Уменьшение выбросов угольного ангидрида (CO2) является одним из приоритетов сталеплавильной промышленности во всем мире. Одной из быстрейших возможностей декарбонизации является переход из производства стали в конвенционных конвертерах на производство в дуговых печах. Это включает увеличение спроса на лом и потенцияльный недостаток этого драгоценного сырья.
Завод Železiarne Podbrezová (ZP) уже долгие десятилетия использует сталеплавильный цикл основан на рециклировании лома посредством дуговых печей. Чтобы приготовиться к разнообразным будущим сценариям, общество начало испытывать альтернативу лома и чугуна: горячебрикетированное железо (HBI), уплотнённую форму прямо восстановленного железа (DRI).
DRI можно приобрести посредством специфических технологий включающих восстановление железной руды при помощи природного газа или водорода. В результате получается существенное уменьшение выбросов CO2 по сравнению с производством чугуна в доменных печах.
„HBI брикеты имеют химический состав похож на состав чугуна. Вместе с тем, не содержат никаких рассеянных элементов, прежде всего медь и олово. Таким образом применение HBI уменьшает содержание нежелательных элементов в стали,“ объяснил инж. Станислав Турня, технолог сталеплавильного цеха. „Брикеты содержат больше чем 80 % железа и они способны частично заменить стальной скрап.»
Каким образом происходит плавление ? «В стальной скрап добавят HBI материал, который плавится в дуговой печи. Повышение доли HBI удлиняет срок плавления. И так увеличивается расход электричества, кислорода и другого сырья. Производственные характеристики печи EAF с высоким содержанием HBI отличаются от процесса применяющего стальной скрап из-за высщего содержания окисей и углерода. Прибавление большего количества HBI в печь потребовало бы создание новых программ плавления, если нужно и установку новых типов гарелок и модифицированных присадок — известь или полностью декарбонизированный доломит (доломит
HBI в виде альтернативы железного скрапа
В феврале мы применили в нашем сталеплавильном цехе HBI. Пока это только эксперимент: «HBI было тестировано в нашем сталеплавильном цехе в 2005 году. Тогда мы изготовляли специальную сталь для автомобильной промышленности,» сказал господин Турня и упомянул, что HBI не применялось с 2011 года. В настоящее время, больше чем 10 лет спустя, сталеплавильный цех окончил новый тур тестов с HBI.
„Мы предпологаем, что в будущем могли бы возникнуть проблемы с дефицитом стального скрапа. Как уже было сказано, мы должны искать альтернативные решения. Кроме того, из-за выбросов многие сталеплавильные цехи вывели из эксплуатации и доменные печи, чем понизится доступность чугуна. Это сырьё составной частью загрузки дуговой печи. Поэтому наше общество запустило пробное производство стали применяя HBI,“ он добавил.
Комплексная оптимизация процессов
Динамика сталеплавильной промышленности в наступающих годах является неопределённой, но при помощи этой экспериментальной кампании и других происходящих исследовательских активностей завод ZP старается быть готовым противостоять любим обстоятельствам, быть лидером в области технического развития, чтобы остаться эффективным и конкурентоспособным при любих обстоятельствах.
Železiarne Podbrezová имеет дуговую печь, в которой можно применить HBI материал. Работники сталеплавильного цеха приспособили технологические условия для благополучного производства. Имеем первые результаты инновативных выплавок, они постепенно анализированы. «Мы провели 60 выплавок поступая систематично — с небольших партий к высшим. Мы постепенно выявляли недостатки, оптимизировали процесс производства и искали путь более эффективной выплавки. Мы следили и за расходами. До сегодняшнего дня мы для испытания применили почти 400 тон HBI материала,» сказал г. Турня.
В ответ на вопрос способен ли HBI материал в будущем вполне заменить металлический скрап, руководитель отдела технологии сказал: «Уже в настоящее время существуют сталеплавильные цехи, которые пробуют в загрузке применять больше HBI материала чем скрапа. Но надо осознать, что такая выплавка дорогостоящая и в настоящее время полная замена металлического скрапа HBI материалом не учитывается.»
Применение HBI в производстве принесет изменения и для работников. „Кроме стандартных параметров выплавки они должны следить и за состоянием HBI — если оно расплавлено, если материал не наклеивается на стенах или на почвенной части дуговой печи. Новинкой является целый процесс. Большинство работников познакомилось с неё первый раз,“ сказал технолог подчёркивая роль своих коллегов, которые во время смен и исследовательских испытаний наблюдали за ходом выплавки.
Наш завод уже осуществил пробные выплавки с применением 5, 7 или 10 тон HBI материала для одной загрузки. Технологи и работники сталеплавильного цеха результаты постепенно анализируют, отмечают недостатки и стараются найти самый эффективный и максимально выгодный вариант для нашего общества.
Автор статьи:
Luca Orefici
Энвиронментальный менеджер @Pipex Italia
lorefici@pipex.it
В случае вы требуете дополнительные информации, подробности или у вас другие требования, не раздумывайте связаться с автором этой статьи.
