Основные направления развития ферросплавного производства - Изучение физико-химических свойств ферросплавов и рассчет электродуговой печи на производство ферросилиция

По объему, качеству и сортаменту выпускаемых ферросплавов промышленность Казахстана находится на уровне технически развитых стран, но при этом отстает от них по удельному расходу электроэнергии, извлечению ведущих элементов, уровню экологической чистоты и основным параметрам плавильных агрегатов. Это связано с некачественной подготовкой сырья, фракционированием, сушкой, окускованием, подогревом перед плавкой, а также утилизацией тепла и отходящего газа.

По конструкционному исполнению электропечи СНГ, в том числе и в Казахстане, также уступают зарубежным: недостаточно автоматизированы и с большим сроком эксплуатации (от 20 до 53 лет).

Многие предприятия в Казахстане работают рентабельно благодаря низким экологическим требованиям к их выбросам. Особенно вредными в ферросплавном производстве являются двухвалентный марганец и шестивалентный хром, отнесенные ко второму классу опасности.

Производство малотоннажных сплавов и лигатур для черной металлургии в Казахстане ранее фактически не существовало, и только в 1998 г. начато производство комплексного сплава ферросиликоалюминия из углеотходов на заводе ФСА в г. Экибастузе. В настоящий момент на этом заводе действуют две печи и устанавливается третья печь. Объем производства 2,5 тыс. т сплава в год.

Организация и развитие наиболее реального и экономически оправданного в условиях Казахстана производства новых сплавов возможны на основе кремния, алюминия, бария, хрома, титана, вольфрама и молибдена, месторождения руд которых по запасам и качеству не уступают крупным месторождениям мира.

На Актюбинском заводе ферросплавов (АкЗФ) планируется организация впервые с применением магнийтермического способа выпуска ферротитана, содержащего 75 % Ti, имеющего спрос на металлургических и машиностроительных предприятиях аэрокосмической промышленности и циркониевых сплавов. Для реализации данного проекта предусматривается освоение следующих месторождений ильменитовых руд: Шокашского в Актюбинской области, Обуховского в Кокшетауской области и Караоткельского в Восточно - Казахстанской области. При обогащении руд указанных месторождений получены селективные товарные концентраты: ильменитовый, рутиловый и циркониевый.

Кроме повышения ТЭП процессов новые направления в производстве ферросплавов диктуется все большим ужесточением требований потребителей к качеству сплавов по очистке от вредных и попутных примесей. В связи с этим большое распространение при выплавке металлического хрома, марганца, кремния, лигатур и модификаторов получили способы внепечной обработке сплава, ранее широко применяемые при обработке качественных марок стали. К ним относится вакуумная обработка; обработка сплавов шлакообразующими смесями; продувка сплава инертными газами, совмещаемая с переплавом в вакуумных индукционных печах (ВИП) и вакуумных дуговых печах (ВДП); процессы ГРЭ (гарниссаж - расходуемый электрод). Особо чистые металлы в небольших количествах выплавляют в электроннолучевых печах (ЭЛП). Что примечательно, внепечная обработка ферросплавов все больше применяется и при выплавке массовых, крупнотоннажных ферросплавов.

На требования потребителей ориентируется и методы у плавки сплавов, особенно высокоактивных комплексных сплавов и модификаторов с РЗМ и ЩЗМ, такие, как закатывание их в проволоку, поставки в порошкообразном виде для вдувания в сталь. Производители ферросплавов Казахстана проводят активную работу по всем перечисленным аспектам. Планируется мероприятия по расширению сырьевой базы, сортимента выпускаемой продукции, повышение ТЭП и качества ферросплавов, перевооружение обогатительных и ферросплавных мощностей, маркетинговые исследования рынков сбыта. В связи с часто меняющейся конъюнктурой на рынках сбыта остро стоит вопрос обеспечения мобильности плавильных агрегатов - крайне необходимы разработки эффективных технологических мероприятий, позволяющих на имеющихся печах производить широкий спектр ферросплавов.

Основные проблемы производства ферросплавов в Казахстане:

    - организация рационального использования сырьевых ресурсов с разработкой различных схем добычи и обогащения руд разных месторождений с получением концентратов товарных и целевого назначения; - разработка способов окускования и предплавочной подготовки шихтовых материалов; - технологический поиск более дешевых углеродистых восстановителей, альтернативных коксу; - разработка эффективных технологий выплавки широкого сортимента ферросплавов, лигатур, модификаторов и флюсов из регионального сырья; - обострение решение проблемы получения качественных по включениям ферросплавов большой группы(ферросилиций, ферромарганец, феррохром), соответствующих международным стандартам; - отсутствие внепечных способов обработки сплавов; - отставание (несоответствие современным требованиям) уровня технико-экономических показателей производства; - низкий уровень механизации и автоматизации процессов; - техническая отсталость и необходимость модернизации плавильных агрегатов для увеличения ТЭП процессов и ограничения вредного техногенного влияния на окружающую среду, нерешенность проблем утилизации отходов производства.

В ферросплавном производстве основной упор необходимо сделать на увеличение выпуска конкурентно способных на мировом рынке ферросплавов, ферромарганца и кремнистых ферросплавов с дальнейшим созданием производств по выпуску высококачественных легированных сталей различного ассортимента. Наличие в Казахстане разнообразных и крупных по запасам месторождений минерального сырья служит реальной базой для производства сплавов и лигатур, развития энергетических и производственных мощностей для его переработки и научно - технологического потенциала в области металлургии стали и сплавов.

Наиболее актуальные в текущей период исследования и разработки новых технологий получения качественных сталей и сплавов из имеющихся запасов сырья следующие:

    - технологии выплавки ферросплавов малой группы, ферротитана с содержанием 75 % титана магнийтермическим способом, схемы эффективного обогащения вольфрам - и молебденсодержащих руд и освоение производств дефицитных сплавов, таких, как ферровольфрам и ферромолибден; - технологии выплавки различных сплавов и лигатур на основе титана, магния, вольфрама, молибдена, циркония и бериллия; - технологические схемы добычи и обогащения хромистовых, марганцевых и железно - марганцевых руд, имеющих большое стратегическое значение, с максимальным извлечением, как ведущих элементов, так и попутных РЗМ; - технологии выплавки комплексных сплавов и лигатур, содержащих барий и бор; - организация производства нержавеющих и высоколегированных марок сталей, для чего необходимо провести комплекс мероприятия по созданию собственного производства никельсодержащих сплавов; - технологии выплавки качественных марок сталей с использованием комплексных сплавов с активными элементами (Ca, Ba и пр.), полученными из регионального сырья.

Решение перечисленных проблем позволит вывести предприятия ферросплавного и сталеплавильного переделов на качественно новый уровень - производства наукоемкой продукции, спрос на которую с сокращением мировых запасов и ростом доли выпускаемых сложнолегированных и качественных сталей будет возрастать. В свою очередь, наличие собственно производства легирующих и модифицирующих сплавов и лигатур облегчит организацию новых сталеплавильных предприятий для выпуска конкурентно способных марок сталей и изделия из нее, имеющихся большую добавленную стоимость.

Наряду с этим предстоит решить проблемы по улучшению охраны окружающей среды, такие, как:

    - внедрение новых эффективных процессов пылеулавливания; - вопросы очистки отходящих газов и шламов; - нейтрализация вредных веществ и их утилизация.

Запасы марганцевых руд позволяют организовать крупномасштабное производство по их переработке, получению концентрата, пригодного для переработки в ферросплавы, а также получению ферромарганца, завозимого в настоящее время из-за рубежа [2].

Похожие статьи




Основные направления развития ферросплавного производства - Изучение физико-химических свойств ферросплавов и рассчет электродуговой печи на производство ферросилиция

Предыдущая | Следующая