Przysz³oœć ISP

JAK
PRZYSZŁO
MAJ HUTY ISP W 21-SZYM WIEKU?
William H. Hunter MA MIMMM CEng.
Brook Hunt – Mining & Metal Industry Consultants
Woburn House, 45 High Street
Addlestone, Surrey KT15 1TU, England
Tel. +44 (0) 932 878000; Fax +44 (0) 1932 878001; e-mail:
[email protected]
1.
WPROWADZENIE
Po pierwsze winien jestem przeprosiny poniewa moja zeszłoroczna
prezentacja dotycz ca strategii dla przemysłu borykaj cego si z problemami
o charakterze strukturalnym (sektor hut cynku) nie była pełna! Jednak e
dzi kuj za ponowne zaproszenie mnie do powiedzenia nieco wi cej o silnie
dotkni tych sytuacj hutach ISP.
Mo emy zacz
cynku.
-
od rewizji zeszłorocznych wniosków dotycz cych sektora hut
W trakcie ostatniego cyklu rynkowego (trwaj cego od jednego okresu
niskich cen do kolejnego takiego okresu) pomi dzy latami 1993 – 2002
dochodowo hut cynku była powodem do rozczarowa , i rzeczywi cie
cykl zako czył si bardzo nisk dochodowo ci . Dane Brook Hunt
pokazuj , e mniej ni 50 % wiatowej produkcji zostało uzyskane z
zyskiem (po amortyzacji, jednak e przed kosztami finansowymi i
podatkami). W wykresie przedstawionym poni ej dane za rok 2005 s
prowizoryczne.
rednie Mar e Gotówkowe Oraz Operacyjne Hut Cynku W Uj ciu Globalnym –
1993 – 2005
USD
/ ton
cynku
Cykl Cenowy Cynku 1993 - 2002
Prawa autorskie: Brook Hunt 2006
1
-
Wpływ cyklu cynku 1993 – 2002 na sektor hutnictwa cynku był
szczególnie ostry, poniewa rynek cynku metalicznego – ze wzgl du na
wysokie zapasy metalu – znalazł si w całkowitej nierównowadze z
rynkiem koncentratów cynku (premii przerobowych) – zbyt mało
koncentratów aby zaspokoi popyt nadmiernych mocy przerobowych
hut (poszczególne lata wskazane na poni szym wykresie maj
charakter jedynie informacyjny).
CYKL CYNKU
PREMIA
PRZEROBOWA
ZAMKNI CIA
KOPAL
HUTY ODZYSKUJ PEŁN
PRODUKCJ
CENA
OGRANICZENIA PRODUKCJI
LUB ZAMKNI CIA HUT
-
PONOWNE OTWIERANIE
KOPAL
Szereg hut cynku zamkni to, co było odzwierciedleniem ich
konkurencyjno ci. Sze
spo ród zamkni tych hut to huty ISP –
Avonmouth (Wielka Brytania), Cockle Creek (Australia), Duisburg
(Niemcy), Noyelles-Godault (Francja), Porto Vesme (Włochy) oraz
Veles (Była Jugosłowia ska Republika Macedonii). Sze na trzyna cie
hut pracuj cych w tym procesie to wi cej, ni mo na si było
spodziewa . Dlaczego tak si stało?
2
2.
PRZYCZYNY UTRATY KONKURENCYJNO CI PRZEZ HUTY ISP
Ró nice pomi dzy Kosztami Hut ISP a Elektrolitycznych – 1989 – 2005
USD / t
CYNK –
KOSZTY
ISP minus
ELEKTRO
LIZA
KOSZTY WSADU NETTO
KOSZTY GOTÓWKOWE PRZEROBU
GOTÓWKOWE KOSZTY
OPERACYJNE
Prawa autorskie: Brook Hunt 2006
Je eli przeanalizujemy rednie ró nice w uj ciu globalnym pomi dzy kosztami
operacyjnymi (koszty gotówkowe wyprodukowania metalu na bramie huty, po odj ciu
przychodów z produktów ubocznych) w rozbiciu na procesy, powy szy wykres
pokazuje, e proces ISP w latach 1989 – 1990 miał ni sze koszty rednie (ujemna
ró nica kosztów) ni procesy elektrolityczne. Od tego czasu koszty rednie były
wy sze. Poprzez rozbicie ró nic na ich dwa podstawowe składniki, koszty wsadu
netto oraz gotówkowe koszty przerobu mo emy zauwa y , e huty ISP zawsze miały
ni sze koszty wsadu netto (ujemna ró nica kosztów), które zestawiane s z
wy szymi od zawsze gotówkowymi kosztami przerobu (dodatnia ró nica kosztów).
Wykres pokazuje, e negatywny efekt kosztów przerobu zwi kszył si w przybli eniu
o 45 USD / ton cynku w okresie od roku 1989 do 2005, za przewaga wynikaj ca z
kosztów netto zmniejszyła si w przybli eniu o 140 USD / ton cynku.
Efekt negatywny netto w odniesieniu do hut ISP w porównaniu z hutami
elektrolitycznymi wynosił rednio od roku 2001 100 USD / ton , i maksymalnie 152
USD / ton w roku 2002. W roku 2003, to jest w czasie, gdy ekonomika sektora
hutnictwa cynku osi gn ła najgorszy poziom, nieuniknione było ju zamykanie hut
ISP. Zakłady, które zamkni to, odnotowywały wyniki gorsze od redniej.
Niekorzystna wzgl dna zmiana w jednostkowych kosztach przerobu hut ISP w
porównaniu do hut elektrolitycznych wynikała z mniejszego powodzenia hut ISP ni w
przypadku hut elektrolitycznych w osi ganiu korzy ci skali, i ostatnio równie ze
stosunkowo wy szego zwi kszenia kosztów energii.
3
W odniesieniu do wzgl dnej zmiany kosztów wsadu netto, jednym z czynników
działaj cych na niekorzy
hut ISP była spadaj ca dost pno
koncentratów
kolektywnych cynkowo – ołowiowych, tradycyjnego ródła surowców dla hut ISP.
Kolejnym czynnikiem jest tutaj rosn ce zu ycie bogatych tlenków Waelza w hutach
elektrolitycznych, które pierwotnie niemal e wył cznie stanowiły materiał wsadowy
dla ISP.
Dokładniejsze przestudiowanie kosztów wsadu netto ujawnia jednak, e wydaje si ,
i pomi dzy ró nic kosztów wsadu netto a cen cynku istnieje ujemna korelacja!
Poni szy wykres punktowy (punkty oznaczaj ce dane od roku 2000 przedstawione w
pogrubieniu i kursyw ) wykazuje pewn lini trendu. Dlaczego tak jest?
Zwi zek pomi dzy Ró nic Kosztów Wsadu Netto a Cen Cynku
KOSZTY
WSADU
NETTO
ISP minus
ELEKTROLIZA
USD/t CYNKU
CENA LME w USD / ton
Koszty wsadu netto obejmuj wiele składników kompleksowych, a mianowicie
korzy ci z premii przerobowych, dla cynku wolnego (ilo ci) – warto cynku, który nie
został zapłacony, dla innych metali takich jak ołów, kadm, mied , srebro i złoto,
przychody z produktów ubocznych z siarki oraz z metali rzadkich takich jak ind. W
pewnym stopniu czynniki nap dowe wspominanych składników mog zmienia si w
ró nych kierunkach i wpływa w ró ny sposób na produkcj w ró nych hutach.
Niemniej jednak wydaje si , e rzeczywi cie istnieje czynnik zwi zany z cenami
wpływaj cy na działalno hut.
Aby przedstawi to bardziej szczegółowo, mo emy dokona rozbicia głównego
składnika naszych kosztów wsadu netto, przychodów z premii przerobowej. Poni ej
przedstawiony został wykres punktowy odno nie ró nic:
4
Zwi zek pomi dzy Ró nicami Korzy ci z Premii Przerobowych a Cen Cynku
PRZYCHODY Z
PREMII
PRZEROBOW
YCH
ISP minus
ELEKTROLIZA
USD/t CYNKU
CENA LME w USD / ton
Prawa autorskie: Brook Hunt 2006
Korzy ci z premii przerobowych dla hut ISP zwykle s o jedn trzeci wy sze ni ma
to miejsce w przypadku hut elektrolitycznych, co wynika z uzyskiwania korzy ci z
premii przerobowych na znacznie wi kszych ilo ciach materiałów wsadowych
wymaganych do wyprodukowania tony cynku, co wi e si ze redni ni sz
zawarto ci cynku we wsadzie. W przypadku wszystkich hut korzy ci z premii
przerobowych odzwierciedlaj warunki panuj ce na rynku cynku w chwili zawierania
kontraktu na koncentrat cynku z uwzgl dnieniem elementu ceny cynku odnosz cego
si do górnych i dolnych eskalatorów premii przerobowych (partycypacje w cenach) z
przeliczeniem w oparciu o cen metalu w chwili dostawy. Nietrudno zauwa y , e w
chwili gdy przychody z premii przerobowych spadaj dla wszystkich hut, efekty tego
dla hut ISP, wyra one w USD / ton cynku, s wi ksze ni w przypadku hut
elektrolitycznych. Huty ISP s w wyniku tego bardziej wra liwe na słaby rynek metalu
oraz mocny rynek koncentratów (oraz odnosz wi ksze korzy ci w przypadku gdy
rynek metalu jest mocny, za rynek koncentratów jest słaby) ni ich odpowiedniki w
technologii elektrolitycznej.
Wykres pokazuje równie , e rednie roczne ceny cynku w trakcie ostatniego
„dołowania” od 2001 do 2003 roku spadły do poziomów ni szych ni podczas
poprzedniego dołowania, to jest 1993 – 1995 co wyja nia równie dlaczego tym
razem wi ksza liczba hut ka dego typu została zmuszona do zamkni cia.
Niemniej jednak przydatne mo e by przyjrzenie si pokrótce bardziej szczegółowo
ka dej hucie, która została zamkni ta, dzi ki czemu ustalimy czy istniały czynniki
specjalne, które wpłyn ły na ich zamkni cia:
-
Noyelles – Godault (stycze 2003). Firma – matka, Metaleurop, uległa
osłabieniu finansowemu po roku 2000, i pomimo, i sprzedana została
huta elektrolityczna Nordenham oraz przygotowano plany dokonania
5
zasadniczych zmian w hucie, sko czyły si
została wkrótce zatrzymana.
zasoby finansowe i huta
-
Avonmouth (marzec 2003). Produkcja i wydajno
systematycznie
spadały w okresie lat dziewi dziesi tych. Chocia rozpocz to
wdra anie planu obejmuj cego znaczne wydatki kapitałowe na
udoskonalenia techniczne, straty gotówkowe stały si niemo liwe do
pokrycia i ryzyko wprowadzenia dalszych rodków stało si zbyt
wysokie.
-
Veles (czerwiec 2003). W styczniu tego roku zamkni to lokalne
kopalnie krajowe za hucie, odnotowuj cej du e straty, sko czyły si
rodki finansowe i w wyniku tego została zamkni ta przez wierzycieli.
-
Cockle Creek (wrzesie 2003). Firma – matka, Pasminco, upadła w
roku 2001, za administratorzy, przed utworzeniem firmy Zinifex,
zdecydowali o sprzeda y lub zamkni ciu wszystkich przynosz cych
straty jednostek podległych. Cockle Creek przynosiło straty, nie mogło
znale nabywcy, wi c zostało zamkni te.
-
Porto Vesme (zamkni te we wrze niu 2003, ponownie otwarte latem
2004, zamkni te w lutym 2005). Ponowne otwarcie huty w roku 2004,
korzystne ze wzgl du na odbudow cen, zbiegło si z rekordowymi
cenami koksu metalurgicznego i wyj tkowo niskimi poziomami premii
przerobowych na koncentratach, w wyniku czego działalno okazała
si niedochodowa.
-
Duisburg (sierpie 2005). Huta została sprzedana przez firm MIM w
roku 2002 Sudaminowi z dopłat 30 milionów Euro. Huta ta dokonywała
zmian technicznych celem przej cia na zwi kszony udział wsadów
wtórnych. Niemniej jednak w maju 2005 MHD Sudamin zło ył wniosek o
upadło . Pod nadzorem zewn trznym hut t zamkni to w sierpniu.
W wielu spo ród powy szych przypadków hutom w zasadzie zabrakło czasu i
pieni dzy. Wielu innych producentów cynku na wiecie ponosiło straty,
jednak e mieli oni gotówk ! W Chinach niektóre huty ograniczyły lub
wstrzymały produkcj , jednak e nie w sposób trwały. Realizacj niektórych
projektów odsuni to w czasie.
3.
POZOSTAŁE HUTY ISP
Po zamkni ciu sze ciu huty ISP w latach 2003 – 2005 w dalszym ci gu
pracuj ni ej wymienieni producenci:
EUROPA WSCHODNIA
Copsa Mica w Rumunii z produkcj około 50 tys. ton cynku na rok oraz
Miasteczko Slaskie w Polsce z produkcj około 80 tys. ton cynku na rok. Huty
te b d podlega tym samym presjom, które doprowadziły do sze ciu
6
wcze niejszych zamkni , poniewa koszty w Europie Wschodniej s obecnie
stosunkowo wysokie w porównaniu do pozostałych hut ISP.
JAPONIA
W Japonii znajduj si dwie huty ISP, Hachinohe i Harima. Koszty, dzi ki
praktykom nieustannych udoskonale
na przestrzeni wielu lat, s
konkurencyjne, szczególnie w przypadku Hachinohe.
CHINY
Istniej dwa zakłady eksploatuj ce piece ISP. Firma Bayin w prowincji Gansu
ma mały, utrzymywany w tajemnicy piec ISP b d cy w stanie wyprodukowa
40 tys. ton cynku rocznie, który jest obecnie w rozbudowie. Wskutek
wcze niejszego wybudowania i eksploatowania kompleksu „w pró ni” ma on
du
maszyn spiekalnicz , zdecydowanie zbyt mał fabryk kwasu
siarkowego, miniaturowy piec ISP oraz rektyfikacj z dosy małymi kolumnami
rafinacyjnymi. Shaoguan w prowincji Guangdong eksploatuje dwa piece ISP.
Koszty s tutaj bardzo konkurencyjne, cz ciowo dzi ki niskim kosztom pracy,
jednak e cz ciowo równie dzi ki niskim krajowym cenom koksu w Chinach,
które pomimo wzrostów nigdy nie osi gn ły poziomu obowi zuj cego poza
Chinami. Podczas szczytu cenowego koksu w roku 2004 licencje na eksport
koksu, zwykle dost pne po cenie nominalnej, odsprzedawane były za 200
USD / ton , co zdecydowanie wpłyn ło na wzrost ceny koksu w eksporcie.
W Chinach s równie planowane budowy dwóch nowych pieców ISP, jeden
w Baoji w prowincji Shaanxi i jeden w du ym kompleksie Huludao w prowincji
Liaoning. Rozruch obydwu hut planowany jest na rok 2006. Zakład Baoji jest
interesuj cy ze wzgl du na sw unikatow lokalizacj na terenie koksowni
(korzystne s siedztwo ze wzgl du na mo liwo
zastosowania gazu
koksowniczego na rektyfikacji huty). Nie ma w tpliwo ci, e projekt Baoji
zako czy si powodzeniem, poniewa jego firma – matka, Grupa Dongling,
udowodniła ju swoje mo liwo ci w zakresie hutnictwa cynku kupuj c w roku
2000 generuj c straty hut retortow z produkcj 10’000 ton / rok,
doprowadzaj c j do rentowno ci i zwi kszaj c jej moce produkcyjne o 50’000
ton / rok w okresie 18 miesi cy (kolejne rozbudowy dopiero nast pi !). ISP w
Huludao powinno równie mie szanse na powodzenie, chocia proces
budowy ju jest opó niony. Łatwiej jest kupowa koncentraty kolektywne
cynkowo - ołowiowe dla ISP ni czyste koncentraty selektywne dla elektrolizy,
która nie wykorzystuje w ostatnim okresie du ej cz ci swoich mocy.
POZOSTAŁA CZ
AZJI
Huta Chandariya w Indiach jest jedynym ISP w Azji poza Chinami. Koszty
przerobu były tam historycznie stosunkowo wysokie, jednak e huta ta była
chroniona przez bardzo wysokie cła importowe na cynk metaliczny. W
ostatnim czasie cła te zniesiono, jednak e podj to te działania w celu
zwi kszenia konkurencyjno ci. Jako cz
wi kszej grupy (HZL), dzi ki nisko
kosztowym kopalniom krajowym, dzi ki nowej hucie elektrolitycznej w ramach
tego samego zakładu, która wyzwoli synergie pomi dzy obydwoma hutami,
7
oraz dzi ki nowej elektrowni zlokalizowanej na terenie zakładu przyszło
Chandariyi wydaje si bezpieczna.
W uj ciu ogólnym mo na powiedzie , e najgorsze czasy sektor cynku ma ju
raczej za sob (chocia nadal nie wystarcza koncentratów dla utrzymania
produkcji we wszystkich hutach, za szczególnych powodem do zmartwie dla
hut ISP jest niepewna przyszło
kopalni McArthur River), rentowno
hut
cynku polepsza si (jednak e w stopniu zupełnie nieporównywalnym do
kopal ), za przyszło którejkolwiek z nadal istniej cych hut ISP w najbli szej
przyszło ci nie jest zagro ona. W długim okresie czasu przyszło hut ISP w
du ym stopniu zale y od ich konkurencyjno ci w trakcie kolejnego okresu
dołowania (2012?). Nale y równie zauwa y , e huta Veles (BJR Macedonia)
została niedawno sprzedana, lokalne kopalnie najprawdopodobniej zostan
ponownie uruchomione, i najwyra niej s ludzie, którzy uwa aj , e huta ISP
mo e ponownie działa w uzasadniony ekonomicznie sposób.
4.
KLUCZOWE CECHY PROCESU ISP ORAZ JEGO POTENCJAŁ
Zanim przedstawione zostan wnioski na temat przyszło ci hut ISP
powinni my przestudiowa kluczowe cechy procesu oraz to, co stanowi o
powodzeniu prowadzenia tego rodzaju działalno ci. Proces jako taki ma kilka
dodatkowych wymiarów ponad zwykły proces hutnictwa cynku, i te dodatkowe
wymiary przes dzaj o trudno ciach w prowadzeniu hut ISP. Kiedy ISP działa
dobrze wszystko wygl da na łatwe do zrobienia, jednak e w rzeczywisto ci
doj cie do takiego stanu kosztowało bardzo wiele wysiłku.
W procesie ISP istniej dwa podstawowe etapy metalurgiczne. Po pierwsze
surowce (koncentraty oraz surowce wtórne) s spiekane na maszynie
spiekalniczej z górnym ci giem. Proces spiekania wypala siark z surowców,
która nast pnie przechodzi jako gazowy SO2 do fabryki kwasu siarkowego;
utlenione surowce pod wpływem działania ciepła ze spalania siarki s
spiekane w spiek kawałkowy nadaj cy si do wsadowania do pieca ISP.
Dodatkowym wymiarem w tym miejscu jest to, e poza konieczno ci
utrzymywania stałego składu chemicznego spieku, krytyczne znaczenie maj
te jego wła ciwo ci fizyczne i strukturalne. Koks musi mie nie tylko wysok
wytrzymało
na zimno oraz nie ulega skruszeniu podczas obrotu, ale
równie musi mie wysok temperatur upłynnienia, dzi ki czemu unika si
przedwczesnego zmi kczenia koksu w górnej cz ci szybu pieca. Tlenek
ołowiu oraz krzemionka zeszkliwiaj si sklejaj c spiek, jednak e w okolicach
900 o C zaczynaj si topi , co powoduje problemy.
Drugim podstawowym etapem metalurgicznym jest redukcja spieku oraz
pozostałego wsadu kawałkowego w samym piecu ISP. Piec ISP jest
stosunkowo prosty – pionowy, mniej wi cej sze ciometrowy szyb o przekroju
prostok ta z zaokr glonymi ko cami. Kubły wsadowe z podwójnymi dzwonami
s usadawiane na górze pieca umo liwiaj c załadunek gor cego koksu i
spieku zachowuj c równocze nie hermetyczno gazow pieca. Podgrzane
wst pnie powietrze jest wdmuchiwane przez 16 do 18 dyszy chłodzonych
wod zlokalizowanych nieco ponad pancerzem pieca. Ołów (zawieraj cy
8
mied i metale szlachetne) oraz u el s spuszczane z pancerza pieca i
rozdzielane. Pary cynku w formie gazowej unosz si z górnej cz ci wsadu
pieca i łatwo ulegaj ponownemu utlenieniu, i aby temu zapobiec musz by
ogrzewane do 1000 – 1050 o C przy wykorzystaniu powietrza do wypalenia
niewielkiej ilo ci gazu piecowego. Pary cynku s nast pnie poddawane
gwałtownemu schładzaniu i absorbowaniu w kondensatorze ołowiowym,
nast pnie po schłodzeniu cynk jest oddzielany, za ołów wraca do
kondensatora.
Cynk produkowany na piecu ISP to gatunek Prime Western (PW) i koniecznej
jest jego dalsze przetworzenie na kolumnach destylacyjnych (przy znacznych
kosztach) aby otrzyma cynk SHG.
Dodatkowe wymiary działalno ci huty ISP s nast puj ce:
-
Procesu nie mo na zatrzyma we wła ciwy sposób bez wytopienia
wpierw zawarto ci szybu, co zajmuje około czterech godzin i nie jest
specjalnie efektywne. Przy wi kszych awariach ci gło i efektywno
s mocno zagro one.
-
Jako
i wytrzymało
zarówno spieku jak i koksu maj znaczenie
krytyczne, a tak e spiek nie mo e przedwcze nie ulega zmi kczeniu w
szybie pieca. Nale y aktywnie
ledzi
jako
u lu w celu
zminimalizowania strat metalu oraz unikni cia problemów z
u lowaniem pieca.
-
Wsadowanie musi by precyzyjnie kontrolowane aby zapewni
prawidłowy stosunek paliwa do cynku we wsadzie. Skorygowanie pracy
w dole pieca, którego działanie zostało zachwiane przez nieprawidłowe
wsadowanie, zajmuje cztery godziny i powoduje nieefektywny przerób.
Wspomniane dodatkowe wymiary procesu ISP oznaczaj , e jest to proces
jedynie
dla
do wiadczonych
profesjonalistów
pracuj cych
nad
minimalizowaniem awarii.
Czynniki, które determinuj skuteczno działania lub konkurencyjno danej
huty ISP s powszechne dla wszystkich zakładów. Proces musi ulega stałym
udoskonaleniom, a tak e nale y dokonywa ocen porównawczych kluczowych
parametrów operacyjnych, nad którymi nale y pracowa zgodnie z ich
potencjałem w obr bie udoskonale . Proces udoskonalania technicznego jako
taki jest procesem nie ko cz cym si nigdy, za na polu tym przoduje jeden
zakład – huta Hachinohe w Japonii.
Pomimo swej lokalizacji w Japonii, kraju o wysokich kosztach robocizny z
bardzo niewielk liczb krajowych ródeł surowców, Hachinohe, a tak e w
pewnym stopniu Harima ograniczana w du ym stopniu przez bardzo niewielk
przestrze , pozostaj nadal konkurencyjne.
Mo na wymieni kilka kluczowych parametrów operacyjnych hut ISP oraz ich
udowodnionych potencjałów do udoskonale :
9
-
Wydajno : Poprawa procesu kontrolowania oraz szkolenia
pracowników w celu uzyskania przez nich wysokich kwalifikacji spłaca
si z nawi zk . Wydajno
w Hachinohe (cynk produkowany na
osobogodzin ) jest trzykrotnie wy sza ni rednia wiatowa dla hut ISP
i ponad dwukrotnie wy sza rednia wiatowa dla wszystkich hut cynku.
-
Uzysk metalu: Najwi ksze straty metalu pojawiaj si w u lu.
Hachinohe (i Shaoguan) posiadaj urz dzenia do odparowywania u la
w celu minimalizowania strat, dzi ki czemu mog , jak równie poprzez
sprzeda u la dla celów budownictwa cywilnego, znacznie ograniczy
koszty surowców, co jest szczególnie cenne w czasie gdy ceny metalu
s wysokie oraz / lub premie przerobowe s niskie.
-
Odzysk energii oraz pełne wykorzystanie gazu poredukcyjnego.
Wszystkie huty ISP wykorzystuj cz
gazu poredukcyjnego do
podgrzewania koksu oraz powietrza dmuchowego, w wielu za
wypadkach pozostała jego cz
jest uwalniana bez dalszego
wykorzystania. Bardzo opłacalne s
dalsze kroki w kierunku
zwi kszenia ogrzewania dmuchu (na przykład przez podgrzewanie
wst pne gazu poredukcyjnego przed spalaniem). W nowoczesnym
systemie odzyskiwania energii w hucie Hachinohe odzyskuje si
równie ciepło z systemu chłodzenia ołowiu kondensatorowego, a tak e
wykorzystuje si cało gazu poredukcyjnego generuj c w ten sposób
samodzielnie dwie trzecie własnego zapotrzebowania na pr d
elektryczny huty.
-
Wybór materiałów wsadowych. Podstawowym celem przy zakupach
surowców jest minimalizowanie kosztów netto cynku i ołowiu we
wsadzie dla zakładu. Wiele hut ISP zu ywa du e ilo ci materiałów
wtórnych, z których gorsze gatunki maj niskie koszty nabycia, a
czasami pozyskiwane s wr cz za dopłat . Huta ISP w Duisburgu pod
koniec swojej działalno ci opierała si na surowcach wtórnych w 70
procentach, docelowo za chciała osi gn
poziom 90 procent.
Dodatkowo, przerób ołowiu w piecu ISP jest niemal darmowy – ni sza
zawarto w ołowiu to utracona szansa.
-
Ci gło
i wielko
produkcji. Im bardziej aktywne jest zarz dzanie
procesem produkcyjnym, co oznacza profilaktyk zamiast leczenia, tym
lepsza jest ci gło
pracy, wielko
produkcji oraz wydajno .
Konserwacje profilaktyczne s ta sze ni konserwacje awaryjne. Kilka
spo ród zamkni tych hut ISP dotkn ło malej ce wykorzystanie czasu
pracy. Wi ksza produkcja oznacza ni sze koszty jednostkowe. Dalsze
zwi kszenia wielko ci produkcji mo liwe s dzi ki eliminowaniu w skich
gardeł. Projektowa wielko
produkcji w Hachinohe w roku 1969
wynosiła 54’000 ton cynku / rok; w ostatnich latach wielko
t
podwojono.
-
Rozbudowywanie mocnych stron. Proces ISP wymaga zaanga owania
ci kiego sprz tu mechanicznego w kontek cie monitorowanego i
kontrolowanego rodowiska. Kwestie rodowiskowe mog zaistnie
10
jako zagro enie dla hut cynku, jednak e poniewa kontrolowanie
wszystkich pierwiastków truj cych jest konieczne i prowadzone, mog
one stanowi równie szans dla hut. Szereg hut ISP przeprowadziło
udane próby przerobu przeno nych akumulatorów, i pomimo, e ich
skład obejmuje kilka trudnych chemicznie pierwiastków, wydaje si , e
przeszły one bezbole nie. Wraz z rozwijaniem si prawodawstwa
wymagaj cego recyklingu zamiast składowania odpadów, ISP oferuje
tutaj rozwi zanie oraz zapewniaj hucie przychody niezale ne od rynku
cynku.
Koncepcja recyklingu mo e pój o krok dalej. Czy samorz dy lokalne s w
naturalny sposób przygotowane do prowadzenia składowisk oraz spalarni
odpadów? Hutnicy si na tym znaj . Huta ołowiu i miedzi Dowa w
miejscowo ci Kosaka na północy Japonii zajmuje si
tego rodzaju
działalno ci na potrzeby społeczno ci lokalnej.
W hutach ISP mo liwe jest odzyskiwanie zarówno germanu jak i indu;
prowadzi je Shaoguan (Chiny) i prowadziło Noyelles – Godault (Francja).
Harima (Japonia) przez szereg lat odzyskiwała pewn cz
indu, za w roku
2005 uruchomiła urz dzenie do odzysku indu ze złomu elektronicznego. Przy
cenach indu bliskich 1000 USD / kg przychody dla hut, które s w stanie
odzyskiwa ind, s znaczne.
Powy sza lista pokazuje, e istnieje wiele przetartych szlaków udoskonalania hut
ISP, i adna huta, która podeszła do wspomnianych zagadnie powa nie, nie
sko czyła le. Nie oznacza to równie , e przyszło
to ju tylko eglowanie po
spokojnym morzu. Nadal pozostaje kilka przeszkód:
-
Koszty rafinowania cynku piecowego do jako ci SHG s wysokie i huty
cz sto opieraj si na cz ciowej produkcji gatunku PW. Usuwanie
kadmu jest obowi zkowe (chyba, e poziom kadmu w cynku piecowym
jest wyj tkowo niski ze wzgl du na bardzo cisłe kontrolowanie procesu
spiekania). Koszt wyrafinowania cynku piecowego do SHG to rz d
około 100 USD / ton w zale no ci od tego jaka cz
kosztów jest
alokowana do SHG, a jaka do usuwania kadmu i odlewania, to jest
procesów przymusowych. Jednym z pierwszych wynalazków ISP po
komercjalizacji było VDZ (pró niowe usuwanie cynku), za jednostk
eksperymentaln uruchomiono w Avonmouth (Wielka Brytania) oraz
niewielk jednostk komercyjn przetwarzaj c 4 t / h zainstalowano w
Swansea (Wielka Brytania). Urz dzenia te odparowywały cynk ze
strumienia ołowiu wyprowadzanego z ołowiu cyrkuluj cego w
kondensatorze przy pomocy pró ni oraz z wykorzystaniem ciepła ołowiu
do spełnienia wymaga energetycznych parowania. W ten sposób
zawarto
ołowiu mo na obni y do bardzo niskich poziomów,
jednak e kadm pozostaje w cynku i jego usuni cie wymaga kolejnego
etapu technologicznego. Proces ten nie był dalej rozpracowywany w
adnej z istniej cych hut ISP.
-
Niedawno firma Mintek (Republika Południowej Afryki) prowadziła
badania metod wykorzystuj cych technologi Łuku DC (Zincref) i zakład
11
pilota owy uruchomiono w roku 2003. Poni ej przedstawiono rysunek
schematyczny zakładu o nominalnej wielko ci produkcji 50’000 ton /
rok.
Rysunek Schematyczny Rafinerii Zincref o Wielko ci Produkcji 50’000 ton / rok
-
Ceny koksu. Poniewa proces ISP wymaga w przybli eniu jednej tony
koksu do wyprodukowania jednej tony cynku, cena koksu jest
oczywi cie kluczowym czynnikiem kosztowym. W przypadku wi kszo ci
hut ISP cena koksu wzrosła ze 100 – 150 USD / ton do 250 – 300
USD / ton w okresach pomi dzy 2002 i 2003 do 2004 i 2005
zwi kszaj c koszty operacyjne o co najmniej 100 USD/ton . Niemniej
jednak pomimo, e ceny koksu obecnie spadaj , nadal pozostaj one
zagro eniem na przyszło , poniewa hutnictwo cynku nie jest głównym
czynnikiem stanowi cym o cenach koksu w uj ciu mi dzynarodowym!
Chocia od zawsze uznawano, e ISP jest wydajnym reaktorem
produkcyjnym, zrozumienie i zmierzenie kompleksowych czynników
operacyjnych wewn trz szybu pieca jest trudne, poniewa polega ono
na przewidywaniu efektów synergicznych ró norodnych parametrów.
Stosowanie tlenu, który z wielkim powodzeniem wykorzystywany jest
równie w hutnictwie wielu innych metali, tak e da pewne korzy ci ISP
chocia istnieje te prawdopodobie stwo spadku wydajno ci koksu ze
wzgl du na przetworzenie pewnej ilo ci w gla na bogaty gaz
poredukcyjny. Wielokrotnie proponowano rozwi zanie odwrotne, to jest
zastosowanie gazu poredukcyjnego z odzysku celem zmniejszenia
zapotrzebowania na w giel, jednak e nigdzie nie zostało ono
12
wprowadzone. W omawianym temacie mo liwe s równie inne
wariacje.
Niedawno
opracowane
techniki
modelowania
termodynamicznego
sugeruj ,
e
mo liwe
jest
drastyczne
zredukowanie wymaga w zakresie koksu i patenty w tym zakresie s
wła nie przygotowywane.
5.
WNIOSKI
-
Zamkni cia hut w wyniku presji konkurencyjno ci pomi dzy latami 2003
– 2005 odzwierciedlały nadmiernie rozbudowane moce produkcyjne
oraz zacie nienie na rynku koncentratów, obj ły jednak e znacznie
wi ksz proporcjonalnie cz
hut ISP (sze
z ogólnej liczby
trzynastu), ni tego si mo na było spodziewa .
-
Podczas gdy rednie koszty przerobowe ISP uległy nieco pogorszeniu
w stosunku do hut elektrolitycznych, wa niejszym czynnikiem była
strata przewagi kosztów wsadu netto hut ISP w stosunku do hut
elektrolitycznych. Wydłu ony okres niskich cen cynku oraz
ograniczonego rynku koncentratów cynku był podstawow przyczyn
upadku ekonomiki hut ISP. Gwo dziem do trumny było podwojenie cen
koksu.
-
O ile huty cynku opieraj ce si na zakupach koncentratów na rynku
spotowym s nadal bardzo wra liwe na zachowanie rynku, za huty ISP
maj w tpliwo ci zwi zane z przyszło ci kopalni McArthur River, w
krótkim okresie czasu przyszło hut ISP maluje si nie gorzej ni hut
elektrolitycznych. Cena cynku wzrosła, ceny koksu spadaj , za ISP,
które przetrwały, s bardziej konkurencyjne ni te, które zamkni to.
-
rodek ci ko ci dla hut ISP przesun ł si z Europy do Azji, gdzie
ekonomika procesu ISP jest lepsza. Chiny uruchamiaj w 2006 roku
dwie nowe huty ISP i dzi ki temu b d posiada połow całkowitej
ilo ci jednostek ISP na wiecie. Dwie huty japo skie dotychczas
wyprzedzały reszt stawki pod wzgl dem technologii oraz wydajno ci,
za huta ISP w Indiach jest zintegrowana z nisko kosztowymi
kopalniami oraz du hut elektrolityczn w ramach jednego zakładu.
-
Zdecydowanie istnieje przyszło
dla procesu ISP, a tak e istniej
sposoby aby poprawi jeszcze jego ekonomik , jednak e poszczególne
huty ISP przetrwaj wył cznie wtedy, gdy zaadaptuj si oraz dokonaj
u siebie zmian oraz wykorzystaj w pełni posiadany potencjał.
-
ISP wymaga kultury zapobiegania awariom, nie za
napraw, i nie jest procesem dla amatorów.
13
heroicznych
6.
PODZI KOWANIA
Dzi kuj za po wi cony mi czas. Dzi kuj równie firmie Brook Hunt za
pozwolenie mi na napisanie oraz przedstawienie niniejszej prezentacji w jej
imieniu.
14