В России создан новый способ получения чугуна без использования кокса, из неокускованного железорудного сырья и железосодержащих отходов. Romelt – не только реальная альтернатива классической технологии производства чугуна по агло-коксо-доменной схеме, но и ее прекрасное дополнения. Процесс и печь представляют собой принципиально новую, высокоэффективную технологию и конструкцию агрегата для восстановительной плавки железосодержащего сырья с получением жидкого полупродукта для выплавки стали.

     Процесс освоен на Новолипецком меткомбинате на пилотной установке. Romelt имеет ряд преимуществ перед традиционной схемой получения чугуна:

     -исключает применение дорогостоящего кокса;

     -позволяет перерабатывать любые виды железорудного сырья, в том числе отходы металлургического производства, без предварительной подготовки;

     -обеспечивает высокую степень извлечения железа, позволяет перерабатывать необогащенные или слабообогащенные руды с минимальным содержанием железа 30%, уменьшая потери железа и объем добычи руды;

-позволяет организовать маломасштабное эффективное производство чугуна и стали (минизаводы!), снижает загрязнение окружающей среды за счет исключения из производственного цикла коксохимического производства; агломерации; производства окатышей; складирования шламов, содержащих тяжелые и цветные металлы.

     Romelt может быть использован в составе завода полного цикла для переработки всех железосодержащих отходов. При этом завод превращается в безотходное производство.

     Другим направлением является создание на базе Romelt заводов малой и средней производительности, ориентированных преимущественно на переработки руд без специальной подготовки в местах их добычи или потребления металла.

     Освоение процесса на агрегате промышленного масштаба на Новолипецком меткомбинате показывает, что текущие затраты на получение полупродукта на 30-40% ниже, чем для доменного чугуна с учетом капиталовложений в агломерационное и коксохимическое производство. По сравнению с другими безкоксовыми процессами, осуществляемыми двухстадийным способом, Romelt имеет более низкие текущие и капитальные затраты, не требует подготовленной железосодержащей шихты, использует энергетические угли без ограничения по количеству летучих. Romelt отмечает простота конструктивных решений агрегата и системы управления.

     Использование Romelt взамен доменных печей позволяет сократить выбросы металлургического завода в расчете на 1 тонну стали в 7-11 раз с учетом эквивалентной экологической опасности.

     В результате появляется возможность уменьшать выбросы металлургических заводов без сокращения выплавки чугуна или увеличивать выплавку чугуна без увеличения количества выбросов.

Утилизация в Romelt железосодержащих отходов металлургических заводов позволяет организовать безотходное производство с исключением накопления шламов, загрязняющих атмосферу, почву и грунтовые воды и водоемы.

     Основные технические решения запатентованы.

     Московский институт стали и сплавов и его партнеры предлагают продажу лицензии на использование процесса и агрегата, выполнение проектирования и поставку технологического оборудования.

     Сырье:

     Кусковая или мелкозернистая (пылеватая) руда, железорудный концентрат; пыли газоочисток; шламы; окалина; стружка и другие железосодержащие отходы без предварительного окускования.

     Топливо:

     энергетический некоксующийся уголь.

     Флюс:

     известняк, известь.

     Основные показатели:

     извлечение железа 98%;

     расход угля 650-800 кг/т металла;

     расход кислорода 600-800 м3/т металла в зависимости от качества угля и содержания железа в шихте;

     удельная производительность агрегата Romelt 2,0-2,5 тонн в час на 1 м2 площади ванны;

     годовая производительность одного агрегата – 50-750 тыс.тонн.

     Характеристика металла:

     Температура на выпуске 1350-1500оС

     Химический состав:

     C 4,0-4,8%

     Mn 0,01-0,20%

     Si 0,01-0,10%

     S 0,025-0,05%

     P 0,05-0,15%

     Romelt является одностадийным процессом и осуществляется следующим образом.

     В шлаковом расплаве непрерывно подают шихту, включающую железосодержащий материал, твердое углеродистое топливо и флюс. Расплав барботируют кислородсодержащим дутьем, кислород которого окисляет часть топлива с выделением тепла. Железосодержащий материал плавится. Содержащиеся в нем оксиды металлов переходят в шлак. Железо восстанавливается углеродом топлива с образованием жидкого железоуглеродистого расплава, который собирается на поде печи. Над уровнем барботируемого расплава подают кислородсодержащее дутье для дожигания выделяющихся из ванны газов. Тепло от дожигания передается расплаву и служит основным источником энергии для процесса. Степень дожигания газов в печи может изменяться в широких пределах, достигая 95%. При увеличении степени дожигания снижается расход топлива и увеличивается производительность. Кислородсодержащее дутье представляет собой смесь кислорода и сжатого воздуха. Содержание кислорода в дутье может регулироваться. Нагрев дутья снижает расход кислорода. Образующийся шлак и металл с помощью сифонных устройств раздельно, без напора непрерывно или периодически выпускаются из печи.

     Шлак по составу близок к доменному шлаку. Остаточное содержание железа 1,5-2,55. Процесс может осуществляться в более широком интервале основностей шлака, чем доменная плавка. Получение шлаков низкой основности расширяет возможность их полезного использования. Металл, содержащий около 4,5 % углерода, может быть использован в качестве жидкого полупродукта для производства стали в кислородных конверторах, электропечах, установках внепечного рафинирования и других агрегатах. Высокотемпературные технологические газы также являются полезным продуктом плавки. Их тепло используется в котле-утилизаторе для производства пара. При низкой степени дожигания газов в печи они могут быть использованы как топливо или как восстановитель. При отсутствии потребностей во вторичной энергии тепло отходящих газов может быть использовано непосредственно на видоизмененной комбинированной установке Romelt для дополнительного расплавления стального лома или предварительного нагрева руды.

     Газы имеют низкое содержание вредных примесей и после несложной очистки сбрасываются в атмосферу.

     Выносимая из печи пыль улавливается системой газоочистки и возвращается в печь. Это делает процесс практически безотходным.