Магнитогорский металлургический комбинат разработал оригинальный метод прямого восстановления железа из титаномагнетитов и других железосодержащих источников сырья с использованием перспективной металлургической технологии третьего поколения ITmk3, рассказал на международной конференции TMS-2013 в Сан-Антонио (США) ведущий специалист отдела перспективного развития ОАО «ММК» Николай Панишев.
Еще два года назад на Магнитке был открыт проект по поиску перспективных направлений переработки окисленных (гематитовых) и титаномагнетитовых руд с извлечением различных компонентов. В настоящее время ММК менее чем на треть обеспечен собственным железорудным сырьем, которое добывается на месторождении Малый Куйбас (магнитогорское рудное поле), а также получается благодаря переработке металлургических шлаков. Освоение новых технологий позволит вовлечь в переработку руды с высоким содержанием магнезии, титана, ванадия и повысить сырьевую обеспеченность комбината, ведь запасы титаномагнетитовых руд только в Челябинской области оцениваются в несколько миллиардов тонн.
Использование титаномагнетитов в традиционной доменной металлургии ограничено высоким содержанием диоксида титана, придающего шлакам высокую вязкость. Поэтому было принято решение обратиться к новой прорывной технологии ITmk3, разработанной в Японии. Данная технология прямого восстановления железа представляет собой простой процесс с одношаговой операцией в печи. В отличие от прежних технологий прямого восстановления железа, в технологии ITmk3 восстановление, плавление и отделение шлака происходят в течение 9-12 минут, а не нескольких часов. Кроме того, дорогостоящий кокс можно заменить рядовыми марками угля, в том числе энергетического, и даже бурого.
Экспериментальные плавки проводились в камерной печи «Nebertherm», расположенной в цехе магнезиально-доломитовых огнеупоров ООО «Огнеупор» (входит в Группу ММК). Тщательная подготовительная работа по подбору качественного и количественного состава материалов позволила в кратчайшие сроки осуществить эксперименты и успешно получить гранулированный чугун (наггетсы) с содержанием железа порядка 97%, который может быть использован в качестве скрапа в электропечах. ММК была разработана оригинальная технология с собственными параметрами, на которую уже получены два положительных решения на патент.
Говоря о преимуществах новой технологии, можно также отметить возможность использования не только титаномагнетитов, но и любого другого низкокачественного железосодержащего сырья – доменного и конвертерного шлама, колошниковой пыли, руд загрязненных примесями цинка и других металлов. При этом тот же цинк (в виде оксида) можно отделять, улавливать и продавать в качестве сырья цинковым заводам.
Как показывают расчеты, удельные капитальные затраты на реализацию проекта по строительству промышленной установки с использованием новой технологии на 20% ниже, капитальных затрат на традиционные металлургические объекты аналогичной мощности, эксплуатационные расходы ниже на 30%. Таким образом, окупаемость подобной установки может составить всего 2,5 года. Самое главное - новая технология (за счет неучастия в ней доменного, коксохимического и агломерационного производств) дает большой экологический эффект. Предполагается, что выбросы углекислого газа, двуокиси серы, оксида азота и других вредных веществ снизятся примерно на 30% по сравнению с традиционными металлургическими технологиями.
В настоящее время ММК прорабатывает вопрос строительства промышленной установки, работающей по технологии ITmk3. Внедрение новой технологии позволит комбинату снизить зависимость от покупного железорудного сырья, скрапа и существенно уменьшить техногенное воздействие на окружающую среду.
Ежегодная международная конференция и выставка Американского общества минералов, металлов и материалов TMS Annual Meeting & Exhibition в 2013 году проходила в 142-й раз. Конференция является крупнейшим мировым техническим форумом, собравшим в нынешнем году около 4200 участников - ученых и технических специалистов, представителей компаний металлургической промышленности из 86 стран.
