Железо по капле
Магнитогорский металлургический комбинат пытается решить проблему обеспечения предприятия сырьем за счет поиска новых способов его переработки. На прошлой неделе во время международной конференции TMS-2013 в США общественности был представлен разработанный на ММК оригинальный метод получения железа методом прямого восстановления из титаномагнетитовых руд.В компании пояснили: проект поиска перспективных направлений переработки окисленных и титаномагнетитовых руд с извлечением из них полезных компонентов запустили на комбинате еще два года назад. Дело в том, что ММК менее чем на треть обеспечен собственным железорудным сырьем: его добывают на месте, в Челябинской области, а также получают при переработке металлургических шлаков. Остальное комбинат вынужден закупать на стороне, так как основные российские месторождения железных руд с развитой инфраструктурой уже разобраны. В то же время в России значительны запасы и прогнозные ресурсы титаномагнетитовых руд (перспективного сырья для получения железорудных концентратов): только в Челябинской области они оцениваются в 7 млрд тонн. Но комплексная переработка этого вида сырья с использованием доменных печей практически невозможна из-за высокого содержания в шлаке диоксида титана.
Для вовлечения титаномагнетитовых руд в производство в компании решили обратиться к технологии прямого восстановления железа ITmk3, разработанной на Kobe Steel (Япония). Это процесс с одношаговой операцией: кольцевая печь с вращающимся подом превращает железную мелочь и угольную пыль в гранулы чугуна. Он позволяет исключить из технологического процесса сразу три передела: агломерационный, коксохимический и доменный. Восстановление, плавление железа и отделение шлака происходят здесь при температуре 1350 — 1450 градусов в течение лишь 9 — 12 минут. ITmk3 и лег в основу нового метода.
Экспериментальные плавки титаномагнетитового сырья в камерной печи Nebertherm цеха магнезиально-доломитовых огнеупоров ООО «Огнеупор» (входит в Группу ММК) оказались успешны: здесь смогли сделать гранулированный чугун с содержанием железа около 97%, который можно использовать в электропечах. Компания уже получила два положительных решения на патент. Как отмечают в ММК, новый метод позволит вовлечь в переработку не только титаномагнетитовые руды, но и другое низкокачественное железосодержащее сырье, в том числе доменные и конвертерные шламы, колошниковую пыль. Теперь в компании прорабатывают вопрос строительства промышленной установки, работающей по новому методу. «Как показывают расчеты, удельные капитальные затраты на реализацию проекта на 20% ниже капитальных затрат на традиционные металлургические объекты аналогичной мощности, эксплуатационные расходы ниже на 30%, выбросы углекислого газа, двуокиси серы, оксида азота и других вредных веществ — примерно на 30%. Окупаемость может составить 2,5 года», — пояснили в пресс-службе.
В Институте металловедения и металлургии УрФУ отмечают, что вопрос поиска новых эффективных методов переработки титаномагнетитовых руд актуален для всей отрасли: месторождения магнетитовых руд, качественного железорудного сырья для доменных печей, стремительно истощаются. При этом cодержание железа в титаномагнетитовой руде невелико — около 15%. Эффективно в промышленных масштабах это сырье перерабатывается только на Нижнетагильском металлургическом комбинате (получает сырье с Качканарского ГОКа, который разрабатывает крупнейшее в России месторождение титаномагнетитовых руд). Здесь применяется коксодоменная технология, но она считается очень энергоемкой.