Форум «Альтернативная история»
Продвинутый поиск

Сейчас онлайн: Фрерин, gooodvin, Den, Maximusss7752

Древесноугольная металлургия в 21 веке. факультатив.

Ответить
Сотрясатель Вселенной II ранга
Цитата

Древесноугольная металлургия в 21 веке. факультатив.

😀
История вопроса и преимущества древесноугольной металлургии
Использование древесного угля в качестве твёрдого топлива в металлургии известно давно. Древесный уголь на протяжении столетий был основным сырьём для металлургического производства. В середине XVIII века англичане, испытывая недостаток лесных угодий, придумали технологию использования каменного угля для выплавки металла.

Спад потребления древесного угля в мировой металлургии активизировался в 80-х годах XIX века из-за его замещения коксом, давления органов экологического контроля и истощения запасов лесов. Решающим фактором стала ценовая конкуренция – чугун, приготовленный с использованием кокса, на мировом рынке стал гораздо дешевле.

Однако биотопливо сохранило свой приоритет в ряде регионов и металлургических технологий. Ряд предприятий продолжает применять древесный уголь в производстве чугуна, ферросплавов, свинца, алюминия, меди, олова, никеля, лантанидов, редких и ценных металлов. Его используют также как покровный флюс при выплавке некоторых видов бронзы и латуни, никелевых сплавов (мельхиор и нейзильбер). Возможно применение древесного угля в качестве карбюризатора для цементации при производстве брони. Кроме того, технологически биопродукт вполне способен заменить кокс в доменной печи.

Оценки объёма мирового производства древесного угля очень разнятся – от 9 до 23 млн. т в год, так как основная его часть изготавливается на малых мощностях кустарным способом в развивающихся странах, где со статистикой дела обстоят плохо. При этом считается, что в металлургию поступает около 20% этого продукта.

Известно, что использование древесноугольного топлива позволяет получать высококачественный чугун. Это наиболее актуально для стран-экспортёров товарного чугуна – Бразилии и России, которые по итогам 2013 г. экспортировали более половины мирового объёма экспорта чугуна.

Производство и экспорт чугуна в Бразилии и России в 2013 г.

Производство и экспорт чугуна в Бразилии и России в 2013 г.

Бразилия – лидер использования древесного угля для металлургии
На сегодняшний день в мировом углежжении и применении его продукции в металлургии остался по сути единственный игрок – Бразилия. Эта страна является ведущим экспортёром чугуна, в Бразилии имеются огромные запасы самовосстанавливающегося биоресурса – эвкалипта. При должном подходе оборот рубки эвкалипта составляет всего 7 лет (для сравнения: оборот рубки хвойных деревьев на Урале 60…70 лет).

Общий выпуск бразильского древесного угля для нужд металлургии оценивается в 7,5 млн. тонн в год. Из 1 тонны сырьевой древесины до домны (с учётом выхода побочных продуктов, сортировки и транспортных потерь) доходит около 170 кг древесного угля.

Интересно, что в Бразилии имеются крупные лесопромышленные компании, специализирующиеся на углежжении. Например, фирмы Mannesmann и Plantar Group высаживают быстрорастущие эвкалипты (E. Camaldulensis, Cloesiana, Urophylla и Pellita), а потом самостоятельно перерабатывают их в древесный уголь. Кроме того, в Южной Америке существуют объединённые древесноугольные металлургические холдинги, которые выращивают для себя лес, выжигают из него древесный уголь, а затем выплавляют на нём чугун. Средние показатели производства древесного угля: на эвкалиптовой плантации в 525 тыс. га при затратах $199,5 млн. в год производится 175 млн. куб. м древесного угля себестоимостью $10,25 за куб. м, что позволяет выплавлять 67 млн. т металла ежегодно.

Бразилия является единственной страной в мире, применяющей для производства товарного чугуна доменные печи, работающие на древесном угле. Согласно бразильским государственным законам, компании, использующие древесный уголь, должны выполнять программу по восстановлению лесонасаждений. На типичных лесопосадках выращивают эвкалиптовые деревья по семилетнему циклу, при котором каждая тонна получаемой сухой древесины обеспечивается растущей биомассой из 6,8 т древесины, корней, листьев, являющихся поглотителем диоксида углерода и обеспечивающих поступление кислорода в атмосферу. Схема лесопосадок с семилетним циклом, применяющаяся для производства товарного чугуна обеспечивает положительный баланс генерации кислорода и фиксации атмосферного углерода.

Согласно данным некоторых исследований, весь процесс от посадки деревьев до производства товарного чугуна с применением древесного угля удаляет из атмосферы 1,1 т диоксида углерода на каждую тонну выплавленного чугуна. При производстве чугуна с применением кокса в атмосферу выделяется 1,8 т диоксида углерода. Таким образом, использование древесного угля вместо кокса уменьшает эмиссию диоксида углерода на 2,9 т/т чугуна.

Как известно, древесный уголь обладает существенно меньшей механической прочностью в сравнении с коксом, а также повышенными показателями прочности при восстановлении (RDI) и реакционной способностью (RI). Поэтому доменные печи, работающие на древесном угле, имеют меньшую высоту и больший диаметр в сравнении с доменными печами, работающими на коксе.

К отличительным особенностям доменной плавки на древесном угле относятся низкие выход шлака (120…150 кг/т чугуна) и его основность ((CaO+MgO)/SiO2) – 0,75…0,85. Расход древесного угля, в зависимости от его влажности и содержания кремния в чугуне, составляет от 650 до 1000 кг/т товарного чушкового чугуна.

Качество чугуна, выплавленного в доменных печах, работающих на древесном угле, превосходит качество чугуна, полученного при использовании кокса, поскольку он имеет более низкое содержание серы и фосфора. Кроме того, древесноугольный чугун, как правило, свободен от таких микроэлементов, как титан, хром, цинк, в значительной степени поступающих в доменную печь в составе золы кокса.

В Бразилии работают около 70 производителей товарного чугуна, в распоряжении которых находятся более 120 доменных печей. Это небольшие доменные печи, с объёмом производства от 1,5 до 12 тыс. т чугуна в месяц. Показатели работы бразильских доменных печей на древесном угле приведены в таблице:

Показатели работы бразильских доменных печей на древесном угле

Российские перспективы
Россия долгое время конкурирует с Бразилией на мировом рынке чугуна. Высококачественный ковкий металл с использованием древесного угля до 2006 г. производили на Урале в г. Куса и сейчас продолжают выпускать в г. Касли, в том числе для художественного литья, требующего высокого качества поверхности и стойкости к атмосферному воздействию. Металл, выплавленный на биотопливе, более ковок и менее хрупок. Кроме того, молотый древесный уголь (с кусковой известью, плавиковым шпатом и коксом) применяется для выплавки высококачественной углеродистой или легированной стали в электродуговых печах для эффективного удаления серы из металла.

Всего в СССР до 1990 г. древесный уголь выжигали восемь крупных заводов. Сейчас к этой категории можно отнести только Амзинский лесокомбинат и Моломский лесохимический завод, которые обеспечивают черным биопродуктом отечественную металлургию и поставляют свою продукцию на экспорт. Но и они заметно сократили выработку угля в последние годы, потому что металлургия перешла на более дешёвые энергоносители. В Свердловской области Каменск-Уральский металлургический завод (КУМЗ) потребляет ежемесячно до 1 тыс. тонн древесного угля, поставляемого Верхнесинячихинским лесохимзаводом, Нижнесергинским леспромхозом и Серовской лесопромышленной базой. Общая проектная мощность этих предприятий в советское время достигала 53 тыс. тонн биотоплива в год, однако сейчас они снизили выпуск до 20 тыс. тонн.

В оборонной промышленности, которая раньше потребляла огромное количество биопродукта для производства фильтров из активированного угля и адсорбентов, объёмы спроса тоже резко упали. Кроме того, отход металлургии от биотоплива был вызван рядом технологических проблем в углежжении, связанных с устареванием оборудования и технологий.

Что касается новых технологий выжигания древесного угля, то наибольшую популярность в последнее время получили пиролизные печи с автоматическим управлением. Правда, это ноу-хау разработано ещё в советские времена, чтобы самостоятельно насытить рынок чёрного биотоплива в РФ, а не импортировать его из Китая и других стран ЮВА.

В целом получается, что и в мире, и в России пока наблюдаются тенденции снижения производства и потребления древесного угля, в том числе и в металлургии.

Заключение
Древесноугольная металлургия как способ производства высококачественного чугуна имеет хорошие перспективы в регионах с возобновляемыми биоресурсами.

Сотрясатель Вселенной II ранга
Цитата

Re: Древесноугольная металлургия в 21 веке. факультатив.

Хоба! Как говорится никто даже и не догадывался... Ну теперь с чистой совестью можно альтернативить Бразилию в 19 20 веках. Каменный уголь видимо до определённой степени можно заместить эвкалиптом.
Ну а в РИ так не получится(

Последний раз отредактировано: 123hjkl на 01 Июн '22, всего отредактировано 1 раз
yyz
альтистории кабинет-советникъ
Цитата

Re: Древесноугольная металлургия в 21 веке. факультатив.

вот это я понимаю тщательно проработанная альтернатива с технико-экономическим обоснованием.

Паровые двигатели бы вернуть

Сотрясатель Вселенной II ранга
Цитата

yyz пишет: вот это я понимаю тщательно...

yyz пишет:

вот это я понимаю тщательно проработанная альтернатива с технико-экономическим обоснованием.
Паровые двигатели бы вернуть

Ну текст писал не я, забыл ссыль вставить.

Den
Творец и Повелитель Мировъ
Цитата

Re: Древесноугольная металлургия в 21 веке. факультатив.

Действительно годнота👍

Я очень не люблю слова унтерменши, но глядя как воюют и правят укронаци...

Сотрясатель Вселенной II ранга
Цитата

Den пишет: Действительно годнота 👍 ...

Den пишет:

Действительно годнота 👍

Рад, что понравилось)
П.С. Тут подумал, а ведь на быстрорастущей иве можно неплохую металлургию построить. Они дают до 60 кубометров древесины в год, или 27.3 тонны влажной древесины.
На один миллион тонн чугуна положим тратится около 640 000 кг угля. Соответсвенно нам нужно около 3.7 миллиона тонн древесного угля.
Для этого потребна площадь в 140 000 гектар или 1400 кв.километров.
А древоугольная металлургия уже не кажется столь безнадёжной🤔
Надо прикинуть сколько это будет стоить? Наверно имеет смысл строить малые домны? Для минимизации логистических расходов? ( Мао одобряэ)
Надо и трудоёмкость сбора прикинуть, но очевидно она будет выше чем у угледобычи.
И надо посмотреть на состав лесных дач у Уральских заводов...

Последний раз отредактировано: 123hjkl на 01 Июн '22, всего отредактировано 1 раз
yyz
альтистории кабинет-советникъ
Цитата

123hjkl пишет: древоугольная металлургия уже ...

123hjkl пишет:
древоугольная металлургия уже не кажется столь безнадёжной

  1. В основном древесный уголь, как и брикеты, используется для отопления частных домов, а не ТЭС. Дело в том, что стоит биотопливо практически в два раза дороже, чем, например, каменный уголь
    1.1. Уголь для металлургии явно с доптребованиями, еще дороже
  2. У каменноугольного кокса вроде куски крупнее и прочнее, чо позволяет плавки больше делать
  3. Сейчас, наверное, все же актуальнее газ для восстановления железа использовать. метан, а еще лучше водород.
    и т.д. и т.п.
    впрочем, в современном Тунберг-мире возможны любые энергетические и металлургические технологии

althistory.ru альтистория.рф

Сотрясатель Вселенной II ранга
Цитата

yyz пишет: 123hjkl пишет : древоугол...

yyz пишет:

123hjkl пишет :
древоугольная металлургия уже не кажется столь безнадёжной

В основном древесный уголь, как и брикеты, используется для отопления частных домов, а не ТЭС. Дело в том, что стоит биотопливо практически в два раза дороже, чем, например, каменный уголь
1.1. Уголь для металлургии явно с доптребованиями, еще дороже
У каменноугольного кокса вроде куски крупнее и прочнее, чо позволяет плавки больше делать
Сейчас, наверное, все же актуальнее газ для восстановления железа использовать. метан, а еще лучше водород.
и т.д. и т.п.
впрочем, в современном Тунберг-мире возможны любые энергетические и металлургические технологии

Коллега, я для АИ рассуждения приводил)))
В наше время доменный процесс на каменно-угольном коксе, и мидрекс процесс наше всё. Пример Бразилии- исключение из правил. Очень повезло ребятам с быстрорастущим эвкалиптом.
П.С. У древесного угля только одно не оспоримое качество, чистота. Чугун на нём чище выходит.

yyz
альтистории кабинет-советникъ
Цитата

123hjkl пишет: для АИ рассуждения...

123hjkl пишет:
для АИ рассуждения
в условиях снова возможной ядерной войны может быть и хорошая футуристическая проработка 😀
с распределенной металлургией на локальных ресурсах

Сотрясатель Вселенной II ранга
Цитата

yyz пишет: 123hjkl пишет : для АИ ра...

yyz пишет:

для АИ рассуждения
в условиях снова возможной ядерной войны может быть и хорошая футуристическая проработка 😀
с распределенной металлургией на локальных ресурсах

Ну я больше про 19 век, и РИ. Дескать второе дыхание Уральской металлургии, до освоения Донбасса. ( типа как пальчиковые лампы, пока ссср не смог в полупроводники ).
Но как металлургия после тмв почему бы и нет?
Но как мне кажется, металлолома будет столько, что куции послеядерные потребности будут удолетворены надолго)
Ну и для Бразили древесно-угольная металлургия, суровая реальность)

Пойташ
Владыка Континентов
Цитата

Re: Древесноугольная металлургия в 21 веке. факультатив.

Статья интересная и позновательная. В Бразилии хорошо быстрорастущий эвкалипт, у нас таких фишек нет. Заводам давали лесные дачи , углежогство проходило зимой, летом с/х в главнее, плюс пожаробезопасность, зима все таки. У нас леса хорошо горят летом.
Могу добавить по статье, на Мотовилихинских заводах были опытные плавки на ... шишках, это не шутка. Чугун ещё лучше чем на древесном угле, но экономическая состовляющая взяла свое.

Подчиненный перед лицом начальствующим должен иметь вид лихой и придурковатый, дабы разумением своим не смущать начальства.

Никогда не бойся делать то, что ты не умеешь. Ковчег построил любитель, а профессионалы сделали "Титаник".

Сотрясатель Вселенной II ранга
Цитата

Пойташ пишет: Статья интересная и познова...

Пойташ пишет:

Статья интересная и позновательная. В Бразилии хорошо быстрорастущий эвкалипт, у нас таких фишек нет. Заводам давали лесные дачи , углежогство проходило зимой, летом с/х в главнее, плюс пожаробезопасность, зима все таки. У нас леса хорошо горят летом.
Могу добавить по статье, на Мотовилихинских заводах были опытные плавки на ... шишках, это не шутка. Чугун ещё лучше чем на древесном угле, но экономическая состовляющая взяла свое.

Да, я честно говоря сам не ожидал, что они на эвкалипте плавят.
А на Шишках, когда плавили?

Пойташ
Владыка Континентов
Цитата

Re: Древесноугольная металлургия в 21 веке. факультатив.

Первые плавки при Александре 2, потом были ещё. Выходные подробней могу написать, сейчас книги под рукой нет.

Подчиненный перед лицом начальствующим должен иметь вид лихой и придурковатый, дабы разумением своим не смущать начальства.

Никогда не бойся делать то, что ты не умеешь. Ковчег построил любитель, а профессионалы сделали "Титаник".

Сотрясатель Вселенной II ранга
Цитата

Пойташ пишет: Первые плавки при Александр...

Пойташ пишет:

Первые плавки при Александре 2, потом были ещё. Выходные подробней могу написать, сейчас книги под рукой нет.

Было бы замечательно.)

Пойташ
Владыка Континентов
Цитата

Re: Древесноугольная металлургия в 21 веке. факультатив.

Чуток истории. В 1863 году медеплавильный завод закрыли из-за отсутствия сырья — истощились рудники, а возить медистый песчаник издалека было невыгодно. Но тогда же по соседству начали строить сталепушечный и чугуннопушечный заводы, которые стали считать преемниками медеплавильного. Закладка первого состоялась 27 августа 1863 года, второго — 8 августа 1864-го.
Первым управляющим Пермского сталепушечного стал горный инженер капитан Николай Воронцов (он же отвечал за строительство завода). Пробное орудие — двенадцатифунтовую стальную облегченную пушку — предприятие выпустило еще до окончания строительства, в 1864 году.
Чугуннопушечным заводом руководил горный инженер капитан Григорий Грасгоф, при котором уже в 1865 году начался выпуск чугунных артиллерийских орудий. Самое известное из них — так называемая пермская Царь-пушка, изготовленная в 1868 году по образцу американских пушек Родмана. Для выплавки отбирали самую лучшую руду с рудников на реках Чусовая, Косьва и Вишера. Тщательно подбирали и древесный уголь, шел с Добрянского завода.
В 1871 году два предприятия объединили под общим названием «Пермские пушечные заводы». Первым руководителем стал уже упомянутый выше Николай Воронцов. Здесь изготавливали артиллерийские орудия и снаряды к ним для армии и флота, а также детали боевых кораблей.
На Мотовилихинских заводах всегда старались следовать прогрессу. В 1873-1875 годах был реализован знаковый исторический проект по строительству 50-тонного парового молота. В его разработке принимал участие руководитель завода Николай Воронцов. Именно здесь в 1876 году была запущена первая на всем Урале мартеновская печь и первая внутризаводская железная дорога. А спустя десять лет, в 1886 году, здесь заработала первая на Урале электростанция.
Первые годы становления заводов шел массовый брак, первые заказы на пушки отдали немцам (Круппу). Думали проблема в углях, тогда и по пробывали шишки, качество чугуна устроила, но экономия зашкаливала, примерно: вместо одного воза угля нужно пять/шесть возов шишек.

Подчиненный перед лицом начальствующим должен иметь вид лихой и придурковатый, дабы разумением своим не смущать начальства.

Никогда не бойся делать то, что ты не умеешь. Ковчег построил любитель, а профессионалы сделали "Титаник".

Сотрясатель Вселенной II ранга
Цитата

Пойташ пишет: Чуток истории. В 1863 году ...

Пойташ пишет:

Чуток истории. В 1863 году медеплавильный завод закрыли из-за отсутствия сырья — истощились рудники, а возить медистый песчаник издалека было невыгодно. Но тогда же по соседству начали строить сталепушечный и чугуннопушечный заводы, которые стали считать преемниками медеплавильного. Закладка первого состоялась 27 августа 1863 года, второго — 8 августа 1864-го.
Первым управляющим Пермского сталепушечного стал горный инженер капитан Николай Воронцов (он же отвечал за строительство завода). Пробное орудие — двенадцатифунтовую стальную облегченную пушку — предприятие выпустило еще до окончания строительства, в 1864 году.
Чугуннопушечным заводом руководил горный инженер капитан Григорий Грасгоф, при котором уже в 1865 году начался выпуск чугунных артиллерийских орудий. Самое известное из них — так называемая пермская Царь-пушка, изготовленная в 1868 году по образцу американских пушек Родмана. Для выплавки отбирали самую лучшую руду с рудников на реках Чусовая, Косьва и Вишера. Тщательно подбирали и древесный уголь, шел с Добрянского завода.
В 1871 году два предприятия объединили под общим названием «Пермские пушечные заводы». Первым руководителем стал уже упомянутый выше Николай Воронцов. Здесь изготавливали артиллерийские орудия и снаряды к ним для армии и флота, а также детали боевых кораблей.
На Мотовилихинских заводах всегда старались следовать прогрессу. В 1873-1875 годах был реализован знаковый исторический проект по строительству 50-тонного парового молота. В его разработке принимал участие руководитель завода Николай Воронцов. Именно здесь в 1876 году была запущена первая на всем Урале мартеновская печь и первая внутризаводская железная дорога. А спустя десять лет, в 1886 году, здесь заработала первая на Урале электростанция.
Первые годы становления заводов шел массовый брак, первые заказы на пушки отдали немцам (Круппу). Думали проблема в углях, тогда и по пробывали шишки, качество чугуна устроила, но экономия зашкаливала, примерно: вместо одного воза угля нужно пять/шесть возов шишек.

Благодарю. Как я понял, это были лишь опытные плавки.

Думали проблема в углях, тогда и по пробывали шишки, качество чугуна устроила, но экономия зашкаливала, примерно: вместо одного воза угля нужно пять/шесть возов шишек.

Кстати, а в чём была реальна проблема?

Пойташ
Владыка Континентов
Цитата

Re: Древесноугольная металлургия в 21 веке. факультатив.

Воронцов, нашел причину: в стальных болванках присылаемые с Серебрянского завода было слишком много серы, ствол орудия разрывало после сотни выстрелов. Проблему решили после смены поставщика, заготовки стали получать с Воткинских заводов.

Подчиненный перед лицом начальствующим должен иметь вид лихой и придурковатый, дабы разумением своим не смущать начальства.

Никогда не бойся делать то, что ты не умеешь. Ковчег построил любитель, а профессионалы сделали "Титаник".

Сотрясатель Вселенной II ранга
Цитата

Re: Древесноугольная металлургия в 21 веке. факультатив.

Как береза может помочь судовому двигателестроению?
Источник: https://www.korabel.ru/news/comments/kakberezamozhetpomochsudovomu_dvigatelestroeniyu.html
– Что такое древесно-угольный чугун и сталь, и где они находят применение?

– Раньше их называли оружейно-инструментальными чугуном и сталью. Сегодня они носят название чугуна и стали для высокотехнологических отраслей машиностроения. Из стали в прошлые времена изготавливали холодное и стрелковое оружие, из чугуна – стволы артиллерийских орудий, ядра и картечь. Сегодня главные потребители древесно-угольных чугуна и стали – производители ракетных, авиационных, автомобильных и судовых двигателей, а также моторов для беспилотников. Из этих сплавов изготавливают высоконагруженные детали моторов.

Если из железной руды получить чугун на древесном угле, то в нем практически не будет вредных примесей серы, фосфора и других веществ, которые могут приводить к образованию трещин в стали и пор в чугуне. Древесно-угольные чугун и сталь устойчивы к коррозии, у них высокая прочность. В английской технической терминологии чугун, полученный на древесном угле, часто называют чугуном с шаровидным графитом.

До революции в России объем производства чугуна на древесном угле составлял один миллион тонн. По нынешним меркам это 10% от мирового производства древесно-угольного чугуна. Все наганы, пулеметы максим, знаменитые трехлинейки производились из древесно-угольной стали металлургического производства, входившего в состав Ижевского оружейного завода. Эту сталь поставляли и на все другие оружейные заводы России.

Когда после гражданской войны началась индустриализация страны и потребовалось много металла, производство чугуна на древесном угле было свернуто. Стали выплавлять металл с помощью каменноугольного кокса. Это было гигантским преимуществом. Каменноугольный кокс позволил резко увеличить объемы производства. Процесс был простым, не требовалась высококвалифицированная рабочая сила. Металл получался дешевым. Против древесно-угольного чугуна сыграл и еще один фактор: для его изготовления требовалось большое количество рабочей силы. Как итог, у нас сохранились только небольшие производства древесно-угольного чугуна, которые просуществовали лишь до распада Советского Союза.

– С двигателями все понятно, а где еще в судостроении могут быть использованы древесно-угольные чугун и сталь?

– При изготовлении оборудования, которое соприкасается с агрессивной средой: насосов забортной воды, арматуры, охладителей. Если мы посмотрим на решетку Летнего сада, изготовленную именно из древесно-угольного чугуна, то не найдем на ней ржавчины. Чугун и сталь, в которых нет вредных примесей практически не ржавеют, они темнеют.

– Кто сегодня производит такой чугун?

– Крупнейшим производителем (по сути, монополистом) чугуна на древесном угле сегодня является Бразилия. Там выплавляется до десяти млн тонн чугуна в год, из которых три млн экспортируют в США в основном на заводы BMW, Mercedes, Ford, GM, Nissan, Toyota и т.п. Кроме того, осуществляются поставки в ЕС и Китай. Значительную часть своего чугуна бразильцы перерабатывают сами.

Экономику рынка деталей двигателей из древесно-угольных чугуна и стали можно приблизительно оценить в 300 млрд долларов в год. Это число результат перемножения стоимости тонны деталей (около 30 тыс. долларов) на объем выплавки (10 млн тонн). Если Россия возобновит выплавку чугуна на древесном угле в объеме до 1 млн тонн в год (как она это делала до революции), то можно будет говорить о доходах порядка 30 млрд долларов в год. По масштабу это будет сопоставимо с экспортом нефти или газа.

В Бразилии производят чугун на коксе и на древесном угле. И, когда они поставляются, например, на американский рынок, то стоимость древесно-угольного чугуна, примерно, в 1,5 раза выше. Но ведущие моторные заводы это устраивает, и они готовы переплачивать.

– Почему ведущим мировым производителем древесно-угольного чугуна стала Бразилия?

– Дело в том, что половину затрат на его производство составляют расходы на древесный уголь, а вторую половину – на железную руду, персонал, амортизацию производства и т.д. Бразилия – это страна №1 в мире по запасам древесины. Наладить там получение древесного угля в крупных масштабах при низкой себестоимости производства не представляет труда. Там имеются и крупные месторождения железной руды.

Еще один важный фактор – транспортная составляющая. Удельный вес угля маленький, и металлургические комплексы всегда строили рядом с местами его производства. Экономически невыгодно производить древесный угль в Бразилии и поставлять его для выплавки чугуна в США, Европейский Союз или в КНР. По совокупности этих причин Бразилия и стала основным мировым производителем чугуна и стали для производства высоконагруженных деталей двигателей.

– Мы можем покупать чугун в Бразилии?

– Можем, но мелкооптовая закупка и транспортные расходы удорожат металл. В итоге продукция, которую мы из него получим, станет неконкурентоспособной по цене. Одно российское предприятие приобрело лицензию на изготовление западных двигателей. Затем выяснилось, что для них требуются крышки цилиндров и блоки, отлитые особым образом. И делать их должны в Бразилии. Там сначала получают первичный чугун на древесном угле, из него изготавливают литейный чугун, а уж из него производят эти лицензионные детали. Закупка только лишь лицензий и технологий производства двигателей не позволит производить конкурентоспособные по качеству и цене отечественные моторы. Потребуются и качественные отечественные сплавы.

Блоки и крышки цилиндров двигателей западных брендов сконструированы под тот самый бразильский древесно-угольный чугун, который льется, как вода. Если вы будете заливать наш чугун на каменноугольном коксе, вам придется предварительно удалить из него вредные примеси и ввести легирующие. Это дополнительные затраты, и себестоимость двигателя получится высокой. Либо при производстве отливок вам каждый раз придется мудрить, рискуя получить брак. Он может проявиться во время сборки или эксплуатации двигателя. А если ваш мотор будет установлен не на автомобиле, а на ракете, самолете или морском судне? Что тогда?

Мы предлагаем возобновить производство древесно-угольного чугуна и стали в России, и делать качественные детали уже не где-то в Бразилии, а у нас.

– Каковы потребности России в древесно-угольном чугуне?

– Сделаю приблизительную оценку. Древесно-угольный чугун составляет 0,8% мирового потребления чугуна. Россия потребляет сегодня 50 млн тонн чугуна. Берем 0,8%, получаем 400 тыс. тонн, но в России его производство, я думаю, должно быть в два-три раза больше.

– Сколько для этого потребуется печей?

– Сегодня в Бразилии работает 112 печей мощностью от 20 до 150  тыс. тонн чугуна в год (в среднем 75 тыс. тонн). Инвестиции в эту деятельность по данным Мирового банка составляют 100 долларов на тонну чугуна. В домну для выплавки 75 тыс. тонн чугуна на древесном угле инвестиции составят порядка 7,5 млн долларов. Каждая домна могла бы инициировать выпуск высокотехнологической продукции машиностроения примерно на 225 млн долларов. Вдобавок у нас еще сохранились мощности по выплавке этого чугуна.

– С древесным углем в России проблем не должно возникнуть?

– В Бразилии цены на древесный уголь для металлургов составляют в среднем 220 долларов за тонну. Из России в 2019 г. было экспортировано 48 тыс. тонн древесного угля по цене в среднем 285 долларов за тонну. Если выплавить на нем чугун, то по цене вы не выдержите конкуренцию, а если еще и изготовите двигатель из сплавов, полученных на этом угле, то эти двигатели сможет купить только государство. Они будут дорогими. Значит, в России нужно снижать себестоимость древесного угля. По нашей запатентованной технологии стоимость получения древесного угля из отечественной низкосортной древесины березы значительно меньше 220 долларов за тонну. Мы решили эту проблему.

– Сырье для древесного угля может быть любым?

– Для выплавки чугуна подходит древесный уголь, полученный из древесины березы, которой в России относительно много; в лесной промышленности она считается низкосортной. В стране хищнически вырубают хвойные леса. На их месте вырастает береза, которая растет в 3-4 раза быстрее, чем хвойные деревья. Такие березовые рощи вырастают ствол к стволу. Это то, что надо для древесного угля. Для его получения требуются стволы толщиной от 5 до 20 см, а деревья большего размера можно использовать для изготовления фанеры, мебели и т.д.

При таком технологическом процессе конечная стоимость продукта из одного кубометра древесины березы, трансформированного в детали двигателей, составляет порядка 3000 долларов.

К примеру, в республике Коми образуется 1,4 млн кубометров отходов ежегодно, из которых 25% приходится на березу. Глава Минпромторга Денис Мантуров уже обсуждал вопрос производства древесного угля с республиканским министром промышленности и торговли. В основном предполагалось использовать этот уголь для металлургии. Мы планировали организовать там производство чугуна мощностью свыше 20 тыс. тонн в год. Часть чугуна должна была обрабатываться на месте, остаток – направляться для производства компонентов двигателей в Петербург или же в Европу.

– Что вы готовы предложить сегодня?

– Запатентованную технологию производства древесного угля, конструкцию самого производственного комплекса. Мы разрабатывали технологию и проводили исследования на свои средства. Государственной поддержки не было. Немцы интересовались проектом и предлагали нам гранты. Но сначала нам помешала пандемия, а затем СВО свернула эту программу. Наша технология производства древесного угля пригодна и для Прибалтики, и для Швеции, и для Финляндии. Поскольку часть исследований, которые мы провели, носит фундаментальный характер, то их результаты сможет использовать кто угодно.

Сотрясатель Вселенной II ранга
Цитата

Re: Древесноугольная металлургия в 21 веке. факультатив.

Единственно что несколько смущает в тексте, так это тот факт что ВЧШГ это всё таки легированный чугун, и не обязательно выплавленный на древесном угле.

Сотрясатель Вселенной II ранга
Цитата

Re: Древесноугольная металлургия в 21 веке. факультатив.

Помимо этого вкину в тему ещё две статьи.

Лесопромышленный "фронтир" горнозаводского Урала: планы развития древесноугольной металлургии региона в конце XIX - начале XX вв.
и
Топливно-энергетические ресурсы черной металлургии Урала в конце XIX - начале ХХ вв. (по материалам "Сборников статистических сведений горнозаводской промышленности России" 1882 - 1911 гг. )

В первой обсуждаются планы по экстенсивному и интенсивному расширению древесно-угольной металлургии на урале в конце 19 начале 20го веков. Приводятся оценки возможного увеличение выплавки до 200-300 млн. пудов ( 3.28-4.92 млн. тонн ) чугуна в год. Во второй статье рассматривается увеличение энергоэффективности Уральской металлургии. Ценна тем, что это единственное известное мне исследование, где построили топливный баланс Уральской металлургии для того периода.

Ответить