ŠROT DULEŽITÝ ZDROJ ŽELEZNÉ SUBSTANCE PRO VSÁZKU VE VÝROBE OCELI SCRAP THE IMPORTANT IRON-BEARING CHARGE IN STEEL PRODUCTION

METAL 2004

Hradec nad Moravicí

ŠROT – DULEŽITÝ ZDROJ ŽELEZNÉ SUBSTANCE PRO VSÁZKU VE VÝROBE OCELI SCRAP – THE IMPORTANT IRON-BEARING CHARGE IN STEEL PRODUCTION Jaroslav Brezinaa Jirí Bažanb a

Ceská hutnické spolecnost, Ceskobratrská 6, 702 00 Ostrava 1, CR , [email protected] b VŠB – TU Ostrava, FMMI, 17. listopadu 15, 708 33 Ostrava, CR, [email protected]

Abstrakt Situace se šrotem ve svete. Zmeny v pomeru mezi podílem konvertorové oceli a elektrooceli ve výrobe oceli ve svete. Klasifikace trech základních druhu ocelového šrotu: vratný, obežný šrot, procesní, okamžitý šrot a výskytový, starý šrot. Zdroje a množství ruzných druhu šrotu. Šrotová bilance pro výrobu konvertorové oceli a výrobu oceli v elektrických pecích. Rovnovážný podíl konvertorové oceli ve svetové výrobe oceli v budoucnu. Rovnovážný podíl konvertorové oceli pri ruzné efektivite sberu a úpravy šrotu. Možná rešení pri zvyšování podílu výroby elektrooceli ve svete. Nové smery v rozvoji technologie výroby oceli v elektrických pecích. Výroba a spotreba prímo redukovaného železa (DRI) ve svetové výrobe oceli. Zdokonalení technologie výroby DRI a prínosy pri výrobe kvalitnejšího DRI. Abstract Scrap situation worldwide. Changes in the share of BOF and EAF processes in the world steel production. The three kinds of scrap: circulation scrap, process scrap and capital scrap. Origin and amount of different scrap types. Net scrap balances for technology of BOF and EAF. Equilibrium share of BOF in the world steel production in the future. Equilibrium share of BOF with different scrap collection efficiences. Possible solutions to supply the expending electric steelmaking plants in the world. New home of electric steelmaking. DRI production and consumption in the world steel industry. Steps of improvement of DRI production and benefits in production of improved DRI. 1. SITUACE SE ŠROTEM VE SVETE 1.1 Všeobecne V soucasné dobe dominují ve svetové výrobe oceli dve základní technologie: ?? ocel vyrobená kyslíkovým, konvertorovým zpusobem (dále ocel BOF) ?? ocel vyrobená v elektrických obloukovýc h pecích (dále ocel EAF) V roce 1974 dosáhl poprvé podíl konvertorové oceli na svetové výrobe oceli padesáti procent, v 90. letech minulého století se vývoj zastavil na podílu cca 60 % a v soucasnosti stagnuje. Duvodem pro tento stav jsou zmeny v druhé vetšinové svetové technologii výroby oceli – v elektrických pecích, která v tomto období zvýšila prudce produktivitu výroby, nahradila staré pochody výroby oceli v martinských pecích a využila mj. nekteré postupy ve výrobe, které využívá konvertorová technolo gie (napr. použití kyslíku v procesu tavby). Nekteré prednosti výroby oceli v elektrických pecích se posledním desetiletí 20. století

1

METAL 2004

Hradec nad Moravicí

ukázaly jako velmi duležité, napr. vetší flexibilita procesu výhodná pro období cyklických krizí, ve kterých se svetové ocelárství cas od casu ocitá, nebo vyšší duraz na ochranu životního prostredí a maximální využití pro vsázku plne recyklovatelné suroviny - šrotu. Vzhledem k temto skutecnostem bylo behem 90. let minulého století predvídáno, že proces v EAF se stane prevažující svetovou technologií výroby oceli. V souvislosti s touto skutecností budoucího vývoje obou svetových technologií výroby oceli se dostává do popredí jako klícový problém otázka dodávek a bilance výskytu ocelového šrotu, zajištující nižší náklady na vsázku 100% podílem šrotu ve vsázce EAF. Pritom se ovšem ukázalo, že tento vývoj muže znamenat problémy s konecnou kvalitou finálních ocelárských produktu a predevším následný bilancní nedostatek šrotu pro vsázku. Otázka bilance a využívání šrotu pro výrobu oceli se tak stala otázkou ekonomické koexistence výroby oceli v BOF a v EAF ve svete. Šrot je soucástí vsázky u obou technologií, má dopad na ekonomiku výroby, s rozdílným vlivem na bilanci šrotu: zatímco proces v EAF je pouze spotrebitelem cistého, kvalitního šrotu, proces v BOF je nejen výrobcem oceli, ale zároven výrobcem cistého, velmi kvalitního ocelového šrotu ?1?. Z této úvahy lze kalkulovat pri jakém pomeru výroby oceli v BOF a EAF je možno zajistit bilancne vsázkový šrot pro svetovou spotrebu a výrobu oceli, pri dodržení vysoké kvality a užitné hodnoty finálních ocelárských výrobku. 1.2 Klasifikace základních druhu šrotu pro vsázku Pro následující úvahy je duležité klasifikovat ocelový šrot dle bežne užívaných kritérií, které jsou k dispozici v materiálech IISI (International Iron and Steel Intitute) a UN (United Nations) do 3 skupin podle puvodu na: ?? vratný (obežný) šrot, vznikající prímo pri výrobe oceli, který je vetšinou znovu použit ve výrobe ve stejném podniku, jehož množství je hlavne závislé na podílu technologie plynulého odlévání v podniku a klesá podstatne zároven se zvyšujícím se tímto podílem. ?? procesní (okamžitý) šrot, který vzniká u odberatelu finálních ocelárských výrobku prímo pri zpracování do výrobku pro konecnou spotrebu. Jeho množství je závislé na spotrebe oceli v daném roce, jeho kvalita je velmi stabilní a dobre dokumentovatelná. V zájmu odberatelu je zvyšovat efektivitu zpracování puvodního materiálu a ocelárský prumysl prispívá k tomuto cíli dodávkami ocelárských výrobku s lepší rozmerovou a tvarovou presností a lepší povrchovou úpravou. Objem procesního šrotu je vyšší (ale všeobecne klesající) v prumyslove vyspelých zemích. ?? výskytový, starý šrot, vznikající pri likvidaci výrobku zoceli, které jsou na konci svého uživatelského cyklu. Je sbírán a upravován pro potreby zpetné recyklace pri výrobe oceli. Je pro nej charakteristické, že jeho kvalita je ve všech smerech kolísavá a že jeho množství je závislé na spotrebe oceli v daném roce výroby likvidovaného výrobku. Uživatelský cyklus muže velmi kolísat, od nekolika mesícu v obalovém prumyslu do nekolika desítek let u mostu a konstrukcí. Pro potreby bilancí se pocítá sprumernou životností 15 let. Množství výskytového šrotu vsázky schopného pro ocelárství také závisí na efektivnosti jeho sberu. Pocítá se, že vsoucasnosti je sbírána jedna tretina až jedna polovina výskytového, starého šrotu, který je k dispozici. Urcitá cást výskytového šrotu není vhodná pro sber pro potreby ocelárství, je zrezivelá, rozmelnená, netrídená a smíchána a skladována s jinými odpady. 1.3 Spotreba šrotu ve svete a v Evrope v posledních triceti letech Ackoli existují nesrovnalosti ve statistických datech o šrotu ve svete (i o železné rude) mužeme odhadnout (viz tabulka 1) vývoj dodávky šrotu pro ocelárství spolu s dodávkami dalších surovin pro ocelárskou vsázku - železné rudy, tekutého surového železa a DRI (prímo redukované železo). Pro doplnení je prezentována výroba surové oceli vpríslušných letech

2

METAL 2004

Hradec nad Moravicí

celkem a z toho v EAF ?2?. Výše výroby surové oceli je statisticky nejvíce spolehlivá a dalším duležitým vstupním údajem je spotreba oceli v konecných produktech, která je prezentována dále.

Tabulka 1. Vývoj dodávek šrotu a železných komponentu vsázky pro výrobu oceli ve svete v letech 1994 – 2000 ?2? Table 1. Evolution of scrap and iron ore inputs for the world iron and steel industry ?2? Rok

1974 1980 1990 2000

Spotreba železné rudy prepoctená na kovové Fe (Mt) 470 475 500 560

Spotreba šrotu

310 330 385 400

Výroba tekutého surového železa (Mt) 502 508 502 576

Výroba DRI

3 7 18 43

Výroba oceli (Mt)

Celkem 709 716 770 846

v EAF 86 162 215 286

podíl (%) 12,1 22,6 27,9 33,8

Pres nárust spotreby šrotu o cca 30 procentních bodu v uvedených letech je nutno dále uvést že: ?? ve stejné dobe klesl rocní výskyt vratného, nejlepšího šrotu ze 180 Mt vroce 1974 na 80 Mt v roce 2000 ?? sber výskytového, starého šrotu narostl mezi rokem 1974 až 2000 z60 Mt na 180 Mt rocne, tzn., že struktura použitelného šrotu pro ocelárství se radikálne zmenila v neprospech jeho kvality a celková spotreba šrotu ve svete roste pomaleji vdusledku existence dvou tendencí nevýhodných pro uživatele šrotu: ?? rychle klesajícího výskytu vratného šrotu, ?? rychle rostoucího sberu výskytového, starého šrotu. Tabulka 2 ukazuje relativne pomalejší zvýšení svetové výroby surové oceli a její spotreby ve srovnatelném casovém období.

Tabulka 2. Výroba a spotreba surové oceli a konecných výrobku z oceli ve svete v letech 1974 – 2000 ?2? Table 2. Evolution of crude and finished steel production and consumption in the world ?2? Rok 1974 1980 1990 1997 2000

Výroba (Mt) Surová ocel Výrobky 709 560 - odhad 716 570 - odhad 770 607 799 689 846 761

Spotreba (Mt) Surová ocel Výrobky 702 552 711 579 773 649 787 702 860 762

Další vývojové zmeny v ocelárství charakterizuje další tabulka 3 ?2? ze které je patrné ?? zrušení SM procesu výroby oceli,

3

METAL 2004

Hradec nad Moravicí

?? rychlý rozvoj efektivního a ekonomického kyslíkového BOF procesu, který je ovšem limitován možnostmi využití šrotu ve vsázce.

Tabulka 3 Table 3

Vývoj struktury procesu výroby oceli ve svete v letech 1970 až 2000 Evolution of the steelmaking processes for the world iron and steel industry

Rok 1970 1974 1990 2000

Celkem 595 709 770 846

SM pece 224 215 115 39

Výroba oceli ( Mt/rok ) Konvertor dmýchaný vzduchem 52 19 18 25

BOF 233 352 422 496

EAF 86 123 215 286

Z tabulky 3 je jasne patrné, že v roce 1970 byl svetový výrobní pomer technologií BOF ku EAF na úrovni 2,8:1, zatímco vroce 2000 byl tento pomer již pouze 1,7:1, pritom výroba v BOF se od roku 1970 zvýšila 2,1 krát , kdežto výroba v EAF 3,3krát. Došlo tedy k navýšení podílu výroby v EAF ve svete, pri likvidaci zastaralých procesu vSM pecích a vzduchem dmýchaných konvertorech. Podobný trend v Evrope charakterizuje vývoj v puvodní evropské patnáctce (EU 15) vývoj v zemích východní a strední Evropy byl trochu odlišný, v dusledku politických zmen, které tam pred cca 14 lety nastaly. V tabulce 4 je vývoj výrobních výstupu a struktury výrobních procesu ?2?. Tabulka 4. Vývoj výstupu a procesu v EU 15 ?2? Table 4. Evolution of EU 15 for output and steelmaking prosesses ?2? Rok 1974 1997 2000

Výroba (Mt) Výrobky Surová ocel 148 180 145 155 148 163

BOF 110 96 98

Procesy výroby (Mt) SM 37 0 0

EAF 33 59 65

V další tabulce 5 je prezentován vývoj ve spotrebe surovin pro výrobu oceli – železné rudy a ocelového šrotu celkem a podle puvodu v EU 15 v letech 1974 až 2000.

Tabulka 5. Table 5.

Vývoj ve spotrebe surovin pro ocelárství v E 15 ?2? Evolution of EU 15 for raw materials consumption (input) ?2?

Rok 1974 1997 2000

Mt 225 140 143

Železná ruda prepocteno Mt Fe 113 85 87 - odhad

vratný 39 15 15 - odhad

Ocelový šrot (Mt) procesní výskytový 21 25 21 46 21 - odhad 48 - odhad

Pro vývoj v západní Evrope bylo charakteristické: ?? posledních 25 letech se vyhranily dva technologické toky vysoká pec – BOF a šrot – EAF

4

METAL 2004

Hradec nad Moravicí

?? celkové dodávky šrotu zustávají stejné (85 – 82 Mt za rok), ale spotreba vratného šrotu silne poklesla a sber a spotreba výskytového šrotu se zvedla ?? ve stejné dobe došlo ke zvýšení produkce v EAF a presto nedošlo k bilancnímu nedostatku šrotu, protože zvýšený sber výskytového šrotu a hlavne zvýšené dovozy z transformujících se zemí strední a východní Evropy vyrovnávaly zvýšené požadavky šrotu pro EAF ?? v soucasnosti není aktuální stavet nové velké integrované hute. Stávající budou technicky a ekologicky zdokonalovány a rozvíjeny ekonomicky do vyšší konkurenceschopnosti ?? pokud se budou stavet nové EAF ocelárny, tedy jedine pro sofistikovanejší výrobky ?? dostupnost šrotu po rozšírení EU o pristupující kandidáty vkvetnu 2004 se všeobecne v Evrope zhorší, což muže situaci s bilancemi zkomplikovat. 2. BILANCE ŠROTU V PROCESECH BOF A EAF 2.1 Bilance šrotu v procesu BOF Pro zkujnování v BOF je bezpodmínecne nutné mít ve vsázce vyšší množství fyzikálního a chemického tepla obsaženého v tekutém surovém železe a pro tepelnou vyváženost procesu a ekonomickou kontrolu teploty taveniny je zároven nutné mít ve vsázce limitované množství pevného materiálu- ocelového šrotu. Toto limitované množství se v praxi podílove pohybuje od nekolika procent až špickove k 35 – 38 % v celkové vsázce BOF. Výše podílu je ohranicena tepelnou kapacitou lázne a požadovanou cistotou oceli vyrobené z taveniny. Snaha využít ekonomické výhody vysokého podílu šrotu ve vsázce BOF vede nekdy k nutnosti pridávat doplnková paliva do taveniny behem procesu. Strategie v tomto prípade závisí na bilanci a cene surového železa, šrotu, doplnkových paliv a požadované kvalite výstupního produktu – tekuté oceli. Celosvetove je dosahován prumerný podíl šrotu ve vsázce BOF okolo 15 – 20 %. Pro bilanci šrotu v procesu BOF je nutno pomocí empirických a technicky odhadnutelných parametru vycíslit kolik šrotu vygeneruje proces BOF v soucasnosti a kolik ho tento proces bude potrebovat pri svém budoucím vývoji. Vychází se z techto predpokladu: ?? 5 – 20 kg šrotu se prosazuje pri výrobe surového železa ve vysoké peci, což je asi 1 % z výroby surové oceli v BOF ?? prumerné množství šrotu sázeného do BOF ciní 10 – 35 % z vyrobené surové oceli v BOF. Požadavek na šrot pro proces BOF je: SBOF = 0,01 PBOF + rBOF . PBOF

(1)

kde SBOF je spotreba šrotu v BOF, PBOF je výroba surové oceli v BOF a rBOF je podíl šrotu ve vsázce BOF (0,1 – 0,35). Na druhé strane bilance je šrot, který generuje proces BOF, jako soucet zdroju vratného, procesního a výskytového šrotu z BOF: ?? množství vratného šrotu Svrat BOF = a . PBOF ?? množství procesního šrotu SprocBOF = b . PBOF ?? množství výskytového šrotu Svysk BOF = PBOF – c . PBOF

(2) (3) (4)

kde a - je podíl vratného šrotu z výroby surové oceli v BOF – 10 % b - je podíl procesního šrotu z produkce surové oceli v BOF – 8 – 13 % c - je podíl výskytového šrotu zprodukce surové oceli vBOF pri 50 % efektivnosti sberu šrotu. Dosazením predpokládaných císelných podílu na obou stranách bilancní rovnice zdroju a potreb šrotu celosvetove pro proces BOF vychází bilance šrotu pro BOF kladná: 5

METAL 2004

Hradec nad Moravicí

BBOF » + ( 0,2 – 0,4 ) PBOF

(5)

Znamená to, že proces BOF produkuje globálne ve svete cca 200 až 400 kg šrotu na tunu oceli, vyrobené procesem BOF. 2.2 Bilance šrotu v procesu EAF Technologie výroby oceli v EAF je výhradne založena na pevné kovové vsázce, v níž podíl ocelového odpadu se blíží hodnote 100 %. To je z hlediska ekonomického a ekologického velká prednost tohoto procesu. Z hlediska požadované cistoty vyrábené oceli je však tato prednost, zvlášte v soucasné situaci, kdy se dominantním bilancním druhem šrotu stává výskytový znecistený šrot, znacne zpochybnena. Z toho duvodu byly v soucasnosti zkoušeny a vpraxi aplikovány nekteré technologické postupy, které pri výrobe oceli v EAF využívají urcitý podíl tekutého surového železa ve vsázce EAF ?3?. Zpusob nazývají nekterí autori novou perspektivní cestou rozvoje technologie EAF. Uvádí se, že použitím tekutého železa se zredí necistoty v prosazovaném šrotu, sníží se podstatne obsah dusíku v tavenine a vznikají i další ekonomické profity ve výrobe: snížená specifická spotreba elektrické energie, snížená spotreba žáromateriálu, elektrod a prípadne snížená nutnost prísady materiálu na bázi uhlíku do vsázky. Technologie s použitím tekutého Fe umožnuje v EAF vyrábet i vysoce jakostní znacky oceli s prísnými požadavky na obsahy znecištujících doprovodných prvku, napr. hlubokotažné oceli pro automobilový prumysl. Další cestou je zredování šrotové vsázky v EAF prisazováním prímo redukované železné substance DRI nebo HBI. Pro bilanci šrotu v procesu EAF využíváme stejnou metodu jako u bilance procesu BOF, tedy kolik šrotu spotrebuje proces EAF na výrobu jedné tuny oceli. Požadavek na šrot pro EAF je: SEAF = 1,15 PEAF

(6)

kde SEAF je spotreba šrotu vprocesu EAF a PEAF je výroba surové oceli v EAF. Šrot, jehož zdrojem je ocel vyrobená v EAF je možno definovat jako d . PEAF , kde

d - je podíl vratného, procesního a výskytového šrotu z výroby v EAF (45 – 65%). Bilance šrotu procesu EAF je pak vysoce záporná:

BEAF » (0,45 …0,65). PEAF – 1,15 PEAF » - (0,5..0,7) PEAF

(7)

Z bilance vyplývá, že proces EAF potrebuje na výrobu 500 - 700 kg šrotu na 1 tunu oceli produkovanou technologií BOF. 2.3 Rovnovážný pomer procesu BOF a EAF ve svete Zpracovaných bilancí šrotu pro oba klícové zpusoby výroby oceli ve svete je možno využít pro úvahy o dalším rozvoji obou technologií Základem v tomto prípade musí být vypoctený rovnovážný pomer mezi výrobami oceli v BOF a v EAF pri perspektive dlouhodobého zajištení vyrovnané bilance šrotu. Pokud se prosazuje v BOF procesu do 10 % šrotu do vsázky, muže rovnovážný pomer BOF ku EAF v % ve svetové výrobe oceli dosáhnout hodnoty 60:40. V 90. letech minulého století byl podíl BOF vyšší (pomer cca 65:35), umožnovalo to prosazovat vBOF prumerne o dalších 10 % šrotu více, tzn. celkem

6

METAL 2004

Hradec nad Moravicí

20 %. Pro budoucnost však bude platit, že dalším zvyšování podílu výroby v EAF na úkor BOF bude muset být rešen vznikající nedostatek šrotu v zásade dvojím zpusobem: ?? pridáváním DRI do vsázky EAF ?? zvyšováním efektivnosti sberu výskytového, starého šrotu výrazne nad 50% svetového výskytu. Tyto predpoklady byly nekterými autory bilancne zpracovány ve výhledu do roku 2010 ?1?. Tabulka 6 charakterizuje teoreticky propoctený rovnovážný podíl technologie BOF a EAF ve svete v roce 2010 pri ruzných objemech prosazovaného DRI do vsázky.

Tabulka 6. Rovnovážný podíl technologií BOF a EAF ve svete v roce 2010 pri ruzných množstvích použitého DRI ve vsázce ?1? Table 6. Equilibrium BOF and EAF shares in 2010 with different DRI additions ?1? Vsázka DRI (Mt) 80 150 250

Podíl BOF (%) 61 54 43

Podíl EAF (%) 39 46 57

Z tabulky vyplývá, že ve zvyšování podílu technologie EAF na úkor poklesu podílu BOF je pro zachování šrotové bilance ve svete bezpodmínecne nutné také zvyšovat vsázku DRI, pro podíl 50:50 by bylo prípadne nutné prosadit cca 170 – 180 Mt DRI rocne. Tabulka 7 charakterizuje teoreticky propoctený rovnovážný podíl procesu BOF a EAF pri predpokladu prosazování 80 Mt DRI do vsázky a ruzné efektivite sberu a úpravy šrotu ve svete v roce 2010. Tabulka 7. Rovnovážný podíl technologií BOF a EAF ve svete v roce 2010 pri ruzné efektivite sberu a úpravy šrotu ?1? Table 7. Equilibrium BOF a EAF shares in 2010 with different scrap collection effeciencies ?1? Efektivita sberu šrotu (%) 40 50 60

Podíl BOF (%) 61 54 43

Podíl EAF (%) 39 46 57

Aby byl stejne dodržen rovnovážný pomer mezi BOF a EAF pro rok 2010 jako v tabulce 6 pri prosazování dolního hranicního množství DRI 80 Mt, je nutno zvyšovat efektivitu sberu a úpravy šrotu až o 20 procentních bodu. 3. DRI JAKO NÁHRADA ŠROTU PRI VÝROBE OCELI 3.1 Soucasný stav a perspektivy využití DRI Do celkových bilancních propoctu ocelového šrotu jako vsázkové suroviny vstupuje již pocátkem 80. let minulého století prímo redukované železo (DRI) ve forme briket nebo železné houby, které muže nahrazovat železnou substanci (šrot nebo pevné surové železo) ve vsázce EAF, prípadne i BOF. Výhodnost použití DRI (HBI) je v tom, že se jedná o surovinu, vyrobenou zprimárních zdroju, tj. ze železné rudy, a že je z hlediska obsahu nežádoucích, doprovodných neželezných kovu velmi cistá. Pri narustajícím bilancním deficitu vratného,

7

METAL 2004

Hradec nad Moravicí

cistého šrotu a soucasném zvyšování podílu silne znecisteného výskytového šrotu pro ocelárskou vsázku je to velká výhoda. DRI muže pusobit jako vsázkový komponent, který zredí obsahy nežádoucích prvku na požadovanou úroven, zvlášte když šrot tvorí vetšinový podíl ve vsázce, tedy hlavne v EAF. Podle mnohých prognóz mel nastat v prubehu po roce 1980 velký vzrust produkce DRI. Nicméne, do dnešních dnu se prognózy nenaplnily, i když soucasná svetová výroba DRI (rok 2000) dosahuje cca 43 miliónu tun rocne (viz tabulka 1). Duvodu, proc tato kvalitní vsázková surovina prozatím neprispívá ve vetší míre ke zkvalitnení vsázkové bilance pro výrobu oceli je více a jsou hlavne v oblasti ekonomické. Nynejší situace se šrotem dává pro využití DRI do budoucna slibnou perspektivu. Podle ?1, 2? je možno zvyšovat podíl technologie EAF na úkor technologie BOF ve svetové výrobe oceli jedine prosazováním znacných objemu DRI do vsázky EAF, jak to ukazuje výše uvedená tabulka 7. 3.2 Poslední vývoj v produkci DRI a ekonomické dopady na jeho spotrebu DRI se v soucasné dobe vyrábí technologií Midrex a technologií HyL – III.Duležitá je pozornost venovaná výrobe DRI temito dvema pochody v šachtových pecích. Kvalita výchozích surovin je pritom duležitým prvkem ve výrobe. Ruda pro procesy se bere z Brazílie a Mexika, dále zPeru a Kanady. Ruda musí mít, vedle základního požadavku, vysokého obsahu železa, také nízký obsah hlušiny, nízký obsah P a S, dále je venována pozornost redukovatelnosti rudných pelet, jejich odolnosti proti meknutí a nalepování. Provádejí se zkoušky s povlakovanými peletami se základem vápence. Ve vlastním procesu výroby se venuje pozornost zvyšování teploty reakcního plynu v šachte, regulaci teploty vhánením zemního plynu v zóne chlazení v prechodové zóne, zkouší se používání kyslíku v reakcní zóne pro zvýšení reakcní teploty a zvýšení stupne metalizace konecného produktu. V oblasti skladování konecného produktu se venuje pozornost inertizaci materiálu v silech po vyklopení ze šachtové pece, ochrane pred deštem nebo snehem,ochrane inertním plynem po nakládce. Pri preprave se kontroluje teplota a složení plynu behem prepravy po mori a dodržuje se zákaz styku morské vody s materiálem. Tento systémový prístup uplatnuje hlavne nejvetší soucasný výrobce DRI na svete, firma ISPAT a dosahuje velmi dobrých výsledku v kvalite DRI ?4?. Tabulky 8 a 9 charakterizují DRI z hlediska kvalitativních ukazatelu a obsahu nežádoucích doprovodných prvku. Tabulka 8. Standardní ukazatele kvality DRI ?4? Table 8. Typical DRI Quality ?4? Parametr Stupen metalizace Celkové Fe Kovové Fe Uhlík

Hodnota (%) 94 – 96 92 – 94 87 – 90 1,8 – 2,5

Parametr Síra Fosfor Popel Prach pod 6,3 mm

Hodnota (%) 0,003 0,04 – 0,05 3 – 4,5 2-4

Tabulka 9. Obsahy nežádoucích prvku v DRI ?4? Table 9. Residuals content in DRI ?4? Prvek V Nb Sn

Obsah (%) 0,0004 0,002 0,0009

Prvek Cr Mo Cu

8

Obsah (%) 0,0006 0,0008 0,008

METAL 2004

Hradec nad Moravicí

Pri této úrovni obsahu doprovodných prvku je možno v prípadech, kdy je pro vsázku k dispozici pouze vysoce znecistený a zároven laciný šrot, v kalkulovaném pomeru míchat tento šrot ve vsázce s DRI, abychom dostali požadovaný obsah doprovodných prvku ve vsázce. Všechny systémové kroky výrobcu smerují k prekonávání prozatímní vysoké ceny konecného produktu, která brání širokému uplatnení DRI jako náhrady šrotu ve vsázce.Ekonomická výhodnost využívání DRI ve vsázce závisí v budoucnosti na techto skutecnostech: ?? jak se využije teritoriální blízkost a dostupnost težby základní suroviny, kvalitní železné rudy, s vlastní ocelárskou výrobou ?? do jaké míry se podarí zefektivnit vlastní výrobu DRI, zlepšit technické parametry produktu a prekonat cenové bariéry v zemním plynu, jehož využití je nezbytné pro technologii výroby DRI ?? jak se podarí využít teritoriální dohody a kooperace pri organizování mezinárodního obchodu s DRI 2. ZÁVER Šrot, jako základní vstupní surovina pro výrobu oceli je soucasne bilancním regulátorem pomeru dvou základních technologií výroby oceli ve svete. Prípadné zvyšování podílu výroby oceli v EAF a snahy dosáhnout svetového podílu EAF na úrovni 50 % a více vyvolají zákonite v budoucnu problémy v bilanci šrotu , které musí být rešeny: ?? zlepšením efektivnosti sberu a úpravy výskytového šrotu nad 50 % dispozicních zásob ve svete ?? rozvojem technologie výroby DRI, zvýšením jeho výroby a užití ve vsázce ocelárských agregátu Duležitejším prvkem v techto procesech se stane zahranicní obchod se šrotem, který bude v nekterých prípadech vyrovnávat prebytky šrotu v jedné cásti sveta se šrotovými deficity v jiných svetových teritoriích. Nepominutelnou podmínkou je i vysoká úroven techniky úpravy a zpracování šrotu. Ekonomická hlediska šrotové politiky budou v tomto prípade úzce spojena nejenom s cenou šrotu, ale s cenou dalších duležitých komodit, úcastnících se výroby: železné rudy, zemního plynu, šrotových substitutu, uhlíkových materiálu, elektrické energie a dopravních nákladu. Pro Evropu bude v budoucnu platit: ?? podstatne zvýšit sber a úpravu výskytového šrotu ?? navýšit import šrotu z jiných teritoriálne blízkých oblastí ?? rozvíjet systémem technických a ekonomických spoluúcastí výhodný obchod s materiály substituující šrot (DRI) Práce byla rešena v rámci grantových projektu reg. císlo. 106/02/0415 a 106/04/0024 za financní podpory Grantové agentury Ceské republiky. LITERATURA ?1? P. TARDY, G. KÁROLY. Equilibrium Shares of Oxygen/Electric Steel Making Considering Charge Supply, Berg – u. Huettenm. Mh., No. 7, 2003, s. 261-266 ?2? J. E. ASTIER. Scrap supply and electric steelmaking development in EU 15, La Revue Métallurgie, No. 6, 2002, s. 493-498 ?3? G. J. MCMANUS. The new home of electric steelmaking , Steel Technology, No 2, 2000, s. 71-72 ?4? G. TSVIK, H.M. PIELET. ISPAT DRI for continuos steel plant improvement. La Revue de Métallurgie, No. 3, 2001, s. 223-230

9