• отсутствие сточных вод;

• низкий уровень образования NO* и SO_x и возможность контроля их выбросов в атмосферу;

• полное дожигание отходящих газов ПВП до С0₂ и Н₂0;

• возможность рециклирования отходов;

• возможность утилизации тепла отходящих газов;

• отсутствие токсичных отходов.

4. Процесс s1dcomet

В отличие от описанных выше комбинированных процессов с использованием ПВП процесс SIDCOMET, который отрабатывался на пилотной установке на заводе Sidmar в Бельгии, отличается использованием в ПВП неокускованного железорудного сырья и угля, а не окатышей или брикетов из их смеси. Планировалось строительство модуля

производительностью 700000 т/год. Информация о достигнутых результатах отсутствует [3].

7. Экономика и перспективы развития технологий бездоменной металлургии железа

Черная металлургия является одной из консервативных отраслей промышленности в отношении замены применяемых агрегатов и технологий принципиально новыми и более эффективными, что обусловлено высокими капитальными затратам;¹, большой мощностью и длительным сроком службы основных металлургических агрегатов, применяемых для выплавки металла, и обслуживающих агрегатов, осуществляющих подготовку железорудного сырья, технологического топлива и других энергоресурсов, необходимых для получения металла из железной руды. Это относится, в первую очередь, к производству кокса, агломерата, окатышей и чугуна. Долгий срок службы агрегатов и

«Состояние и перспективы бездоменной металлургии железа» / 7 9

относительно низкие эксплуатационные расходы делают экономически невозможным быструю замену существующею доменного процесса новыми технологическими процессами металлургии железа даже при их экономических преимуществах. Общепринятая стратегия в металлургическом производстве состоит в максимальном использовании существующих агрегатов до их замены новыми или до их менее затратной реконструкции и модернизации.

Опыт мировой мегаллургии показывает, что развитие и коммерциализация новых технолошческих процессов зависит от ресурсно-энергетических возможностей регионов, потребностей рынка металла и уровня существующих традиционных технологий, который определяет их конкурентоспособность [76,77]. Говорить о преспективах развития новых технологий металлургии железа , в связи с этим, необходимо с учетом оценки их экономических показателей, тенденций и уровня индустриального развития отдельных стран и регионов, наличия в них сырьевых и энергетических ресурсов.

• Публикуемые разработчиками и цитируемые в данной работе оптимистические значения технико-экономических показателей производства чугуна или ГЖ новыми технологическими процессами, которые еще не нашли широкого промышленного применения, зачастую имеют рекламный характер с целью привлечения к ним внимания возможных инвесторов. В связи с этим доступная лля широкого круга специалистов неполная информация об этих процессах позволяет делать лишь ориентировочную оценку перспектив их развития. Некоторые результаты сопоставительного анализа экономических показателей производства чугуна процессами жидкофазного восстановления и ГЖ, оопублико ванные разработчиками или потенциальными пользователями новых технологий металлургии железа для условий Индии, США и Бразилии приведены в главах 5 и 6. Отсутствие в этих публикациях

1 8 0 * Состояние и перспективы бездоменной металлургии жепеза»

многих конкретных технико-экономических исходных условий, при которых были получены экономические показатели и производился анализ, не позволяет использовать эти результаты для сопоставительного анализа и прогнозных оценок перспектив развития рассмотренных процессов.

Наиболее полный и детальный анализ экономических показателей производства чугуна и ГЖ по классическим (процессы доменный, Midrex, HYL) и новым промышленным (Согех) или наиболее изученным на демонстрационных агрегатах (РОМЕЛТ, Hismelt) технологиям, разработанным в конце ХХ-го столетия, приведен в публикации В.А. Роменца - инициатора разработки и руководителя коллектива разработчиков процесса РОМЕЛТ [2]. В отличие от упомянутых выше локальных экономических расчетов в этой работе получены экономические показатели выплавки стали в конвертерах и электропечах с использованием в качестве металлошихты ГЖ и чугуна, получаемых различными технологическими процессами. В основу данного экономического анализа легли опубликованныхе разработчиками новых процессов тайные о расходе железорудного сырья и энергоносителей на производстве металла этими процессами, а также действующие ценовые показатели железорудного сырья, металла и энергоносителей в 2000-2001 годах в Росии и в Западной Европе. Использованные в этом сопоставительном анализе технико­экономические показатели классических металлургических процессов (доменный, конвертерный, электросталеплавильный), а также, имеющих утке почти тридцатилетий опыт промышленного применения, процессов Midrex и HYL характеризуют современный уровень этих технологий.

В таблице 55 приведены результаты расчета себестоимости и других экономических показателей производства чугуна и ГЖ, сделанного с учетом существующего уровня цен на сырье и топливо в Западной Европе [2].

«Состояние и перспективы бездемечной металлургии железа» I 8 I

Показатели	Ценя	Доменная печь	Core*	Hlsmell	Ромслт	Mldre*	HYL
Производительность. тыс. т./год Сырье:		3500	800	600	500	1000	1000
агломерат, т.	41.6	1.0	0,0	0.0	0,0	0,0	0.0
окатыши А, т	41,5	0,6	1.45	0,0	о.о	0,0	0.0
окатыши Б, т	46.5	0.0	0,0	0.0	0,0	1,4	1.45
концентрат, т.	28,0	0.0	0,0	1,47	1,465	0,0	0.0
Итого сырь*, Ь'т Флюсы:		66.7	60,18	41.16	41,02	65,1	67.43
известь, т.	60.0	0,0	0,0	0,189	0,147	0,0	0,0
известняк, т	14,0	0,0	0.337	0.0	0.0	0,0	0,0
Ито1 о флюсов, $/т Топливо:		0,0	4.72	11.34	8.82	0,0	0,0
кокс, т	96,0	0,32	0.0	0,0	0.0	0,0	0.0
ПУТ. 1	59.4	0.16	0.0	0,801	0,0	0.0	0,0
уголь, Т.	49,0	0,0	1,0	о.о	1.031	0,0	0,0
природный газ, т.м’	110,0	0,0	0,0	0.0	0,0	0,316	0,334
Итого топлива, Ьлг		40,22	49,0	53,19	54,48	34,8	36,74
Расходы по переделу, $/т в том числе:		19,63	57,21	52,57	60.84	29.43	34,46
электроэнергия, Мвт. час	55,0	0,0231	0,08	0.06	0,075	0,11	0,1
кислород, т.м5	39,5	0.03	0,527	0,163	0,839	0,0	0,0
амортизация. $/т		3.62	10,72	11,39	4,36	8,04	10,05
Общезаводские расходы, Ь'т		1,96	5,72	5,26	6,08	2,94	3,45
Всего затрат, $/т Попутная проекция (-):		128,52	17с,82	163.52	171,24	132,27	142.07
тепло ВЭР, Гдж		2,75	12.3	1.76	15,4	0,0	0,0
электроэнергия ВЭР. Мвт. час	55,0	0.0	1.125	0,158	1,4 1	0,0	0,075
доменный газ, Гдж	3,2	2,75	0,0	0.0	0,0	0,0	0,0
гран шлак, т.	5,0	0.265	0,44	0,42	0.39	0,0	0,0
Итого попутной продукции, Ь'т		10,13	64,08	10.79	79,5	0,0	4.13
Производственная себестоимость. Sit		118,39	112.75	152.73	91,74	132,27	137,94
Полная себестоимость, Ь'Т Удельные капвложения, Ьт		121,95	116,13	157.31	94,49	136,24	142,08
цех с ОЗХ		135	265	286	130	200	250
агломерат	40*	40	0,0	0,0	0.0	0,0	0,0
окатыши	35*	21	50,75	0.0	0,0	49	50,75
кокс	300*	96	0,0	0,0	0.0	0,0	0,0
ПУТ	70*	■ 1,2	0,0	56,07	0,0	0,0	0,0
кислород	68**	2,04	35,84	11,1	9,48	0,0	0,0
электроэнергия ВЭР	60***	0,0	67,5	9,48	84,60	0,0	4,5
известь	38*	0.0	0,0	7.18	5,59	0,0	0.0
ИТОГО:		305,24	419,09	369,85	277,24	249.0	305,25
Оборотный капитал, Ь'т		18,29	17,42	23,6	14,17	20,44	21,31
Минимальная продажная цена, S/t		158,08	164,52	201.32	126,93	166,6	178.7

цех с ОЗХ - $/т метами; * - $/т материала;

■ гривеоены в размерности:

■ $/тыс.м

*** - $/МВт мае.

1 8 2 «Состояние и перспективы бгздоменной металлургии железа»

Согласно приведенным выше данным минимальная полная себестоимость и минимальная продажная цена мета яла в условиях Западной Европы получается у чугуна, производимого процессом РОМЕЛТ. Полная себестоимость чугуна, производимого процессом Согех, меньше себестоимости доменного чугуна , что отличается от оценки фирмы POSCO, согласно которой в условиях Кореи себестоимость чугуна процесса Согех превышает себестоимость чугуна , выплавляемого в мощных доменных печах, но ниже себестоимости доменного чугуна, получаемого в печах малого объема [52].

Из структуры себестоимости видно, что, среди сравниваемых технологий, минимальных затрат на

производство требует металл, получаемый в доменных печах. Только после учета стоимости ВЭР доменный чугун, в условиях Западной Европы, значительно уступает по себестоимости чугуну РОМЕЛТ и незначительно - чугуну процесса Согех. Данная оценка является неполной, так как в расчете не учтены ВЭР в виде давления колошникового газа и тепла отходящих газов воздухонагревателей. Практически все современные доменные печи в Западной Европе оснащены газовыми утилизационными турбинами мощностью 12-16 Мвт и системами утилизации тепла дымовых газов воздухонагревателей, применение которых заметно снижает себестоимость доменного чугуна.

Экономические показатели производства первородного железа по этим же технологиям, рассчитанные с учетом внутренних цен России в 2000 году на сырье и энергоносители и с учетом тех же удельных капитальных вложений приведены в таблице 56 [2].

«Состояние и перспективы бездоменной металлургии железа» 1 8 3

Показатели	Доменная печь	Согех	Hismelt	Ромелт	Midrex	HYL
Производительность, ТЫС. Т./ГОД	3500	800	600	500	1000	1000
Производственная себестоимость, S/t	52,79	65,93	73,06	57,45	42,02	45,56
Полная себестоимость, $/т	54,37	67.91	75,25	59,17	43,28	46,9
Удельные капитальные вложения, $/т	305,24	419,09	369,85	277,24	249,0	305,25
Оборотный капитал, $/т	8,16	10.19	11,29	8,88	6,49	7,04
Минимальная продажная цена $/т	88,89	115.14	117,3	90.76	71,41	81,26

В отличие от условий Западной Европы, благодаря, в основном, обратному соотношению цен кокса, угля и природного газа (соответственно 96 $/т , 49 $/т и 110 $/т. м3 - в Западной Европе ; 50 $/т , 23$/т и 13,5 $/т. м3 - в России) себестоимость и минимальная продажная цена ГЖ в России ниже соответствующих показа гелей доменного чугуна, а чугуны новых технологических процессов, включая процесс РОМЕЛТ, уступают по этим показателям доменному чугуну даже без учета упомянутых выше видов ВЭР.

Рассчитанные в ценах Западной Европы технико-экономические показатели производства стали по различным технологическим схемам (таблица 57) показывают абсолютное преимущество доминирующей в настоящее время технологической схемы “доменная печь - кислородный конвертер” , а также преимущество выплавки электростали из шихты, содержащей 35% чугуна РОМЕЛТ[2] и 65 % скрапа по сравнению с выплавкой этой стали из ГЖ и скрапа

«Состояние и перспективы бездоменно <еталлургии железа»

I 8 4

Покататели	Цена S/ел.	Доменная печь Конвер|ер	Midrex ДСП	РОМЕЛТ ДСП	Скрап ДСП
Мощность сталеплавильного л рл a la, 1 1 Тол Сырье и материалы:		2500	800	1200	1000
чу гу и доменный, т	118.39	0,81
чугун РОМЕЛТ. т.	91,74*	_	_	о,4оз	-
скрап, т	175.0	0.33	0,45	0.729	1.122
1"Ж (мет.окатыши). т.	132,77		0.7	-	-
ферросплавы, т.	810,0	0,02	0,02	0.02	0,02
и шесть. т	60,0	0,07	0.074	0.065	0.065
гпавиковый шпат, т	600.0	0,001	0.002	0.002	0,002
магнетит, г	300,0	-	0.0123	0.0123	0,0123
доломит, т	100,0	0,008	-	-	-
КОКСИК. 1.	38,0	0,001	0.0012	0,0011	0.0013
шлакиобратующая смесь, т	150.0	0,0015	0.001	0,001	0.001
отходы (-), 5 т		0.57	0,5	0.5	0,5
Июго сырья и материалов. S/t Расходы по переделу:		158.6	174,88	153,56	165 79
электроэнергия, Мвт.час	55.0	0,017	0,576	0.325	0.46
отсктроды, кг	2.6	-	1,9	1.2	1.4
кнелорол.т м3	39.5	0.06	0.03	0.04	0.03
Итого. $.■' 1 _		27.72	87,25	56 16	70.09
Общезаводские расходы S.'t		2,77	8,73	5.62	7,П|
11рои энодственнан себестоимость, S/t		189.18	279,98	221.79	250.18
Внепроичводственные расходы, $'т		5,68	8,13	6,46	7,29
Подпав себестоимость, S > Удельные капвложения. $^Т’		194,85	278.98	221,79	250.18
собственно цех с 03X		125,0	250.0	170,0	200,0
4VTVH доменный	305,24	247.24	-	-
чЖн РОМЕЛ 1	277.24	-	-	111.73
ГЖ 1мет. окатыши)	249.0	-	174.0	-	-
кислород	68.0	4.08	2.04	2.72	2 04
известь	38,0	2.66	2,81	2,47	2.47
Итого ул. капвложения		378.98	429,15	286,92	204,5 1
Оборотный капитал. $/т		29,23	41,85	33,27	37,53
Минимальная продажная пена. $'т		240.76	332,37	258,33	278.43

Примечание: * цени взята по производственной себестоимости (табл.55).

В ценовых условиях России 2000-го года минимальную себестоимость также имеет сталь, выплавленная и а доменного чугуна в кислородном конвертере, а минимальную продажную

«Состояние и перспективы Оездоменной метаглургии железа» I Я 5

Показатели	Доменная печь Конвертер	Mldrex дсп	РОМЕЛ ТДСП	Скрап Дсп
Производственная себестоимость, $/т	87,82	103,53	99,62	100,23
Полная себестоимость, $/т	90,46	106,63	102,61	103.24
Удельные капитальные вложения, $/т	378,98	429,15	286,92	204,51
Оборотный капитал, $/т	13,57	15,99	15,39	15,49
Минимальная продажная цена, S/t	133,86	155,89	136,29	127,97

Выполненный в работе [2] анализ, даже без учета всех ВЭР, которые утилизируются на современных доменных печах, со всей очевидностью показывает экономические преимущества технологической схемы ’’доменная печь-кислородный конвертер” в массовом производстве стали в ценовых условиях Западной Европы и России . Экономические преимущества процесса РОМЕЛТ перед коммерческими технологическими процессами производства ГЖ и чугуна и перед новым технологическим процессом Hismelt обусловлены, в первую очередь, самой высокой долей попутной продукции (в первую очередь ВЭР) в калькуляции себестоимости чугуна РОМЕЛТ. Она составляет более 46 % от всех затрат на производства чугуна (в процессе Согех - 36 %) для ценовых условий Западной Европы. В то же время эта часть технологической схемы процесса РОМЕЛТ пока

1 8 б «Состояние и перспективы бездоменной металлургии железа»