Что такое кокс? Это стратегически важный продукт, полученный путем термического бескислородного разложения. Подразделяется он на многие виды. Так, выделяют нефтяной и пековый, торфяной и каменноугольный кокс. Но основным из них является последний вид.
Именно каменноугольный кокс выступает базовым компонентом доменного производства.
Важный продукт
Что означает слово «кокс»? Морфология данного понятия говорит нам о том, что это горючий твердый остаток, образующийся при термическом безкислородном нагреве некоторых органических веществ, в числе которых уголь (бурый или каменный), нефть, а также торф. Само слово имеет английские корни. Coke означает не что иное, как продукт, полученный путем термического разложения.
Производство кокса в России является важной составляющей промышленного комплекса. По данным статистики, этот стратегически важный продукт ежегодно выпускается в объеме 27 млн тонн. В таких количествах он жизненно необходим литейному производству и металлургической промышленности. Самый крупный российский производитель кокса — «Северсталь».
Галилео. Алюминий (ч.1)
Эта корпорация владеет собственным производством данного вида топлива и использует его для нужд своих же металлургических заводов. самые большие доменные печи, принадлежащие «Северстали», находятся в Череповце. Они выпускают наиболее высококачественный кокс.
Шихта
Для поддержания горения доменных печей требуется большое количество каменноугольного кокса. Данный продукт представляет собой пористую, но в то же время твердую спекшуюся массу. Она получается в результате удаления летучих веществ из каменного угля.
Кокса химическое производство основано на процессе гидролиза. Помимо этого, возможен и сухой перегон каменного угля. Но в любом случае производство кокса связано с нагреванием исходного продукта без малейшего доступа воздуха. Целью гидролиза является отделение углерода от всех остальных веществ, входящих в состав угля. Что представляет собой сырье для производства кокса?
Это каменный уголь различных сортов, в том числе жирный и коксовый, газовый и тощий. Называют такое сырье шихтой. Основу данного продукта составляет самый дорогой сорт – коксующийся уголь. На металлургические заводы России шихту доставляют из месторождений Кузбасса, а также Печоры. Богатыми залежами коксующихся углей может гордиться и Якутия.
Здесь их добывают на территории Нерюнгри, до которой специально была проведена ветка железной дороги.
В связи со своими масштабами производство кокса требует большого количества сырья. Его доставляют к производственным цехам в насыпных вагонах. Здесь шихту перегружают в огромные башни, в которых специальные механизмы, будто насосы, закачивают поступивший уголь в коксовые колонки. Зимой шихта поступает, как правило, в замерзшем состоянии. И поэтому перед выгрузкой ее отогревают прямо в вагонах, загоняя их в специальные огромные ангары.
Как добывают алюминий или что скрывает Русал
Подготовка шихты
Непосредственно само производство кокса начинается с сортировки шихты. Весь уголь, пришедший на завод, разделяется по своему свойству и составу на нужные группы. После этого шихта дробится и перемешивается. Далее следует ее дозировка. Она производится на автоматических весах.
После такой подготовки шихта обогащается с использованием обеспыливания, грохочения, мытья, флотации и прочих способов. Все это позволяет устранить из сырья посторонние примеси. После шихта подлежит сушке и поступает на заключительный этап дробления, в результате которого получаются зерна, радиус которых не превышает 3 мм.
Подготовленное таким образом сырье готово для того, чтобы начать производство доменного кокса. Оно перегружается в смесительные агрегаты, а затем поступает в бункеры накопителя, находящиеся в угольной башне.
Коксовые батареи
Готовое сырье, которое необходимо для того, чтобы осуществить производство кокса, высыпается из угольной шахты в бункер загрузочного вагона. После этого оно доставляется в коксовые батареи. Это система, состоящая из нескольких камер, в которых и происходит процесс производства конечного продукта.
Коксовая камера представляет собой сооружение, стены которого выложены огнеупорным кирпичом. Его длина – 13-15 м, ширина – 0,4-0,5 м, высота – 5-5,5 м. Подобные габариты камеры позволяют осуществить процесс производства кокса достаточно быстрыми темпами.
В сводах подобных камер имеется по три-четыре люка с плотно закрывающимися крышками. Они предназначены для загрузки сырья. В торцевых стенах камер также имеются герметичные металлические двери. В процессе того, как образуется кокс, производство требует отвода появляющихся при этом газообразных продуктов. Это также предусмотрено в конструкции камер.
В своей верхней части они имеют специальные стояки, по которым летучие вещества попадают в газосборник.
В то время, когда осуществляется производство кокса, технология процесса требует значительного обогрева камер. Для этого между ними конструируют специальные простенки. Они представляют собой целую систему отопительных каналов, по которым перемещаются горячие газы. В результате происходит обогрев стенок камер.
В нижней части сооружений для производства кокса размещены регенераторы. Они необходимы для подогрева камер газами, подаваемыми через газопроводы, а также теми, которые отходят из воздуха.
Прогрев шихты
Над коксовыми камерами располагается рельсовый путь. По нему перемещается загрузочный вагон. С него шихта через люки попадает в камеру. Это происходит благодаря расположенным на вагоне специальным механизмам, которые могут откручивать, а затем и закрывать герметичные крышки.
По рельсовому пути, расположенному вдоль одной из сторон камеры, передвигается специальная коксовыталкивательная машина. Именно она подходит к боковым дверям и вскрывает их. Далее это устройство выталкивает полученный кокс. С другой стороны к камере подходит тушильный вагон. Он принимает раскаленный продукт и транспортирует его в зону, находящуюся под башней для тушения, выгружая затем на рампу.
Образование конечного продукта
Все производства металлургического кокса строго соблюдают технологические процессы, которые требуют не допустить попадания воздуха в камеру. Как это происходит? Процесс получения кокса начинается сразу после того как загрузочный вагон поставляет отмеренную дозу шихты в камеру. При этом происходит закрытие ее люков и включение подогревающих устройств.
Что происходит на начальном этапе, когда осуществляется производство кокса? Технология процесса на первой своей стадии предусматривает выделение из готового сырья газов и воды. После этого происходит плавление и оседание шихты. Дальнейшее повышение температуры приводит к вспучиванию данного промежуточного продукта.
Это происходит в связи с дальнейшим выделением газов и паров. Далее шихта постепенно отвердевает. Что представляет собой последняя стадия процесса, в результате которой получается кокс? Производство этого продукта осуществляется при растрескивании и усадке спека. В итоге происходит образование так называемого коксового пирога.
Все фракции, имеющие парогазовую форму, отводятся по стоякам в газосборник.
Процесс нагрева шихты в камерах идет от ее нагреваемых стенок к центру. В связи с малой теплопроводностью сырья в различных местах стадии коксования находятся на разных этапах.
Весь процесс образования кокса длится от 14 до 17 часов. Его продолжительность зависит от температуры сгорания шихты, ее состава и размеров камеры.
После завершения технологического процесса производства кокса выключаются нагревательные устройства и перекрываются стояки. К дверям коксовой камеры подходит выталкиватель, с помощью которого полученный продукт выгружается в тушильный вагон. Таким образом и происходит освобождение печи.
После этого выталкиватель навешивает герметичные двери и отправляется по рельсам к следующей камере. Туда же следует и загрузочный вагон. Он открывает люки и загружается новой дозой переработанной шихты.
Доставка продукта в башню
Полученный в камерах кокс необходимо подвергнуть тушению. Ведь после его соприкосновения с воздухом происходит самовозгорание. В тушильном вагоне кокс доставляется в башню, где он окончательно гасится водой. Далее продукт высыпается из вагона на наклонную бетонированную поверхность, называемую рампой. Здесь в течение двадцати минут происходит его остывание.
После этого кокс при помощи транспортеров поступает на сортировку.
Попутные продукты
Производство кокса невозможно без выделения летучих веществ. Они представляют собой смесь газов и паров. Такие компоненты в совокупности называют прямым коксовым газом. После обработки одной тонны шихты, влажность которой достигает 6 %, получается 270 кг прямого коксового газа. В объемном выражении эта цифра равна 330 метрам кубическим.
В прямом коксовом газе, полученном из одной тонны шихты, содержится:
— около тридцати килограмм каменноугольной смолы;
— 10 кг сырого бензола;
— 3 кг аммиака;
— 5 кг сероводорода;
— 80 кг воды;
— 140 кг обратного газа.
До недавнего времени коксохимическое производство являлось единственным поставщиком, предлагающим бензольные углеводороды. Однако после развития сферы нефтепереработок данные продукты стало возможным получать с меньшими капиталовложениями. Это привело к тому, что доля коксохимического производства в поставках бензольных углеводородов упала до сорока процентов. Данный продукт используют в качестве сырья в процессе органического синтеза. Легкая же его фракция перерабатывается с сырым бензолом.
Другие виды попутных продуктов после их ректификации и обработки химическими реагентами, а также после вымораживания с последующей кристаллизацией дают возможность для получения около трехсот химических соединений высокого качества.
Использование нефти
Это природное вещество, так же, как и уголь, является стратегически важным для нашей страны. Их него осуществляется производство кокса и нефтепродуктов, которые представляют собой:
— топливо;
— церезины и парафины;
— смазочные масла;
— битумы;
— пластичные смазки;
— сырье, предназначенное для основного органического и нефтехимического комплекса;
— прочие продукты.
Нефтяной кокс
Такое словосочетание носит собирательный характер. Под нефтяным коксом понимают продукты глубокой переработки «черного золота». Сырьем для его производства служат компоненты, полученные при первичной переработке нефти. Это гудрон и полугудрон, асфальт и экстракт.
Производство нефтяных коксов происходит одним из двух способов:
— замедленным коксованием, которое осуществляется в необогреваемых реакторах;
— в кубовых установках с применением горизонтальных реакторов обогреваемого типа.
Первый из этих двух способов является самым популярным. С его помощью производят практически восемьдесят процентов этого вида продукта.
Нефтяной кокс в дальнейшем используется при производстве электродов, а также анодных масс и анодов при выплавке алюминия. Находит он применение и в технологических процессах изготовления ферросплавов, абразивов, кремния. Широко задействуют нефтяной кокс в химической промышленности.
Получение данного продукта происходит при низком давлении. При этом поддерживается температура от 480 до 560 градусов. Это позволяет произвести нефтяной кокс и бензины, углеводородные газы, а также керосино-газойлевые фракции.
Процесс коксования представляет собой расщепление всех компонентов, входящих в состав сырья. При этом образуются жидкие дистиллятные фракции и углеводороные газы.
Промышленный процесс получения нефтяного кокса осуществляется с использованием установок трех типов. Помимо периодического коксования в специальных кубах и замедленного процесса в камерах оно может происходить непрерывно в псевдоожиженной массе коксаносителя. Рассмотрим один из них, применяющийся наиболее часто, подробнее.
Замедленное коксование
Бокситское восстание
Переворот в Гвинее меняет конъюнктуру мирового рынка алюминия
Мировой рынок алюминия стоит на пороге дефицита боксита из-за государственного переворота в Гвинее, которая является одним из крупнейших источников сырья. Алюминиевая ассоциация уже выразила обеспокоенность ситуацией. По мнению источников “Ъ”, только «Русал» может потерять до трети производства алюминия. Но стоимость металла, и так находящаяся на десятилетних максимумах, под влиянием событий в Гвинее дополнительно возросла, что может, по оценкам аналитиков, с лихвой компенсировать издержки, связанные с перебоями в поставках сырья. При этом, полагают они, любая власть в стране будет заинтересована в притоке экспортных средств.
Выйти из полноэкранного режима
Развернуть на весь экран
От произошедшего 5 сентября переворота в Гвинее пострадала мировая алюминиевая отрасль. Местные военные объявили о захвате власти в стране, арестовав президента страны Альфу Конде. Позже последовали заявления о закрытии границ, роспуске правительства и парламента и приостановке действия конституции.
Основатель «Русала» Олег Дерипаска в своем Telegram-канале сообщил, что переворот может серьезно встряхнуть рынок алюминия, так как 20% мирового производства алюминия используют бокситы из этой страны. Потребности глиноземных заводов «Русала» обеспечиваются на 80% поставками с бокситодобывающих активов группы. В Гвинее на компанию приходится половина добычи бокситов — 7,3 млн тонн из 14,8 млн тонн по итогам 2020 года.
Алюминиевая ассоциация также заявила, что ситуация в Гвинее несет существенные риски для российской и глобальной алюминиевой отрасли. Гвинея занимает первое место в мире по запасам бокситов (26,4% всех мировых запасов). Доля Гвинеи в поставках сырья для Китая — крупнейшего в мире производителя алюминия — составляет 50%, «Русала» — крупнейшего производителя алюминия за пределами Китая — 45%.
«Военный переворот всегда приводит к нестабильности и долгосрочным рискам остановки производства или вывоза сырья из Гвинеи,— сообщается в заявлении ассоциации.— Быстро найти замену такому объему бокситов в глобальном масштабе невозможно».
По словам источника “Ъ” в отрасли, риски сокращения потока сырья реальны как никогда. Он утверждает, что «Русал» потенциально может потерять треть производства алюминия и компенсировать эти потери фактически неоткуда. Новых месторождений бокситов в стране нет. «Если рассматривать возможности использования других источников сырья для производства глинозема, то себестоимость будет намного выше, чем при использовании импортного боксита,— говорит собеседник “Ъ”.— Кроме того, необходимы гигантские инвестиции в технологии. На фоне недавно введенных экспортных пошлин на алюминий в размере 15% и рисков сокращения производства такие проекты могут оказаться невостребованными». В «Русале» сообщили лишь, что в случае дальнейшей эскалации нестабильности готовы к эвакуации российского персонала.
Почему «Русал» просил избавить его от экспортной пошлины
Вместе с тем для «Русала» ожидание глобального дефицита алюминия имеет и позитивный эффект. Акции компании на Гонконгской бирже достигли максимума с 2011 года: в понедельник их стоимость увеличилась на 14,8% — до 6,99 гонконгского доллара за бумагу. Алюминий, который и без этого растет в цене под влиянием действий китайских властей (см. “Ъ” от 1 сентября), отреагировал на события в Гвинее новым скачком. Фьючерсы на алюминий с поставкой через три месяца на LME торговались на уровне $2727 за тонну, что на 1,2% выше их стоимости на момент закрытия предыдущей сессии. Цена алюминия в Шанхае выросла на 3,4%, до максимума с 2006 года.
Василий Сучков из «Велес Капитала» считает, что ситуация в Гвинее несет для «Русала» как риски, так и возможности. С одной стороны, длительные перебои в поставках бокситов из Гвинеи приведут к падению производства и продаж, с другой — возможный рост цен может перекрыть спад операционных показателей «Русала». «Также стоит учитывать, что «Русал» обладает достаточно диверсифицированной ресурсной базой и сможет компенсировать часть гвинейских объемов за счет активов в других странах,— говорит господин Сучков.—
Казус алюминия. Пошлины на импорт и полуживой внутренний рынок дорого обойдутся «РУСАЛу»
США ввели пошлины на импорт российского алюминия и на продукцию, произведенную из металла, выплавленного или отлитого в России. Эта мера окажет негативный эффект на российских производителей, которые под давлением накопившихся неблагоприятных факторов и в условиях скромных объемов потребления алюминия внутри России вынуждены искать пути выхода из кризисного положения. О ключевых проблемах российской алюминиевой отрасли — в материале «Ленты.ру».
Соединенные Штаты ввели двухсотпроцентную пошлину на российский алюминий. С 10 апреля этого года вступит в силу пошлина в 200 процентов и на продукцию, произведенную из алюминия, выплавленного или отлитого в России.
Несмотря на то что на США у российских компаний приходится небольшой процент от общего объема продаж металлов, потеря любого рынка в сегодняшних условиях становится болезненной для бизнеса. Кроме того, пошлины могут затронуть все международные производственные цепочки, а это значит, что ряд компаний-партнеров будут обходить российский алюминий стороной, чтобы избежать санкционных издержек. В таких условиях российская алюминиевая отрасль могла бы сделать разворот в сторону внутреннего рынка и работать для отечественного потребителя. Однако насколько эта идея жизнеспособна в текущих экономических реалиях?
Пошлины на алюминий из России
Новые пошлины, вступившие в силу 10 марта, направлены прежде всего на то, чтобы выбить почву из-под «РУСАЛа» — ключевого игрока российской алюминиевой отрасли и апологета развития промышленного потенциала Сибири.
«Российская алюминиевая отрасль — это один из становых хребтов развития Сибири. Именно в этом макрорегионе сосредоточены основные мощности по производству алюминия для гражданского авиастроения, строительства, упаковки, энергетики, машиностроения, в том числе для ведущих мировых автоконцернов. «РУСАЛ», как один из ключевых работодателей в регионе, продолжает следовать принципам своего основателя Олега Дерипаски и активно инвестирует в развитие социального пространства», — говорит член наблюдательного совета Гильдии финансовых аналитиков и риск-менеджеров Александр Разуваев.
Усиление санкционного давления, а также комплекс проблем с логистикой привели к затовариванию складов «РУСАЛа», росту издержек и падению прибыльности уже в 2022 году. 2023 год, по мнению экспертов, грозит алюминиевому гиганту и отрасли в целом еще более серьезными вызовами. Потеря американского рынка — не самый главный из них.
«Получается, что любой производитель алюминиевой продукции с использованием российского первичного алюминия в ЕС, ЮВА и даже в Китае при экспорте своей продукции в США попадает на двухсотпроцентные пошлины. Он должен либо платить эти пошлины, либо отказываться от экспорта в США, либо отказываться от использования российского алюминия. При этом, даже если он его не использует, ему придется доказывать это, что создает дополнительные издержки. Производителям проще потребовать от своих правительств также ввести двухсотпроцентные пошлины, чтобы не иметь этой головной боли. Или переориентировать свой экспорт с Америки куда-то еще», — говорит Калачев.
По словам эксперта, оценить емкость по российскому алюминию тех глобальных производственных цепочек, которые в конце пути замыкаются на рынке США, довольно проблематично, как и спрогнозировать действия их участников в новых условиях. При реализации неблагоприятного сценария, по оценкам ФГ «Финам», потери «РУСАЛа» окажутся выше 10 процентов, а при худшем сценарии к лету могут достигнуть 15-20 процентов.
Внутренний спрос
Одной из ключевых проблем алюминиевой отрасли России, которая остается в фокусе внимания, но пока не получила эффективного решения, остается скромный внутренний спрос на металл ввиду ограниченного числа сильных производств. Первая волна санкций против компаний из России, прежде всего «РУСАЛа», побудила правительство выработать дорожную карту поддержки отрасли.
В документе предлагалось ввести субсидии для предприятий при использовании алюминия и расширить сферы применения металла. Проблемы отрасли были учтены также при подготовке обновленной стратегии развития отечественной металлургии до 2030 года. Президент России Владимир Путин отмечал, что металлургия — одна из отраслей, в которой производственные процессы нельзя поставить на паузу.
Тем не менее программы развития не придали заметного ускорения внутреннему рынку. «Ситуация с ростом спроса на алюминий неоднозначна. С одной стороны, за последние годы были актуализированы новые стандарты на алюминиевую готовую продукцию, которые позволяют расширить ее применение. У нас строятся алюминиевые мосты. У нас делаются попытки по широкому использованию алюминиевых окон в жилищном строительстве. А с другой стороны, есть круг проблем», — комментирует промышленный эксперт Леонид Хазанов.
По его словам, сдерживающих факторов для повышения внутреннего спроса несколько. «Не везде можно применять алюминий. Существуют предубеждения потребителей, которые относятся к алюминию с осторожностью, а зря. Например, в железнодорожном машиностроении традиционно предпочитают сталь, хотя, например, алюминиевые вагоны могут быть не хуже стальных, и у них даже будет выше грузоподъемность за счет более низкой массы», — отмечает эксперт.
Потребление алюминия на душу населения в России, по данным Алюминиевой ассоциации, остается на уровне 10 килограммов. Для сравнения: в Германии этот показатель составляет 43 килограмма, а, например, в Китае — 36 килограммов. В 2021 году потребление алюминия составило 1,4 миллиона тонн, 24 процента из которых пришлось на строительство, 18 процентов — на упаковку, 15 процентов — на автопром.
Улучшить положение отечественной алюминиевой промышленности может развитие производств в особых экономических зонах. По словам вице-президента «РУСАЛа» Елены Безденежных, в Енисейской Сибири (Красноярске, Саяногорске) могут в перспективе заработать промышленные кластеры, производящие востребованную на азиатском рынке продукцию высокого передела. Речь идет, например, о прокате для авиации и судостроения, компонентах для машино- и автомобилестроения, кабелях, аккумуляторах и других товарах.
Однако в нынешних условиях эксперты не исключают, что «РУСАЛу», возможно, придется сокращать производство и, при неблагоприятном сценарии, ставить работу ряда активов на паузу.
«При самом жестком сценарии развития событий «РУСАЛ» может остановить Кандалакшский или Новокузнецкий алюминиевые заводы. Они самые старые, и, по логике вещей, у них наиболее высокие издержки. В 2018 году из-за санкций «РУСАЛ» уже принял непростое решение и законсервировал Надвоицкий алюминиевый завод в Карелии», — отмечает Хазанов.
По его словам, в сложившейся ситуации «РУСАЛу» остается переориентировать экспорт. «Вариант, куда «РУСАЛ» может перенаправить высвободившуюся продукцию, один: азиатские рынки — КНР, Индия, Турция, Южная Корея, но в том же Китае хватает и своих производителей. Компания уже работает в регионе — видимо, ей придется расширять свое присутствие. Главное, чтобы не попасть в ловушку, как это получилось у других металлургов», — отметил Хазанов. Напомним: глава НЛМК Владимир Лисин назвал почти бессмысленным экспорт металлургической продукции из России из-за дорогого фрахта и нарушения логистических цепочек.
Черная полоса для «РУСАЛа»
Для «РУСАЛа», одного из крупнейших в мире производителей первичного алюминия и глинозема, прошлый год стал поиском новой модели существования на фоне неприятных санкционных решений и накопившихся внутренних проблем. Так, австралийским компаниям были запрещены поставки в Россию глинозема, алюминиевых руд и бокситов, что заметно ограничило возможности производства алюминия российскими компаниями, в первую очередь «РУСАЛом». Также компания потеряла важный актив — Николаевский глиноземный завод, на котором производилось до 20 процентов сырья «РУСАЛа». 17 февраля 2023 года Высший антикоррупционный суд Украины поставил точку в судьбе завода и объявил о его полной национализации.
Дополнительно на «РУСАЛ» давят логистические проблемы: заводы компании располагаются далеко от морских портов, и благодаря общероссийской логистической проблеме доля транспортных затрат в цене конечной продукции «РУСАЛа» остается весомой. На этом фоне «РУСАЛ» продолжает напряженный диалог с РЖД. После того как перевозчик ввел жесткие ограничения на перевозки неугольных грузов, «РУСАЛ» столкнулся с проблемами как в поставках сырья, так и в вывозе готовой продукции. В «РУСАЛе» не единожды подчеркивали, что перекосы в доступе к железнодорожным услугам в пользу одной из отраслей становятся губительной практикой для других. Тем более что проблемы с логистикой не исчерпываются внутренними ограничениями со стороны РЖД, а усугубляются еще и уходом с российского рынка международных контейнерных перевозчиков и возникшим дефицитом контейнеров.
Накопительный эффект от ранее введенных санкций и новые реалии в логистике повысили затраты и сказались на финансовых результатах компании. Тревожный звонок: по итогам первого полугодия 2022 года «РУСАЛ» зафиксировал отрицательный свободный денежный поток в размере минус 958 миллионов долларов, а второе полугодие вряд ли было способно сильно изменить положение дел в лучшую сторону. По оценкам SРУСАЛ» стало снижение цен на энергоносители в мире. Для «РУСАЛа» определяющими являются цены на алюминий и курс рубля. Если национальная валюта в последнее время ослабла, что позитивно отражается на маржинальности «РУСАЛа», то цены на алюминий за последние месяцы потеряли почти 11 процентов.
Сохраняются проблемы с логистикой», — комментирует Дмитрий Пучкарев, эксперт по фондовому рынку БКС «Мир инвестиций». По его мнению, снижения производства «РУСАЛу» удастся избежать, если конъюнктура на рынке алюминия улучшится. Однако предпосылок для значительного роста цен на металл эксперт не видит.
Аналитик «Цифра брокер» Даниил Болотских также считает, что динамика цен на сырье и продукцию будет оказывать сильное влияние на маржинальность и выручку компании.
Источник: lenta.ru