Глава 4. Выбросы металлургической промышленности
4.1. Введение
В следующих разделах с 4.2 по 4.7 представлено руководство по оценке выбросов парниковых газов характерных для металлургической промышленности.
Раздел 4.2 посвящён выбросам от производства чугуна, стали и доменного кокса;
Раздел 4.3 посвящён выбросам от производства ферросплавов;
Раздел 4.4 посвящён выбросам от производства алюминия;
Раздел 4.5 посвящён выбросам от производства магния;
Раздел 4.6 посвящён выбросам от производства свинца;
Раздел 4.7 посвящён выбросам от производства цинка;
Следует быть особенно внимательным, чтобы не допустить двойного учета выбросов диоксида углерода (CO2) одновременно в этой главе и в томе 2 (Энергетика), равно как не упустить выбросы CO2, поскольку выбросы CO2, связанные с углеродом в качестве восстановителя и с углеродом в качестве источника энергии, могут быть тесно связаны между собой в металлургическом процессе.
Если на металлургическом предприятии установлена и используется технология улавливания CO2, то количество уловленного CO2 следует вычитать при расчётах выбросов высокого уровня. Любая методика, которая учитывает улавливание CO2, должна отражать тот факт, что выбросы CO2 улавливаемые при производстве, могут быть связаны как со сжиганием, так и с технологическим процессом. Если требуются данные отдельно о выбросах от промышленных процессов и от сжигания (например, для производства чугуна и стали), то составители кадастра должны гарантировать, что одни и те же количества CO2 не были учтены дважды. В таких случаях общее количество улавливаемого CO2 лучше указывать в соответствующих категориях сжигания топлива и категориях ППИП пропорционально количествам CO2, произведённым в этих категориях источников. По умолчанию считается, что CO2 не улавливается и не размещается на хранение. Дополнительная информация об улавливании и хранении CO2 включена в том 2.
4.2. Производство чугуна, стали и доменного кокса
При производстве чугуна и стали могут выделяться диоксид углерода (CO2), метан (CH4) и оксид диазота (N2O). В этой главе приводится руководство по оценке выбросов CO2 и CH4.
Черная металлургия в основном включает:
интегрированные предприятия по производству чугуна и стали;
вторичные предприятия по производству стали;
предприятия по производству железа прямого восстановления, в некоторых случаях интегрированные с предприятиями по производству стали;
предприятия по производству доменного кокса вне завода по производству чугуна и стали.
На рисунке 4.1 представлены основные процессы производства чугуна и стали: производство доменного кокса, агломерата, окатышей, переработка железной руды, выплавка чугуна, стали, литьё стали и, очень часто, сжигание доменного газа и газа из камерных печей для поддержания других процессов. Основные процессы могут протекать в условиях так называемых «интегрированных» предприятий, которые обычно включают доменные печи и кислородные конвертеры или, в отдельных случаях, открытые подовые печи (мартеновские печи). Часто часть производства размещается на стороне, на предприятии другого оператора, например, кокс может производиться вне металлургического завода.
Иногда коксовые предприятия не являются интегрированной частью производства чугуна и стали (т.е. не входят в металлургическое предприятие). В этой главе приводится руководство по оценке выбросов CO2 и CH4 от всех видов производства кокса для того, чтобы обеспечить согласованность и полноту учёта. При использовании методов высокого уровня страны должны оценивать выбросы от производства кокса на металлургическом предприятии и вне его по отдельности, поскольку побочные продукты производства «на месте» (например, газ из камерных печей, коксовая пыль и т.д.) часто используются в производстве чугуна и стали.
Первичное и вторичное производство стали
Производство стали можно осуществлять на интегрированных предприятиях из железной руды или на вторичных предприятиях, где сталь производится в основном из вторичного стального скрапа. Интегрированные предприятия включают производство кокса, доменные печи и кислородные конвертеры или, в некоторых случаях, мартеновские печи (ОПП). Нерафинированную сталь производят в кислородных конвертерах из доменного чугуна, выплавляемого в доменной печи, и затем перерабатывают в конечную продукцию. Доменный чугун можно также перерабатывать непосредственно в чугунные изделия. Для вторичного производства стали чаще всего используются электродуговые печи (ЭДП). В 2003 году продукция кислородных конвертеров составляла примерно 63% от мирового производства стали, продукция ЭДП – около 33% и продукция ОПП – остальные 4% (но их доля сегодня снижается). В Российской Федерации в 2012 г. продукция кислородных конвертеров составляла около 66%, продукция ЭДП – около 29%, продукция мартеновских печей – около 5%.
Производство чугуна и железа прямого восстановления
Чугун может производиться на интегрированном сталеплавильном предприятии или на отдельном заводе, включающем доменные печи и кислородные конвертеры. Помимо чугуна для производства стали используется железо прямого восстановления (ЖПВ). Прямое восстановление заключается в восстановлении железной руды при температуре ниже 1 000°C до металлического железа в твёрдом состоянии.
Производство доменного кокса
Считается, что при производстве доменного кокса используется энергия ископаемого топлива, поэтому выбросы следует относить к категории 1А сектора «Энергетика». Несмотря на это, методики рассматриваются в томе 3, поскольку данные о деятельности, которые используются для оценки выбросов от энергетического и неэнергетического использования топлива при производстве чугуна и стали, в значительной степени перекрываются. Всё топливо, потреблённое в этой категории источников, которое не учтено как сырьё для фабрик агломерата, заводов окатышей и доменных печей, следует рассматривать как сжигание топлива, что относится к сектору «Энергетика», см. том 2 (Энергетика).
Доменный газ
