Уголь pci что это

Обновлено: 07.07.2024

Для выбора того или иного направления использования углей определяющее значение имеют их промышленные и промышленно-генетические классификации.

Работы по классификации ископаемых углей проводились практически с самого начала их использования в широком промышленном масштабе середине прошлого столетия во всех угледобывающих странах мира были созданы свои классификационные системы, которые удовлетворяли определенной степени потребности торговли и давали ориентировочную оценку углей как сырья для коксования и энергетических целей. Параметрами большинства этих классификаций служили выход летучих веществ, показатели спекаемости и в ряде случаев - теплота сгорания.

В России одна из первых, так называемая техническая классификация углей Донецкого бассейна (1929) учитывала такие классификационные параметры, как выход летучих веществ на сухую беззольную массу и характеристику нелетучего остатка, получаемого при определении выхода летучих веществ. Дополнительным показателем для разделения углей отдельных марок служила теплота сгорания сухой беззольной массы угля. Классификация, принятая для донецких углей, в значительной мере была распространена на угли других бассейнов.

Для каменных углей основных бассейнов и месторождений СССР (1954-1956) были утверждены отдельные классификационные стандарты, которые неоднократно уточнялись и пересматривались.

Каменные угли в зависимости от выхода летучих веществ на сухую беззольную массу и сиекаемости, выраженной толщиной пластического слоя, или характеристики нелетучего остатка (при толщине пластического слоя менее 6 мм), подразделялись на марки и группы. Наименование марок в известной мере характеризовало технологические свойства углей. Каменные угли подразделяли на длнинопламенные, газовые, жирные, коксовые, отощенные спекающиеся, тощие и антрациты. В некоторых бассейнах выделены в отдельные марки угли газовые жирные (Донецкий, Кузнецкий, Львовско-Волынскпй), коксовые жирные (Кузнецкий, Карагандинский, Южно-Якутский), коксовый второй (Кузнецкий, Карагандинский).

Бурые угли разделялись на группы в зависимости от содержания в них влаги на рабочее состояние топлива, а угли Украины в зависимости от теплоты сгорания и выхода смолы полукоксования - на группы и подгруппы,

Бассейновые классификации не соответствовали друг другу по численным значениям параметров, характеризующих одноименную Марку в различных бассейнах. По этой причине один и тот же уголь в зависимости от того, по какой бассейновой классификации определяли для него классификационные параметры, мог быть отнесен к различным маркам.

Большое несоответствие имело место при сравнении физических и химико-технологических свойств конкретных углей. Угли одних и тех же марок различных бассейнов в зависимости от петрографического состава характеризовались различной механической прочностью и размоло-способностью, от которых зависит гранулометрический состав при их добыче. Нередки угли различных марок характеризовались близкими значениями показателей технологических свойств.

Из-за перечисленных недостатков бассейновых классификаций нельзя было на их основе сравнивать угли одинаковых марок и близких технологических групп, но добытых в разных бассейнах. Это осложняло решение вопроса об их взаимозаменяемости и коксовых шихтах. Несовершенство принятых в бассейновых классификациях параметров приводило к тому, что угли одних и тех же .марок и групп оказывались невзаимозаменяемыми не только в коксовых шихтах или электродном производстве, но и на энергетических установках.

Таким образом, параметры бассейновых классификаций лишь косвенно, весьма приблизительно отражали поведение углей в тех или иных технологических процессах. По принятым в бассейновых классификациях параметрам, практически невозможно было оценить пригодность углей для большинства направлений их нетопливного использования. Не имели должного научного обоснования и технические требования, предъявляемые к углям различными отраслями промышленности.

Отмеченные недостатки бассейновых классификаций были обусловлены тем, что они базировались на параметрах, слабо отражающих природные особенности углей и находящихся в сложной зависимости от геолого-генетических факторов углеобразовання.

В 1982 г. профессором ИВ. Ереминым с соавторами был подготовлен первый вариант Единой классификации углей, который впоследствии был доработай и ныне действует как Классификация углей по генетическим и технологическим параметрам (ГОСТ 25543-13). В ней угли бурые, каменные и антрациты классифицируются на основе комплекса генетических и технологических параметров, позволяющих оценить наиболее характерные общие признаки: стадию метаморфизма, петрографический состав и степень восстановлепностн.

Стадия метаморфизма - устанавливается по наиболее признанному в мировой науке физическому свойству угля - отражательной способности витринита. Показатель отражения витринита Ro, но данным отечественных и зарубежных исследований, - наиболее оптимальный параметр, объективность и достоверность которого подтверждаются высокой корреляцией между химико- технологическими и оптическими свойствами yrлей витринитового состава.

Петрографический состав - содержание фюзенизированных компонентов (SOK) в пересчете; на чистый уголь, равным сумме F + 2/3 5v.

Степень восстановленности - показатели (одновременно отражающие наиболее важные технологические свойства углей) - максимальная влагоёмкость и выход смолы полукоксования для бурых углей; выход летучих веществ и спекаемость для каменных углей; объемный выход летучих веществ анизотропия отражения витринита для антрацитов.

Угли разделены на классы (по среднему показателю отражения витринита); категории (по сумме отощающих компонентов - ЕОК); типы (по максимальной влагоёмкости на беззольное состояние (W_max af ) - для бурых углей, выходу летучих веществ на сухое беззольное состояние - для каменных углей (V daf ) и объемному выходу летучих веществ на сухое беззольпое состояние (V daf _об) -для антрацитов); подтипы (по выходу смолы полукоксования на сухое беззолное состояние (T daf _sk ) _ для бурых углей, толщине пластического слоя (Y, мм) и индексу Рога ( RI) - для каменных углей, анизотропии отражения витринита (Ar) для антрацитов - табл. 85-89). Бурые, каменные угли и антрациты объединены в технологические марки, группы, подгруппы с перечнем номеров классов, категорий, типов и подтипов, позволяющих определить полный набор кодовых номеров в этих подразделениях. Обозначают все виды углей в ГОСТе 25543-13 семизначным кодовым числом. Например, 1113218 - уголь класса 11 (R₀= 1,10-1,19%), категории 1 (ЕОК - 10-19%), типа 32 (V' w = 32-34%), подтипа 18 (Y - 18 мм). Марка Ж, группа 2Ж. В соответствии с технологическими свойствами в ГОСТе 25543-13 рекомендованы направления использования углей марок, групп и подтрупп (технологическое, энергетическое, производство строительных материалов, адсорбентов, активного угля, агломерация руд и др.).

В результате разработки Единой классификации углей на основе их генетических и технологических параметров создан надежный метод, позволяющий в большинстве случаев однозначно оценивать пригодность любого гумусового неокисленного угля для того или другого направления использования. Однако внедрение Единой классификации потребовало гигантских усилий по перемаркировке углей всех известных бассейнов. Этот процесс сопровождался критическими замечаниями в адрес, названной классификации, по изменений она не претерпела

В настоящее время на основе генетических и технологических параметром разработаны и широко применяются системы кодификации углей, пришедшие на смену Международным классификациям бурых и каменных углей. Отказ от последних был обусловлен тем, что специальные исследования, проведенные и ряде стран, выявили существенные их недостатки, не позволившие во многих случаях обеспечить правильное кодировать углей. В частности, это касалось Международной классификации каменных углей по типам, принятой в 1956 г. на 37-й сессии Комитета но углю ЕЭК ООН. Причина заключалась в том, что ее параметры не отражали в полной мере технологические свойства углей, зависящих от петрографического состава, стадий метаморфизма и степени восстановленности. Кроме того, методы, принятые для оценки спекаемости и коксуемости в качестве альтернативных, в действительности таковыми не являлись и отличались по своей сущности. Вследствие этого угли с одинаковыми кодовыми номерами но Международной классификации характеризовались различной коксуемостью и неодинаковыми технологическими свойствами. Один и тот же уголь мог кодироваться по-разному в зависимости от того, какие параметры при оценке спекаемостн и коксуемости были применены.

Новая Международная система кодификации углей низкого, среднего и высокого рангов была создана благодаря усилиям экспертов Болгарии, Германии, Польши, России, Чехии и Словакии. Система кодификации основана на современных достижениях науки об угле. Она позволяет угледобывающим предприятиям, сбытовым организациям и потребителям углей однозначно решать вопросы, касающиеся качественных характеристик углей, отвечающих требованиям конкретных областей их применении.

Разработчики Международной системы кодификации углей среднего и высокою ранга считают, что ее (систему) можно успешно применять для характеристики углей различного геологического возраста, залегающих в отдельном пласте или свите пластов, а также для всех видов угольной продукции - рядового угля, концентрата, промпродуктов обогащения.

В системе Кодификации углей низкого ранга (бурые угли) - ГОСТ 28663-90 - граница между бурыми углями и торфом установлена но содержанию общей влаги W_t r или максимальной влагоемкости W af _max (для бурых углей менее 70%), а между бурыми углями и каменными - gо среднему показателю отражения витрниита R₀ (менее 0,6%) и высшей теплоте сгорания Q af _s (менее 24 МДж/кг). Уголь характеризуется главным кодовым номером из 11 цифр, в котором отражены значения восьми основных параметров: четыре генетических (средний показатель отражения гуминита или витринита; влага общая или максимальная влагаемкость; сумма гелифицированных мацералов; сумма инертинитовых мацералов) и четыре технологических (выход смолы полукоксования сухого беззольного топлива; зола; низшая теплота сгорания на рабочее состояние; сера общая). Кроме того, используется дополнительный код из семи цифр, отражающий значения дополнительных параметров (содержание текстинита; суммарное содержание щелочных оксидов; температура плавления золы).

Для всех перечисленных показателей определены интервалы значений величии и установлены соответствующие им цифры кода.

В системе Кодификации углей среднего и высокого рангов (каменные угли и антрациты) -ГОСТ 30313-95 - граница между бурыми и каменными углями установлена по теплоте сгорания па влажное безвольное состояние (Q af _s 2: 24 МДж/кг) и показателю отражения витринита (0,4 <R₀ < 0,6). Для характеристики угля используется 14-значный код на основе восьми следующих параметров: показатель отражения витринита, характеристика рефлектограммы, показатели минерального состава (содержание инертинита), индекс свободного вспучивания, выход летучих веществ, зольность, общее содержание серы, высшая теплота сгорания на сухое беззольное состояние.

Для перечисленных показателей, как и в случае описанной выше системы кодировании бурых углей, определены значения интервалов величин и их коды.

Для более детальной характеристики угля и указанных кодификациях предусматривается возможность использования дополнительных параметров, число которых не ограничивается. Три параметра - показатель отражения витринита, содержание инертинита и выход летучих веществ, принятые в Международной кодификации, как по содержанию, так и по форме совпадают с основными параметрами Единой классификации углей России.

Источник Угольная база России, том 6

Источник: Миронов КВ Справочник геолога угольщика

Классификация углей

В России и СНГ действует Единая классификация углей по ГОСТ 25543-88. Согласно этой классификации уголь разделяется на следующие марки:

Б – бурый;
Д – длиннопламенный;
ДГ – длиннопламенный газовый;
Г – газовый;
ГЖО – газовый жирный отощенный;
ГЖ – газовый жирный;
Ж – жирный;
КЖ – коксовый жирный;
К – коксовый;
КО – коксовый отщенный;
КСН – коксовый спекающийся низкометаморфизированный;
КС – коксовый слабоспекающийся;
ОС – отощенный спекающийся;
ТС – тощий спекающийся;
СС – слабоспекающийся;
Т – тощий;
А – антрацит.

Мировая классификация разделяет угли на Hard Coking Coal (HCC), Semi-soft Coking Coal (SSCC), Pulverised Coal for Injection (PCI), Thermal Coal/Steam Coal (рис. 1):

Твердого коксующегося угля – хорошо коксующиеся угли (коксообразующие марки Ж, КЖ и К), полумягкий Коксующийся уголь – слабококсующиеся угли (делятся коксующиеся угли марки Г, ГЖО, ГЖ, КО, КСН, ОС), для установки по вдуванию пылеугольного топлива (пут), энергетического угля - тепловые электростанции- энергогенерирующие угли (низшей теплотой сгорания более 6000 ккал/кг)/ энергетический уголь- котельное топливо или топливные угли (низшей теплотой сгорания менее 6000 ккал/кг)

Рисунок 1 - Мировая классификация углей

Соотношение мировых резервов углей и направления их использования в зависимости от содержания углерода и влаги приведено на рис. 2:

На фоне ограниченного спроса на пылеугольное топливо (PCI) в России компания «Востокуголь» Дмитрия Босова и Александра Исаева решила экспортировать его из Тамани, рассчитывая отправлять до 14,4 млн т в год. Это поможет примерно на треть загрузить терминал навалочных грузов группы ОТЭКО Мишеля Литвака, с которой подписан контракт на перевалку. Экспортная маржа по PCI может быть на уровне 50%, отмечают аналитики, хотя поставлять топливо из Тамани в Китай, очевидно, будет существенно дороже, чем через Дальний Восток.

Фото: Валерий Титиевский, Коммерсантъ

«Востокуголь» договорился с группой ОТЭКО «о создании хаба» в порту Тамань по экспорту пылеугольного топлива. PCI состоит из смеси некоксующихся углей и используется при доменной плавке чугуна, позволяя снизить расход дорогостоящего кокса. Угли будут поставляться с разрезов Восточный (антрацит, запасы 182 млн т) и Кийзасский (марки Т и ТС, 209 млн т). Как пояснили “Ъ” в компаниях, экспорт будет идти через терминал навалочных грузов в составе промышленного парка ОТЭКО стоимостью $8 млрд, речь идет о долгосрочном контракте take-or-pay (детали не раскрываются), а вхождение «Востокугля» в капитал проекта не предполагается. Запуск терминала планируется летом 2018 года, на проектную мощность в 35 млн т он должен выйти до конца 2019 года, при этом рассматривается сотрудничество со структурами Дмитрия Босова и по другим грузам, кроме угля (они не называются). Но к терминалу будут допущены и другие угольщики, в частности, СДС.

Открытой статистики по экспорту PCI из РФ нет, среди крупных поставщиков, по собственным данным, «Мечел» и СДС. Трейдинговая структура последнего, Mir AG, сообщала, что зарубежные поставки PCI в 2015 году составят 5,5 млн т, актуальных данных нет. Доля PCI у «Мечела» несколько лет подряд падала: если в 2014 году компания произвела 2,6 млн т (12% от всех объемов угля), то в 2016 году — уже 1,4 млн т (7%), а продажи PCI за девять месяцев 2017 года составили 1 млн т (7,8%), упав на четверть год к году. PCI «Мечела» экспортируется в основном в Азию (1,57 млн т в 2016 году).

В России спрос на угли для PCI появился всего пять лет назад, причем потенциал его роста ограничен. Технологию пока внедрили только Evraz и НЛМК. Первая компания в 2013–2014 годах запустила установки по вдуванию пылеугольного топлива на своих комбинатах ЗСМК и НТМК, рассчитывая снизить расход кокса на 20%. НЛМК, также начавшая процесс в 2013 году, ожидает снижения расхода кокса на 30%, к осени прошлого года установки были уже на основных четырех из шести домен комбината в Липецке. Технология снижает и экологическую нагрузку, но для рентабельной работы нужна качественная смесь PCI и точная настройка оборудования, иначе пропадает весь эффект экономии на коксе, говорит источник “Ъ” в одной из компаний. Надо перестраивать технологический процесс, к тому же внедрение PCI обходится в немалые суммы, добавляет другой собеседник “Ъ”. Так, Evraz потратил на проект свыше 11 млрд руб. (в 2011 году, до девальвации рубля, бюджет составлял $320 млн), НЛМК — 9,6 млрд руб. «Мечел», ММК и «Северсталь» использовать PCI пока не собираются.

Но глобальный спрос на PCI растет. Еще в 2013 году агентство Wood Mackenzie прогнозировало, что объем морской торговли (seaborne) PCI к 2017 году вырастет до 44 млн т с 38 млн т по итогам 2012 года. Но уже осенью 2016 года Wood Mackenzie оценило рынок seaborne PCI в 54 млн т (рост на 42% к 2012 году), предположив, что к 2035 году он увеличится до 77 млн т. При этом три четверти спроса приходится на Европу и Северо-Восточную Азию (Япония, Южная Корея, Тайвань). Взлет цен на коксующиеся угли в 2016 году привел к тому, что и антрацит доходил до $180 за тонну, сейчас он стоит около $150 за тонну.

ММК еще может задуматься о внедрении PCI, но «Северсталь» и «Мечел» вряд ли будут это делать, поэтому планы наращивания экспорта выглядят единственным возможным вариантом для «Востокугля», отмечает Олег Петропавловский из БКС, оговариваясь, что «везти уголь из Тамани в Китай будет очень дорого» по сравнению с экспортом через дальневосточные порты. Данных по себестоимости «Востокугля» нет, но, например, «Мечел» при текущем уровне цен должен получать при экспорте PCI маржу 50–60%, говорит аналитик.

Компания «ВостокУголь» в пятницу объявила о создании альянса с группой ОТЭКО Мишеля Литвака, которая в 2018 году планирует ввести в эксплуатацию в Краснодарском крае Таманский терминал по перевалке угля, железной руды, серы и минеральных удобрений общей проектной мощностью 35 млн т в год.

Смесь для пылеугольного вдувания (PCI) будет производиться в основном из угля, добытого в Кемерово на разрезе «Кийзасский» (марка Т), с добавлением антрацита с разреза «Восточный» в Новосибирской области, оба разреза входят в «ВостокУголь». В 2018 году альянс планирует экспортировать 0,5 млн т PCI в месяц (или 6 млн т за год), затем поставки могут быть увеличены до 12–14 млн т в год. «Таким образом, альянс станет российским лидером по поставкам PCI», — говорится в пресс-релизе «ВостокУгля». Компания намерена поставлять сырье в Индию, Китай, Бразилию и Европу, у нее уже есть контракты, сказал представитель «ВостокУгля», отказавшись уточнить детали контрактов.

«PCI — это частичная замена дорогого коксующегося угля, которая позволяет также снизить потребление газа при производстве стали в доменных печах», — поясняет гендиректор «Росинформугля» Анатолий Скрыль. По его словам, на такую продукцию есть значительный спрос в мире. По данным Platts, цена тонны угольной пыли за месяц, с конца ноября до конца декабря 2017 года, выросла со $125 до $145. Сейчас крупнейшим в России экспортером PCI является «Мечел» Игоря Зюзина. В 2016 году «Мечел» отправил за границу 1,6 млн т такой продукции — преимущественно через порт Посьет, расположенный в Приморском крае, сообщил РБК представитель компании.

«Поставлять на экспорт PCI, несомненно, выгоднее, чем просто уголь марки Т и антрацит, но амбициозные планы «ВостокУгля» вызывают сомнения. Если «Мечел» с его экспертизой в угле не воспользовался еще такой возможностью заработать, то, наверно, существуют значимые инфраструктурные ограничения», — считает директор корпоративных рейтингов АКРА Максим Худалов. По его оценке, исходя из текущих цен на PCI и скидки от мировой цены в 10% маржа по EBITDA в таком бизнесе может быть около 50% при обычной марже у угольщиков ниже 40%. Но с учетом вероятного падения угольных цен в среднесрочной перспективе маржа снизится до 25–30%, добавляет эксперт.

Глава аналитического подразделения Альфа-банка Борис Красноженов оценил объем мирового рынка PCI в 45–50 млн т, из которых 6–7 млн т производит Россия. По его словам, основные поставки сейчас идут через дальневосточные порты. «PCI дает значительный экономический эффект только в странах, где дорогой природный газ, а это как раз в Юго-Восточной Азии», — говорит он.

Скрыль также отметил, что планам «ВостокУгля» может помешать ограниченная пропускная способность железных дорог: «Темпы модернизации и расширения железных дорог пока не удовлетворяют запросам угольщиков. Все угольные компании России на фоне роста цен на это сырье в мире рады были бы резко увеличить экспорт, если бы позволяли железные дороги».

Представитель РЖД сообщил РБК, что монополия выдала «ВостокУглю» технические условия на обеспечение перевозок 10 млн т грузов ежегодно из Кузбасса по различным направлениям: не только в адрес портов Таманского полуострова, но и в порты Дальнего Востока и Северо-Запада. РЖД также готовится к росту объемов перевозок в направлении портов Азово-Черноморского бассейна и в связи с этим активно реализует проекты по развитию подходов к этим портам, добавил представитель РЖД.

Представитель «ВостокУгля» заявил РБК, что проблем с вывозом не будет: «логистика просчитана, договоренности с портом о перевалке заявленных объемов достигнуты». В оба угольных актива («Кийзасский» и «Восточный») компания инвестировала 35 млрд руб., сообщил ее представитель.

«ВостокУголь» не впервые удивляет рынок: за два года компания смогла увеличить добычу угля на разрезе «Кийзасский» почти в три раза, до 10 млн т в 2017 году (против 3,5 млн т в 2015 году). Компания также заявляла о намерении добывать на Таймыре до 30 млн т в год «арктического карбона» (высококачественный антрацит, широко применяемый в энергетике, химической промышленности, металлургии). В этот проект Босов уже вложил около $100 млн, а весь проект оценивается в $250 млн.

На сегодняшний день уголь занимает более 27% в мировом топливно-энергетическом балансе. Уголь для пылевидного вдувания PCI или пылеугольное топливо (ПУТ) применяется в качестве самостоятельного топлива или добавок в паровых котлах, металлургических печах, других тепловых агрегатах.

Технологические характеристики ПУТ определяют высокую эффективность его использования в доменной плавке. Так, применение технологии PCI позволяет снизить потребление доменного кокса до 50% и заменить использование природного газа. В связи с этим вдувание угольной пыли оценивается как наиболее перспективная энергосберегающая технология в доменном производстве, несмотря на достаточно серьезные инвестиции.
На фоне расширения применения технологии PCI наблюдается умеренный рост мирового рынка угля PCI.
Крупнейшими потребителями, а также импортерами угля РСI в мире являются азиатские страны. Это, в первую очередь, объясняется тем, что в странах Юго-Восточной Азии относительно высокие цены на природный газ, в связи с чем использование технологии PCI позволяет достичь значительного экономического эффекта. Азиатские страны инвестируют значительные средства в модернизацию производственных мощностей, строительство установок для PCI. Как ожидается, они активнее остальных продолжат расширять использование технологии PCI в дальнейшем.
Потребление на мировом рынке угля PCI увеличивается на фоне стремлений металлургических предприятий уменьшить потребление дорогостоящего кокса, заменив его более дешевыми вспомогательными видами топлива. Увеличение потребления угля PCI обуславливается его относительно низкой ценой и избыточными запасами угля в мире по сравнению с другими видами ископаемого топлива. Спрос на рынке угля PCI поддерживается увеличением производства в основной отрасли-потребителе – производстве стали.
Как ожидается, технология РСI, как экономная альтернативная технология, сокращающая потребление кокса, и дальше будет оставаться наиболее эффективной для металлургической промышленности с целью сокращения затрат и повышения производительности. Паралельно с модернизацией оборудования и увеличением расходов на его ремонт и обслуживание для постепенного повышения эффективности использования сырья, прогнозируется дальнейшее увеличение спроса на уголь РСI.
Введение рядом стран более строгих экологических норм, ограничений на угледобычу, производство в сталелитейной промышленности может оказывать сдерживающее влияние на увеличение рынка угля РСI, изменить географию его использования.

Детальное содержание:

Перечень таблиц:

1. Мировая классификация углей
2. Стандарты и/или проекты, разрабатываемые под ответственностью ISO/TC 27/SC 1 Secretariat
3. Характеристики используемого в качестве ПУТ угля
4. Мировые запасы угля по состоянию на конец 2016 г.
5. Мировые запасы природного газа по состоянию на конец 1996, 2006, 2015 и 2016 гг.
6. Сравнительная характеристика технологических условий доменных печей в странах СНГ и мира
7. Емкость рынка угля РСI в разрезе ТОП-стран-основных потребителей в 2016-2017 гг.
8. Объем потребления угля по странам и регионам мира в 2016-2017 гг.
9. Объем производства угля по странам и регионам мира в 2016-2017 гг.
10. Основные компании-потребители угля РСI в выбранных странах
11. Ключевые ценовые индексы на уголь

Перечень графиков и диаграмм:

Читайте также: