Страны Ближнего Востока и Северной Африки расширяют производство восстановленного железа (DRI/HBI).

В последние годы в странах Ближнего Востока и Северной Африки (MENA – Middle East & North Africa) расширяется использование в качестве сырья для сталелитейного производства железосодержащего продукта прямого восстановления (Direct Reduced Iron – DRI). Это обусловлено не только наличием в регионе относительно дешевых ресурсов природного газа, используемого при получении DRI, но и рядом других факторов.
Эффективная технология
Процесс прямого восстановления представляет собой удаление кислорода из железной руды без плавления. Данная технология предназначена для переработки железной руды в железосодержащий продукт высокой степени чистоты для применения в сталелитейном производстве. Обычно в ней применяется природный газ в качестве восстановителя и топлива, однако также возможно использование угля (посредством его газификации).
Использование DRI вместо металлолома в электродуговых печах и кислородных конвертерах дает возможность выплавлять высококачественную сталь. Восстановленное железо, разумеется, дороже лома, но его использование дает ощутимый выигрыш в энергоемкости и избавляет интегрированные предприятия от необходимости выплавлять чугун в доменных печах. Поэтому спрос на DRI и его приспособленную к дальним перевозкам модификацию HBI обычно держится на стабильном уровне.
Темпы роста производства DRI в регионе MENA в последние годы были одними из самых высоких в мире. Поэтому нет ничего удивительного в том, что этот район, обладающий крупнейшими запасами природного газа, становится сегодня главным местом применения технологий DRI на основе использования газового топлива Midrex и Energiron.
Относительный дефицит металлолома во многих государствах MENA является еще одним стимулом вложения инвестиций в технологии DRI. Так, самым экономным способом изготовления стали в регионе на сегодняшний день считается загрузка электродуговых печей этим сырьем в сочетании с определенной долей импортированного лома.
В прошлом году страны MENA произвели в общей сложности более 25 млн. т DRI – чуть более трети от всего производства этого продукта в мире (73 млн. т). Вместе с тем, в государствах региона, по данным корпорации Midrex, было выпущено почти 45% от всего количества DRI в мире (56 млн. т), произведенного с использованием газа.
Крупнейшим производителем DRI в регионе является Иран – один из первых разработчиков и пользователей технологии DRI среди государств MENA. Сегодня в Иране реализуются проекты по созданию дополнительных мощностей в этой отрасли. Модуль Midrex мощностью 0,8 млн. т в год устанавливается на заводе Arfa Steel, а еще один аналогичной мощности монтируется на предприятии Khorasan Steel. В прошлом году технология Midrex была запущена на иранском металлургическом комбинате Ghadir Iron & Steel (Igisco).
Технология DRI достигла на сегодняшний день настолько высокого уровня развития, что многие металлургические предприятия, ее использующие, могут осуществлять горячую загрузку материала в электродуговую печь при температуре 600°C и выше. Такой подход, по оценкам специалистов Midrex Corporation, дает возможность экономить энергию и имеет несколько других важных преимуществ: повышает производительность электродуговых печей на 15-20%, уменьшает их потребность в электроэнергии на 120-140 кВт-ч/на тонну стали, сокращает расход электродов на 0,5-0,6 кг/на тонну стали и уменьшает потребление электродуговыми печами огнеупоров на 1,8-2,0 кг/на тонну стали.
Наряду с этим, те предприятия DRI в регионе MENA, где налажен гибкий процесс производства, способы выпускать как холодный (Cold Direct Reduced Iron – CDRI), так и горячий (Hot Direct Reduced Iron – HDRI) металлизованный продукт или даже оба материала одновременно в соответствии с потребностями рынка и условиями производства. На некоторых заводах используется также технология изготовления горячебрикетированного железа, которое подходит для хранения и транспортировки удаленным клиентам.
В настоящее время, к примеру, компания Saudi Iron & Steel (Hadeed) из Саудовской Аравии располагает пятью модулями Midrex по выпуску DRI совокупной мощностью 5,4 млн. т в год, крупнейший из которых сегодня производит 2 млн. т в год и соединен с электродуговой печью. По данным председателя правления Hadeed Абдулазиза Аль-Хумаида, компания в настоящее время завершает модернизацию одного из модулей Midrex в интересах повышения его производительности. Вместе с тем, в Hadeed признают, что заканчивающийся вывод нового мини-завода компании по производству заготовки на полную мощность в 1 млн. т в год потребует увеличения закупок лома для обеспечения полноценной комбинированной (с DRI) загрузки электродуговых печей. В настоящее время доля импортного лома в шихте составляет у Hadeed, в среднем, 20%.
Отметим также, что один из DRI-модулей Hadeed стал первой установкой Midrex, на которой был внедрен вариант использования изолированного механического конвейера для транспортировки HDRI в плавильный цех при температуре 600°C и выше. В этом случае горячее DRI выгружается из печи на полностью защищенный изолированный конвейер, конструкция которого позволяет минимизировать температурные потери и предотвратить вторичное окисление.
Гибкие модули
В Египте использование технологий DRI берет свое начало еще с 80-х годов, причем главный стимул здесь все тот же – наличие в стране крупных запасов природного газа. В то время восстановленное железо применялось для загрузки электродуговых печей меткомбината Alexandria Iron & Steel, который сегодня называется Al Ezz Dekheila Steel Co (EZDK) и входит в структуру крупнейшей египетской металлургической компания Ezz Steel. Впрочем, в дальнейшем мощности Ezz Steel по выпуску DRI только расширялись. Так, к примеру, в прошлом году дочернее прокатное подразделение Ezz Rolling Mills запустило в эксплуатацию DRI-модуль (1,9 млн. т), функционирующий на базе технологии HYL/Energiron, для загрузки сырьем предприятия Ezz Flat Steel и других мини-заводов компании.
В текущем году в Египте продолжалось строительство еще двух объектов. Речь, в частности, идет об установке Midrex мощностью 1,76 млн. т, которая возводится в интересах компании Sponge Iron & Steel (принадлежит Beshay Group). Еще одна установка HYL/Energiron (1,95 млн. т) от компаний Danieli и Tenova будет запущена, по всей вероятности, не ранее второй половины следующего года на предприятии компании Suez Steel. Эта установка будет обслуживать новый сталелитейный цех, который планируется ввести в эксплуатацию в конце 2014 года.
На сегодняшний день практически завершены все работы по вводу в строй DRI-модуля Midrex мощностью 1,5 млн. т для компании United Steel Company из Бахрейна. Эта установка предназначена для обеспечения загрузки сырьем сталеплавильного цеха United Steel, в котором функционирует прокатный стан мощностью 0,8 млн. т крупносортного профиля в год. По данным специалистов холдинга Gulf United Steel Holding Company (Foulath), которому принадлежит 51% акций United Steel, производительность модуля Midrex может быть расширена и доведена до 1,8 млн. т в год. В непосредственной близости от установки DRI находится завод компании Gulf Industrial Investment Company (GIIC) по выпуску 11 млн. т железорудных окатышей в год, который полностью принадлежит Foulath.
Примерами гибких и многофункциональных DRI-модулей являются две установки Energiron, которое были введены в эксплуатацию компанией Emirates Steel (ОАЭ) в 2009 и 2011 годах. Эти две установки мощностью 1,6 млн. т каждая способны производить как холодный (CDRI), так и горячий (HDRI) металлизованный продукт прямого восстановления, который можно напрямую загружать в электродуговую печь. Предусматривается, что работы по увеличению мощности каждого модуля до 2 млн. т в год будут завершены в начале 2014 года.
Холодный металлизованный продукт хранится на открытом складском дворе и транспортируется в сталеплавильные цеха посредством ленточных конвейеров. Горячий DRI может загружаться при температуре 700°C и направляться прямо в цех или на охлаждающий агрегат. Для проведения операций с DRI установки Energiron оснащены пневматическими транспортными устройствами Hytemp, совместно разработанными компаниями Danieli и Tenova Hyl. По данным экспертов Danieli, металлизация продукта, производимого DRI-установками Emirates Steel, составляет не менее 94% с содержанием углерода более 2,5%, потребление газа – 2,45 Гкал/тонна (вместо заявленных в проекте 2,6 Гкал/тонна), а потребление электрической энергии – 25 кВт-ч/тонна стали (вместо заявленных в проекте 35 кВт-ч/тонна).
В Омане для нужд местной металлургической компании Jindal Shadeed (дочернее подразделение индийской Jindal Steel & Power – JSPL) была построена первая установка Hotlink Midrex DRI Plant мощностью 1,5 млн. т в год. Она расположена в порту Сохар в непосредственной близости от нового сталелитейного завода производительностью 2 млн. т в год, который вскоре будет введен в эксплуатацию. Порт Сохар может принимать суда с осадкой до 19 метров, т.е., грузовые суда типа Capesize водоизмещением 180 тыс. т и более, что, по мнению специалистов Jindal Shadeed, существенно снижает стоимость сырья.
Особенностью технологии Hotlink Midrex является разработка Hotlink по транспортировке горячего DRI. В данном случае применяется преимущественно транспортировка самотеком, которая минимизирует потери степени металлизации HDRI и тепловые потери. Система Hotlink доставляет HDRI в электродуговую печь при температуре между 600°C и 700°C. При этом, шахтная печь горячей разгрузки Midrex располагается за пределами и над внешней стеной плавильного цеха. Это дает возможность осуществлять выгрузку HDRI из шахтной печи в промежуточный бункер, а затем непосредственно в электродуговую печь. В течение ближайших пяти лет Jindal Shadeed планирует увеличить мощность своей DRI-установки Hotlink Midrex до 5 млн. т в год.