Бабаченко Олександр Іванович, д.т.н., с.н.с., Інститут чорної металургії ім. З.І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, Україна, 49107. ORCID: 0000-0003-4710-0343. E-mail: office.isi@nas.gov.ua

Тубольцев Леонід Григорович, к.т.н., с.н.с., Інститут чорної металургії ім. З.І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, Україна, 49107. ORCID: 0000-0001-9540-3037

Меркулов Олексій Євгенович, д.т.н., с.н.с., Інститут чорної металургії ім. З.І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, Україна, 49107. ORCID: 0000-0002-7867-0659

ПЕРСПЕКТИВИ ДЕКАРБОНІЗАЦІЇ  МЕТАЛУРГІЙНИХ ТЕХНОЛОГІЙ

Анотація. У статті розглядаються можливості застосування технологій декарбонізації під час виробництва сталевої продукції. Узагальнено світовий досвід використання перспективних технологій та представлено можливості їх застосування у металургійному виробництві, з урахуванням викидів вуглекислого газу, відповідального за парниковий ефект та глобальне потепління Землі. Представлено напрямки дослідницьких проектів в металургійній галузі, результати та висновки, що з них випливають. Показано можливості застосування технологій декарбонізації в процесі підготовки шихтових матеріалів, виробництва чавуну та сталі. Відмічено, що тенденція декарбонізації сталі суттєво змінює традиційну металургію. У той же час, можливості сучасних технологій виробництва металопродукції не дозволяють у значній мірі відмовитися від використання природного газу і вуглецю (вугілля та коксу), як відновника та енергоносія у процесах металургійного виробництва. Показано можливості сучасних та перспективних металургійних процесів щодо виробництва продукції з мінімальним вуглецевим слідом. Висвітлені проблеми, що постають перед металургією України для зменшення викидів СО2 і впровадження технологій декарбонізації виробництва металопродукції. Показано, що для впровадження процесів декарбонізації сталі необхідно враховувати наступне: необхідність структурної перебудови металургійної галузі; необхідність докорінної модернізації металургійної галузі за рахунок впровадження принципово нових енергозберігаючих технологій виробництва; обмеження неефективного експорту сировинних матеріалів та напівфабрикатів; впровадження технологій “зеленого” виробництва сталі; посилення ролі наукових досліджень у виробництві металургійної продукції з малим вуглецевим слідом; посилення взаємодії науки, підприємств та держави у реалізації глобальних проектів виробництва маловуглецевої металургійної продукції.

Ключові слова: металургійне виробництво, декарбонізація сталі, технології, чавун, сталь, прокат.

Посилання для цитування: Бабаченко О. І., Тубольцев Л. Г., Меркулов О. Є. Перспективи декарбонізації металургійних технологій. Фундаментальні та прикладні проблеми чорної металургії. 2021. Вип. 35. С. 4-33 (In Ukrainian, In English).

DOI: 10.52150/2522-9117-2021-35-4-33

Перелік посилань

  1. Украина обязалась отказаться от угля к 2040 году. ua : веб-сайт. URL: https://dp.reporter.ua/articles/ukraina-objazalas-otkazatsja-ot-uglja-k-2040-godu
  2. Обеспечение климатически нейтральной экономики. European Commission : веб-сайт. URL: https://ec.europa.eu/commission/presscorner/detail/en/ip_20_1259
  3. За даними аналізу NASA, 2020 рік став найтеплішим за всю історію. Climate.nasa.gov : веб-сайт. URL: https://climate.nasa.gov/vital-signs/global-temperature
  4. Дорожная карта технологий черной металлургии. International Energy Agency : веб-сайт. URL: https://www.iea.org/reports/iron-and-steel-technology-roadmap
  5. Механізм регулювання вуглецевих кордонів. European Commission : веб-сайт. https://ec.europa.eu/taxation_customs/green-taxation-0/carbon-border-adjustment-mechanism_en]
  6. Найпоширенішою технологією виготовлення сталі є Bf-Bof Route. sail.co.in : веб-сайт. URL https://sail.co.in/en/learning-center/coke-ovens-sinter-bf-bof-route
  7. Красавцев Н. И. Некоторые теоретические вопросы, связанные с вдуванием в доменную печь восстановительных газов. Изв. вузов. Черная металлургия. 1961. № 112. С. 31-39.
  8. Довідковий документ про найкращі доступні технології (BAT) для виробництва чавуну та сталі. Директива про промислові викиди 2010/75/EU Integrated Pollution Prevention and Control. 2013 : веб-сайт. URL: http://eippcb.jrc.es
  9. 9. Jan van der, Louwerse G., Sert D. D., Hirsch A., Eklund N., Pettersson M. Top gas recycling blast furnace developments for ‘green’ and sustainable Ironmaking & Steelmaking. 2013. 40 (7). 483-489. https://doi.org/10.1179/0301923313Z.000000000221
  10. Відновлювальна плавка. sail.co.in : веб-сайт. URL https://sail.co.in/en/learning-center/smelting-reduction-technologies
  11. Виробники сталі звернулися до іберійських обіцянок зеленого водню для проектів DRI. spglobal.com : веб-сайт. URL https://www.spglobal.com/platts/ru/market-insights/latest-news/energy-transition/120221
  12. Процес HISARNA. totalmateria.com : веб-сайт. URL https://www.totalmateria.com/page.aspx?ID=CheckArticle&site=kts&LN=RU&NM=482
  13. Процес прямого відновлення. steel-360.com : веб-сайт. URL https://www.steel-360.com/technology-next/ulcored-process
  14. Минэнерго разработало три документа для подготовки Водородной стратегии Украины. Uaprom. info: веб-сайт. URL: http://uaprom.info/news/179101-minenergo-razrabotalo-tri-dokumenta-podgotovki-vodorodnoj-strategii-ukrainy.html.
  15. Улавливание и хранение углерода (CCS, CCU). exxonmobil.ru : веб-сайт. URL https://www.exxonmobil.ru/ru-ru/Research-and-innovation/Carbon-capture-and-storage
  16. Витрати української промисловості на науково-дослідну діяльність. ubta.com.ua : веб-сайт. URL https://ubta.com.ua/files/20210713/Annex_1.pdf