Україна займає провідне місце в світі по запасам залізної руди, яка складає 32597,4 млн. т (16% світових запасів). На ринку України в теперішній час активно працює 7 українських підприємств (КЖРК, ВАТ „Суха Балка”, ВАТ „Півд. ГЗК”, ВАТ „ЦГЗК”, ВАТ „Півн. ГЗК”, ВАТ „ІнГЗК”, ВАТ „ПГЗК”) та 3 російських (Лебединский, Стойленский и Михайловский ГЗК).
Масова частка Feзагальн в одгрудкованій продукції вітчизняних підприємств складає 54,58-59,82%, що значно нижче, ніж на закордонних підприємствах, як наприклад, в Росії на 2-4%. Активізація внутрішнього ринку металів в останні роки сприяло збільшенню об’ємів виробництва на всіх вітчизняних гірничорудних підприємствах. Однак якісні показники залізорудної сировини суттєво не змінилися.
Енергоємність продукції гірничо-металургійного комплексу України у 1,8-2 рази більше закордонних аналогів. Гірничо-збагачувальне підприємство є одним з основних частин ГМК, яке споживає значну кількість енергоресурсів. Аналіз каналів розподілу енерговитрат на ГЗКах по видах енергоресурсів показав, що комбінати, в основному, споживають електроенергію, частина якої в енергобалансі підприємства досягає 53,7-63,9%, а також природний газ – 26,9 - 36,5% від загального енергоспоживання. Значну частину (5,7-7,8%) складає дизельне паливо, яке витрачається при транспортуванні гірничої маси на дробильно-збогачувальну фабрику і відвали. Питома вага вибухових речовин і мазуту в енергетичному еквіваленті складає 0,12-0,13 та 1,8-3,1% відповідно. Електроенергія є основним енергоресурсом в енергетичному балансі гірничорудних підприємств, тому, більшість досліджень присвячено вивченню енергоспоживання на основі підсумкових або індивідуальних (поопераційних) витрат електроенергії. Таблиця 3.1. (9.10).
Таблиця 3.1.
Розподіл споживання електроенергії по переробці гірничо-збагачувального комбінату, %
| Підприємство | Гірничо-транспортний цех | Дробильна фабрика | Збагачувальна фабрика | Хвостове господарство, водооборот | Цех окускування | Інші споживачі |
| АТ «Карельский обкатиш» | 4,1 | 4,0 | 37,4 | 14,3 | 40,2 | н.д. |
| АТ «Лебединский ГЗК» | 2,5 | 1,0 | 53,4 | 14,1 | 29,0 | н.д. |
| АТ «Михайловский ГЗК» | 14,5 | 3,2 | 44,8 | 16,1 | 21,4 | н.д. |
| АТ «Качканарский ГЗК» | 10,4 | 6,2 | 38,8 | 16,7 | 27,9 | н.д. |
| АТ «Стойленский ГЗК» | 15,8 | 5,9 | 56,5 | 21,8 | 12,0 | н.д. |
| ВАТ «Півд. ГЗК» | 10,2 | 4,3 | 55,0 | 9,4 | 25,6 | 7,1 |
| ВАТ «Ц ГЗК» | 7,4 | 3,0 | 41,6 | 6,0 | 25,3 | 16,7 |
Збагачувальна фабрика є найбільш енергоємним цехом на ГЗК, який споживає 40 – 58 % всієї електричної енергії комбінату. Повний енергетичний аналіз енергоспоживання дозволяє оцінити окремі технологічні операції по енергоефективності в порівнянні с повним технологічним циклом. Повний енергетичний баланс дозволяє пов’язати в одне ціле, врахувати і співставити різні види енергетичних потоків та роботу, яку здійснює технічна система з врахуванням всіх втрат і їх кількісною оцінкою [11, 12].
На рис. 3.1. приведена діаграма енергетичних потоків гірничо-збагачувального комбінату. Як видно з діаграми повна енергоємність виробництва складає 4,182 ГДж/т огрудкованої продукції. При цьому енергоефективність процесу досягає η екс =14,16 %, а рівень спільних втрат – 3,59 ГДж/т.
Аналіз показує, що при досягненні витрат паливно-енергетичних ресурсів на комбінаті до рівня світових показників, енергетичний КПД може повиситись на 4 % і складе більше 18 %, а комплексне використання мінеральної сировини значно покращить цей показник.
На рис. 3.2. приведена загальна схема розподілу енерговитрат на гірничо-збагачувальному комбінаті з завершеним виробництвом.
Із приведених даних видно, що основними споживачами енергоресурсів є технологічні цикли збагачення і огрудкування які споживають більше 72 % енергоресурсів.
Найбільш енерговитратним циклом є цикл огрудкування концентрату в якому в якості основного енергоресурсу використовується природний газ. Питома вага циклу збагачення займає 19,07 %. В той же час збагачувальна фабрика є основним споживачем електроенергії – 44,08 % від загально- комбінатських витрат. При цьому електроенергія є найбільш дорогим видом енергоресурсів – її вартість в 3,85 рази більше, ніж природного газу [13, 14]. Як видно з діаграми, значна кількість енергоресурсів споживається гірничо-транспортним цехом (14,53 %) у вигляді електроенергії та дизельного палива.
Рис. 3.1. Діаграма енергетичних потоків гірничо-збагачувального комбінату (ГДж/т)
Рис. 3.2. Розподіл енерговитрат між основними структурними підрозділами гірничо-збагачувального комбінату
На рис. 3.3. приведена діаграма яка показує розподіл енерговитрат між основними технологічними операціями. Дана діаграма побудована у відповідності з структурою виробництва між операційних витратних коефіцієнтів [13]. По даних цих досліджень загальна енергоємність виробництва готової продукції гірничо-металургійного комплексу складає 39,83 ГДж/т прокату. Гірничо-збагачувальні підприємства споживають біля 18% енергоресурсів всього гірничо-металургійного комплексу. Найбільш енергоємними операціями на збагачувальній фабриці є цикли дроблення і подрібнення руди. При подрібненні руди до крупності – 0,044 мм. витрати електроенергії складають 70 – 130 кВтч/т. На подрібнення 1 т руди в першій стадії подрібнення витрачається 7,7 – 13,6 кВТч/т, а в другій стадії 22,5 – 43,6 кВТч/т. В собівартості процесу подрібнення витрати на енергію складають біля 70 %, а в повній собівартості процесу збагачення – 50 - 60 %. На подрібнення руди витрачається 4 – 4,5 % всіх енергоресурсів гірничо-металургійного комплексу. Енергоємність одиниці вартості продукції ГЗК складає 0,119 ГДж/$, що вище за аналогічний показник для готового прокату на 18 -20 % (рис. 3.4.) [14].
Це підтверджує актуальність вирішення проблеми дослідження логістичних систем розподілу енергоресурсів в процесах рудопідготовки і розробки ефективних засобів по удосконаленню каналів розподілу і економії енергоресурсів у всіх технологічних операціях гірничо-збагачувального виробництва.
Рис. 3.3. Діаграма розподілу енерговитрат між основними технологічними операціями
Рис. 3.4. Енергоємність одиниці вартості продукту
