Металлургический комбинат "Ворскла Сталь" строится с учетом новейших разработок современного производства слябов, и предполагает использование технологии прямого восстановления железа, что на сегодняшний день является самой передовой, экологически чистой технологией. В отличии от традиционных: доменной, коксохимической, агломерационной и мартеновской технологий производства стали, технология прямого восстановления железа предусматривает использование в качестве топлива природного газа, а не коксующегося угля, что обеспечивает экологическую чистоту производства и выбросы в атмосферу в допустимых пределах. В состав завода войдет высококачественное австрийское оборудование Voest-Alpine\Siemens:

• две установки прямого восстановления железа MIDREX мощностью 1,7 mtpa HDRI каждая,
• две дуговые электросталеплавильные печи(ДСП),
• две установки ковш-печь(УКП),
• две машины непрерывного литья заготовок (МНЛС) мощностью 1,5 mtpa каждая.

Генеральный план металлургического завода разрабатывается институтом Укргипромез (г. Днепропетровск) совместно с австрийской фирмой "Фест Альпине".

На площадке завода намечается разместить:

• объекты основного производства (цех прямого восстановления железа MIDREX, электросталеплавильный цех (ЭСПЦ), известково-обжигательный цех (ИОЦ);
• объекты вспомогательного, транспортного и складского назначения (цех по переработке лома и ремонтно-механический цех, объединенное здание заводской станции, поста ЭЦ и ПКТО, тепловозо-вагонное депо, экипировочные устройства, центральный склад, склад сыпучих материалов и ферросплавов, пожарное депо и др.);
• объекты энергетического назначения (электроподстанция, кислородная станция, сооружения водного хозяйства, котельная и др.);
• административные и бытовые здания (административный центр, столовая, медпункт).

Требуемая производительность цеха 3,4 млн. т/год обеспечивается двумя идентичными модулями производительностью по 1,7 млн. т/год каждый.

Исходным сырьем служат окисленные окатыши Полтавского ГОКа и мелкодисперсная известь собственного производства (известково-обжигательный цех имеется в составе завода). В соответствии с требованиями технологии, для увеличения термостойкости окатышей, на них наносят покрытие из известкового молока, для приготовления которого используется мелкодисперсная известь, производимая собственным известково-обжигательным цехом (ИОЦ). Пройдя нанесение покрытия, окисленные окатыши подаются системой конвейеров на два идентичных модуля, - модуль 1 и модуль 2, где специальным вертикальным конвейером загружаются в систему питания шахтной печи. Загруженные в печь окатыши подвергаются обработке восстановительным газом, в результате чего получают готовый продукт - железо прямого восстановления (ЖПВ). Восстановление окислов железа окисленных окатышей до металлического железа восстановительным газом осуществляется при температурах от 830 до 950 0С. Обволакивание окатышей известью позволяет повысить температурный уровень процесса до указанных значений, способствуя росту производительности печи, но должен оставаться ниже температуры плавления. Этот уровень обеспечивается физическим теплом и соответствующим составом восстановительного газа.

Восстановительный газ получают методом конверсии природного газа в риформинг-печи.

Конечным продуктом процесса восстановления окисленных окатышей в шахтной печи является железо прямого восстановления (ЖПВ), представляющее собой окатыши высокой (до 93 %) степени металлизации.

В штатном режиме ЖПВ в основной массе, неохлажденным транспортируется в электросталеплавильный цех.

Процесс прямого восстановления железа является более дорогим процессом нежели восстановление руды в доменной печи. Следующие факторы делают его более экономичным.

• Технология процесса прямого восстановления позволяет построить Металлургический завод с меньшими капитальными затратами, чем аналогичное производство построенное по доменной технологии. Особенно это касается заводов создаваемых на новых площадях.
• Преимуществом металлизированного сырья по сравнению со скрапом являются высокая степень чистоты по вредным примесям и примесям цветных металлов, однородность химического состава, стабильность свойств, а также сыпучесть.
• Процесс прямого восстановления использует порошковую руду, избегая процесса агломерации, который необходим для использования этой руды в доменной печи.
• Процесс прямого восстановления может использовать природный газ загрязнённый инертными газами, избегая при этом необходимости устранения этих газов.
• Процесс прямого восстановления является экономически выгодным только в регионах, где природный газ имеет небольшие расценки.

В дальнейшем технологией предусмотрено расплавление твердой металлошихты (восстановленных окатышей и лома) в дуговой электросталеплавильной печи. Температура в печи около 1600 0С. Плавление происходит благодаря подведению через электроды переменного тока напряжением 750 - 1200В. Процесс плавления и нагрева интенсифицируются кислородно-топливными горелками с вдуванием пылеугольного топлива, обеспечивая ввод дополнительной энергии за счет реакции окисления углерода и примесей в металле. В процессе нагрева расплава до температуры слива металла происходит отделение железа от пустой породы, окисление углерода, кремния, марганца, фосфора и других примесей, содержащих в металлошихте. Использование металлизированного сырья в электросталеплавильной печи способствует улучшению качества стали вследствие уменьшения содержания вредных примесей и примесей цветных металлов, что особенно важно в связи с постоянно увеличивающейся загрязненностью скрапа.

По достижению требуемого содержания углерода и фосфора, а также температуры, металл сливается в сталеразливочный ковш емкостью 200 тонн.

В процессе выпуска стали из печи в ковш подаются ферросплавы и шлакообразующие для наведения нового восстановительного шлака, а также производится продувка стали аргоном через пробку в днище ковша.

После выпуска стали, сталеразливочный ковш направляется на установку ковш-печь. Внепечная обработка стали на УКП обеспечивает функции раскисления, легирования, десульфурации, гомогенизации и нагрева стали. Продувка инертным газом способствует турбулентным реакциям между металлом и шлаком и удалению неметаллических включений и создает благоприятные условия для усреднения температуры и химсостава металла после присадки ферросплавов.

Жидкая сталь после доводки на установке внепечной обработки стали(УКП) направляется на машину непрерывного литья слябов(МНЛС).

Разливка стали на МНЛС осуществляется серийно в цикле выплавки стали в ДСП. Разливка из сталеразливочного ковша производится через промежуточный ковш емкостью 27 тонн. С целью обеспечения постоянной скорости разливки и надежного качества сляба разливка стали из промежуточного ковша в кристаллизатор производится по технологии "под уровень" через погружные разливочные стаканы, обеспечивающие защиту струи от вторичного окисления.

После выхода из кристаллизатора сляб поступает в зону водовоздушного охлаждения, а затем в тянуще-правильный агрегат. После выхода из тянуще-правильного устройства выпрямленный сляб поступает на машину газовой резки, где обрезается головная часть сляба и производится его порезка на мерные длины. Затем по системе рольгангов слябы передаются на склад готовой продукции. Сталь полученная по технологии прямого восстановления железа обладает более высокими механическими свойствами и большей однородностью состава, чем обычная, она также обладает лучшими показателями по ударной вязкости, закаливаемости и сопротивлению старению. Однородность химического состава и свойств стали, полученной по технологии прямого восстановления железа, позволяет точно установить температурные границы термической обработки, что особенно важно для некоторых специальных марок стали. В состоянии после закалки и отпуска эта сталь при любом содержании углерода характеризуется более высокими пластичностью и вязкостью.

Указанные свойства предопределяют наиболее целесообразный сортамент сталей, который следует выплавлять с использованием в шихте металлизированного сырья. Прежде всего к их числу относятся те марки стали, для которых чистота по вредным примесям и примесям цветных металлов является основным показателем их качества: подшипниковые, конструкционные, высокопрочные легированные и низколегированные для машиностроения и строительства, электротехнические, рессорно-пружинные, инструментальные особого назначения, канатные, быстрорежущие а также стали для высокопрочных труб большого диаметра, некоторые виды метизов и холодной высадки.