По другим оценкам для условий Северной Америки капитальные затраты на строительство модуля FASTMET производительностью 500000 т/год составят 90-100 млн. долларов США, а себестоимость ГЖ, в зависимости от перерабатываемых материалов может составлять 55-95 долл./т [39].

4. Процесс 1ТшкЗ

Процесс ITmk3 (Iron-making Technology Mark 3) является разновидностью процесса FASTMET и разработан он также фирмами Midrex и Kobe Steel ltd. Название процесса связано с претензиями его разработчиков на большие перспективы развития и применения этого процесса (Mark 1 - доменный процесс, Марк 2 - Midrex-процесс, Mark 3 - ITmk3 - процесс получения чугунных гранул). Технологическая схема процесса ГГткЗ (рис.28) практически не отличается от процесса FASTMET [40]. Принципиальным отличием этих двух процессов является температурный режим в ПВП и вид получаемого продукта.

В процессе ГГткЗ рудоугольные окатыши восстанавливаются в ПВП в условиях относительно высокой температуры - 1350 °С. При этом практически полностью

9 б «Состояние и перспективы бездоменной металлургии железа»

восстановленное железо науглероживается до содержания углерода 2,5-3,5 % и расплавляется, образуя фасолевидные корольки чугуна размером 3,5-8,0 мм. Пустая порода окатышей образует шлак, содержание FeO в котором не превышает 2 %, что исключает высокую агрессивность шлака и способствует высокой стойкости огнеупорных материалов пода печи. После охлаждения чугунные корольки отделяются от шлака с помощью магнитной сепарации. Содержание серы в чугунных корольках зависит от ее содержания в применяемом при производстве окатышей угле. Температурные условия процесса ITmk3 и состав получаемого продукта по сравнению с процессами Midrex, FASTMET и доменным наглядно показаны на диаграмме состояния системы "железо-углерод" (рис. 29) [40].

Система Отходящий газ

Рис.28. Схема процесса 1ТткЗ:

«Состояние и перспективы бездоменной металлургии железа» 9 7

1(00

Рис.29. Положение технологических параметров процесса 1ТткЗна фазаовой <3 иагрчмме состояния "Fe-C":

I - стабильная система Fe-C; 2 - жидкость; 3 - жидкость^ графит, 4 - доменный процесс; 5 - гамма Fe + жидкость; 6 - гамма Fe + графит^- 7 - альфа Fe + графит. 8 - температура, "С; 9 - температура, К.

Процесс 1ТшкЗ отрабатывался в течение 6 месяцев в 1999- 2000 гг. на пилотной установке производительностью 0,4 т/час (диаметр ПВП 4 м, ширина пода 0,8 м) на заводе в Какогаве. При разработке проекта пилотной установки исходили из трех концептуальных положений [41]:

• получении готового продукта в одном агрегате;

• снабжение процесса теплом путем сжигания топлива в горелках;

• непрерывность процесса.

С учетом такого концептуального подхода в качестве основного агрегата в процессе ITmk3 была выбрана ПВП, в которой осуществляются следующие технологические операции:

• непрерывная загрузка шихтовых материалов;

• восстановление и науглероживание железа;

• плавление чугуна и шлака;

• охлаждение и затвердевание продуктов

9 8 «Состояние и перспективы бездоменной металлургии железа»

Статьи прихода	Величина	Статьи расхода	Величина
Горение угля	67,0	Восстановление и	41,6
		плавление
Горение топлива	21,3	Отходящий газ	42,3
Подогретый воздух	11.7	Теплосодержание	6,5
		продуктов Потери тепла	9.6

Преимуществами нового процесса по мнению разработчиков являются [40]:

• простота;

• небольшие капитальные вложения;

• низкая себестоимость продукта;

• гибкость в выборе шихтовых материалов и восстановителя;

• простота транспортировки продукта;

«Состояние и перспективы бездаменной металлургии железа» 9 9

• отсутствие мелких отходов продукта.

Для строительства модуля ITmk3 производительностью 500000 в год требуются капиталовложения в сумме 90-100 млн. долларов США, а себестоимость 1 т чугунных корольков по расчетам разработчиков для случая расположения модуля ITmk3 на месте добычи руды составит 85-90 долларов [40]. Наиболее перспективными областями применения этого процесса считают:

• производство товарных чугунных корольков на месте добычи руды (исключаются расходы на перевозку пустой породы руды или концентрата и кислорода оксидов железа);

• производство чугунных корольков на металлургическом заводе и использование их в горячем виде в качестве металлошихты ДСП или конвертеров;

• применение процесса для рециклинга пыли ДСП на мини­заводах.

Как и в других процессах, осуществляемых в ПВП, в процессе 1ТшкЗ цинк удаляется из перерабатываемых материалов более, чем на 95 %, и в виде оксида улавливается в системе газоочистки с рукавными фильтрами. Это также обеспечивает перспективу применения процесса в странах с жесткими законами по защите окружающей среды (Европа, Япония, США).

Следующим обязательным этапом развития процесса перед его коммерци&шзацией фирмы-разработчики считают этап испытания его на полупромышленном модуле производительностью 50000-200000 т/год [40] и приглашают инвесторов для разделения финансовых затрат и риска.

I 0 0 «Состояние и перспективы бездоменной металлургии железа»