Stal pod ciśnieniem

Pobierz za darmo program PIT 2016

Środowisko i zrównoważony rozwój to niewzruszone filary unijnej polityki, o czym może świadczyć liczba dotyczących tej kwestii aktów prawnych. Według niemieckiego stowarzyszenia producentów stali WV-Stahl, w Unii istnieje ich ponad dwa tysiące i co roku około 140 jest tworzonych lub zmienianych.

Z industrialnego punktu widzenia do najważniejszych należy dyrektywa o emisjach przemysłowych (IED, czyli Industrial Emissions Directive), która w Polsce weszła w życie jesienią 2014 roku, dając hutom cztery lata na dostosowanie ich instalacji do wymogów tzw. najlepszych dostępnych technik (BAT). Spełnienie wymogów tej dyrektywy wymusza duże, choć nie zawsze konieczne z punktu widzenia biznesu nakłady.

Zakres podejmowanych działań jest szeroki i wymaga modernizacji wielu obszarów, bo 48 proc. emisji związanych z produkcją stali to emisje niezorganizowane. Czyli te, które - upraszczając - dostają się do atmosfery nie przez kominy czy inne instalacje służące tylko do odprowadzania zanieczyszczeń. W przypadku wielkich pieców i stalowni niezorganizowane emisje pyłów to nawet dwie trzecie ogółu!

Największym emitentem pyłów jest spiekalnia. Według badań prowadzonych w Niemczech w 2008 roku spiekalnie były źródłem emisji ponad 4 tys. ton pyłów rocznie. To około pięciokrotnie więcej niż emisja wielkich pieców, czterokrotnie więcej niż emisja pieców elektrycznych i dwukrotnie więcej niż emisja konwertorów tlenowych.

Liderem inwestycji środowiskowych w polskim hutnictwie stali jest ArcelorMittal Poland, który ma około 70 proc. krajowego potencjału, a do tego prowadzi produkcję stali w procesie wielkopiecowym. Ma więc spiekalnie, wielkie piece i konwertory tlenowe.

ArcelorMittal Poland w modernizację taśmy spiekalniczej huty w Dąbrowie Górniczej zainwestuje ponad 160 mln złotych. Taśmy spiekalnicze to urządzenia, na których powstaje wsad dla wielkich pieców - spiekane są rudy żelaza wraz z dodatkami. Rozpoczęte w połowie ubiegłego roku prace obejmują budowę dwóch filtrów hybrydowych, silosu pyłu ze stacją załadowczą na cysterny samochodowe, silosów wapna i węgla aktywnego, modernizację wirników ssaw aglomeracyjnych oraz budowę nowego systemu ciągłego monitoringu spalin. Dodatkowo za ponad 12 mln zł zakupione i wymienione zostały wózki spiekalnicze. Część prac została już wykonana. Rozpoczęcie budowy filtrów hybrydowych przewidziano na wiosnę.

- Poprawa efektywności odpylania taśmy spiekalniczej jest istotną kwestią ze względu na konieczność spełnienia tych wymagań i osiągnięcia znacznej redukcji obecnego poziomu emisji pyłu. Dodatkowym efektem ekologicznym projektu będzie obniżenie emisji m.in. żelaza, cynku i ołowiu zawartych w pyle. Nowe urządzenia będą też cichsze, a więc zmniejszy się poziom hałasu - mówi Jacek Woliński, dyrektor biura energetyki i ochrony środowiska w ArcelorMittal Poland. Last but not least - modernizacja taśmy spiekalniczej poprawia też jej wydajność.

Kolejne z dużych źródeł emisji - konwertor tlenowy - także przechodzi modernizację. Dokładniej mówiąc, nie tyle sam konwertor, co cała stalownia, czyli zakład, gdzie w konwertorach tlenowych z surówki żelaza i złomu powstaje płynna stal.

Dotychczas w zakładzie w Dąbrowie Górniczej funkcjonował jeden system odpylania, którym objęte były wszystkie instalacje. Projekt zmian przewiduje dwa systemy odpylania: wybudowanie nowej odpylni dla samych konwertorów, a także modernizację istniejącego układu, który obejmie pozostałe urządzenia. Takie rozwiązanie ma trzykrotnie zwiększyć przepływ gazów procesowych wyłapywanych przez urządzenia odpylające. Dodatkowo ArcelorMittal Poland dąży do wyeliminowania niezorganizowanej emisji pyłowej znad hali stalowni, więc uszczelni wszystkie emitory w procesie konwertorowym i zamontuje okapy poddachowe.

To trudne i wymagające prace. Sama operacja demontażu dotychczasowego, 800-tonowego urządzenia wymagała użycia dwóch suwnic o udźwigu 500 ton każda. Stary konwertor skończy żywot w nowym. W specjalnie przygotowanym miejscu w hali stalowni zostanie pocięty, a następnie przetopiony.

Koszt projektu przekroczy 100 mln zł; jego finał przewidziano na drugą połowę 2018 roku. Obecne prace dotyczą konwertora nr 1. Konwertor nr 2 został wymieniony w roku 2014.

- Modernizacja systemu odpylania dąbrowskiej stalowni pozwoli nam nie tylko dotrzymać limitów wynikających z przepisów unijnych, ale i spełnić oczekiwania mieszkańców Dąbrowy Górniczej w zakresie zmniejszania naszego oddziaływania na środowisko - powiedział Geert Verbeeck, dyrektor generalny i wiceprezes zarządu ArcelorMittal Poland.

W Krakowie ArcelorMittal wymienił wielki piec - całe jego wnętrze zburzono i zbudowano od nowa, a osprzęt wymieniono na nowocześniejszy. W ramach remontu przeprowadzono m.in. modernizację systemu odpylania i wymianę nagrzewnic. Zbudowano także nowy, zamknięty układ chłodzenia pieca.

Modernizacja dwóch elektrofiltrów (hali namiarowni i hali lejniczej) pozwoliła spełnić wymogi BAT (najlepszych dostępnych technik) dla emisji do powietrza wynikające z dyrektywy IED już w lipcu ubiegłego roku, a więc na dwa lata przed wymaganym prawem terminem. Z kolei wymiana i remont nagrzewnic pozwoli podnieść temperaturę gorącego dmuchu o ok. 100 st. Celsjusza, a tym samym ograniczyć zużycie koksu. To także mniejsza emisja zanieczyszczeń do atmosfery.

W ciągu najbliższych trzech lat modernizacji, w dużej mierze wymuszonej dyrektywą IED, poddane będą także elektrociepłownie Tameh Polska (spółki joint venture ArcelorMittal i Tauronu), działające w Dąbrowie Górniczej i Krakowie. W Dąbrowie Górniczej za 215 mln złotych wybudowanych zostanie pięć kotłów oraz instalacje odsiarczania (IOS) i odazotowania (SCR) spalin. Instalacja w dąbrowskiej ZW Nowa będzie oczyszczała 1 600 000 Nm3 spalin na godzinę i będzie jedną z największych instalacji półsuchego odsiarczania spalin w Europie. Pozwoli to sprostać coraz bardziej wymagającym regulacjom dotyczącym emisji tlenków azotu (NOx). Do podgrzewania spalin dolotowych do instalacji SCR zostaną wykorzystane gazy wielkopiecowe pochodzące z dąbrowskiego oddziału ArcelorMittal Poland.

- Oczekujemy, że po uruchomieniu instalacje IOS i SCR zagwarantują utrzymanie poziomu SO2, pyłów i NOx w spalinach odpowiednio poniżej 180, 10 oraz 190 mg/Nm3. To pozwoli na całkowitą zgodność z unijną dyrektywą dotyczącą emisji przemysłowych IED, co umożliwiłoby nam dalsze wykorzystanie wszystkich kotłów parowych w ZW Nowa po roku 2017 - powiedziała Kristina Červenková, prezes zarządu Tameh Holding.

Kosztem 310 mln zł Tameh modernizuje elektrociepłownię w Krakowie. Zakres prac obejmuje budowę dwóch kotłów gazowych oraz przystosowanie istniejącego kotła węglowego nr 8 do spalania paliw gazowych, tj. gazu wielkopiecowego, koksowniczego oraz ziemnego. Powstanie też nowy turbogenerator o mocy znamionowej 55 MWe (megawatów elektrycznych) i instalacja doprowadzenia gazu ziemnego oraz podłączeń gazu koksowniczego i wielkopiecowego, a układ wody chłodzącej zostanie zmodernizowany.

W rezultacie redukcja emisji pyłu sięgnie 90 proc., tlenków azotu wyniesie 83 proc. Osiemdziesięcioprocentowy będzie spadek emisji dwutlenku siarki, tlenku węgla 40-procentowy, a dwutlenku węgla 20-procentowy.

Inwestycje Tamehu związane z dyrektywą IED mają sięgnąć w sumie 1 miliarda złotych. Modernizacje prowadzi jednak nie tylko ArcelorMittal. Wszystkie spółki hutnicze muszą inwestować w środowisko.

CMC zainwestowało w hutę w Zawierciu 1,7 mld złotych.

- W ciągu 12 lat praktycznie odbudowaliśmy całą hutę. Zamiast dwóch pieców elektrycznych mamy teraz jeden, który według parametrów operacyjnych jest w dziesiątce najlepszych na świecie. Zbudowaliśmy dwie walcownie i nową linię ciągłego odlewania stali - wylicza Jerzy Kozicz, prezes CMC Poland. Modernizacje oznaczały ewolucję jakości, ale znacznie poprawiły także efektywność huty i - rzecz jasna - zmniejszyły stopień oddziaływania instalacji na środowisko.

Grupa Kapitałowa Alchemia na inwestycje we wszystkich swoich zakładach wydała ponad 90 mln zł w okresie od 2011 do 2015 roku. Wśród przeprowadzonych inwestycji jest piec elektryczny do wytopu stali na wydziale P-5 wraz z instalacją odpylania, postawiony w jednostce Alchemia Oddział Rurowni i Stalowni.

- W inwestycjach kładziemy nacisk na jakość oraz na spełnienie wszelkich wymogów w zakresie ochrony środowiska, takich jak normy emisji CO2, emisji pyłów itd. Posiadamy wszystkie niezbędne certyfikaty unijne w tym zakresie. Poza tym zrealizowane inwestycje pozwoliły na poprawę efektywności i obniżenie kosztów produkcji - mówi Karina Wściubiak, prezes zarządu Alchemii.

Grupa Cognor na razie pod kątem IED nie inwestuje. Do spełnienia obecnych wymagań wystarczają modernizacje dokonane wcześniej. Przemysław Sztuczkowski, prezes Cognoru, podkreśla, że na razie trudno jest podejmować decyzje inwestycyjne, bo klimatyczne cele Unii Europejskiej nie biorą pod uwagę technologicznych realiów. Plany związane z systemem handlu emisjami ETS są tak wyśrubowane, że jeszcze nie ma technologii pozwalających je spełnić. W rezultacie nawet najbardziej zawansowane pod względem ekologicznym zakłady będą musiały dokupować na rynku zezwolenia na emisję CO2.

Dwutlenek węgla jest osobnym problemem. Projektowane przez UE koszty ETS w roku 2021 będą wynosiły 10 euro od każdej tony, a w roku 2030 już 28 euro. Geet van Poelvoorde, dyrektor zarządzający ArcelorMittal Europe - Flat Products, stwierdził, że to 900 mln euro rocznie - około połowy obecnego poziomu EBITDA ArcelorMittal Europe.

Europejskie hutnictwo na bieżąco zmniejsza bezpośrednią emisję dwutlenku węgla i pośrednią, wynikającą z ilości wykorzystywanej energii. W 1990 roku przy produkcji tony stali surowej emitowano w Europie 1,59 tony CO2, a w roku 2015 już 1,35 tony, a więc o 15,3 proc.

W wypadku wyrobów gotowych emisja spadła z 1,89 tony na 1,5 tony, czyli o 20,7 proc. Odpowiednio konsumpcja energii zmniejszyła się o 13,1 proc. w wypadku stali surowej i o 18,7 proc. dla wyrobów gotowych. W ciągu ostatniego półwiecza ilość energii zużywanej przez metalurgię spadła o 40 proc. Unijnej administracji jednak to nie wystarcza, więc przed hutami stoi perspektywa kolejnych inwestycji. Na razie trudno powiedzieć jakich, bo unijne wymagania wyprzedzają dostępną technologię.

Ciekawe zjawisko zaobserwowano podczas remontu wielkiego pieca w Krakowie. Według informacji ArcelorMittal Poland, trzymiesięczny postój całej części surowcowej krakowskiego oddziału (w ślad za wielkim piecem z końcem kwietnia zatrzymana została również stalownia konwertorowa i linia ciągłego odlewania stali) nie znalazł odzwierciedlenia w wynikach pomiarów pyłu zawieszonego (PM10) na stacjach monitoringowych WIOŚ.

- Mimo że w tym czasie nie miały miejsca żadne emisje pyłowe ani z wielkiego pieca, ani ze stalowni, wartości odnotowane na tych stacjach są porównywalne z wartościami z tego samego okresu w roku 2015 i 2014, kiedy huta pracowała w pełnym cyklu produkcyjnym - wyjaśnia Jolanta Zawitkowska, specjalista ochrony środowiska i ekoambasador ArcelorMittal Poland.

Warto przy tym pamiętać, że było to lato, a więc okres, w którym nie można mówić o wpływie niskiej emisji, która od lat jest uważana za znacznie większy problem Krakowa, niż emisje przemysłowe.

Nie można oczywiście powiedzieć, że przemysł nie ma wpływu na emisje szkodliwych substancji i stan środowiska, ale czy przypadkiem jego rola nie jest przez unijną administrację wyolbrzymiana?

W środowisku hutniczym nierzadkie są opinie, że gdyby równie nierealistyczne wymagania postawiono gospodarstwom domowym, od razu podniosłoby się larum o "nękaniu wyborców". Europejski przemysł, a z nim hutnictwo, stał się chłopcem do bicia unijnej polityki środowiskowej, bo jego koszty na kondycję wyborców wpływają pośrednio, a więc są mniej zauważane w domowych portfelach.

Tak czy inaczej, przy całym wysiłku inwestycyjnym branży, przyszłość hutnictwa w Europie pozostaje kwestią polityki i to wielu aspektach - od walki ze zmianami klimatu, poprzez deklarowaną i faktyczną reidustrializację, po ochronę przed dumpingiem w imporcie wyrobów.

Piotr Myszor

Więcej informacji w portalu "Wirtualny Nowy Przemysł"