ОЦЕНКА ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПИРОМЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕРАБОТКИ ПЫЛЕЙ ЭЛЕКТРОСТАЛЕПЛАВИЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Оригинальная статья / Original article УДК 669.054.83

DOI: http://dx.doi.org/10.21285/1814-3520-2020-3-672-683

Оценка технико-экономической эффективности пирометаллургической технологии переработки пылей электросталеплавильного производства

© А.Е. Патрушов

Иркутский национальный исследовательский технический университет, г. Иркутск, Россия

Резюме: Цель - расчет технико-экономической эффективности ранее предложенной технологии переработки пылей электросталеплавильного производства пирометаллургическим способом. Технология заключается в восстановлении железа и цинка из их кислородосодержащих форм (ZnF e2O4 и ZnO) активными углеродосодержа-щими материалами. Для проведения экспериментов по переработке техногенной пыли ПАО «Магнитогорский металлургический комбинат» в лабораторной установке на базе высокотемпературной печи LHT 08/17 ^аЬегШегт, Германия) были использованы пробы с содержанием 26,02% масс. ZnO и 37,7% масс. Fe2O3; в качестве углеродистого восстановителя - уголь марки «длиннопламенный орех мелкий»; известь и кварцевый песок служили источниками шлакообразующих компонентов. Получены товарные продукты в виде гранулированного чугуна (с содержанием 96,75% масс. Fe и 2,92% масс. С) и цинкоксидного продукта (с содержанием 90,21% масс. ZnO). Извлечение железа в чугун составило 94,0%, цинка - 91,0%. В качестве основного технологического агрегата для промышленной реализации процесса рекомендована кольцевая печь с вращающимся подом. Предложена принципиальная технологическая схема, заключающаяся в дозировании сырьевых материалов, подготовке шихтовых брикетов, проведении восстановительной плавки, разделении продуктов плавки (чугуна и шлака) и улавливании цинксодержащих возгонов. Для оценки технико-экономической эффективности разработанной технологии в промышленных масштабах в расчет приняты затраты на строительство завода с объемом переработки пылей электросталеплавильного производства 15 тыс. т в год с установкой 1 кольцевой печи со средним диаметром 12 м. Показано, что предложенная технология позволяет получать товарный гранулированный чугун и цинкоксидный продукт в объеме 33264 т/год и 4435 т/год, соответственно. Расчетные срок окупаемости с учетом инвестиционного периода составляет 34 мес., а ожидаемая чистая прибыль - 535,59 млн руб/год.

Ключевые слова: техногенное сырье, пыль электросталеплавильного производства, восстановительная плавка, технико-экономическая эффективность, гранулированный чугун, цинкоксидный продукт

Информация о статье: Дата поступления 03 февраля 2020 г.; дата принятия к печати 25 мая 2020 г.; дата он-лайн-размещения 30 июня 2020 г.

Для цитирования: Патрушов А.Е. Оценка технико-экономической эффективности пирометаллургической технологии переработки пылей электросталеплавильного производства. Вестник Иркутского государственного технического университета. 2020. Т. 24. № 3. С. 672-683. https://doi.org/10.21285/1814-3520-2020-3-672-683

Technical and economic efficiency evaluation of pyrometallurgical technology for processing dust from electric steel production

A.E. Patrushov

Irkutsk National Research Technical University, Irkutsk, Russia

Abstract: An evaluation of technical and economic efficiency parameters of a previously proposed technological solution for processing dust from electric steel production by the pyrometallurgical method is presented. The technological approach consists in the reduction of iron and zinc from their oxygen-containing forms (ZnFe2O4 and ZnO) by active carbon-containing materials. Experiments were carried out on samples with a 26.02 and 37.7%wt. of ZnO and Fe2O3, respectively, to evaluate the processing of industrial dust of PJSC Magnitogorsk Iron and Steel Works in a laboratory facility based on the LHT 08/17 high-temperature furnace (Nabertherm, Germany). "Small long-flame nut" brand charcoal was applied as a carbon reducing agent, with lime and quartz sand serving as sources of slag-forming components. Commercial products were obtained in the form of granular cast iron (96.75 and 2.92%wt. of Fe and C, respectively) and a zinc oxide product (90.21%wt. of ZnO). The extraction of iron and zinc in cast iron comprised the values of 94.0 and 91.0%, respectively. As a result, an annular hearth furnace is recommended as the main technological unit for the indus-

ВЕСТНИК ИРКУТСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 2020;24(3):672-683

trial implementation of the process. The basic technological scheme is proposed including dosing raw materials, preparing charge briquettes, performing reduction smelting, separation of smelting products (cast iron and slag) and trapping zinc-containing sublimates. To assess the technical and economic efficiency of the developed technology on an industrial scale, the costs of building a dust processing plant involving one annular furnace with an average diameter of 12 m having a steel production capacity of 15 000 tonnes per year were taken into account. The proposed technology was shown to be capable of supporting commercial granular cast iron and zinc oxide products in the amount of 33264 and 4435 tonnes per year, respectively. Considering the investment period, the estimated payback period is determined to be 34 months with the expected net profit equal to 535.59 million rubles/year.

Ключевые слова: техногенное сырье, пыль электросталеплавильного производства, восстановительная плавка, технико-экономическая эффективность, гранулированный чугун, цинкоксидный продукт

Keywords: technogenic raw materials, dust from electric steel production, reduction smelting, technical and economic efficiency, granular cast iron, zinc oxide product

Information about the article: Received February 03, 2020; accepted for publication May 25, 2020; available online June 30, 2020.

For citation: Patrushov AE. Technical and economic efficiency evaluation of pyrometallurgical technology for processing dust from electric steel production. Vestnik Irkutskogo gosudarstvennogo tehnicheskogo universiteta = Proceedings of Irkutsk State Technical University. 2020;24(3):672-683. (In Russ.) https://doi.org/10.21285/1814-3520-2020-3-672-683

1. ВВЕДЕНИЕ

Металлургическая отрасль остается в нашей стране одной из передовых, определяющих развитие экономики в целом [1, 2]. В России ежегодно производят более 70 млн т стали, из них 22 млн т стали получают электротермическим способом1 [3]. В результате работы электросталеплавильного производства образуется около 650 тыс. т в год техногенной пыли, которая в настоящее время не перерабатывается и почти полностью складируется в отвалах металлургических предприятий. Накоплены значительные объемы пыли электросталеплавильного производства (ЭСПП), которые занимают обширные территории [4, 5]. Содержание цинка в такой пыли колеблется в диапазоне 2-20%; также существуют пыли, содержание цинка в которых достигает 30-35%. Кроме того, в пыли содержится значительное количество оксидов железа (30-60%) и до 20% других оксидов (кремния, кальция и магния) [6-13]. Следствием складирования данного техногенного сырья являются потери ценных компонентов (железо, цинк и т.д.) и загрязнение окружающей среды. Длительное негатив-

ное воздействие, оказываемое отвалами пыли металлургического производства на окружающую среду, возникает в том числе и из-за ее мелкофракционной структуры. В связи с этим переработка техногенного сырья с целью излечения и выделения ценных компонентов в самостоятельные товарные продукты приобретает актуальный характер.

Проведенный литературный анализ существующих технологий переработки электросталеплавильной пыли позволяет утверждать о большом количестве разработанных технологий [14]. Однако лишь небольшая часть из предложенных способов была внедрена в производство. Важнейшими критериями при определении целесообразности внедрения той или иной технологии переработки техногенного сырья являются экономические и экологические показатели. В России сдерживающим фактором внедрения технологий переработки техногенного сырья электросталеплавильного производства являются экономические основания. Но ужесточение законодательства в сфере хранения техногенных материалов подталкивает производственников к переработке данного вида сырья.

1Кудрин В.А. Теория и технология производства стали: учебник. М.: Мир, 2003. 527 с.

ВЕСТНИК ИРКУТСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 2020;24(3):672-683

2. ТЕХНОЛОГИЯ ПЕРЕРАБОТКИ ПЫЛЕЙ

ЭЛЕКТРОСТАЛЕПЛАВИЛЬНОГО

ПРОИЗВОДСТВА

По результатам проведенного анализа современных способов переработки пылей ЭСПП, была поставлена цель - разработать пирометаллургическую технологию переработки пылей ЭСПП, имеющую преимущество перед существующими современными технологиями.

В этой связи были проведены исследования по разработке пирометаллур-гической технологии, в результате которых была разработана математическая модель карботермического восстановления железа и цинка из пылей, с помощью данной модели были определены оптимальные условия для получения чугуна и цинкоксидного продукта [15]. Для проведения экспериментов использовалась лабораторная установка на базе высокотемпературной печи LHT 08/17 ^аЬег^егт, Германия). Пробы образцов пыли ЭСПП содержали 26,02% масс. ZnO и 37,7% масс. Fe2O3, в этой связи для увеличения железа в перерабатываемом сырье в шихту добавляли окалину. В качестве углеродистого восстановителя в экспериментах использовали уголь марки «длиннопламенный орех мелкий» (ДОМ); известь и кварцевый песок служили источниками шлакообразующих компонентов. Восстановительную плавку шихты вели по температурному режиму, согласно которому температуру в печи поднимали с 1150°С до 1425°С со скоростью 15°С/мин. В результате проведенных экспериментов были получены товарные продукты в виде гранулированного чугуна (с содержанием 96,75% масс. Fe и 2,92% масс. С) и цинкоксидного продукта (с содержанием 90,21% масс. ZnO). Извлечение железа и цинка в готовые продукты составило 94,0% и 91,0%, соответственно. Основываясь на результатах лабораторных исследований, была предложена технологическая схема переработки пылей ЭСПП с получением гранулированного чугуна и цинкоксидного продукта (рис. 1) [14].

Предложенная технология перера-

ботки пылей ЭСПП заключается в восстановлении железа и цинка из кислородосо-держащих форм активными углеродосо-держащими материалами в кольцевой печи с вращающимся подом [16, 17] (рис. 2).

В состав брикетированной шихты входит окалина, пыль ЭСПП, уголь марки ДОМ, известь и песок формовочный.

В ходе восстановительной плавки брикетов образуются ошлакованный гранулированный чугун и отходящие газы, в состав которых входят цинковые возгоны, которые улавливаются при очистке отходящих от кольцевой печи газов. Общая схема производства включает в себя следующие переделы:

- прием и подготовка сырья;

- получение сухих брикетов;

- получение гранулированного чугуна и улавливание цинковых возгонов;

- разделение чугуна и шлака;

- получение цинкоксидного продукта.

Сырьевые компоненты шихты (прокатная окалина и уголь) проходят предварительную подготовку, окалина - обезмас-ливание [18], уголь - измельчение и фракционирование. Пыль ЭСПП, окалина, измельченный уголь и флюсовые добавки (известь и песок) смешиваются в заданных пропорциях и брикетируются. Для удаления избыточной влаги и предварительного нагрева полученные брикеты поступают в сушилку, обогреваемой за счет тепловой энергии отходящих дымовых газов кольцевой печи. На подину печи через загрузочное устройство загружается углеродная подсыпка, которая равномерно распределяется слоем 3-5 см. В качестве углеродной подсыпки выступает измельченный уголь марки «тощий мелкий орех» (ТОМ). Вслед за подсыпкой через загрузочное устройство на подину укладываются подсушенные и нагретые до заданной температуры брикеты, которые равномерно распределяются по поду печи поверх подсыпки в 1 слой. По мере вращения пода «пирог» брикетов с подсыпкой последовательно проходит через несколько температурных зон печи: загрузки, нагрева, плавления, охлаждения, выгрузки. Длительность пол-

ного цикла восстановительной плавки брикетов в печи составляет 30 мин. Необходимая температура внутри печи обеспечивается путем сжигания в горелках печи смеси топливного газа и предварительно подогретого воздуха в теплообменнике. В ре-

зультате восстановительной плавки образуются ошлакованные гранулы чугуна и отходящие газы, в состав которых входят цинковые возгоны. Ошлакованные гранулы чугуна при помощи шнека снимаются с подины печи и по водоохлаждаемой течке

Рис. 1. Технологическая схема переработки пылей электросталеплавильного производства Fig. 1. Flow diagram of electric steelmaking dust processing

ВЕСТНИК ИРКУТСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 2020;24(3):672-683

Рис. 2. Кольцевая печь с вращающимся подом Fig. 2. Rotary hearth furnace

попадают в холодильник, в котором кроме процесса охлаждения ошлакованных гранул чугуна проходит и процесс дезинтеграции чугуна и шлака. При попадании ошлакованных гранул чугуна в воду происходит резкое охлаждение материала, сжатие гранул чугуна приводит к нарушению целостности, и шлаковая фаза отделяется от металлической фазы. Смесь чугуна и шлака конвейером направляется в магнитный сепаратор для извлечения магнитной части -гранулированного чугуна, который затем направляется на упаковку.

Восстановленный цинк покидает печь в газообразном состоянии вместе с отходящими печными газами и направляется в систему газоочистки. Газоочистное оборудование состоит из установки мокрого типа для очистки отходящих газов (скруббера), рукавного фильтра, рекуператора, дымососа и дымовой трубы. Основная часть цинковых возгонов улавливается в скруббере, работа которого основана на захвате каплями воды наиболее крупных частиц пыли, коагуляции этих частиц с последующим осаждением [19]. Не осажденный в скруббере оксид цинка улавливается в рукавном фильтре; уловленные в скруббере цинковые возгоны имеют избыточную влагу, которую удаляют при помощи

фильтр-пресса.

Уловленные цинковые возгоны имеют в своем составе галогены (Cl, иногда, при наличии в исходном сырье, и F) [20], для очистки от которых цинковые возгоны направляются на прокалку. Прокалка цинковых возгонов осуществляется в тарельчатой печи при температуре 1000°С, после чего полученный цинкоксидный продукт охлаждается в холодильнике и затаривается в биг-бэги.

3. РАСЧЕТ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЙ

ЭФФЕКТИВНОСТИ

ПИРОМЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЙ

ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕРАБОТКИ ПЫЛЕЙ

ЭЛЕКТРОСТАЛЕПЛАВИЛЬНОГО

ПРОИЗВОДСТВА

Технико-экономическая оценка эффективности внедрения предлагаемой технологии для переработки пыли ЭСПП произведена с учетом расхода основных материалов и энергоресурсов, стоимости строительства проектируемого завода, объемов производства, действующего налогообложения и месторасположения предполагаемого завода.

Расчеты выполнены с применением программы MS Excel, позволяющей осуще-

ВЕСТНИК ИРКУТСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 2020;24(3):672-683

ствить расчет проект строительства завода по переработке пыли ЭСПП с получением экономического отчета [21, 22].

Для переработки пыли ЭСПП планируется использовать комплект технологического оборудования на основе кольцевой печи с вращающимся подом со средним диаметром 12 м. Годовой объем переработки техногенного сырья (пыль ЭСПП и окалина) составляет 59 тыс. т в год. Количество брикетированной шихты, загружаемой в данную печь, составляет 11,76 т/ч (93 тыс. т/год). В результате переработки пыли ЭСПП в кольцевой печи получают два готовых продукта:

- гранулированный чугун - 4,2 т/ч (33 264 т/год);

- цинкоксидный продукт - 0,56 т/ч (4 435,2 т/год).

Расчет численного состава персонала завода выполнен с учетом ведения технологического процесса производства, норм обслуживания оборудования, правил техники безопасности. Планируемая явочная численность персонала завода составляет 60 чел. Действительный годовой фонд времени работы оборудования принят 7920 ч. Инвестиционный период составляет 18 мес.

Для оценки инвестиционных затрат на строительство завода по переработке пыли ЭСПП был определен состав основного технологического оборудования для строительства и выявлена его стоимость. Цена оборудования определена на основании цен предприятий-изготовителей соответствующего оборудования. Для части нестандартного оборудования стоимость рассчитана ориентировочно на основании аналогичного оборудования, применяемого на других объектах. При расчете инвестиционных затрат применены «Методики

определения сметной стоимости» Госстроя России2, «Методические рекомендации» Министерства региона развития Российской Федерации3 и «Сборник сметных норм и затрат на строительство временных зданий и сооружений»4. В результате расчетов инвестиционные затраты составили 497,15 млн руб.

Для определения экономического эффекта от внедрения технологии переработки пыли ЭСПП необходимо рассчитать себестоимость производства 1 т продукта. Для получения 1 т готовой продукции определены расходные коэффициенты сырья и энергоресурсов, а также цены на них. Расходные коэффициенты сырья и материалов определены на основании расчета материального баланса процесса переработки пыли ЭСПП.

В табл. 1 представлена калькуляция себестоимости 1 т готового продукта при переработке пыли ЭСПП.

Гранулированный чугун является компонентом шихты для производства стали электротермическим способом, поскольку обладает рядом необходимых для технологии получения стали качеств: высокой насыпной плотностью, минимальным содержанием серы и фосфора, отсутствием шлака из пустой породы и наличием углерода [23]. Потенциальными потребителями гранулированного чугуна являются металлургические предприятия неполного цикла, не имеющие собственного производства чугуна, но располагающие собственными сталеплавильными мощностями (электрометаллургическими печами), и машиностроительные предприятия, также имеющие собственные плавильные печи для выплавки стали. Динамика цен на передельный чугун представлена на рис. 3.

2Об утверждении и введении в действие Методики определения стоимости строительной продукции на территории Российской Федерации: постановление Госстроя России № 15/1 от 05.03.2004, изм. 16.06.2014. 3Об утверждении Методических рекомендаций по применению государственных сметных нормативов - укрупненных нормативов цены строительства различных видов объектов капитального строительства непроизводственного назначения и инженерной инфраструктуры: приказ Министерства регионального развития Российской Федерации № 481 от 04.10.2011.

4ГСН 81-05-01-2001. Сборник сметных норм затрат на строительство временных зданий и сооружений. Введ. постановлением Госстроя России № 45 от 15.05.2001. М., 2001. 8 с.

ВЕСТНИК ИРКУТСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 2020;24(3):672-683

Таблица 1

Калькуляция себестоимости 1 т готовой продукции при переработке пыли электросталеплавильного производства

Table 1

Costing of 1 ton of finished products when electric steelmaking dust processing

№ п/п Показатели Ед. изм. Кол-во на ед. Цена, руб/ед. Сумма, руб.

Объем производства (гранулированный чугун + ZnO продукт) т/год - - 37699

1 Сырье и материалы: - - 8657,9

1.1 Окалина т 1,168 2500,0 2920,0

1.2 Пыль ЭСПП т 0,397 350,0 139,0

1.3 Уголь марки ДОМ т 0,477 877,1 418,4

1.4 Уголь марки ТОМ т 0,302 4237,3 1279,7

1.5 Песок формовочный т 0,168 2176,0 365,6

1.6 Известь т 0,225 4203,0 945,7

1.7 Природный газ тыс.м3 0,136 3700,2 503,2

1.8 Транспортные расходы руб/т 2086 1,0 2086,4

2 Энергоресурсы покупные: - - - 790,8

2.1 Электроэнергия тыс. кВтч 266,800 3,0 789,7

2.2 Вода м3 0,235 4,8 1,1

3 Трудовые ресурсы: - - - 829,5

3.1 Заработная плата - - - 637,1

3.2 Начисления на заработную плату (ЕСН* и страхование от несчастных случаев) - - - 192,4

4 Амортизационные отчисления - - - 1283,0

5 Прочие общепроизводственные расходы - - - 414,7

Себестоимость - - - 11975,9

*Примечание. ЕСН - единый социальный налог.

На конец 2019 г. цена на передельный чугун составила 340 долл/т [24]. При курсе доллара 63,72 руб. за 1 долл цена 1 т передельного чугуна составила 21664,8 руб. (без НДС).

Получаемый цинкоксидный продукт с содержанием основного компонента не менее 86% (в пересчете на чистый цинк в получаемом продукте цинка содержится не менее 69%) является полуфабрикатом, который можно направить для дальнейшей переработки с получением металлического (рафинированного) металла [18] или для получения оксида цинка с более высоким процентным содержанием основного соединения.

Цена на цинксодержащее сырье, в соответствии с принятой в мире практикой, формируется на основе котировальных цен на цинк на Лондонской бирже металлов (ЛБМ) с учетом содержания цинка в цинксодержащем сырье. Цена, устанавливаемая на ЛМБ, выступает в качестве исходной цены для цинксодержащего сырья. Вместе с тем цена, как правило, составляет 85% от содержащегося металла в сырье [25]. Это связано с тем, что предприятия, производящие цинк при закупках цинксо-держащего сырья, учитывают стоимость переработки. Динамика цен на цинк представлена на рис. 4.

Цена цинка на Лондонской бирже металлов составляет 2255,0 долл/т [26].

ВЕСТНИК ИРКУТСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 2020;24(3):672-683

Рис. 3. Динамика цен на передельный чугун [24] Fig. 3. Dynamics of pig iron prices [24]

Рис. 4. Динамика цен на цинк [26] Fig. 4. Dynamics of zinc prices [26]

ВЕСТНИК ИРКУТСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 2020;24(3):672-683

Таблица 2

Основные технико-экономические показатели проекта завода по переработке пыли электросталеплавильного производства

Table 2

Main technical and economic indicators of the factory project _for electric furnace steelmaking dust processing_

Наименование показателя Ед. измер. Значение

Капиталовложения с учетом НДС млн руб. 497,149

Ежегодный доход от реализации продукции с НДС всего, в том числе: млн руб. 1094,55

- гранулированный чугун млн руб. 720,66

- цинксодержащий продукт млн руб. 373,89

Себестоимость реализуемой продукции млн руб. 451,48

Средневзвешенная цена реализуемой продукции с НДС:

- гранулированный чугун руб/т 21664,8

- цинкоксидный продукт долл/т 1322,99

Валовая прибыль млн руб. 723,684

Чистая операционная прибыль после вычета налогов млн руб. 535,592

Инвестиционный период мес. 18

Ставка дисконтирования % 11,32

Срок окупаемости ^ инвестиционным периодом, составляющим 18 мес.) мес. 34

Дисконтированный срок окупаемости ^ инвестиционным периодом, составляющим 18 мес.) мес. 35

Чистый приведенный доход млн руб. 1903,024

Индекс доходности инвестиции 6,1

Внутренняя норма рентабельности % 169

Примечание: период расчета интегральных показателей - 120 мес.

При курсе доллара 63,72 руб. за 1 долл цена 1 т цинкоксидного продукта составит 84301,5 руб.

Годовой доход от реализации товарных продуктов рассчитывается как произведение цены за единицу продукции и объема продукции, произведенного за год:

33264 • 21664,8 = 720,66 млн руб/год - доход от реализации гранулированного чугуна;

4435,2 • 84 301,5 = 373,89 млн руб/год - доход от реализации цинкоксид-ного продукта.

Чистая операционная прибыль по-

сле вычета налогов в результате расчетов составила 535,59 млн руб/год (табл. 2).

4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Для расчета технико-экономических показателей было принято строительство завода с годовым объемом переработки пыли ЭСПП 15 тыс. т. К установке принята 1 кольцевая печь с вращающимся подом со средним диаметром 12 м. В результате переработки техногенного сырья по предлагаемой технологии будет получено, согласно расчетам, 33264 т/год гранулированного

ВЕСТНИК ИРКУТСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 2020;24(3):672-683

чугуна и 4435 т/год цинкоксидного продукта.

Проведенные технико-

экономические расчеты показали, что в результате реализации проекта по строительству завода по пирометаллургической переработке пылей ЭСПП в кольцевой печи срок окупаемости с учетом инвестиционного периода составит 34 мес., внутрен-

няя норма прибыльности - 169%, а чистый приведенный доход за расчетный период -1903,02 млн руб. Данные технико-экономические показатели указывают на высокую экономическую эффективность переработки пыли ЭСПП по предлагаемой технологии.

Библиографический список

1. Буданов И.А. Экономические условия перспективного развития металлургии в России // Проблемы прогнозирования. 2011. № 5. С. 48-64.

2. Сизяков В.М., Власов А.А., Бажин В.Ю. Стратегические задачи металлургического комплекса России // Цветные металлы. 2016. № 1. С. 32-38. https://doi.org/10.17580/tsm.2016.01.05

3. Бигеев А.М., Бигеев В.А. Металлургия стали. Теория и технология плавки стали: монография. Изд. 3 -е, перераб. и доп. Магнитогорск: Изд-во МГТУ им. Г.И. Носова, 2000. 544 с.

4. Леонтьев Л.И., Дюбанов В.Г. Техногенные отходы черной и цветной металлургии и проблемы окружающей среды // Экология и промышленность России. 2011. № 4. С. 32-35.

5. Лисин В.С., Юсфин Ю.С. Ресурсо-экологические проблемы XXI века в металлургии: монография. М.: Высш. школа, 1998. 446 с.

6. Popielska-Ostrowska P., Siwka J., Sorek A. Dust arising during steelmaking processes // Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering. 2012. Vol. 55. No. 2. P. 772-776.

7. Alencastro de Araujo J., Schalch V. Recycling of electric arc furnace (EAF) dust for use in steel making process // Journal of Materials Research and Technology. 2014. Vol. 3. Issue 3. P. 274-279. https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2014.06.003

8. Simonyan L.M., Alpatova A.A., Demidova N.V. The EAF dust chemical and phase composition research techniques // Journal of Materials Research and Technology. 2019. Vol. 8. Issue 2. P. 1601-1607. https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2018.11.005

9. Kukurugya F., Havlik T., Kekki A., Forsen O. Chemical and structural characterization of different steelmaking dusts from stainless steel production // Kammel's Quo Vadis Hydrometallurgy. 2012. Vol. 6. P. 93-101.

10. Da Silva Machado J.G.M., Brehm F.A., Mendes Moraes C.A., Dos Santos C.A., Faria Vilela A.C. Characterization study of electric arc furnace dust phases // Materials Research. 2016. Vol. 9. No. 1. P. 41-45. https://doi.org/10.1590/S1516-14392006000100009

11. Omran M., Fabritius T. Effect of steelmaking dust characteristics on suitable recycling process determining: Ferrochrome converter (CRC) and electric arc furnace (EAF) dusts // Powder Technology. 2017. Vol. 308. P. 47-60.

ISSN 1814-3520

https://doi.org/10.1016/j.powtec.2016.11.049

12. Song Hai-yan, Niu Jian-gang, Cui Bao-xia. Comprehensive evaluation of solid waste utilization benefit in Iron and Steel industry // Iron and Steel. 2017. Vol. 52. No. 2. P. 85-90. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20160180

13. Suetens T., Guo Muxing, Van Acker Karel, Blanpain

B. Formation of the ZnFe2O4 phase in an electric arc furnace off-gas treatment system // Journal of Hazardous Materials. 2015. Vol. 287. P. 180-187. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2015.01.050

14. Патрушов А.Е., Немчинова Н.В., Черных В.Е., Тютрин А.А. Современные методы переработки техногенного сырья электросталеплавильного производства // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2018. Т. 22. № 4. С. 183-190. https://doi.org/10.21285/1814 -3520-2018-4183-190

15. Патрушов А.Е., Немчинова Н.В., Тютрин А.А., Чувашов Д.Н. Исследование методами математического моделирования процесса восстановления железа и цинка из пылей электросталеплавильного производства // Переработка природного и техногенного сырья: сб. науч. трудов. Иркутск: Изд-во ИРНИТУ. 2018.

C. 114-116.

16. Пат. № 2626371, Российская Федерация, С22В 7/02, С21В 11/06, С22В 19/38. Способ переработки отходов металлургического производства / С.Ю. Одегов, И.Б. Федосов, А.П. Баранов, В.Е. Черных, А.Е. Патрушов; заявитель и патентообладатель ООО «Урал-рециклинг». Заявл. 05.09.2016; опубл. 26.07.2017. Бюл. № 21.

17. Nemchinova N.V., Chernykh V.E., Tyutrin A.A., Patrushov A.E. Extraction of Zinc and Iron from Electrosmelting Dust // Steel in Translation. 2016. Vol. 46. No. 5. Р. 368-372. https://doi.org/10.3103/S0967091216050090

18. Подковыркин Е.Г., Жуков Ю.С., Коршунова Н.Г., Баков А.В., Витков О.А. Опыт эксплуатации промышленных установок огневого обезвреживания железосодержащих техногенных материалов // Сталь. 2010. № 3. С. 115-117.

19. Булаев В.А., Коверкина Е.В., Кочетов О.С. Параметры скруббера Вентури для очистки газов от пыли и химических вредностей // Наука, образование и инновации: сб. научн. трудов Междунар. науч.-

681

техн. конф. (г. Волгоград, 5 марта 2017 г.). Волгоград, 2017. T. 3. С. 28-30.

20. Журавлев В.В., Кобелев В.А. Анализ существующих технологий переработки сталеплавильной цинксодержащей пыли и направления дальнейших исследований // Черная металлургия. 2012. № 10. С. 80-83.

21. Ковалев В.В., Уланов В.А. Курс финансовых вычислений. Изд. 4-е, доп. М.: Изд-во «Проспект», 2015. 560 с.

22. Беннинга Ш. Основы финансов с примерами в Excel / пер. с англ. М.: Изд. д. «Вильямс», 2007. 592 с. [Электронный ресурс]. URL: https://b-ok.cc/book/2704930/7ce6b1 (17.04.2019).

23. Стеблов А.Б. Эффективность работы электроду-

говой плавильной печи от качества шихты // Литье и металлургия. 2016. № 3. С. 58-62.

24. Металлургический бюллетень // Metaltorg.ru [Электронный ресурс]. URL: https://www.metaltorg.ru/metal_catalog/metallurgichesk oye_syrye_i_polufabrikaty/chugun/chugun_peredelnyi (07.03.2020).

25. Аналитический отчет о состоянии конкуренции на рынке цинкового концентрата // Федеральная антимонопольная служба, управление контроля промышленности [Электронный ресурс]. URL: https://fas.gov.ru/documents/685773 (07.03.2020).

26. Котировки на цинк лондонской биржи металлов // Oelec.ru [Электронный ресурс]. URL: https://www.elec.ru/lme/zinc/ (07.03.2020).

References

1. Budanov IA. Economic Conditions of the Prospective Development of Metallurgy in Russia. Problems of Forecasting. 2011;5:48-64.

2. Sizyakov VM, Vlasov AA, Bazhin VYu. Strategy Tasks of the Russian Metallurgical Complex. Tsvetnye Metally. 2016;1:32-38. (In Russ.) https://doi.org/10.17580/tsm.2016.01.05

3. Bigeev AM, Bigeev VA. Metallurgy of Steel. Theory and Technology of Melting Steel: Monograph. Magnitogorsk, Magnitogorsk State Technical University of GI Nosov; 2000, 554 P.

4. Leontyev LI, Dyubanov VG. Technogenic Waste Products of Ferrous and Nonferrous Metallurgy, and Environmental Issues. Ekologia i promyshlennost Rossii = Ecology and Industry of Russia. 2011;4:32-35.

5. Lisin VS, Yusfin YS. Resource and Environmental Problems of the XXI Century in Metallurgy: Monograph. Moscow: Vysshaya shkola; 1998, 446 p.

6. Popielska-Ostrowska P, Siwka J, Sorek A. Dust Arising during Steelmaking Processes. Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering. 2012;55(2):772-776.

7. Alencastro de Araujo J, Schalch V. Recycling of Electric Arc Furnace (EAF) Dust for Use in Steel Making Process. Journal of Materials Research and Technology. 2014;3(3):274-279. https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2014.06.003

8. Simonyan LM, Alpatova AA, Demidova NV. The EAF Dust Chemical and Phase Composition Research Techniques. Journal of Materials Research and Technology. 2019;8(2):1601-1607. https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2018.11.005

9. Kukurugya F, Havlik T, Kekki A, Forsen O. Chemical and Structural Characterization of Different Steelmaking Dusts from Stainless Steel Production. Kammel's Quo Vadis Hydrometallurgy. 2012;6:93-101.

10. Da Silva Machado JGM, Brehm FA, Mendes Moraes CA, Dos Santos CA, Faria Vilela AC. Characterization Study of Electric Arc Furnace Dust Phases. Materials Research. 2016;9(1):41-45. https://doi.org/10.1590/S1516-14392006000100009

11. Omran M, Fabritius T. Effect of Steelmaking Dust Characteristics on Suitable Recycling Process Determining: Ferrochrome Converter (CRC) and Electric Arc Furnace (EAF) Dusts. Powder Technology. 2017;308:47-60.

https://doi.org/10.1016/j.powtec.2016.11.049

12. Song Hai-yan, Niu Jian-gang, Cui Bao-xia. Comprehensive Evaluation of Solid Waste Utilization Benefit in Iron and Steel Industry. Iron and Steel. 2017;52(2):85-90.

https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20160180

13. Suetens T, Guo Muxing, Van Acker Karel, Blanpain B. Formation of the ZnFe2O4 Phase in an Electric Arc Furnace Off-Gas Treatment System. Journal of Hazardous Materials. 2015; 287:180-187. https://doi.org/10.1016/jJhazmat.2015.01.050

14. Patrushov AE, Nemchinova NV, Chernykh VE, Tyutrin AA. Modern Processing Methods of Technogen-ic Raw Materials of Electric Furnace Steelmaking. Vestnik Irkutskogo gosudarstvennogo tehnicheskogo universiteta = Proceedings of Irkutsk State Technical University. 2018;22(4): 183-190. https://doi.org/10.21285/1814-3520-2018-4-183-190

15. Patrushov AE, Nemchinova NV, Tyutrin AA, Chu-vashov DN. Research of Iron and Zinc Reduction from Electric Steel Production Dust by Mathematical Modeling. Pererabotka prirodnogo i tekhnogennogo syr'ya: sbornik nauchnyh trudov = Processing of Natural and Technogenic Raw Materials: Collected Scientific Articles. Irkutsk: Irkutsk National Research Technical University; 2018, p. 114-116.

16. Odegov SY, Fedosov IB, Baranov AP, Chernykh VE, Patrushov AE. Processing Method of Metallurgical Production Waste. Patent RF, no. 2626371; 2017.

17. Nemchinova NV, Chernykh VE, Tyutrin AA, Patrushov AE. Extraction of Zinc and Iron from Elec-trosmelting Dust. Steel in Translation. 2016;46(5):368-372. https://doi.org/10.3103/S0967091216050090

18. Podkovyrkin EG, Zhukov YS, Korshunova NG, Ba-kov AV, Vitkov OA. Operational Experience of Industrial

ВЕСТНИК ИРКУТСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 2020;24(3):672-683

Installations for Fire Neutralization of Iron-Containing Technogenic Materials. Stal'. 2010;3:115-117.

19. Bulaev VA, Koverkina EV, Kochetov OS. Venturi Scrubber Parameters for Cleaning Gases from Dust and Chemical Hazards. In: Nauka, obrazovanie i inno-vacii: trudy Mezhdunarodnoj nauchno-tekhnicheskoj konferencii = Science, Education and Innovation: Collected Articles of the International Scientific and Technical Conference. 5 March 2017, Volgograd. Volgograd; 2017;3:28-30.

20. Zhuravlev VV., Kobelev VA. Analysis of Existing Technologies of Steel-Smelting Zinc-Containing Dust Processing and Directions of Further Research. Cher-naya Metallurgiya = Ferrous Metallurgy. Bulletin of Scientific, Technical and Economical Information. 2012;10:80-83.

21. Kovalev VV, Ulanov VA. The Course of Financial Computing. 4th ed. Moscow: Prospect; 2015, 560 p.

Критерии авторства

Патрушов А.Е. получил и оформил научные результаты и несет ответственность за плагиат.

Конфликт интересов

Автор заявляет об отсутствии конфликта интересов.

Автор прочитал и одобрил окончательный вариант рукописи.

СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРЕ

Патрушов Алексей Евгеньевич,

аспирант,

Иркутский национальный исследовательский технический университет, 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83, Россия; Н e-mail: alex.m.u@mail.ru

22. Benninga S. Principles of Finance with Excel. 2nd edition. Moscow: Williams; 2007, 592 p. Available from: https://b-ok.cc/book/2704930/7ce6b1 [Accessed 17th April 2019].

23. Steblov AB. Overall Performance of the Electric Arc Melting Furnace Depending on Quality of Furnace Charge. Lit'e i metallurgiya = Foundry Production and Metallurgy. 2016;3:58-62.

24. Metallurgical Bulletin. Metaltorg.ru. Available from: https://www.metaltorg.ru/metal_catalog/metallurgichesk oye_syrye_i_polufabrikaty/chugun/chugun_peredelnyi [Accessed 7th March 2020].

25. Analytical Report on the State of Competition in the Zinc Concentrate Market. Federal Antimonopoly Service: Department of Industrial Control. Available from: https://fas.gov.ru/documents/685773 [Accessed 7th March 2020].

26. Zinc Quotations of London Metal Exchange// Oe-lec.ru Available from: https://www.elec.ru/lme/zinc/ [Accessed 7th March 2020].

Authorship criteria

Patrushov A.E. has obtained and formalized the scientific results and bears the responsibility for plagiarism.

Conflict of interests

The author declares that there is no conflict of interests regarding the publication of this article.

The final manuscript has been read and approved by the author.

INFORMATION ABOUT THE AUTHOR

Aleksey E. Patrushov,

Postgraduate Student,

Irkutsk National Research Technical University, 83, Lermontov St., Irkutsk 664074, Russia; H e-mail: alex.m.u@mail.ru

ВЕСТНИК ИРКУТСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 2020;24(3):672-683