Раздел 1. Общая информация о состоянии и развитии технологий производства чугуна, стали и ферросплавов

Раздел 1. Общая информация о состоянии и развитии технологий производства чугуна, стали и ферросплавов

1.1 Структура отрасли, количество предприятий отрасли и их географическое расположение

Российская черная металлургия развивается в общемировой системе хозяйственных связей, и ее состояние в значительной степени зависит от тенденций развития мировой металлургии в целом, что позволяет рассматривать Россию как одного из глобальных игроков на мировом рынке металлопродукции.

Отрасль "черная металлургия" состоит из комплекса предприятий по добыче и обогащению руд черных металлов, нерудных материалов, по производству чугуна, стали, проката, стальных труб, метизов, ферросплавов, огнеупоров, кокса, по заготовке и переработке лома и отходов, комплекса предприятий и производств вспомогательного назначения, а также научно-исследовательских и проектных организаций.

В структуру черной металлургии России входят более 1,5 тыс. предприятий, из которых более 70 являются градообразующими. Предприятия металлургии располагаются практически во всех федеральных округах, в 25 краях и областях. Регионы и наименования предприятий черной металлургии представлены в таблицах 1.1, 1.2 и 1.3 [8].

Таблица 1.1 - Регионы и наименования предприятий черной металлургии - производителей чугуна

Регионы	Наименования предприятий
1. Центральный федеральный округ
Липецкая область	ПАО "Новолипецкий металлургический комбинат" (ПАО "НЛМК")
Тульская область	ПАО "Тулачермет"
	ПАО "Косогорский металлургический завод"
2. Северо-Западный федеральный округ
	ПАО "Северсталь"
3. Приволжский федеральный округ
	АО "Уральская Сталь"
4. Уральский федеральный округ
	ПАО "Надеждинский металлургический завод"
	АО "ЕВРАЗ Нижнетагильский металлургический комбинат" (АО "ЕВРАЗ НТМК")
Челябинская область
	ПАО "Челябинский металлургический комбинат" (ПАО "ЧМК")
	ПАО "Магнитогорский металлургический комбинат" (ПАО "ММК")
5. Сибирский федеральный округ
Кемеровская область	АО "ЕВРАЗ Объединённый Западно-Сибирский металлургический комбинат" (АО "ЕВРАЗ ЗСМК")

Таблица 1.2 - Регионы и наименования предприятий черной металлургии - производителей стали

Регионы	Наименования предприятий
1. Центральный федеральный округ
Белгородская область	АО "Оскольский электрометаллургический комбинат имени Алексея Алексеевича Угарова" (АО "ОЭМК им. А.А. Угарова")
Брянская область	ООО "ПК "Бежицкий сталелитейный завод"
Калужская область	ООО "НЛМК-Калуга"
Липецкая область	ПАО "Новолипецкий металлургический комбинат" (ПАО "НЛМК")
Московская область	АО "МЗ "Электросталь"
Смоленская область	ООО "Ярцевский металлургический завод" (ООО "ЯРМЗ")
Тульская область	ПАО "Тулачермет" *
2. Северо-Западный федеральный округ
Вологодская область	ПАО "Северсталь"
Ленинградская область	АО "Металлургический завод "Петросталь"
г. Санкт-Петербург	ООО "ОМЗ - Спецсталь"
3. Южный федеральный округ
Краснодарский край	ООО "Абинский ЭлектроМеталлургический завод" (ООО "АЭМЗ")
	ООО "Новоросметалл"
Волгоградская область	АО "Волга-ФЭСТ"
	АО "ВМК "Красный Октябрь"
	АО "Волжский трубный завод"
Ростовская область	АО "Таганрогский металлургический завод" (АО "ТАГМЕТ")
	ООО "Ростовский электрометаллургический заводъ" (ООО "РЭМЗ")
4. Северо-Кавказский федеральный округ	ООО "СтавСталь"
5. Приволжский федеральный округ
Республика Татарстан	АО "Камский металлургический комбинат "ТЭМПО"
Удмуртская Республика	ПАО "Ижсталь"
Пермский край	ООО "МЗ "Камасталь"
	ООО "ММК-Лысьвенский металлургический завод" (ООО "ММК-ЛМЗ")
	ОАО "Нытвенский металлургический завод" (ОАО "Нытва")
Кировская область	АО "Омутнинский металлургический завод"
Нижегородская область	АО "Выксунский металлургический завод" (АО "ВМЗ")
	ОАО "Кулебакский металлургический завод" (ОАО "КМЗ")
Оренбургская область	АО "Уральская Сталь"
Саратовская область	АО "Сортовой завод Балаково"
6. Уральский федеральный округ
Свердловская область	АО "ЕВРАЗ Нижнетагильский металлургический комбинат" (АО "ЕВРАЗ НТМК")
	АО "Первоуральский новотрубный завод" (АО "ПНТЗ")
	АО "Северский трубный завод"
	АО "Синарский трубный завод" (АО "СинТЗ")
	АО "НЛМК-Урал"
	ПАО "Надеждинский металлургический завод"
	ООО "Верхнесалдинский металлургический завод" (ООО "ВСМЗ")
	ООО "Староуткинский металлургический завод" (ООО "СтУМЗ")
	ООО "Ревдинский метизно-металлургический союз"
Тюменская область	ООО "Завод УГМК Электросталь Тюмени"
Челябинская область	ПАО "Челябинский металлургический комбинат" (ПАО "ЧМК")
	ПАО "Магнитогорский металлургический комбинат" (ПАО "ММК")
	АО "Златоустовский электрометаллургический завод" (АО "ЗЭМЗ")
	ПАО "Ашинский металлургический завод"
7. Сибирский федеральный округ
Кемеровская область	АО "ЕВРАЗ Объединённый Западно-Сибирский металлургический комбинат" (АО "ЕВРАЗ ЗСМК")
	ОАО "Гурьевский металлургический завод" (ОАО "ГМЗ")
Новосибирская область	ОАО "Новосибирский металлургический завод имени Кузьмина" (OAO "НМЗ им. Кузьмина")
8. Дальневосточный федеральный округ
Хабаровский край	ОАО "Амурметалл"
* В настоящее время на предприятии строится конверторный цех.

Таблица 1.3 - Регионы и наименования предприятий черной металлургии - производителей готового проката

Регионы	Наименования предприятий
1. Центральный федеральный округ
Белгородская область	АО "Оскольский электрометаллургический комбинат имени Алексея Алексеевича Угарова" (АО "ОЭМК им. А.А. Угарова")
Калужская область	ООО "НЛМК-Калуга"
Московская область	АО "Металлургический завод "Электросталь"
Тульская область	ООО "Ревякинский металлургический завод" (ООО "РМК")
2. Северо-Западный федеральный округ
Вологодская область	ПАО "Северсталь"
Ленинградская область	АО "Металлургический завод "Петросталь"
3. Южный федеральный округ
Краснодарский край	ООО "Абинский ЭлектроМеталлургический завод" (ООО "АЭМЗ")
	ООО "Новоросметалл"
Волгоградская область	АО "Волга-ФЭСТ"
	АО "ВМК "Красный Октябрь"
	АО "Волжский трубный завод"
Ростовская область	АО "Таганрогский металлургический завод" (АО "ТАГМЕТ")
	ООО "Ростовский электрометаллургический заводъ" (ООО "РЭМЗ")
4. Северо-Кавказский федеральный округ
Ставропольский край	ООО "Ставсталь"
5. Приволжский федеральный округ
Республика Башкортостан	АО "Белорецкий металлургический комбинат"
Республика Татарстан	АО "Камский металлургический комбинат "ТЭМПО"
Удмуртская Республика	ПАО "Ижсталь"
Пермский край	ООО "МЗ "Камасталь"
	ООО "ММК-Лысьвенский металлургический завод" (ООО "ММК-ЛМЗ")
	ОАО "Нытвенский металлургический завод" (ОАО "Нытва")
Кировская область	АО "Омутнинский металлургический завод"
Нижегородская область	АО "Выксунский металлургический завод" (АО "ВМЗ")
	ОАО "Кулебакский металлургический завод" (ОАО "КМЗ")
Оренбургская область	АО "Уральская Сталь"
Саратовская область	АО "Сортовой завод Балаково"
6. Уральский федеральный округ
Свердловская область	АО "ЕВРАЗ Нижнетагильский металлургический комбинат" (АО "ЕВРАЗ НТМК")
	АО "Первоуральский новотрубный завод" (АО "ПНТЗ")
	АО "Северский трубный завод"
	ООО "ВИЗ-Сталь"
	АО "НЛМК-Урал"
	ООО "НЛМК-Метиз"
	ПАО "Надеждинский металлургический завод"
	ООО "Верхнесалдинский металлургический завод" (ООО "ВСМЗ")
	ООО "Староуткинский металлургический завод" (ООО "СтУМЗ")
	ООО "Ревдинский метизно-металлургический союз"
Тюменская область	ООО "Завод УГМК "Электросталь Тюмени"
Челябинская область	ПАО "Челябинский металлургический комбинат" (ПАО "ЧМК")
	ПАО "Магнитогорский металлургический комбинат" (ПАО "ММК")
	ОАО "ММК-Метиз"
	АО "Златоустовский электрометаллургический завод" (АО "ЗЭМЗ")
	ПАО "Ашинский металлургический завод"
7. Сибирский федеральный округ
Кемеровская область	АО "ЕВРАЗ Объединённый Западно-Сибирский металлургический комбинат" (АО "ЕВРАЗ ЗСМК")
	ОАО "Гурьевский металлургический завод" (ОАО "ГМЗ")
Новосибирская область	ОАО "Новосибирский металлургический завод имени Кузьмина" (OAO "НМЗ им. Кузьмина")
8. Дальневосточный федеральный округ
Хабаровский край	ОАО "Амурметалл"

В черной металлургии сформировалось десять крупных интегрированных холдингов вертикального и горизонтального типа, объединяющих предприятия по всей технологической цепочке производства от добычи угля и руды, и их переработки до инфраструктурных подразделений, включая ломопереработку, энергетику, порты и железнодорожный транспорт. Крупные холдинги черной металлургии России приведены в таблице 1.4.

Таблица 1.4 - Крупные холдинги черной металлургии России

Вертикально интегрированные холдинги	Горизонтально интегрированные холдинги
Производят металлопродукцию, начиная с добычи железорудного сырья	Производят металлопродукцию, в основном трубы стальные, начиная с производства стали
ООО "ЕвразХолдинг"	ПАО "Трубная металлургическая компания" (ПАО "ТМК")
ПАО "Северсталь"	АО "Объединенная металлургическая компания" (АО "ОМК")
ПАО "Новолипецкий металлургический комбинат" (ПАО "НЛМК")	ПАО "Челябинский трубопрокатный завод" (ПАО "ЧТПЗ")
ООО УК "Металлоинвест"
ПАО "Мечел"
ПАО "Магнитогорский металлургический комбинат" (ПАО "ММК")
ООО УК "Промышленно-металлургический холдинг" ("ПМХ") *
* Холдинг осуществляет добычу и переработку железной руды, добычу угля и производство кокса, производство чугуна и порошковых материалов; в настоящее время строится сталеплавильный цех.

Такая интеграция позволяет уменьшить риски как на внутреннем, так и на внешнем рынках, оптимизировать инвестиционную политику и обеспечивать собственную сырьевую безопасность. Холдинги активно развивают собственные сервисные службы по металлообработке и торговле готовой металлопродукцией в различных регионах страны и мира.

Предприятия холдингов производят 98 % чугуна, более 90 % стали и проката и 79 % труб.

1.2 Основная и побочная продукция, выпускаемая отраслью

Главная цель металлургического предприятия - это выпуск металлопродукции, удовлетворяющей своими физическими, химическими, механическими и иными свойствами требованиям, которые установлены действующими нормативными документами по стандартизации.

Продукция черной металлургии подразделяется на основную и побочную.

Основная продукция - это та, получение которой является главной целью производства, побочная - это другие продукты, которые образуются одновременно с основной продукцией.

Таким образом, основной продукцией является:

- в доменном производстве - чугун;

- в сталеплавильном производстве - сталь;

- в прокатном производстве - прокат.

В зависимости от назначения выплавляют чугуны различных видов:

- передельные для сталеплавильного производства, в том числе фосфористые, высококачественные;

- для литейного производства (содержание углерода в пределах 3,4-4,5 %);

- специального назначения (чугуны с шаровидным графитом);

- зеркальные чугуны (содержание марганца от 10 % до 25 %).

Химический состав передельного чугуна для сталеплавильного и литейного производства приведен в таблице 1.5.

Таблица 1.5 - Химический состав передельного чугуна для сталеплавильного и литейного производства (передельный чугун изготовляют с массовой долей углерода от 0,4 % до 4,5 %)

Марка чугуна	Массовая доля, %
	кремния	марганца				фосфора, не более			серы, не более
		группы				класса			категории
		1	2	3	4	А	Б	В	1	2	3	4	5
П1	Св. 0,5 до 0,9 включ.	До 0,5 включ.	Св. 0,5 до 1,0 включ.	Св. 1,0 до 1,5 включ.	-	0,1	0,2	0,3	0,01	0,02	0,03	0,04	0,05
П2	До 0,5 включ.	До 0,5 включ.	Св. 0,5 до 1,0 включ.	Св. 1,0 до 1,5 включ.	-	0,1	0,2	0,3	0,01	0,02	0,03	0,04	0,05
ПЛ1	Св. 0,9 до 1,2 включ.	До 0,3 включ.	Св. 0,3 до 0,5 включ.	Св. 0,5 до 0,9 включ.	Св. 0,9 до 1,5 включ.	0,08	0,12	0,3	0,01	0,02	0,03	0,04	0,05
ПЛ2	Св. 0,5 до 0,9 включ.	До 0,3 включ.	Св. 0,3 до 0,5 включ.	Св. 0,5 до 0,9 включ.	Св. 0,9 до 1,5 включ.	0,08	0,12	0,3	0,01	0,02	0,03	0,04	0,05

Побочным продуктом является:

- в доменном производстве - доменный газ, шлак, шламы, пыль колошниковая и от установок аспирации;

- в сталеплавильном производстве - шлак, шламы, пыль от установок аспирации, лом футеровок, отсев известняка и доломита, отсев извести;

- в прокатном производстве - обрезь металлопродукции, окалина, шламы, пыль от установок аспирации, лом футеровок.

Большинство образующихся побочных продуктов может возвращаться в технологический процесс через агломерационное, доменное и сталеплавильное производства, при этом доля утилизации вторичных ресурсов может достигать 95-98 %, что позволяет обеспечить экономию первородного сырья и топлива и улучшить экологическую обстановку вокруг металлургических предприятий.

Часть побочной продукции имеет определенные свойства и поставляется на рынок по нормативным документам по стандартизации.

Учет продукции осуществляется в стоимостном, а также натуральном и условно-натуральном выражении.

1.3 Использование производственных мощностей предприятий отрасли

В 2020 г. использование мощностей по производству готового проката составило 81,0 %, по производству стали - 85,8 %, по производству чугуна - 83 %. Данная загрузка производственных мощностей сопоставима с показателями основных зарубежных металлургических компаний-производителей черных металлов.

1.4 Основные экономические показатели отрасли, доля в ВВП и промышленном производстве, объемы экспорта/импорта

В настоящее время черная металлургия, являясь одной из базовых отраслей, вносит существенный вклад в экономику России.

По материалам Росстата в 2020 г. доля черной металлургии составляла: в ВВП страны - около 1,4 %, в промышленном производстве - 5,7 %, в валютных поступлениях в экономику России - 5,7 %. Как потребитель продукции и услуг субъектов естественных монополий черная металлургия использует 11,5 % электроэнергии, более 17,3 % природного газа в промышленном производстве России, ее доля в грузовых железнодорожных перевозках составляет 16,7 %.

Вклад черной металлургии в экономику России в 2020 г. показан на рисунке 1.1, (доли в %).

ГАРАНТ:

Нумерация рисунков приводится в соответствии с источником

а - в ВВП, б - в грузовых железнодорожных перевозках, в - в промышленном производстве, г - в валютных поступлениях в экономику России, д - в потреблении природного газа в промышленном производстве России, е - в потреблении электроэнергии в промышленном производстве России

Рисунок 1.1 - Вклад черной металлургии в экономику России в 2020 г., доли, %

Начиная с 2000 г., тенденции развития отечественной черной металлургии кардинально изменились: объем инвестиций в 2020 г. вырос почти в 13 раз по сравнению с 2000 г., общий объем инвестиций в отрасль за период 2000-2020 гг. составил около 2,96 трлн. руб. Динамика инвестиций в черную металлургию России представлена на рисунке 1.2.

Рисунок 1.2 - Динамика инвестиций в черную металлургию России [10, 11]

Благодаря инвестициям, износ основных средств снизился с 53,5 % - в 2000 г. и до 42 % [11] - в настоящее время.

Россия занимает 4-е место в мире по производству стали (уступая Китаю, Японии, Индии), 2-е место - по производству стальных труб (уступая Китаю), 3-е место - по экспорту металлопродукции (уступая Китаю и Японии), 5-е место - по производству товарной железной руды (после Китая, Австралии, Бразилии и Индии).

1.5 Основные схемы производства стали. Объем выпуска металлургической продукции

1.5.1 Производство металлопродукции на интегрированном предприятии

Общая схема производства продукции на интегрированном металлургическом предприятии (или предприятии полного цикла) включает следующие переделы:

- агломерационное производство;

- коксохимическое производство;

- доменное производство;

- сталеплавильное производство;

- прокатное производство.

Некоторые интегрированные предприятия имеют также мощности по производству ферросплавов, извести металлургической, иное.

Агломерационное и коксохимическое производства являются производителями основных компонентов для доменного производства - агломерата и кокса.

Доменное производство специализируется на выпуске чугуна, который является не только полуфабрикатом для сталеплавильного производства, но и товарной продукцией первого передела.

Сталь, получаемая в сталеплавильном производстве при продувке жидкого чугуна и металлолома технически чистым кислородом, разливается в непрерывнолитые слябы и слитки, которые в дальнейшем используются для производства проката, а также являются товарной продукцией второго передела.

Прокатное производство представлено производством горячекатанного проката и холоднокатанного проката.

Схема производства металлопродукции на интегрированном предприятии представлена на рисунке 1.3.

1.5.2 Производство металлопродукции на мини-заводах

С середины 1980-х гг. в практику металлургического производства прочно вошло понятие мини-заводы, которые стали успешно конкурировать с заводами полного цикла.

Современное содержание понятия мини-завод включает в себя минимальные затраты на производство, минимальные эмиссии в окружающую среду, минимальные простои оборудования и агрегатов, минимальный производственный цикл при максимальной производительности. Обычно к этой категории относят заводы с объемом производства 0,1...2 млн т стали/год. Эти предприятия работают на металлическом ломе, поэтому производство проката начинается с подготовки лома и выплавки стали.

Мини-завод - это комплекс, включающий следующее оборудование: электродуговая печь, агрегаты внепечной обработки, машина непрерывной разливки стали и группа прокатных станов.

Технологическая схема производства мини-завода представлена на рисунке 1.4.

Рисунок 1.3 - Схема производства металлопродукции на интегрированном предприятии

Рисунок 1.4 - Технологическая схема производства мини-завода [12]

1.5.3 Основные отраслевые показатели

Динамика производства продукции

Номенклатура продукции черной металлургии России включает около 4 тыс. горячекатаных сортовых профилей, 20 тыс. типоразмеров листа, 2 тыс. гнутых и фасонных профилей, 30 тыс. профилеразмеров труб и 50 тыс. типоразмеров метизов.

Вся эта продукция состоит более чем из 2500 марок стали и сплавов; производится около 14 млн маркопрофилеразмеров.

Динамика производства основных видов продукции черной металлургии в России представлена на рисунке 1.5.

Рисунок 1.5 - Динамика производства основных видов продукции черной металлургии в России [10, 11]

Чугун выплавляется в доменных печах. Средняя удельная производительность доменных печей за период 2000-2016 гг. увеличилась на 19 % и сохранилась на этом уровне до 2020 г.

Сталь производится в конвертерах - 64,4 %; в электропечах - 33,7 %; в мартеновских печах - 1,9 %. Динамика выплавки стали по видам производства в России представлена на рисунке 1.6.

Рисунок 1.6 - Динамика выплавки стали по видам производства в России [10, 11]

Изменения за период 2000-2020 гг. в сортаменте производимого готового проката в целом по отрасли характеризуются следующими данными, представленными в таблице 1.6.

Таблица 1.6 - Сортамент производимого готового проката

Вид продукции	2000 г.		2016 г.		2020 г.
	Объем производства, млн т	Доля в объеме производства, %	Объем производства, млн т	Доля в объеме производства, %	Объем производства, млн т	Доля в объеме производства, %
Готовый прокат:	46,7	100	60,3	100	61,8	100
- заготовки для переката на экспорт	11,8	25,3	14,1	24,0	13,0	21
- сортовой прокат	14,6	31,2	18,5	31	21,2	34,3
- листовой прокат, в том числе:	20,3	43,5	27,5	45	27,6	44,7
- холоднокатаный листовой прокат	6,4	31,6	8,1	29,1	7,9	28,6
- холоднокатаный листовой прокат с покрытиями	1,4	21,9	5,5	67,5	5,7	72,2

Увеличились объемы производства листового проката и холоднокатаного листа, в 4 раза выросла доля листового проката с покрытиями. Это явилось следствием реализации инвестиционных проектов на ПАО "ММК", ПАО "Северсталь" и ПАО "НЛМК".

Динамика укрупненной структуры производства готового проката за период 2007-2020 гг. показана на рисунке 1.7.

Рисунок 1.7 - Динамика укрупненной структуры производства готового проката [10, 11]

Производство, экспорт, импорт и потребление готового проката в РФ иллюстрируется динамикой производства проката и объемами его потребления, представленной в таблице 1.7.

Таблица 1.7 - Производство, внешняя торговля и потребление готового проката в 2000-2020 гг. [10, 11]

Показатели	2000	2007	2010	2014	2015	2016	2017	2018	2019	2020
Производство, млн т	46,7	59,6	55,0	61,2	60,4	60,5	60,5	61,6	61,5	61,8
Экспорт *, млн т	27,0	28,0	29,3	25,4	27,5	28,9	27,9	29,7	26,4	26,7
Импорт *, млн т	1,8	6,4	5,2	5,3	3,9	3,8	5,4	5,5	5,5	5,3
Видимое потребление, млн т	21,5	38,0	30,9	41,1	36,8	35,4	38,0	37,3	40,6	40,4
Доля экспорта в производстве, %	57,8	47,0	53,3	41,5	45,5	47,8	46,1	48,3	42,9	43,2
Доля импорта в потреблении, %	8,4	16,7	16,8	12,9	10,6	10,7	14,2	14,6	13,6	13,1
* Показатели экспорта и импорта приведены с учетом листа и жести с покрытием.

Производство и потребление ферросплавов

Ферросплавы - это сплавы железа с другими элементами (Cr, Si, Mn, Ti и др.), применяемые главным образом для раскисления и легирования стали (например, феррохром и ферросилиций). К ферросплавам условно относят также некоторые сплавы, содержащие железо лишь в виде примесей (силикокальций, силикомарганец и др.), и некоторые металлы и неметаллы (Mn, Cr, Si) с минимальным содержанием примесей.

Ферросплавы получают из руд или концентратов в электропечах или плавильных шахтах (горнах). Использование легирующего элемента в виде ферросплава при легировании и раскислении стали и сплавов повышает его усвоение расплавом, а также снижает угар.

Виды ферросплавов, применяемые при выплавке стали различного назначения:

- кремнистые ферросплавы;

- хромистые ферросплавы;

- марганцевые ферросплавы;

- ферровольфрам;

- ферромолибден;

- феррованадий;

- феррониобий;

- ферротитан и титансодержащие сплавы;

- ферробор и лигатуры с бором;

- сплавы с алюминием;

- сплавы с редкоземельными металлами;

- ферросиликоцирконий,

- ферроалюмоцирконий;

- ферроникель;

- феррокобальт.

К наиболее массовым видам ферросплавов относятся марганцевые и хромистые ферросплавы, а также ферросилиций.

Основные характеристики марганцевых и хромистых ферросплавов, а также ферросилиция приведены в таблицах 1.8, 1.9 и 1.10 соответственно.

Таблица 1.8 - Основные характеристики марганцевых ферросплавов

		Высокоуглеродистый FeMn	SiMn	Низкоуглеродистый FeMn/Mn (мет)
Применение		Для легирования и раскисления стандартных и углеродистых марок стали	Для раскисления и легирования стандартных и низкоуглеродистых марок стали	Легирующий материал для производства нержавеющих и специальных марок стали
Химический состав, %	Mn	70-82	60-70	75-85/95-97
	C	не более 8,0	0,1-3,5	0,1-2,0
	Si	не более 2,0	10-35	не более 2,0
	P	не более 0,5	0,05-0,35	0,15-0,35
	S	не более 0,03	не более 0,03	не более 0,03
Примечания. 1 SiMn более распространен в использовании, чем FeMn и доля его составляет около 60 % в мировом выпуске ферросплавов. 2 SiMn в основном используется для раскисления стали. Это свойство SiMn позволяет заменять FeSi и FeMn при производстве стали, в случае если цена комплексного раскислителя будет ниже суммы FeMn и FeSi.

Таблица 1.9 - Основные характеристики хромистых ферросплавов

		FeCr высокоуглеродистый	FeCr низкоуглеродистый
Применение		Для производства нержавеющей стали	Для производства легированных хромистых сталей
Химический состав, %	Cr	60-68	65-72
	C	не более 9,0	0,02-1,00
	Si	не более 2,0	не более 1,5
	P	не более 0,035	не более 0,03
	S	не более 0,03	не более 0,02

Таблица 1.10 - Основные характеристики ферросилиция

		FeSi-45	FeSi-65/75	Особочистый FeSi
Применение		В основном в литейном производстве	Для раскисления стали и легирования	Для раскисления и легирования особых сталей (в основном электротехнических и рельсовых)
Химический состав, %	Si	42-46	63-76	63-76
	C	не более 0,2	не более 0,1	не более 0,05
	P	не более 0,05	не более 0,04	-
	S	не более 0,02	не более 0,02	-
	Al	-	-	не более 0,5
	Ca	-	-	не более 0,05
	Ti	-	-	не более 0,05
Примечание. FeSi-65/75 самый распространенный сплав среди всего FeSi.

Ежегодно в мире производится около 35-37 млн т ферросплавов. Основным сегментом среди производимых ферросплавов является феррохром, доля в объемах производства которого в мире составляет свыше 27 %. На втором месте по объемам силикомарганец, доля которого - около 33 % в мировом производстве. Третье место занимает ферросилиций, с долей около 19 % в мировом производстве, а на четвертом месте - ферромарганец с долей около 14 %. В России среди производимых ферросплавов основным сегментом является ферросилиций. Второе место по объемам производства занимает феррохром, ферромарганец находится на третьем.

Среди стран основных производителей ферросплавов необходимо отметить в первую очередь Китай (с долей в мировых объемах свыше 46 %) и ЮАР (с долей около 15 %). Крупными производителями также являются Бразилия, Индия, Япония, Норвегия, Франция и Россия, доля которой в мировом производстве составляет около 6 %.

Потребление основных видов ферросплавов в РФ приведено в таблице 1.11.

Таблица 1.11 - Потребление ферросплавов в РФ, тыс. т

Ферросплавы	2016 г.	2017 г.	2018 г.	2019 г.	Потребление в РФ, кг/т стали
FeSi	527,0	538,0	539,3	523,2	7,5
SiMn	445,0	450,5	469,8	499,3	7,1
FeMn	123,0	170,9	164,3	147,8	2,1
FeCr	33,0	176,6	154,0	164,0	2,3
Всего	1128,0	1336,0	1327,4	1334,3	19,0
Примечание. Среднее потребление ферросплавов в мире - 22,3 кг/т стали.

Основным российским производителем ферросплавов является АО "Урало-Сибирская металлургическая компания" (УСМК). Головное предприятие холдинга - АО "Челябинский электрометаллургический комбинат" (АО "ЧЭМК"), выпускающий все крупнотоннажные ферросплавы. В состав холдинга также входят АО "Кузнецкие ферросплавы" (АО "КФ", г. Новокузнецк Кемеровской обл.), АО "Серовский завод ферросплавов" (АО "СЗФ", г. Серов Свердловской обл.). В свою очередь в состав АО "КФ" как обособленное подразделение входит Юргинский ферросплавный завод (г. Юрга). В состав АО "ЧЭМК" входят горнодобывающие предприятия: АО "Сарановская шахта "Рудная" (месторождения хрома - Главное Сарановское, Сарановская группа россыпей, Южно-Сарановское, Малый Пестерь), месторождения марганца (Парнокское) и хрома (Центральное, N 214, Енгайское III). Предприятия холдинга совокупно производят 73 % всех ферросплавов в России.

Вторым по объёму производства ферросплавов в России (7,2 %) является АО "Саткинский чугуноплавильный завод" (г. Сатка Челябинской обл.), специализирующийся на выпуске высокоуглеродистого ферромарганца в доменных печах.

Третьим по объёму производства ферросплавов в России (5,0 %) является ООО "Братский завод ферросплавов" (ООО "БЗФ", г. Братск Иркутской обл.). Основными видами продукции завода являются ферросилиций и микрокремнезём. Входит в состав группы Мечел.

Следующим по объёму производства ферросплавов в России (4,8 %) является ООО "Тихвинский ферросплавный завод" (ООО "ТФЗ", г. Тихвин Ленинградской обл.), специализирующийся на производстве высокоуглеродистого феррохрома. Собственником является турецкая частная промышленная группа Yildirim, объединяющая горнодобывающие, ферросплавные предприятия, предприятия по производству удобрений, торговые и транспортные фирмы.

Замыкает пятёрку лидеров (4,2 %) ПАО "Косогорский металлургический завод" (ПАО "КМЗ", г. Тула), основной продукцией которого является чугун и ферромарганец.

ООО "Западно-Сибирский электрометаллургический завод" (ООО "ЗСЭМЗ", г. Новокузнецк Кемеровской обл.) относится к группе компаний ООО "УК "Сибирская горно-металлургическая компания" (СГМК). Производит силикомарганец и ферросилиций. Доля в общем объёме производства ферросплавов в России составляет 2,8 %.

Важнейшим является ПАО "Ключевский завод ферросплавов" (ПАО "КЗФ", п. Двуреченск Свердловской обл.) с долей производства около 1 %. Относится к группе компаний АО "УК "РосСпецСплав-группа МидЮрал". В номенклатуре завода присутствуют следующие ферросплавы: хром металлический алюминотермический, феррохром низкоуглеродистый и высокоуглеродистый, ферробор, ферротитан, феррониобий, ферросиликоцирконий, модификатор магнийсодержащий, лигатуры с редкоземельными металлами, лигатуры на основе ниобия и никеля и др.

Производством ферросилиция в России занимаются АО "Кузнецкие ферросплавы" (54 % объёма производства внутри России), АО "Челябинский электрометаллургический комбинат" (24 %), АО "Серовский завод ферросплавов" (5 %), ООО "Братский завод ферросплавов" (8 %), ООО "Западно-Сибирский электрометаллургический завод", ПАО "Новолипецкий металлургический комбинат". Объём производства ферросилиция достигает 840-940 тыс. т в год, из них от 360 до 600 тыс. т отправляют на экспорт. Небольшие объёмы импорта - 16-30 тыс. т в год - представляют собой трансграничные местные сделки.

Основными производителями феррохрома в России являются АО "Челябинский электрометаллургический комбинат", ООО "Тихвинский ферросплавный завод", АО "Серовский завод ферросплавов", АО "Ключевский завод ферросплавов", АО "Новотроицкий завод хромовых соединений", ООО "НСплав". Хром металлический производят: АО "Новотроицкий завод хромовых соединений", АО "Ключевский завод ферросплавов", АО "Полема", ООО "НСплав". Объём производства феррохрома достигает 350-430 тыс. т в год, из них до 80 тыс. т низкоуглеродистого феррохрома, 20-24 тыс. т хрома металлического. Большую часть феррохрома (100-300 тыс. т) направляют на экспорт. Объём импорта небольшой от 10 до 30 тыс. т в год.

Доменный ферромарганец производят два предприятия - АО "Саткинский чугуноплавильный завод", ПАО "Косогорский металлургический завод". Печной ферромарганец и силикомарганец - АО "Челябинский электрометаллургический комбинат", ООО "Западно-Сибирский электрометаллургический завод". Объём производства ферромарганца составляет 190-207 тыс. т в год, силикомарганца - 370-407 тыс. т в год (2019-2020 гг.). Объём импорта ферромарганца значительно снизился за последние годы и составляет 15-25 тыс. т в год. Примерно на том же уровне (17-28 тыс. т в год) находится объём экспорта ферромарганца. Объём производства силикомарганца значительно вырос за последние годы (со 120 в 2010 г. до 342 тыс. т в 2017 г.), соответственно объём импорта силикомарганца резко сократился с 320 до 167 тыс. т в год. Объёмы экспорта незначительные - несколько тысяч тонн в год, а в 2017 г. - 54 тыс. т в год. Таким образом, потребность промышленности в сплавах на основе марганца удовлетворяется в основном продукцией отечественного производства (59-64 % для силикомарганца и 85-87 % для ферромарганца). Противоположная ситуация с металлическим марганцем, оксидами марганца и рудным сырьём для производства марганцевых ферросплавов. Потребности в них обеспечиваются импортными поставками.

С 1997 г. потребление ниобия в чёрной металлургии России возросло почти в 40 раз и составило в среднем 2965 т за 2010-2020 гг.). Серьёзной проблемой является практически полная зависимость отечественной чёрной металлургии от импортных поставок феррониобия (в среднем 98,5 % от объёма потребления в 2010-2018 гг.). Основными поставщиками являются бразильская компания Companhia Brasileira de Metalurgia e Mineracao (CBMM) и канадская Niobec. Собственное производство феррониобия незначительное и составляет от 50 до 100 т в год. Основные производители - Ключевский завод ферросплавов (п. Двуреченск), Вишнёвогорский металлургический завод "Северный ниобий" (п. Вишнёвогорск) и "Молирен" (г. Рошаль). Кроме них, сплавы ниобия выпускает компания "Гранком" (г. Кулебаки). Мощности по выпуску ниобиевых лигатур и металлического ниобия имеют не менее шести предприятий.

Объём производства ферровольфрама составляет 2414 т в год в пересчёте на вольфрам. Производят ферровольфрам ООО "Унечский завод тугоплавких металлов", ООО "Кристалл", ООО "Гранком", ООО НПП "Тяжметпром", ООО "Рязанский завод ферросплавов и лигатур", ООО "Зубцовский машиностроительный завод", ООО "Молирен" и другие. Значительная часть вольфрама в виде сырья и ферровольфрама идет на экспорт. Практически весь отечественный рынок металлорежущего инструмента занят зарубежными компаниями, в связи с чем потребление в металлургии вольфрама находится на низком уровне. Потребление вольфрама в виде ферровольфрама для производства жаропрочных и конструкционных сталей в России составляет всего 814 т. При этом, по экспертной оценке, около 840 т вольфрама импортируется в Россию в виде инструментальной и быстрорежущей стали, металлорежущего инструмента и т.д.

Объём производства ферромолибдена составляет 3156 т в год в пересчёте на молибден. Производят ферромолибден ООО "Сорский ферромолибденовый завод", АО "Ключевский завод ферросплавов", ООО "Нижневолжский ферросплавный завод", ООО "Гранком", ООО "Рязанский завод ферросплавов и лигатур", ООО "Зубцовский машиностроительный завод", ООО "Молирен", ЗАО НПО "Литейные заводы" и другие. Практически весь производимый ферромолибден идёт на экспорт (94 %). На внутреннем рынке реализуется менее 10 % ферромолибдена. Низкое потребление молибдена обусловлено тем, что практически весь рынок металлорежущего инструмента, коррозионно-стойкой и инструментальной стали занят зарубежными компаниями.

Объём производства феррованадия составляет 3 726 т в год в пересчёте на ванадий. Производят феррованадий в основном две компании: АО "ЕВРАЗ Ванадий Тула" и АО "Чусовской металлургический завод" [9]. Видимое потребление феррованадия в России составляет около 2 993 т в год в пересчете на ванадий. Избыток феррованадия, пентаоксида ванадия и шлака продают за рубеж. С продукцией более глубокого передела ванадий импортируется в Россию (900 т - в виде очищенного пентаоксида, 503 т - в виде стали, 47 т - в виде инструмента и т.д.). Около 2000 т пентаоксида ванадия повышенного качества поставляется из-за рубежа для легирования титана.

Объём производства ферротитана составляет 24,7 тыс. т в год в пересчёте на титан. Производят ферротитан следующие компании: ПАО "Корпорация ВМСПО-АВИСМА", АО "Ключевский завод ферросплавов", ООО "Кристалл", ООО "Нова-Мет", ОАО "Волговятсквторцветмет", АО "Объединённая металлургическая компания", ОАО "Завод точных сплавов", ОАО "Кулебакский металлургический завод", ОАО "ВТЭЛП", ООО "Зубцовский машиностроительный завод", ООО "Канта" и другие. 73,3 % производимого в России ферротитана и 62,5 % титановых слитков и проката поставляется за рубеж.

По некоторым оценкам, в 2019 г. объём потребления редкоземельных металлов (РЗМ) в металлургии составляет около 120 т, из них чуть более 100 т - в чёрной металлургии. В чёрной металлургии РЗМ используют в виде их сплавов (мишметалл, ферроцерий), чистых металлов (лантан, церий, иттрий), ферросплавов на основе ферросилиция, комплексных модификаторов на основе кремния и без него. Практически все исходные материалы с РЗМ для металлургии импортируются (мишметалл, ферросплавы и чистые металлы). Ферросплавы на кремниевой основе типа ФС30РЗМ30 выплавляют Ключевский завод ферросплавов, ФГУП "ЦНИИчермет им. И.П. Бардина", ООО "Спецферросплав", ОАО "НИИМ". Лигатуры и модификаторы с РЗМ в России производят ООО "НПП Технология", ОАО "НИИМ", ООО "Комплексные модификаторы", АО "Росредмет". С производством лигатур с РЗМ для чёрной металлургии также связаны (были связаны) ООО "НКМ Норд", ООО "НПО БКЛ", АО "Сибирский химический комбинат".

1.6 Сырьевая база отрасли

Россия располагает значительными запасами рудных и топливно-энергетических ресурсов, позволяющих не только обеспечивать дальнейшее развитие отечественной черной металлургии, но и увеличивать их поставки на внешний рынок.

1.6.1 Железорудное сырье

По подтвержденным балансовым запасам железных руд (категории А + В + С ₁) Россия занимает первое место в мире. На ее долю приходится 27 % мировых запасов, т.е. больше, чем в других странах, располагающих крупными железорудными ресурсами. По объемам добычи и производству товарной железной руды Россия занимает 5 место в мире, уступая лишь Китаю, Бразилии, Австралии и Индии.

Разрабатываемые в России месторождения железных руд в основном представлены железистыми кварцитами (65,5 % добычи), титаномагнетитовыми (17,3 %) и магнетитовыми (15,3 %) рудами, которые характеризуются относительно низким содержанием железа (соответственно 35,1 %, 17,7 % и 34,3 %) и требуют глубокого обогащения. Значительные запасы указанных типов железных руд, пригодных для карьерной разработки, предопределили развитие железорудной подотрасли черной металлургии, способы добычи, обогащения и окускования железорудного сырья.

Аналогичная ситуация имеет место в железорудной промышленности Украины и Китая, разрабатывающей подобные месторождения с низким содержанием железа. В то же время Бразилия, Австралия, Индия и страны Африки разрабатывают в основном богатые гематитомартитовые месторождения руд с содержанием железа 58-64 %, которые не требуют обогащения. В России доля богатых руд в балансовых запасах составляет 12,5 %, а в объеме добычи - всего 1,2 %.

Одним из основных негативных факторов обеспечения черной металлургии железорудным сырьем является неравномерное географическое размещение балансовых запасов по территории страны. Распределение запасов железных руд и их прогнозных ресурсов по субъектам России и географическая карта размещения железорудных предприятий черной металлургии России представлены на рисунках 1.8 и 1.9 соответственно.

Рисунок 1.8 - Распределение запасов железных руд и их прогнозных ресурсов по субъектам России

Рисунок 1.9 - Географическая карта размещения железорудных предприятий черной металлургии России [13]

Производство товарной железной руды сосредоточено в Центральном федеральном округе, в основном в пределах КМА.

Вторым по запасам и добыче железных руд является Уральский федеральный округ. При этом производство 90 % товарной руды размещено в 25 месторождениях Свердловской области и 10 % - в 24 месторождениях Челябинской области. В результате крупнейшие металлургические комбинаты - ПАО "ММК" и ПАО "ЧЭМК" недостаточно обеспечены железорудным сырьем. По этой причине ПАО "ММК" является импортером порядка 9 млн т концентрата и окатышей из Казахстана.

В Сибирском федеральном округе основная часть запасов удалена от АО "ЕВРАЗ ЗСМК", и он недостаточно обеспечен местными рудами.

В Приволжском федеральном округе расположено около 0,5 % балансовых запасов, которые представлены в основном бедными природно-легированными рудами и были разведаны как сырьевая база ОХМК (ныне - АО "Уральская Сталь"), но в настоящее время практически мало используются.

Таким образом, в настоящее время имеется и в ближайшей перспективе сохраняется диспропорция в размещении металлургических комбинатов и их сырьевой базы, что приводит к транспортировке аглоруды, концентрата и окатышей на значительные расстояния. Среднее расстояние перевозки железной руды превышает 1800 км.

Другим негативным фактором в обеспечении металлургических комбинатов железорудным сырьем является тенденция постоянного ухудшения геологических и горнотехнических условий разработки месторождений. Основные горнорудные комбинаты находятся в эксплуатации уже более 40-50 лет и приближаются к ранее действующим нормативным срокам их службы.

Дальнейшее развитие железорудной подотрасли черной металлургии на период до 2030 г. зависит от потребности доменного производства и производства железа прямого восстановления (брикеты, окатыши).

Общий рост производства товарной железной руды предусмотрен к 2030 г. на 12,7 %, что определяется мощностями действующих горнорудных предприятий с учетом возможности вовлечения в эксплуатацию новых железорудных месторождений. Кроме того, по экономическим причинам сохраняется импорт 9 млн т концентрата и окатышей из Казахстана (АО "Соколовско-Сарбайское горно-обогатительное производственное объединение" - АО "ССГПО").

Из общего объема производства товарной железной руды 121,2 млн т около 70-72 % предназначается для использования в доменном производстве, 8-10 % - в производстве металлизованного сырья для выплавки стали и около 19-24 % - для поставок на экспорт.

Для удовлетворения современных требований металлургического производства добытая из недр сырая руда все в большей мере подвергается последующей подготовке к плавке. Подготовка сырья к металлургическому переделу заключается в улучшении качества шихтовых материалов, обеспечивающих повышение эффективности работы доменных печей и снижение стоимости выплавляемого металла.

Большая часть обогащенной руды (концентратов) окусковывается методом агломерации и окомкования (производство окатышей).

1.6.2 Агломерат

Агломерация - это термический процесс, который не только формирует кусковый материал из дисперсных железорудного концентрата или руды, но и обеспечивает удаление некоторых вредных примесей (сера и мышьяк), разложение карбонатов. Среднее содержание железа в агломерате - 53-58 %.

Динамика производства агломерата в России показана на рисунке 1.10. Химический состав агломерата представлен в таблице 1.12.

Рисунок 1.10 - Динамика производства агломерата в России

Таблица 1.12 - Примерный химический состав агломерата

Химическое соединение	Fобщ	Fe 2O 3	FeO	SiO 2	Al 2O 3	CaO	MgO	P 2O 5	SO 3
Содержание, %	48,22-60,0	53,46-60,17	11,65-21,1	4,3-12,63	1-5,66	2,6-15,63	0,4-2,30	0,04-0,5	0,04-0,13

Важное значение для оценки качества сырья имеет характеристика его прочностных свойств.

Механическую прочность агломерата (и окатышей) определяют в закрытом барабане диаметром 1000 мм и шириной 500 мм с двумя приваренными через 180° уголками 50 x 50 x 5 мм. Испытанию подвергают пробу массой 15 кг и крупностью от 5 до 40 мм для агломерата и более 5 мм - для окатышей. Обработка пробы в испытательном барабане продолжается 8 мин при скорости его вращения 25 об/мин, после чего ее рассеивают на ситах 5 x 5 мм и 0,5 x 0,5 мм. Масса частиц более 5 мм, выраженная в процентах от массы всей пробы, характеризует сопротивление дроблению, а масса частиц менее 0,5 мм - сопротивление истиранию. Показатели прочности агломерата на дробление составляют от 55 % до 75 %, на истирание - от 4 % до 10 %.

1.6.3 Окатыши

Окатыши - твердые шарообразные тела, полученные путем окомкования тонкоизмельченных рудных материалов с добавкой связующих веществ с флюсами или без них с последующим упрочнением способами обжига, цементации (с автоклавированием или без него).

Фабрики производства окатышей входят в структуру обогатительных фабрик, что позволяет применять для подачи концентрата конвейерный транспорт.

Окатыши имеют высокую прочность (по барабанной пробе - от 88 % до 95 %), что позволяет транспортировать их к доменным цехам на большие расстояния. Химический состав окатышей приведен в таблице 1.13.

Таблица 1.13 - Качественные характеристики окатышей

Химическое соединение	Fe	SiO 2	Al 2O 3	CaO	MgO	Na 2O+K 2O	TiO 2	S	P
Показатель % масс.	61,3-65,5	4,1-8,3	0,20-2,90	0,4-1,3	0,22-1,9	0,08-0,16	0,013-2,350	0,005-0,008	0,011-0,017

Динамика производства окатышей железорудных (окисленных) в России показана на рисунке 1.11.

Рисунок 1.11 - Динамика производства окатышей железорудных (окисленных) в России

Механическую прочность окатышей определяют на основе барабанной пробы или испытанием на сжатие. Для этого из общей пробы выделяют 20 гранул и каждую раздавливают прессом, фиксируя разрушающую нагрузку. У офлюсованных окатышей удовлетворительного качества сопротивление раздавливанию составляет 2200-2400 Н/окатыш, у неофлюсованных - 2500-3000 Н/окатыш.

Железнорудные окатыши, в которых часть оксидов железа (до 95 %) восстановлена до металла, называются металлизованными (используются главным образом в электросталеплавильных печах для получения качественной стали).

Динамика производства металлизованных окатышей в России показана на рисунке 1.12.

Рисунок 1.12 - Динамика производства металлизованных окатышей в России [14]

1.6.4 Горячебрикетированное железо

Горячебрикетированное железо (ГБЖ/ПВЖ) - один из продуктов восстановительного внедоменного передела железа - используется для производства высококачественной стали (с малым количеством вредных примесей) как заменитель чугуна, металлолома.

Гарантированными качественными характеристиками ГБЖ является суммарное содержание железа, которое составляет не менее 90 % (при содержании железа металлического не менее 83 %) и степень металлизации соответствует уровню не менее 92 %.

Неоспоримыми преимуществами ГБЖ являются стабильность химического состава, низкое содержание вредных примесей, таких как фосфор и сера; отсутствие вредных элементов - меди, никеля, неметаллических субстанций; типовой размер брикетов; высокая удельная насыпная плотность.

Динамика производства горячебрикетированного железа в России показана на рисунке 1.13.

Рисунок 1.13 - Динамика производства ГБЖ/ПВЖ в России [14]

ООО УК "Металлоинвест" является единственным в России производителем металлизованных окатышей и ГБЖ. В 2019 г. компания завершила реализацию инвестиционного проекта по строительству цеха N 3 производства ГБЖ (АО "ЛебГОК") мощностью 1,8 млн т/год.

1.6.5 Марганцевая руда

Государственным балансом полезных ископаемых в России учитывается 27 месторождений марганцевых руд с суммарными балансовыми запасами 283,7 млн т. Ещё на двух месторождениях учтены только забалансовые запасы. Качество российских руд низкое, они труднообогатимы, содержат вредные примеси, по содержанию марганца относятся к бедным. Основная сфера применения марганцевых руд - получение марганцевых ферросплавов.

Более 77,1 % запасов категорий A + B + C ₁ в месторождениях, сложенных карбонатными рудами, 17,1 % - окисленными, 5,2 % - смешанными, 0,5 % - оксидными рудами, 0,1 % - морскими железомарганцевыми конкрециями.

Карбонатные руды характеризуются низким содержанием марганца (18-25 %), неоднородностью, большим содержанием фосфора, трудной обогатимостью. К этому типу относятся самое крупное в стране Усинское месторождение в Кемеровской области и Парнокское в республике Коми.

Наиболее востребованный оксидный тип представлен рудами Чуктуконского месторождения в Красноярском крае и Новоберезовского месторождения в Свердловской области. Характеризуются низким содержанием марганца, большим количеством вредных примесей, хрупкостью при дроблении.

Окисленные руды развиты на Порожинском месторождении Красноярского края, Усинском, Парнокском и других месторождениях. Имеют низкую прочность, не требуют больших затрат на разработку и обогащение.

К смешанным относят руды Южно-Хинганского месторождения Еврейской АО.

Запасы железомарганцевых конкреций заключены на шельфе Балтийского моря. Незначительный объём запасов, сложность ведения добычи, высокое содержание фосфора ограничивают возможность их отработки.

После 2012 г. промышленная добыча марганцевых руд в России не ведётся, производство товарных марганцевых руд и концентратов не осуществляется. В 2017-2019 гг. велась только опытно-промышленная добыча от 1 до 57 тыс. т в год. В то же время импорт марганцевых руд колебался от 1067 до 1318 тыс. т в год (ЮАР, Габон, Казахстан). На двух разрабатываемых месторождениях карьеры законсервированы (Парнокское в республике Коми и Громовское в Забайкальском крае). В 2018-2019 гг. велась опытно-промышленная добыча на подготавливаемом к эксплуатации месторождении Ниязгуловское 1 в Башкортостане. Ввиду этих обстоятельств марганцевые руды в России относятся к дефицитным.

На Южно-Хинганском месторождении Еврейской АО планировалось начало промышленной добычи смешанных оксидно-карбонатных железомарганцевых руд компанией ООО "Хэмэн-Дальний Восток" (КНР). Добыча марганцевой руды в 2019 г. должна была составить 17,3 тыс. т, а в 2020 г. - 40 тыс. т, однако эксплуатация так и не началась, а финансирование прекращено.

По проекту ООО "Североуральская марганцевая компания" на Тыньинском месторождении Свердловской области планируется в течение трёх лет добыть 407 тыс. т остаточных запасов руды. Год начала добычи не определён.

После банкротства ЗАО "ЧЕК-СУ.ВК" в 2017 г. остановлен проект освоения крупного Усинского месторождения Кемеровской области. Суммарная мощность ГОКа должна была составить 1375 тыс. т руды в год.

1.6.6 Хромовая руда

Балансовые запасы хромовых руд в недрах 34 месторождений России составляют 52 млн т. Ещё на четырёх месторождениях учтены только забалансовые запасы. Качество российских хромовых руд низкое, они относятся к бедным (30-45 % Cr ₂O ₃) и убогим (10-30 % Cr ₂O ₃). Четверть запасов с содержанием Cr ₂O ₃ более 35 % не требуют обогащения. Хромовая руда используется для получения феррохрома, огнеупоров, хрома металлического, оксида и солей хрома.

Сырьевая база хромовых руд России характеризуется низкой освоенностью. По данным на начало 2020 г. 12,1 % балансовых запасов вовлечено в разработку (Центральное, Главное Сарановское), 8 % подготавливаются к освоению (Южно-Сарановское) и разведке. Основная часть запасов заключена в Аганозёрском и Сопче-озёрском месторождениях и находится в нераспределённом фонде недр.

Добыча хромовых руд в России в 2019 г. составила 594 тыс. т, а производство хромовых концентратов - 698 тыс. т. Добыча ведётся на разрабатываемых месторождениях: Центральное в Ямало-Ненецком АО (43,9 % добычи), Главном Сарановском (31,3 %) и Сарановской группе россыпей (14,3 %) в Пермском крае. В небольших количествах - на месторождениях Вершина реки Алапаихи и Лесное в Свердловской области. Добыча в 2019 г. велась и в подготавливаемом к освоению месторождении Малый Перстень в Пермском крае и разведываемом Аккаргинском в Оренбургской области. Импорт товарных хромовых руд и концентратов в 2019 г. составил 903 тыс. т (Казахстан, ЮАР, Турция). Видимое потребление хромовых руд растёт и по данным за 2019 г. составляет 1,6 млн т. В основном оно обеспечивается за счёт импорта, однако доля российского сырья растёт и в 2019 г. составила 43,6 %.

Самым крупным готовящимся проектом освоения хромовых руд является добыча на Южно-Сарановском месторождении массива Рай-Из в Ямало-Ненецком АО. Ввод в эксплуатацию подземного рудника запланирован на 2022 г. Проектная мощность составит 350 тыс. т хромовой руды в год. На месторождении Малый Перстень Пермского края в 2019-2020 гг. компания АО "Сарановская шахта "Рудная" проводила опытно-промышленную разработку с добычей до 103 тыс. т руды. Компания ООО "ОборонГеоГрупп" (ООО "Хромиты Урала") ведёт опытно-промышленную разработку месторождения N 219 Свердловской области. За пять лет планируется отработать запасы месторождения с максимальным уровнем добычи 62,5 тыс. т руды. Компания ООО "Аккаргинские хромиты" ведёт опытно-промышленную разработку Аккаргинского месторождения. Компания АО "Челябинский электрометаллургический комбинат" планирует начать эксплуатацию месторождения Енгайское III массива Рай-Из. Компанией ООО "Урал Промышленный - Полярный N 1" подготавливается к освоению группа месторождений Южного рудного поля массива Рай-Из.

1.6.7 Коксующиеся угли и металлургический кокс

Россия располагает значительными запасами требуемых марок коксующихся углей. Разведанные запасы коксующихся углей оцениваются в 39,8 млрд т, в том числе только действующих угольных предприятий - 4 млрд т.

Основной продукцией коксохимического производства является кокс для доменного и литейного производств. Кроме того, кокс используется в производстве ферросплавов, производстве электродов в цветной металлургии, химической промышленности.

Качественные характеристики и содержание различных веществ в коксе представлены в таблице 1.14.

Таблица 1.14 - Качественные характеристики кокса [15]

Фракция, мм	Содержание, %				Холодная прочность	Горячая прочность	Реакционная способность
	золы	серы	летучих	влаги	единиц
25-40	9,43-13,10	0,40-1,90	0,70-1,10	1,81-3,95	85-88	52-64	24-30

В настоящий момент в черной металлургии России функционируют 11 коксохимических предприятий, из них 8 предприятий находятся на площадках металлургических комбинатов. Общая мощность действующих батарей составляет 35,9 млн т.

Производство кокса в 2020 году составило около 27,6 млн т., коэффициент использования мощности - 76,9 %. Характеристика производства кокса в динамике за 2012-2020 гг. представлена в таблице 1.15.

Таблица 1.15 - Производство валового кокса 6 % влажности в РФ в 2012-2020 гг., тыс. т

Предприятие	Год
	2012	2013	2014	2015	2016	2020
РОССИЯ всего: В том числе:	30879,0	29722,3	30576,8	30074,9	30345,9	27600
Компания "Группа ММК"
ПАО "Магнитогорский МК"	5519,9	5192,3	5578,7	5524,5	5330,6	5463
ПАО "СЕВЕРСТАЛЬ"
ПАО "Северсталь"	4089,5	4518,2	4693,0	4590,0	4560,0	4573,2
Группа "НЛМК"
ПАО "Новолипецкий МК"	2594,3	2529,8	2504,6	2576,1	2608,9	2621
ОАО "Алтай-Кокс"	4524,9	4159,5	4326,6	4287,7	4318,4	3270
ООО "ЕвразХолдинг"
АО "ЕВРАЗ ЗСМК"	3197,8	3318,3	3429,9	3161,1	3213,7	2965
АО "ЕВРАЗ НТМК"	2407,9	2174,1	2324,1	2305,6	2324,5	2444
Управляющая компания "Мечел"
ООО "Мечел-Кокс"	2694,5	2418,3	2604,1	2313,5	2244,4	2041
АО "Москокс"	921,4	723,8	798,6	722,5	742,1	-
УК "Металлоинвест"
АО "Уральская Сталь"	1283,9	1217,6	1233,7	1458,7	1758,8	1381
Управляющая компания "Промышленно-металлургический холдинг"
ПАО "Кокс" (г. Кемерово)	2594,6	2552,3	2601,2	2727,3	2824,2	2741
ЗАО "Стройсервис"
ОАО "Губахинский Кокс"	577,4	398,0	482,4	407,9	420,3	778

Основным технологическим оборудованием коксохимических предприятий являются коксовые батареи. Характеристика коксовых батарей РФ приведена в таблице 1.16.

Российская металлургия располагает достаточными мощностями по производству валового кокса для нужд доменного производства, поставок другим отраслям экономики и на экспорт.

По прогнозам в перспективе до 2030 г. потребность доменного производства в коксе существенно сократится за счет применения пылеугольного топлива и совершенствования технологии доменной плавки. Удельный расход скипового кокса снизится на 25-30 % и составит в 2030 г. в среднем 330 кг/т, что эквивалентно общему потреблению кокса в 25 млн т в год.

Таблица 1.16 - Характеристика коксовых батарей РФ (по состоянию на 31.12.2020 г.)

Наименование предприятий и номера коксовых батарей	Кол-во действ. коксовых батарей	Год ввода	Срок службы, лет	Проектная мощность, тыс. т	Количество печей в батарее	Характеристика печей				Примечание
						тип		Полезный объем камеры, м 3
ОАО "Алтай-Кокс"	5			5000	354
в том числе:
к.б. N 1	1	1981	39	930	65	ПВР		41,6
к.б. N 2	1	1982	38	930	65	ПВР		41,6
к.б. N 3	1	1983	37	1000	71	ПВР		41,6
к.б. N 4	1	1985	35	1000	71	ПВР		41,6
к.б. N 5	1	2006	14	1140	82	ПВР		51,0		Комплекс трамбования шихты введен 14.09.2020
ОАО "Губахинский Кокс"	1			650	65
в том числе:
к.б. N 1-бис	1	2011	9	650	65	ПВР		30,9		На горячей консервации с апреля 2013 г.
к.б. N 2-бис	1	2002	8	650	65	ПВР		30,9
АО "ЕВРАЗ ЗСМК"	5			3830	349			37
в том числе:
к.б. N 1	1	2005	15	750	77	ПВР		35,5
к.б. N 4	1	1968	52	690	77	ПВР		30,0
к.б. N 5	1	1971	49	730	65	ПВР		32,3
к.б. N 6	1	1971	49	730	65	ПВР		32,3
к.б. N 7	1	1989	31	930	65	ПВР		41,3
ПАО "Кокс" г. Кемерово	4			3180	266
в том числе:
к.б. N 3	1	2007	13	850	71	ПВР		42,9
к.б. N 4	1	1975	45	700	65	ПВР		30,9
к.б. N 5	1	1979	41	930	65	ПВР		41,6
к.б. N 6	1	2001	19	700	65	ПВР		30,7
ПАО "Магнитогорский МК"	9			6603	573
в том числе:
к.б. N 1	1	1976	44	613	56	ПВР		30,9
к.б. N 2	1	1975	45	613	56	ПВР		30,9
к.б. N 3	1	1971	49	613	56	ПВР		30,9
к.б. N 4	1	1984	36	594	56	ПВР		30,9
к.б. N 7	1	1983	37	930	65	ПВР		41,6
к.б. N 8	1	1981	39	930	65	ПВР		41,6
к.б. N 9	1	1986	34	930	65	ПВР		41,6
к.б. N 11-бис	1			1140	82	ПВР		51,0		Строительство законсервировано 01.12.2008
к.б. N 13	1	1964	56	690	77	ПВР		30
к.б. N 14	1	1966	54	690	77	ПВР		30
АО "Москокс"	4			1316	178
в том числе:
к.б. N 1	1	1996	24	385	52	ПВР		23,4
к.б. N 2	1	1995	25	273	37	ПВР		23,4
к.б. N 3	1	1994	26	273	37	ПВР		23,4
к.б. N 4	1	1993	27	385	52	ПВР		23,4
АО "ЕВРАЗ НТМК"	4			2846	264
в том числе:
к.б. N 5	1	2006	14	453	61	ПКр		21,6
к.б. N 6	1	2002	18	453	61	ПКр		21,6
к.б. N 9	1	1986	34	970	71	ПВР		41,3
к.б. N 10	1	1989	31	970	71	ПВР		41,3
ПАО "НЛМК"	4			2540	276
в том числе:
к.б. N 1	1	2005	15	460	61	ПВР		23,7
к.б. N 2	1	2007	13	460	61	ПВР		23,7
к.б. N 5	1	1999	21	810	77	ПВР		35,2
к.б. N 6	1	2000	20	810	77	ПВР		35,2
АО "Уральская Сталь"	4			1968	248
в том числе:
к.б. N 1	1	1992	28	426	61	ПВР		20
к.б. N 3	1	1988	32	426	61	ПВР		20
к.б. N 4	1	1987	33	426	61	ПВР		20
к.б. N 6	1	2014	6	690	65	ПВР		30,3		Введена в сентябре 2014 г.
ООО "Мечел-Кокс"	7			3250	435
в том числе:
к.б. N 1	1	1985	35	440	61	ПК-БК		20,0
к.б. N 2	1	1981	39	440	61	ПК-БК		20,0
к.б. N 4	1	1983	37	440	61	ПК-БК		20,0
к.б. N 5	1	2011	9	470	61	ПВР		21,6
к.б. N 6	1	2011	9	470	61	ПВР		21,6
к.б. N 7	1	2006	14	495	65	ПВР		21,6
к.б. N 8	1	1994	26	495	65	ПВР		21,6
ПАО "Северсталь"	9			6560	648
в том числе:
к.б. N 3	1	2006	14	460	61	ПВР		21,6
к.б. N 4	1	2018	2	460	61	ПВР		21,6
к.б. N 5	1	1993	27	660	77	ПВР		29,8
к.б. N 6	1	1994	26	660	77	ПВР		29,8
к.б. N 7	1	2013	7	730	65	ПВР		32,3		Введена 04.04.2013 г.
к.б. N 8	1	1972	48	730	65	ПВР		32,3
к.б. N 9	1	1978	42	730	65	ПВР		32,3
к.б. N 10	1	1978	42	730	65	ПВР		32,3
к.б. N 11	1	2020	0	1400	112	ПВР				1-й блок из 56 печей введен в декабре 2020 г.
ВСЕГО (действующих батарей):	56			37743	3656
Число батарей, остановленных на перекладку:	5			2936	341	(ЗСМК КБ 2,3; "Мечел" КБ 3; "Уральская Сталь" КБ 2,5)

1.6.8 Стальной лом

Увеличение выплавки стали в основном за счет развития электросталеплавильного производства требует особого внимания к вопросу обеспеченности стальным ломом.

По прогнозам в сравнении с 2015 г. в 2030 г. потребность в стальном ломе увеличится на 37 % - до 44,8 млн т. Для обеспечения возрастающей потребности в стальном ломе Россия располагает значительным металлофондом, оцениваемым в размере 1,6 млрд т. С учетом роста металлопотребления в машиностроении и строительстве, увеличения производства черных металлов общие ресурсы стального лома составят 46,8 млн т. Соответственно, профицит оценивается в размере 2,0 млн т.

Неравномерность образования и сбора лома по регионам страны, а также значительная волатильность заготовки лома от своевременного вывода и ремонта основных средств, ценовых и других рыночных факторов создают дополнительные риски в обеспечении ломом черной металлургии.

1.7 Воздействие металлургических предприятий на экологическую обстановку

1.7.1 Общие сведения о воздействии металлургических предприятий на экологическую обстановку

Основные технологические процессы производства чугуна, стали и их последующего передела сопровождаются образованием эмиссий в виде газообразных и твердых загрязняющих веществ, пыли, сточных вод; широкой номенклатуры отходов и побочных продуктов: шлаков, шламов, скрапа, окалины, боя огнеупоров, мусора и других воздействий, влияющих на состояние воздуха, воды и почвы.

При этом необходимо отметить, что в последние годы металлургические заводы уделяют значительное внимание экологическим вопросам и системно занимаются направлением по снижению вредного влияния промышленности на окружающую среду и здоровье человека.

Значительная часть инвестиционных средств (за 2000-2020 гг. объем инвестиций составил 2.96 трлн руб.) направлена на обеспечение мероприятий по сокращению воздействия производственной деятельности на окружающую среду, энергосбережение и развитие транспортной инфраструктуры.

Черная металлургия имеет высокий уровень оборотного водоснабжения (93,0 %), а сброс загрязненных вод в водоемы составляет менее 3 %. Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу для черной металлургии составляют 5-6 % от общего объема данных выбросов по России в целом [10].

В черной металлургии снижение удельных показателей энергоемкости проводится путем внедрения инновационных технологий: энерго- и ресурсосберегающих технологий переработки железных и других руд; дальнейшее внедрение в доменном производстве технологии пылеугольного топлива; рециклинга доменного газа и др.; внедрения совмещенных процессов производства металлопродукции с целью сокращения технологических операций.

Начиная с 2013 г., дополнительные ежегодные затраты металлургических предприятий на оснащение стационарных источников автоматическими средствами измерения объемов выбросов, сбросов загрязняющих веществ, а также техническими средствами передачи информации об их объеме в государственную автоматизированную систему экологического контроля превышают 50 млрд руб.

Все крупные металлургические предприятия России сертифицированы на соответствие стандартам серии ISO 14000 Система экологического менеджмента.

1.7.2 Краткая информация по предприятиям

ПАО "Магнитогорский металлургический комбинат"

В 2015 г. была принята Стратегия развития комбината до 2025 г. ¹, одним из приоритетов которой является инициатива "Чистый город" [16]. В рамках реализации Стратегии в 2015-2020 гг. осуществлены и начаты строительством ряд объектов:

- введена в строй аглофабрика N 5 (выведена из эксплуатации аглофабрика N 4), стоимость проекта 30 млрд руб., экологический эффект - сокращение в 2019 г. выбросов пыли на 175 т, сокращение в 2020 г. выбросов пыли на 1900 тонн;

- реконструирована сероулавливающая установка N 2 (в 2020 г. выбросы сернистого ангидрида снизились на 3500 т);

- завершено строительство гидротехнического сооружения (дамбы), позволившей организовать замкнутую систему водооборота;

- за счет вовлечения накопленных шлаков в хозяйственный оборот в 2021 г. планируется ликвидировать шлаковый отвал мартеновских шлаков;

- начато строительство (готовность - в 2022 г.) коксовой батареи N 12 производительностью 2,5 млн т кокса (с последующим выводом нескольких старых коксовых батарей), стоимость проекта - 66 млрд руб., экологический эффект - сокращение выбросов загрязняющих веществ на 11350 т в год;

- приступили к проекту строительства доменной печи N 11 мощностью 3,7 млн т чугуна в год (завершение строительства - в 2024 г.) с последующей остановкой доменных печей N 1, 2, 9), стоимость проекта - 69 млрд руб., экологический эффект - сокращение выбросов на 6600 т в год.

В 2019 г. была разработана "Экологическая программа ПАО "ММК", включающая в себя 88 мероприятий, направленных на сокращение и предотвращение негативного воздействия на окружающую среду:

- 47 мероприятий по снижению и предотвращению выбросов загрязняющих веществ в атмосферу;

- 23 меры по снижению и предотвращению сбросов загрязняющих веществ в водные объекты;

- 18 мероприятий по утилизации и экологически безопасному размещению отходов, рекультивации земель.

Динамика снижения валовых и удельных выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, снижения валовых и удельных сбросов сточных вод в водоемы и динамика показателей переработки и использования отходов и шлаков на ПАО "ММК" показаны на рисунках 1.14, 1.15 и 1.16 соответственно.

Качество атмосферного воздуха города Магнитогорска улучшилось (КИЗА уменьшилось на 24 % с 9,0 в 2018 г. до 6,8 в 2019 г.), уровень загрязнения снизился с "высокого" до "повышенного" благодаря сокращению валовых выбросов (рисунок 1.14). В 2019 г. Магнитогорск был исключен из списка городов с очень высоким уровнем загрязнения атмосферного воздуха.

Валовые сбросы в водные объекты уменьшились (по отношению к 2018 г.) на 35 тыс. т (или 58,4 %) и составили 24,9 тыс. т/год. Удельные сбросы (по отношению к 2018 году) уменьшились на 56,1 % и составили 2,3 кг/т металлопродукции (рисунок 1.15)

Количество отходов и шлаков, использованных для рекультивации отработанных карьеров горы Магнитной, увеличилось на 3,9 % и составило 10,7 млн т; в 2019 г. (в сравнении с 2018 г.) количество отходов 1-5 класса опасности (без учёта пустой породы), размещаемых на разрешенных объектах, увеличилось на 86,7 тыс. т (на 6,7 %) и составило 1 285,5 тыс. т/год (рисунок 1.16).

Затраты на природоохранную деятельность в 2019 г. составили 6,781 млрд руб., в том числе затраты на капитальное строительство природоохранных объектов составили 3 506 млрд руб.

Рисунок 1.14 - Динамика снижения валовых и удельных выбросов загрязняющих веществ в атмосферу в ПАО "ММК"

Рисунок 1.15 - Динамика снижения валовых и удельных сбросов сточных вод в водоемы в ПАО "ММК"

Рисунок 1.1 - Динамика показателей переработки и использования отходов и шлаков в ПАО "ММК"

ПАО "Северсталь"

"Северсталь-групп" реализует масштабную программу мероприятий, направленных на снижение негативного воздействия производственной деятельности на окружающую среду и повышение эффективности использования ресурсов. Среди целей компании до 2025 г.: снизить массу сброса загрязняющих веществ в составе сточных вод в водные объекты, превышающих НДС, на 12 %; снизить массу размещаемых отходов на 20 %; достигнуть снижения выбросов в атмосферу загрязняющих веществ на 13 % [17].

Приоритетные направления деятельности компании в сфере охраны окружающей среды: предупреждать и минимизировать воздействие на окружающую среду; участвовать в решении проблемы выбросов парниковых газов; экономно и рационально использовать энергию и природные ресурсы; эффективно управлять образующимися отходами.

В 2018 г. "Северсталь" стала победителем конкурса People Investor в номинации "Экологическая эффективность" с проектом по доочистке сточных вод с помощью водных растений на площадках активов в Оленегорске и Череповце [12].

В 2020 г. затраты на природоохранную деятельность составили 3,69 млрд руб., удельные выбросы снизились на 6,3 % по сравнению с 2019 г., 98,4 % от общего водопотребления Череповецкого металлургического комбината составляет оборотная вода.

Мероприятия по природоохранной деятельности:

Череповецкий металлургический комбинат:

- завершение технического перевооружения с модернизацией системы газоудаления сталеплавильных печей МЦ "ССМ-Тяжмаш";

- техническое перевооружение участка переработки шламов газоочисток доменных печей (выполнение пуско-наладочных работ);

- выполнение предпроектных проработок по строительству системы доочистки сточных вод выпуска N 3;

- модернизация установки биологической очистки сточных вод, сбрасываемых в Рыбинское водохранилище.

АО "Северсталь Дистрибуция":

- запуск в эксплуатацию очистных сооружений N 2 после реконструкции.

АО "Северсталь Метиз":

- модернизация агрегата N 7 в сталепроволочном цехе 2 (замена ванны травления на ванну переливного типа) для снижения массы выбросов паров серной кислоты в атмосферный воздух.

АО "Воркутауголь":

- повышение эффективности существующих схем очистки на шахтах "Воркутинская" и "Заполярная";

- продолжение рекультивации Юньягинского месторождения.

АО "Олкон":

- продолжение внедрения технологии очистки карьерных вод от веществ азотной группы методом биоремедиации;

- завершение прокладки пульпопроводов и водоводов для исключения сбросов загрязняющих веществ в водные объекты.

АО "Карельский окатыш":

- выполнение программы по снижению выбросов диоксида серы в атмосферный воздух;

- разработка технических решений по реконструкции хвостового хозяйства (новый метод укладки хвостов);

- подбор оптимальных реагентов на участке сгущения хвостов; улучшение качества осветленной воды, подаваемой на технологические нужды;

- завершение строительства установки по переработке отходов производства методом пиролиза; частичное обезвреживание и утилизация отходов III-IV класса опасности (перевод отходов в продукцию).

ПАО "Новолипецкий металлургический комбинат" (ПАО "НЛМК")

Группа НЛМК инвестировала в 2000-2020 гг. в природоохранные проекты около $ 1,3 млрд (более 51 млрд руб.). За это время объем производства удвоился, и компания стала крупнейшим производителем стали в России. При этом воздействие на окружающую среду существенно снизилось благодаря внедрению современных технологий и масштабной модернизации оборудования [18].

Динамика инвестиций Группы НЛМК в природоохранные мероприятия показана на рисунке 1.17.

Рисунок 1.17 - Динамика инвестиций в природоохранные мероприятия Группы НЛМК

Группа НЛМК последовательно сокращает удельные эмиссии в атмосферу. В 2020 г. данный показатель составил 19,8 кг/т стали. Эти результаты были достигнуты за счет комплекса управленческих мер и инвестиционных проектов - реконструируются производственные агрегаты, устанавливаются пылегазоочистные установки, монтируется или модифицируется фильтровальное оборудование, внедряются технологии нейтрализации, улавливания и рециклинга вторичных ресурсов в производственный оборот, в том числе:

- проведение капитального ремонта доменных печей NN 4,6 с реконструкцией и заменой аспирационных систем на более эффективные в доменных цехах;

- реконструкция конвертеров NN 2-3 с системой улавливания неорганизованных эмиссий конвертерного цеха N 2;

- строительство нового участка для обеспечения безводного охлаждения всего образующегося шлака доменного цеха N 1;

- реконструкция пылегазоочистной установки АТУ-24 в огнеупорном цехе, позволяюща