Строительство производств с использованием технологии прямого восстановления железа третьего поколения (ITmk3) уже больше года рассматривается крупнейшими вертикально интегрированными холдингами страны.

Технология ITmk3 была разработана компанией Kobe Steel в результате длительных исследований и экспериментальных работ. Впервые процесс ITmk3 был реализован на демонстрационной установке компании Massabi Nuggets (Миннесота, США) как совместный проект компаний Kobe Steel, Steel Dynamics, Ferrometriсs и Cleveland-Cliffs.

Попытка Kobe Steel реализовать “экономичное производство чистого железа” для территорий, где природный газ отсутствует или труднодоступен, привела к созданию технологии ITmk3.

В разрезе Украины природный газ является дорогим удовольствием, а потому отечественные металлурги отказываются от его использования, переходят на электросталеплавильное производство, или же внедряют новейшие технологии, позволяющие уменьшить потребление природного газа. В технологии ITmk3 используются мелкодробленые железная руда и коксующийся уголь в качестве восстановителя, точно также, как и в технологии FASTMET.

Продукцией технологии FASTMET являются либо DRI окатыши (Direct Reduced Iron), либо горячебрикетированное железо в зависимости от требований заказчика. Дополнительно имеется расширительная технология, благодаря которой производят горячий металл. Технология является комбинацией технологии FASTMET и электродуговой печи типа Pre-melter. Другим важным преимуществом данной технологии является то, что она может перерабатывать различные виды источников железа, в том числе отходы метпроизводства — пыль, окалину и шлам.

ITmk3 (Ironmaking Technology Mark Three) — третье поколение сталеплавильной технологии, которая идет за технологией доменного производства (первое поколение) и технологией прямого восстановления (второе поколение).

Технология позволяет использовать различные сырьевые материалы, в том числе некоксующиеся угли и низкокачественную железную руду (что является неприятной особенностью отечественной сырьевой базы) без применения дорогого кокса. Технология проста и экологически безопасна.

Производственный процесс происходит следующим образом. В печь с вращающимся подом загружают рудоугольные окатыши, полученные окомкованием смеси концентрата и энергетического угля. В печи окатыши нагревают до 1350-1450 градусов Цельсия, при которой железо быстро восстанавливается, науглероживается и расплавляется. Это обеспечивает возможность эффективного отделения чугуна от жидкого низкожелезистого шлака, который образуется внутри окатышей еще до расплавления металла.

По словам доктора технических наук, эксперта Kobe Steel Такуйя Негами, весь процесс занимает девять минут, что является одним из преимуществ технологии FASTMET. Расплавленное железо затвердевает и превращается в гранулированное железо (так называемые пельмени) в печи, затем выгружается и после охлаждения отделяется от шлака. На выходе получается гранулированный чугун с содержанием железа 96-98%, углерода — 2-4%.

Содержания кремния, марганца и фосфора в конечном продукте зависит от выбора сырья. Уровень серы в продукте зависит от содержания серы в угле, однако процесс обеспечивает хорошую возможность регулирования содержания серы в чугуне до приемлемого значения.

Гранулированный чугун является хорошим источником железа для сталеплавильной промышленности. Использование гранул чугуна вместо чугунных чушек при электродуговом переплаве обеспечит увеличение производительности на 5-10%. Кстати, впервые использовать чугунные гранулы начали мини-заводы США. На заводе сообщили, что наггетс является хорошим источником железа и аналогичен чугунным чушкам.

Один из мини-заводов сообщил, что в случае применения гранулированного чугуна вместо чугунных чушек продолжительность плавки от выпуска до выпуска сократилась на 1-2 минуты, что обеспечило увеличение производительности на 5-8%. Ожидается, что с ростом использования гранулированного железа на мини-заводах цена гранулированного железа наггетс будет выше, чем чугунных чушек. Консультанты Hatch считают, что “наггетс” является идеальной заменой чугунных чушек для сталеплавильного производства в электродуговых печах.

Кроме того, данная технология позволяет сократить выброс углекислого газа на 23% на каждую тонну произведенного чугуна по сравнению с традиционным доменным процессом.

Ожидается, что с запуском производства на коммерческих заводах удастся обеспечить непрерывную загрузку гранулированного железа в электродуговую печь с целью энергосбережения и увеличения производительности, благодаря великолепным плавильным характеристикам и физическому размеру гранулированного железа.

Технология, по словам г-на Негами, обеспечивает много преимуществ по сравнению с традиционными технологиями получения металла: простота процесса, низкие производственные расходы, гибкий выбор железной руды и восстановителя. Она позволяет сократить расходы по логистике, повысит экономичность транспортировки благодаря более высокой насыпной плотности по сравнению с железной рудой. А также она поможет преодолеть дефицит металлолома в стране, возрастающий с каждым годом.

Себестоимость производства одной тонны гранулированного чугуна, по оценке Kobe Steel, составляет 170-180 долларов. Ожидаемые цены на гранулированный чугун аналогичны цене чугунных чушек, которая в настоящее время находится на уровне 300 долларов за тонну. Стоимость инвестиций для коммерческого завода, состоящего из одного модуля производительностью 500 тыс. тонн в год составляет около 150-160 млн. долларов. Необходимая площадь земельного участка под строительство одного модуля составляет 280 на 200 метров, количество персонала — 40 человек, период строительства завода — около трех лет.

Как сообщил “УкрРудПрому” почетный президент ОАО “Северный горно-обогатительный комбинат” (СевГОК) и ОАО “Центральный горно-обогатительный комбинат” (ЦГОК) Александр Вилкул, на сегодняшний день в процессе анализа проекта пребывает пять украинских компаний, включая Северный, Центральный, Полтавский и Ингулецкий горно-обогатительные комбинаты. А до конца 2007 года одна из этих компаний приступит к строительству завода с применением технологии ITmk3.

Ближе всех к строительству заводу с применением технологии ITmk3, сообщил “УкрРудПрому” глава Hares Engeneering Разас Юнес, является группа “Метинвест”. “Мы получили информацию от “Смарт-груп” о том, что с внедрением проекта на Ингулецком ГОКе необходимо повременить. Это связано с реорганизацией компании. С нашей стороны, мы продолжаем работы над деталями по проекту со “Смарт-груп”. Особенно с испытанием их сырья и анализом результатов этих испытаний. И сейчас Hares Group загружена работой с новыми клиентами, для которых необходимо сделать оценку их проектов. Но мы чувствуем большую ответственность перед “Метинвест холдингом”, поскольку они хорошо организованы, быстро продвигаются и сильны в этом бизнесе”, — сообщил г-н Юнес.

Эксперты считают, что внедрение завода с применением технологии ITmk3 станет для отечественных ГОКов спасительной соломинкой, поскольку вопрос качества украинского ЖРС и коксующегося угля отойдет на второй план. Еще одним преимуществом технологии является то обстоятельство, что помимо ГОКов использовать “наггетс” могут и сталеплавильные заводы, для которых это сырье может послужить чистым источником железа, заменой металлолома и разбавителя случайных элементов. Преимущества технологии ITmk3 настолько явные, что в следующем году в Украине можно ожидать бум железных пельменей.