Комментарий к «исчезновению» ГОКа (о прямом восстановлении железа в России)
31 июля 2003 г. информационное агентство Regions.Ru сообщило об исчезновении Михайловского ГОКа. Цитируем дословно: “Крупнейший российский горно-обогатительный комбинат, Михайловский, должен исчезнуть – такое решение принято Советом акционеров ГОКа “.
Мы связались с пресс-службой Михайловского ГОКа – крупнейшего в России производителя концентрата и окатышей. И ситуация прояснилась. Оказалось, что руководство Управляющей холдинговой компании “Металлоинвест” просто приняло решение о начале инвестиционной программы, направленной на модернизацию Михайловского горно-обогатительного комбината, в частности на развитие производства по выпуску металлизированных окатышей. Так что далекий от металлургии журналист видимо решил, что традиционное производство на ГОКе прекращается. Естественно это не так, речь идет о дальнейшем его развитии в сторону очередного передела. У нас появился повод разобраться с технологией прямого восстановления железа (ПВЖ /DRI), рынок которой в 2001-2002 годах довольно заметно лихорадило.
Основы технологии
Продуктом технологии DRI чаще всего являются металлизированные окатыши. В этом процессе железная руда или окатыши загружаются в печь, подвергаются нагреву и потоком газа из них удаляется кислород (происходит процесс восстановления). Газ, используемый в процессе, как правило содержит высокий процент водорода (H2) и оксида углерода (CO). Эти компоненты вступают в реакцию, причем помимо восстановления металла из руды достигается заметная очистка сырья от примесей. Технологически допустимо выгружать из печи горячее железо прямого восстановления для последующего перемещения его в брикетировочную машину, производящую горячебрикетированное железо (HBI). Горячебрикетированное железо – это прессованная форма DRI, разработанная для более удобной перевозки, хранения и использования. Возможна загрузка горячего железа прямого восстановления (HDRI) непосредственно в электропечи для последующей выплавки стали.
Прямое восстановление железа уже многие десятилетия называют технологией будущего и все чаще используют в выплавке стали. Читатель наверняка знает, что много старше этого процесса традиционная двухступенчатая технология получения стали: из железной руды получают чугун, а затем из него – сталь в мартенах, конвертерах, электропечах. Производство же металлизированного сырья обеспечивает получение стали непосредственно из этих рудных материалов, минуя стадию выплавки чугуна в доменных печах.
Мировое производство
Применение технологии прямого восстановления вызвано несколькими причинами: среди них называют сокращение запасов качественных коксующихся углей, необходимых для хорошего доменного процесса, а также уменьшение ресурсов металлического лома контролируемой чистоты для производства качественной стали в электропечах и повышением цен на металлический лом. Поэтому доля выплавки стали в мире из ПВЖ (DRI) растет и к настоящему времени составляет 10%.
Исходным сырьем для получения брикетированного железа чаще являются окатыши, произведенные из дообогащенного концентрата. По своему составу металлизованные брикеты близки к чугунам и металлолому, поэтому используются на многих сталелитейных предприятиях мира наряду с традиционным сырьем. В отличие от лома DRI не содержат вредных примесей цветных металлов, а по сравнению с чугуном – других примесей, что существенно улучшает качественные характеристики получаемой стали и позволяет использовать брикеты для производства самых высококачественных марок сталей (чаще в электропечах).
Мировая статистика подтверждает, что в мире как неуклонно растет количество стали, выплавляемой в электропечах, так и производство DRI (рис.1)
Общее мировое производство стали по темпам роста превосходит производство DRI (рис.2)
В настоящее время в мире используется несколько видов технологий прямого восстановления железа. Наиболее распространенной считается технология американской компании Midrex.
Процесс Midrex использует природный газ, и поэтому является наиболее экономичной технологией производства высококачественного железа прямого восстановления с использованием в качестве сырья железной руды. Начиная с 1970 года, специалисты компании Midrex построили 53 производства на основе одноименной технологии в 19 странах мира. Предметом особой гордости компании является тот факт, что технологические линии Midrex способны работать на полную мощность или даже с ее превышением в различных погодных условиях: от горячего и сухого климата Саудовской Аравии до морозов Канады и России.
Заводы, оснащенные технологическими линиями «Midrex(r) Direct Reduction», используют в качестве сырья железорудные окатыши и кусковую руду из 50 различных источников (шахт), расположенных по всему миру. Сырье варьируется от 100% окатышей до 100% кусковой руды, включая промежуточные комбинации. Такая гибкость позволяет заводам Midrex(r) подбирать сырье, наиболее полно отвечающее потребностям конкретного производства. Для повышения производительности в процессе также можно использовать до 10% железорудной мелочи определенной величины.
В 2002 г. 67% производства ПВЖ в мире производилось с использованием технологии Midrex, а с применением технологии HYL III – 18%.
В 2002г. общий объем производства железа прямого восстановления в мире превысил 45млн.тонн. Производство 2002 года было признано рекордным, поскольку увеличилось на 12% по сравнению с 2001г.(рис. 2)
Какие факторы способствовали такому росту?
Прежде всего – спад 2001 года. Аналитики сообщали тогда, что технологии DRI совершают “бросок на юг”. Причина этого – резкий рост стоимости природного газа в Северной Америке. И это одновременно с наращиванием мощностей электродуговых печей и спроса на высококачественную стальную продукцию. Напомним, что цены на сталь при этом были на относительно низком уровне.
Другими причинами роста производства DRI в 2002 году считают:
1) Небывалое повышение цен на железорудное сырье (особенно лом), вызванное активным производственным ростом в Азии и, в первую очередь, в Китае
2) Небывалый рост производства DRI в Индии (на 35%) и восстановление производства DRI в Северной Америке (на 46%).
3) Повышение цен на DRI и HBI, вызванное большим спросом.
Изменились и экспортные потоки этого сырья. В 2002г были транспортированы 11,3 млн. т.., что на 20% больше чем в 2001г. (57% – приходится на HBI, оставшаяся часть – на DRI). Экономичная торговля морем увеличилась до 6,7 млн.т., 76% из этого числа относится к HBI.
Российское производство
Производством ПВЖ (DRI) в России занимается Лебединский ГОК. Сегодня комбинат перерабатывает 45,5 млн тонн сырой руды в год, с получением 18,5 млн тонн концентрата и 8,9 млн тонн окатышей. На Лебединском ГОКе построен и введен в эксплуатацию первый и пока единственный в Европе завод горячебрикетированного железа (ГБЖ).
В 1996 г. совместно с консорциумом немецких фирм “Klockner-INA” – “Ferrostaal AG” Лебединский ГОК приступил к строительству первого в Европе завода металлизованных брикетов, производительностью 4,5 млн.тонн в год и общей стоимостью более $800 млн. Установка металлизации ГБЖ была введена в эксплуатацию 1 апреля 2001 года. На суточную проектную мощность комбинат вышел в сентябре-октябре прошлого года, а с ноября работали на месячной проектной мощности. Всего за 2001 год Лебединский ГОК произвел 650 тыс. тонн металлизованных брикетов. Более 500 тыс. тонн реализовали на мировом рынке (в основном, это Италия, США, Индонезия, небольшие партии отправили в Испанию, Финляндию и Мексику).
17 декабря 2002 года потребителям был отгружен с начала года один миллион тонн качественного лебединского сырья – металлизированного продукта.
Строительство второго модуля началось в 2002 г. Новый проект поддержан германской компанией Ferrostaal AG, которая разрабатывала первый модуль. Второй модуль будет иметь одинаковую с первым мощность – 900 тыс. т брикетов в год. Лебединский ГОК намеревается значительную часть продукции продавать местным покупателям.
Металлизированное сырье Лебединского ГОКа использует Оскольский электрометаллургический комбинат (ОЭМК). Оба предприятия контролируются дочерними структурами “Газпрома” и образуют единый горно-металлургический комплекс. Продукция ОЭМК, а также система обеспечения ее качества сертифицированы фирмой “ТЮФ” (Германия).
ОЭМК работает на технология металлургического производства, основанной на методе прямого восстановления железа “Midrex” и производит металл нового уровня качества, особо чистый по содержанию вредных примесей и остаточных элементов. Их содержание в 2-3 раза ниже по сравнению с обычным металлом (см. таблицу). Для защиты окатышей при транспортировке от вторичного окисления их подвергают специальной обработке – пассивации (владельцем этого ноу-хау является ОАО “ОЭМК”).
В 2002 году еще одна известная технология прямого восстановления была презентована в России итальянской фирмой Danieli в Уральской ГМК. В частности подразделением компании Danieli Arex был разработан проект Danarex, прямого восстановления окатышей с помощью природного газа , позволяющий доводить содержание железа в сырье до 92-94%.
Проект Danarex успешно прошел промышленные испытания в Италии и в настоящее время компания Danieli ведет строительство завода по производству металлизированного окатыша в Египте. В России компания Danieli рассматривает возможность внедрения аналогичного проекта восстановления окатышей по этой технологии на Качканарском ГОКе “Ванадий”.
И, наконец, про Михайловский ГОК., “спровоцировавший” данную статью. В ходе реализации новой программы на комбинате будет создана новая технологическая цепочка по выпуску металлизированных окатышей (брикетов), ежегодное производство которых планируется на уровне 2 млн. тонн. Выручка от реализации новой продукции составит не менее 200 млн долл. год, что позволит предприятию удвоить выручку от реализации всех видов производимой продукции. Проект будет завершен в 2007 году. Сумма инвестиций составит около 500 млн. долларов.
В 2002 г. производство брикетов в России увеличилось на 38% до 1 млн тонн. Характерно, что пока эта продукция находит больший спрос на зарубежных рынках. Так, экспорт в прошлом году увеличился на 21%, а внутреннее потребление уменьшилось на 78%.
В производстве брикетов существуют несколько сложностей. Ведь для того, чтобы конкурентоспособное сырьё было реализовано на мировом рынке, оно должно иметь максимальные качественные показатели. Это, во-первых, относится к степени металлизации брикетов и к показателю прочности.
С точки зрения этих показателей, брикеты Лебединского ГОКа имеют степень металлизации 92%. В 2002 году специалистами комбината была проведена значительная работа по увеличению и индекса прочности, он сегодня вырос на 20-25%. Это уже дает повод быть уверенными, что отечественные брикеты вполне конкурентоспособны на мировом рынке.
Основными конкурентами Лебединского ГОКа на мировом рынке являются брикеты производства Австралии и Ливии. Австралийские брикеты изготавливают по принципиально другой технологии, поэтому у них индекс прочности доходит до 100%, зато степень металлизации не превышает 91%. Ливийские брикеты также прочнее российских. Но в общем комплексе показателей (степень металлизации, общее железо) брикеты ЛГОКа не уступают импорту или превосходят его.
Есть ещё одно, очень важное преимущество Лебединских брикетов перед любой аналогичной продукцией: в них практически отсутствуют вредные примеси, влияющие на качество выплавляемых сталей, – цветные металлы, фосфор, мышьяк, сера.
Безусловно такое качественное сырье заметно выше в цене. На рис. 5 приведены цены на продукцию Лебединского ГОКа: окатыши (65,5% Fe), брикеты (%Fe 92% Fe).
Именно качество сырья, поставляемого ЛГОК, обеспечивает выпуск стального проката повышенного качества на ОЭМК.. А для такой продукции сбыт обеспечен. Недавнее расширение США российских квот в сделано именно для оскольского проката.
Современная технология производства железа прямого восстановления в России стала реальностью. Перспективы и преимущества ее очевидны, однако отечественными металлургами оценены не в полной мере. Проще снизить закупочные цены и использовать более дешевый российский металлолом. Но надеемся, что 78% спад российского потребления ПВЖ (DRI) в прошлом году был только эпизодом.
Строительство заводов DRI недешево, но Россия имеет сравнительно низкие цены на природный газ, поэтому сохраняет конкурентное преимущество. А именно это сырье обеспечивает стабильный выпуск наиболее качественных и дорогих марок стали. Ну а роль высокого передела для нашей металлургии известна...
Президент холдинга “Металлоинвест” В.Гиндин
Вопрос: Какую технологию выбрали для производства метал. окатышей и почему?
Мы рассматриваем варианты и решаем, что будет лучше именно для нашего предприятия.
Вопрос: Что дает применение метал. окатышей для производства стали?
Применение подобной продукции имеет неоспоримые преимущества. Во-первых, окатыши поступают сразу в электропечь, минуя схему домена и конвертера. Как результат, более экологичное производство. Кроме того, применение метал. окатышей не требует затрат на коксующийся уголь (этот вид продукции производят в небольших количествах, и он достаточно дорогостоящий). Брикеты не подвержены вторичному окислению, уменьшают транспортные расходы, а также позволяют предъявлять более мягкие требования к складированию.
Вопрос: Каковы перспективы перехода на метализ. сырье в России?
Сегодня брикеты - еще достаточно новый продукт для отечественных металлургических предприятий. А на Западе к металлизованн окатышам привыкли. Поэтому на начальном этапе мы планируем поставлять их на экспорт. Кроме того, в будущем мы намерены создать на базе МГОКа металлургический комплекс, выстроить производственную вертикаль.
В итоге это позволит снизить себестоимость готовой продукции, главным образом потому, что практически исчезнут транспортные расходы, составляющие немалую ее часть.
Статья была опубликована 25 августа 2003 года в журнале
"Металлургический бюллетень"
(№ 15-16).
|
