книги из ГПНТБ / Зенкис, Ян Самойлович. Угольные базы для коксования (технико-экономические основы выбора угольных баз для коксования)

Я. С. Зенкис

УГОЛЬНЫЕ БАЗЫ ДЛЯ

КОКСОВАНИЯ

(ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ВЫБОРА УГОЛЬНЫХ БАЗ

ДЛЯ КОКСОВАНИЯ)

ГОСУДАРСТВЕННОЕ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО ПИТЕРАТУРЫ ПО ГОРНОМУ ДЕЛУ

Москва 1960

ВВЕДЕНИЕ

Величественная программа дальнейшего развития народного хозяйства и роста экономической мощи СССР в 1959—1965 гг.,

принятая XXI съездом КПСС, позволила нашей стране вступить в период развернутого строительства коммунистического обще­ ства.

Этот новый этап развития народного хозяйства ставит перед страною в области ее экономического развития в качестве главной задачи «всестороннее развитие производитель­

ных сил страны, достижение такого роста производства во всех отраслях экономики на базе преимущественного развития тяже­

лой индустрии, который позволил бы сделать решающий шаг

в создании материально-технической базы коммунизма и в обес­ печении победы СССР в мирном экономическом соревновании

скапиталистическими странами...»'.

Врешении основной экономической задачи народного хозяй­ ства СССР — догнать и перегнать развитые капиталистические страны по уровню производства основных видов продукции на

душу населения развитие черной металлургии имеет особо боль­ шое значение как основа для быстрого развития машиностроения, всех видов транспорта, энергетики, нефтяной, химической и дру­ гих отраслей промышленности.

Для достижения уровня производства чугуна и стали на душу населения, какой имеется в США, металлургическая промышлен­ ность СССР должна будет развиваться в ближайшие 15—20 лет исключительно быстрыми темпами.

Контрольными цифрами развития народного хозяйства СССР

на 1959—1965 гг. предусматривается увеличение выплавки чу­ гуна с 39,6 млн. т в 1958 т. до 65—70 млн. т в 1965 г., выплавки

стали—с 54,9 до 86—91 млн. т и производства проката—с 42,9

до 65—70 млн. т. Осуществление такого развития металлургиче-

1 Н. С. Хрущев, Доклад на XXI внеочередном съезде КПСС «О конт­ рольных цифрах развития народного хозяйства СССР на 1959—1965 гг.», Госполитиздат, М., 1959, стр. 16.

3

ской промышленности означает увеличение среднегодового при­ роста за 1959—1965 гг. выплавки чугуна до 3,6—4,4 млн. т в год против 2,5 млн. т в среднем за 1952—1958 гг., по стали — до 4,4—5,1 млн. т против 3,4 млн. т за отчетный период, проката — до 3,2—3,9 млн. т против 2,7 млн. т.

При этом предусматривается получение значительной доли об­ щего прироста производства чугуна за счет лучшего использова­ ния действующих доменных печей (примерно 10 млн. т, или 33% общего прироста). За счет новых доменных печей на новых ме­ таллургических заводах и в составе действующих предприятий будут получены остальные две трети общего прироста выплавки

чугуна (до 20 млн. т в 1965 г.).

В течение семилетия вступят в строй первенцы новой мощной третьей металлургической базы страны, создаваемой в Сибири и Казахстане, — крупнейшие заводы: Карагандинский, ЗападноСибирский и Тайшетский. В крупных масштабах увеличатся производственные мощности заводов Урала, Череповецкого, Но­ во-Липецкого и ряда заводов Украинской ССР.

Такому развитию черной металлургии способствуют успехи

геологоразведочных работ последних лет, открывших ряд весьма крупных и богатых по содержанию железа рудных баз. Только на новых железорудных базах, открытых и разведанных за последние годы в восточных районах СССР, возможно организо­ вать выплавку до 60—70 млн. т чугуна в год при 40—60-летне?л обеспечении заводов запасами. Как известно, XX съезд КПСС признал целесообразным создать в ближайшие годы в восточных районах страны третью мощную металлургическую базу с про­ изводством 15—20 млн. т чугуна в год. Создание такой базы

встране повысит в перспективе удельный вес восточных районов

вобщем производстве металла в стране и потребует создания новых железорудных и топливных баз в этих районах.

Новое географическое размещение металлургических заводов и соответствующих железорудных и топливных баз обеспечат, наряду с общим повышением экономики производства металла,

значительное сокращение дальности перевозок руды, топлива,

железного лома и другого сырья, а также готовой продукции.

Для обеспечения черной металлургии основным и решающим видом технологического топлива — коксом, крупное развитие

в семилетии получит добыча углей для коксования. При общем росте добычи угля в СССР за семь лет на 21—23% добыча углей для коксования должна увеличиться в среднем на 65%. В соот­ ветствии с размещением металлургического производства по райо­ нам страны рост добычи углей для коксования по отдельным угольным бассейнам варьирует в широких размерах. Так, добыча и отбор углей для коксования в Карагандинском угольном бас­ сейне должна увеличиться почти в 3 раза, в Печорском — 2,7 ра­

4

отдельных угольных бассейнов в общей добыче углей для коксо­

вания, а также удельный вес добываемых углей для коксования

в общей добыче угля в отдельном бассейне, «то видно из данных, приведенных в табл. 1.

добыче кузнецких углей для коксования. По карагандинским углям удельный вес добычи углей для коксования составит в об­

углей для коксования во всех основных угольных бассейнах,

в особенности в Карагандинском (увеличение удельного веса углей для коксования в общей добыче до 51 %).

Нельзя не обратить внимания на то обстоятельство, что для обеспечения указанного р1азвития добычи углей для коксования потребуется осуществить исключительно большой объем нового

шахтного строительства в указанных бассейнах, при этом в весь-,

ма сжатые календарные сроки, особенно большой по объему и

темпам строительства в Карагандинском и Кузнецком бассейнах.

Анализом перспективного баланса углей для коксования уста­ навливается, что для удовлетворения растущей -потребности чер­ ной металлургии в жирных углях для коксования (основной

5

марки углей для производства металлургического кокса в совре­ менных камерных коксовых печах) необходимо осуществить в весьма сжатые сроки исключительно большой объем нового шахтного строительства в Кузнецком и Карагандинском бассей­ нах. Так, например, обеспечение потребности черной металлургии

вкарагандинских жирных углях для коксования, начиная с 1960 г., полностью зависит от добычи их из новых шахт, подлежащих вводу

вдействие по семилетнему плану. По кузнецким углям удовле­

подлежащих вводу в действие в 1960—1964 гг. Аналогичное по­ ложение складывается и с другими марками углей для коксова­ ния (К и ОС) во всех угольных бассейнах — Донецком, Кузнец­ ком, Карагандинском и Печорском.

Угольные богатства страны в целом и по основным бассейнам предоставляют неограниченные возможности развития черной ме­ таллургии и коксохимической промышленности. Вместе с тем,

обеспечение непрерывно растущей потребности в углях для коксо­ вания встречается с возрастающими трудностями, вызванными рядом причин.

Одной из основных причин подобных затруднений является относительно небольшой удельный вес в общих геологических

пластах в разрезе многопластовой залежи углей.

Современная технология выплавки чугуна в больших домен­

ных печах базируется на коксе, выжигаемом в высокотемператур­

ных камерных печах прерывного действия из специально состав­

ляемых и подготавливаемых смесей углей (шихты). Смесь углей для коксования (шихта) составляется с превалирующим участием в ней основных хорошо спекающихся углей марок Ж и К, обычно составляющих от 65 до 85% общего состава шихты. Остальная часть шихты представлена так называемыми присадочными угля­ ми марок ОС, Г, СС и другими.

Марочная структура отгруженных за последние годы для коксования донецких и кузнецких углей характеризуется данны­ ми, приведенными в табл. 2.

Таблица 2

6

Такой удельный вес основных марок углей, используемых для коксования (Ж и К) обосновывается необходимостью выжига высококачественного и прочного металлургического кокса для современных больших доменных печей, средний полезный объем которых систематически увеличивается. Так, при общем приросте

водной печи составили 86,5%.

В1959—1965 гг. и в дальнейшем будут строиться и вводиться

действовать несколько десятков доменных печей с объемом свы­ ше 1300 м3 каждая, а средний полезный объем одной печи за

семилетие увеличится свыше чем на 30%.

Хотя с увеличением полезного объема доменной печи не воз­ растает физическая весовая нагрузка сырых материалов на 1 см2 площади сечения печи, но огромная масса передвигающегося и

перерабатываемого в печи материала бесспорно повлияет на ме­ ханическое истирание кокса и повысит соответственно требования к прочности и другим его свойствам (реакционной способности, горючести, пористости и т. д.).

Как правило, высокое качество металлургического кокса обес­ печивается в обычных условиях коксования углей при большом участии в шихте углей основных марок — Ж и К. Между тем, добыча углей этих марок прежде всего затруднена относительно -небольшим их участием в общих геологических запасах соответ­ ствующих угольных бассейнов и, во-вторых, рассредоточением этих запасов в общей угольной залежи с превалирующим уча­ стием в ней энергетических углей.

Например, угли марок Ж и К составляют в общих теологиче­ ских запасах Донецкого бассейна только 10%, в действительных запасах — около 16%, а в утвержденных запасах категорий

4 + В + С1—-менее 15%, тогда как в общей добыче углей в бас­

сейне они занимают 24—25 % • Угли этих же марок составляют

вобщих геологических запасах Кузнецкого бассейна менее 12%,

вразведанных запасах категорий Л + B + Cj ■— около 27%, а в до­ быче последних лет—около 35—36%. При увеличивающемся

количественно спросе на угли и сохранении современного мароч­

ного состава шихты для коксования неизбежно возникнут серьез­

ные затруднения для угольной промышленности в деле удовле­ творения потребности черной металлургии в углях основных

марок.

Между тем, в указанных основных угольных бассейнах — Донецком и Кузнецком относительно большое место в общегео­ логических и разведанных запасах углей занимают газовые угли, часть которых имеет высокую степень спекаемости, а в Донецком бассейне, кроме того, значительная часть этих запасов представ­ лена малосернистыми углями. Весьма положительным для даль­

7

нейшего развития добычи газовых углей является также то

обстоятельство, что на этих углях имеется крупный разведанный

в благоприятных горногеологических и гидрогеологических усло­ виях, намного лучших, чем по углям указанных основных

марок.

В связи с этим исключительно большое экономическое значе­ ние имеет проблема дальнейшего увеличения роли тазовых и других недефицитных марок углей в коксовании.

За последние годы в деле увеличения использования газовых и слабоспекающихся углей для коксования достигнуты опреде­ ленные успехи, однако далеко не исчерпывающие дальнейшие возможности в этом направлении.

Участие газовых углей в шихте для коксования по донецким углям в 1957 г. достигло 18,9%, вместо 16,9% в 1955 г. и 8,2% в 1940 г. По кузнецким углям тазовые угли составили в 1957 г. 9,4%, а слабоспекающиеся — 5,8%-

Многочисленные опытные работы Восточного углехимического

института (ВУХИНа) на различных смесях углей восточных угольных бассейнов доказали практическую возможность получе­ ния кокса хорошего стандартного качества из смеси углей с боль­ шим участием газовых и других присадочных углей, в особенно­

сти в случаях применения особых приемов подготовки угольной шихты, загрузки печей и ведения процесса коксования.

В качестве примера значительного участия газовых углей мож­

но сослаться на опытную работу крупной доменной печи завода

«Азовсталь», которая в течение двух месяцев 1955 г. работала при хороших производственных показателях на коксе, в уголь­

ной шихте для выжига которого газовые угли составляли 30% (примерный состав шихты был: Ж — 30%', К — 20%, ОС — 20%

и Г — 30%), а основные марки Ж + К составляли только 50%,

вместо обычного их участия в размере 65—70%; Несмотря на меньший ‘выход 'валового и 'металлургического

кокса из опытной шихты (в связи с большим выходом летучих веществ и коксовой мелочи) и большего его расхода на тонну чугуна производительность доменной печи не уменьшилась и да­ же несколько снизилась заводская себестоимость производства чугуна (за счет меньшей себестоимости газовых углей и получе­

ния большего количества химической продукции — газа, бензола,

толуола и т. д.).

Следовательно, проблема увеличения использования для кок­

сования газовых и других присадочных углей имеет исключитель­ но большое народнохозяйственное значение, как обеспечивающая

более быстрое количественное и качественное решение задачи

удовлетворения черной металлургии угольным сырьем для коксо­ вания, требуя в то же время меньшие объемы общих капитало-

8