на осуществление своей деятельности. Общая цель комплексного подхода к экологическому нормированию хозяйственной деятельности заключается в совершенствовании регулирования и контроля производственных процессов с целью обеспечения высокого уровня защиты окружающей среды. Хозяйствующие субъекты должны принимать все необходимые предупредительные меры, направленные на предотвращение загрязнения окружающей среды и рациональное использование ресурсов, в частности, посредством внедрения НДТ, обеспечивающих выполнение экологических требований.

Термин «наилучшие доступные технологии» определен в статье 1 Федерального закона № 7-ФЗ «Об охране окружающей среды» ([1]), согласно которому НДТ - это технология производства продукции (товаров), выполнения работ, оказания услуг, определяемая на основе современных достижений науки и техники и наилучшего сочетания критериев достижения охраны окружающей среды при условии наличия технической возможности ее применения.

Структура настоящего справочника НДТ соответствует ГОСТ Р 56828.14-2016 ([2]), формат описания технологий - ГОСТ Р 56828.13-2016 ([3]), термины приведены в соответствии с ГОСТ Р 56828.15-2016 ([4]).

Краткое содержание справочника НДТ

Введение. Представлено краткое содержание настоящего справочника НДТ.

Предисловие. Указана цель разработки настоящего справочника НДТ, его статус, законодательный контекст, краткое описание процедуры создания в соответствии с установленным порядком, а также взаимосвязь с аналогичными международными документами.

Область применения. Описаны основные виды деятельности, на которые распространяется настоящий справочник НДТ.

В разделе 1 представлена общая характеристика производства изделий дальнейшего передела черных металлов в Российской Федерации:

-    предприятия по производству изделий дальнейшего передела черных металлов (перечень предприятий и их специализация);

-    географическое расположение предприятий;

-    виды перерабатываемого сырья и их характеристика.

В разделе 2 представлено описание технологий производства изделий дальнейшего передела черных металлов.

Описаны основные процессы производства.

В разделе 3 приведена информация о регламентируемых и фактических уровнях эмиссий в окружающую среду для применяемых технологических процессов, сырья, топлива, вторичных сырьевых и энергетических ресурсов с указанием применяемых методов определения.

Раздел подготовлен на основе данных, представленных предприятиями Российской Федерации в рамках разработки настоящего справочника НДТ, а также различных литературных источников.

В разделе 4 описаны подходы к определению НДТ, примененные при разработке настоящего справочника НДТ.

В разделе 5 приведены идентифицированный в результате бенчмаркинга отрасли перечень НДТ при производстве изделий дальнейшего передела черных металлов и их характеристики, в том числе перечень основного технологического оборудования, позволяющего сократить эмиссии в окружающую среду, обеспечить рациональное потребление сырья, воды, энергии и снизить образование отходов.

В разделе 6 приведены доступные сведения об экономических аспектах реализации НДТ на предприятиях Российской Федерации по производству изделий дальнейшего передела черных металлов.

В разделе 7 приведен перечень перспективных технологий и технологий, находящихся на стадии научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ или опытно-промышленного внедрения, позволяющих повысить эффективность производства и сократить эмиссии в окружающую среду, с указанием сроков, в течение которых перспективные технологии могут стать экономически и технически доступными.

Заключительные положения и рекомендации. Приведены сведения о членах технической рабочей группы, принимавших участие в разработке настоящего справочника НДТ. Даны рекомендации предприятиям по дальнейшим исследованиям экологических аспектов их деятельности.

Библиография. Приведен перечень источников информации, использованных при разработке настоящего справочника НДТ.

VI

ИТС 27—2017

Предисловие

Федеральный закон № 219-ФЗ ([5]) совершенствует систему нормирования в области охраны окружающей среды и вводит в российское правовое поле меры экономического стимулирования хозяйствующих субъектов для внедрения наилучших технологий.

Федеральный закон № 162-ФЗ ([6]) содержит положения, закрепляющие статус информационно-технических справочников как документов национальной системы стандартизации.

Цели, основные принципы и порядок разработки настоящего справочника НДТ установлены постановлением Правительства Российской Федерации от 23 декабря 2014 г. № 1458 «О порядке определения технологии в качестве наилуч-шей доступной технологии, а также разработки, актуализации и опубликования информационно-технических справочников по наилучшим доступным технологиям» ([7]).

1    Статус документа

Настоящий справочник НДТ является документом по стандартизации, разработанным в результате анализа технологических, технических и управленческих решений для производства изделий дальнейшего передела черных металлов и содержащим описание применяемых в настоящее время и перспективных технологических процессов, технических способов, методов предотвращения и сокращения негативного воздействия на окружающую среду, из числа которых выделены решения, признанные НДТ для производства изделий дальнейшего передела черных металлов, включая соответствующие параметры экологической результативности, ресурсо- и энергоэффективности, а также экономические показатели.

2    Информация о разработчиках

Настоящий справочник НДТ разработан технической рабочей группой «Производство изделий дальнейшего передела черных металлов» (ТРГ 27), состав которой утвержден приказом Росстандарта от 30 декабря 2016 г. № 2059 «О создании технической рабочей группы «Производство изделий дальнейшего передела черных металлов».

Перечень организаций и их представителей, принимавших участие в разработке настоящего справочника НДТ, приведен в разделе «Заключительные положения и рекомендации».

Настоящий справочник НДТ представлен на утверждение Бюро наилучших доступных технологий (далее - Бюро НДТ) (www.burondt.ru).

3    Краткая характеристика

Настоящий справочник НДТ содержит описание применяемых при производстве изделий дальнейшего передела черных металлов технологических процессов, оборудования, технических способов, методов, в том числе позволяющих снизить негативное воздействие на окружающую среду, потребление воды и сырья, повысить энергоэффективность. Из описанных технологических процессов, оборудования, технических способов, методов определены решения, являющиеся НДТ. Для НДТ в настоящем справочнике НДТ установлены соответствующие технологические показатели НДТ.

4    Взаимосвязь с международными, региональными аналогами

Настоящий справочник НДТ разработан в соответствии с Федеральным законом ([1]) (статья 28.1, пункт 7) на основе результатов анализа отрасли в Российской Федерации. Аналогичный справочник Европейского союза по наилучшим доступным технологиям для предприятий отсутствует.

5    Сбор данных

Информация о технологических процессах, оборудовании, технических способах, методах, применяемых при производстве изделий дальнейшего передела черных металлов в Российской Федерации, собрана в соответствии с Порядком сбора данных, необходимых для разработки информационно-технического справочника по наилучшим доступным технологиям и анализа приоритетных проблем отрасли, утвержденным приказом Росстандарта от 23 июля 2015 г. № 863.

6    Взаимосвязь с другими справочниками НДТ

Взаимосвязь настоящего справочника НДТ с другими справочниками НДТ, разрабатываемыми в соответствии с распоряжением Правительства Российской Федерации от 31 октября 2014 г. № 2178 р ([10]), отражена в разделе «Область применения».

7    Информация об утверждении, опубликовании и введении в действие

Настоящий справочник НДТ утвержден приказом Росстандарта от 15 декабря 2017 г. № 2837.

Настоящий справочник НДТ введен в действие с 1 июля 2018 г., официально опубликован в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru).

VIII

ИНФОРМАЦИОННО-ТЕХНИЧЕСКИЙ СПРАВОЧНИК ПО НАИЛУЧШИМ ДОСТУПНЫМ ТЕХНОЛОГИЯМ

ПРОИЗВОДСТВО ИЗДЕЛИЙ ДАЛЬНЕЙШЕГО ПЕРЕДЕЛА ЧЁРНЫХ МЕТАЛЛОВ

Manufacture further processing ferrous metals

Дата введения - 2018-07-01

Область применения

Настоящий справочник НДТ распространяется на следующие основные виды деятельности:

-    производство горячего проката;

-    производство холоднокатаного проката;

-    производство длинномерной продукции;

-    производство горячекатаных труб;

-    производство горячепрессованных труб;

-    производство холоднодеформированных труб;

-    производство спиральношовных труб, изготовленных электродуговой сваркой под слоем флюса (ТБД);

-    производство прямошовных труб, изготовленных электродуговой сваркой под слоем флюса (ТБД);

-    производство электросварных труб;

-    производство труб непрерывной печной сваркой;

-    производство труб сваркой в среде инертных газов;

-    производство труб с покрытием.

Настоящий справочник НДТ также распространяется на процессы, связанные с основными видами деятельности, которые могут оказать влияние на объемы эмиссий и (или) масштабы загрязнения окружающей среды: методы предотвращения и сокращения эмиссий и образования отходов.

Дополнительные виды деятельности при производстве изделий дальнейшего передела черных металлов и соответствующие им справочники НДТ (названия справочников НДТ даны в редакции распоряжения Правительства Российской Федерации от 31 октября 2014 г. № 2178 р) ([10]) приведены в таблице ниже.

Вид деятельности	Соответствующий справочник НДТ
Методы очистки сточных вод, направленные на сокращение сбросов металлов в водные объекты	Справочник НДТ ИТС 8-2015 «Очистка сточных вод при производстве продукции (товаров), выполнении работ и оказании услуг на крупных предприятиях»
Промышленные системы охлаждения, например градирни, пластинчатые теплообменники	Справочник НДТ ИТС 20-2016 «Промышленные системы охлаждения»

Вид деятельности	Соответствующий справочник НДТ
Хранение и обработка материалов	Справочник НДТ ИТС 46-2017 «Сокращение выбросов загрязняющих веществ, сбросов загрязняющих веществ при хранении и складировании товаров (грузов)»
Обращение с отходами	Справочник НДТ ИТС 15-2016 «Утилизация и обезвреживание отходов (кроме обезвреживания термическим способом (сжигание отходов)»
Выработка пара и электроэнергии на тепловых станциях	Справочник НДТ ИТС 38-2017 «Сжигание топлива на крупных установках в целях производства энергии»
Повышение энергетической эффективности	Справочник НДТ ИТС 48-2017 «Повышение энергетической эффективности при осуществлении хозяйственной и (или) иной деятельности»

Раздел 1. Общая информация о производстве изделий дальнейшего передела черных металлов в Российской Федерации

1.1 Структура металлургического производства

Металлургическая промышленность является одной из ведущих отраслей российской экономики. Ее продукция служит основой развития машиностроения, строительства, а также находит широкое применение во всех отраслях народного хозяйства.

Вклад металлургии в валовой внутренний продукт (ВВП) России составляет 2,5%, в добавленную стоимость обрабатывающей промышленности - 17,4%, в экспорт- 10,0%, в экспорт обрабатывающей промышленности - 29,2%, в занятость-2,6 %. На металлургических предприятиях занято более 900 тыс. человек, более чем в 55 городах металлургические предприятия являются градообразующими. Отрасль оказывает значительный мультипликативный эффект на смежные отрасли: один человек, занятый в металлургии, обеспечивает занятость до 7 человек в смежных отраслях экономики. Черная металлургия использует более 5 % электроэнергии, более 8 % природного газа от общего внутреннего потребления в России, ее доля в грузовых железнодорожных перевозках составляет более 15 %.

Система производств черных металлов охватывает весь процесс - от добычи и подготовки сырья, топлива, вспомогательных материалов до выпуска проката с изделиями дальнейшего передела. Собственно, металлургическим циклом является следующая последовательность производств (переделов):

-    производство чугуна (первый передел);

-    производство стали, включая непрерывную разливку (второй передел);

-    производство проката (третий передел).

Существует несколько разновидностей предприятий черной металлургии:

-    металлургические предприятия полного цикла (предприятия, производящие чугун, сталь и прокат, например: Магнитогорский металлургический комбинат, Челябинский металлургический комбинат);

2