Проблемы производства комплексных сплавов - Изучение физико-химических свойств ферросплавов и рассчет электродуговой печи на производство ферросилиция

В Казахстане производство такой высоколиквидной ферросплавной продукции, как марганцевые ферросплавы, необходимые для выплавки качественных сталей, в том числе специальных легированных, не организовано, а марганцеворудные сырье Жайремским ГОКом поставляется в Россию, на Украину и в Грузию.

В связи с этим важной задачей является освоение марганцевого сырья с организацией впервые в республики выплавки марганцевых сплавов, без которых невозможно обеспечение металлургического комплекса качественными видами металлопродукции. Проблема обостряется вследствие критического положения на предприятиях (АО "Миттал Стил Темиртау", Павлодарский тракторный и другие машиностроительные заводы, литейные предприятия, сварочное производство и т. д.) из-за перебоев в импорте сплавов марганца с Украины и из России. К тому же Россия также испытывает дефицит в марганцевых ферросплавах.

В стране есть все условия по созданию собственного производства качественных (низкофосфористых) марганцевых ферросплавов из местного минерального сырья. Помимо отмеченной сырьевой базы имеются свободные мощности электротермического производства, достаточный объем научно-технологических разработок по производству сплавов марганца из казахстанского сырья, квалифицированные инженерно - технические и рабочие кадры по электрометаллургии. В Казахстане выгодно развивать энергоемкие производства, каковыми является ферросплавное производство, благодаря Экибастузскому топливно-энергетическому комплексу, обеспечивающему регион дешевой электроэнергией.

Запасы марганцевых руд страны могут обеспечить потребность развития отечественной металлургии на десятилетия (более 40 лет). Предложение организовать производство сплавов марганца в Казахстане в советское время не находило поддержки со стороны отраслевых министерств, поскольку казахстанские руду использовались в качестве безфосфористых присадок шихты для получения стандартных марганцевых сплавов из фосфористых руд Украины.

В настоящее время разрабатываются крупное месторождение Ушкатын 3 и ряд малых месторождений (Богач, Жомарт, Камыс). Главным достоинством марганцевого сырья Казахстана является низкое содержание в нем фосфора, что обеспечивает получение низкофосфористых (качественных) ферросплавов: силикомарганца (фосфора менее 0,15 %) и углеродистого ферромарганца (фосфора менее 0,25 %). В настоящее время производится около 500 тыс. т ушкатынского концентрата (35-40 % Mn, 10 % SiO, 5-10 % Fe). Ушкатынские кусковые концентраты (10-50 мм) пригодны для электроплавки без предварительной подготовки.

Организация собственного производства марганцевых сплавов обеспечивает удовлетворение потребностей сталеплавильного и литейного производств, машиностроительной отрасли и позволяет стране выйти на международный рынок как экспортеру низкофосфористых марганцевых ферросплавов. Производство марганцевых ферросплавов наряду со сплавами хрома и никеля является основой для выплавки нержавеющих и жаропрочных сталей.

Обобщая изложенное, следует выделить актуальные задачи освоения производства сплавов марганца:

    - совершенствование технологии и организация стабильной массовой выплавки рядовых марганцевых сплавов (силикомарганца, ферромарганца, углеродистого ферромарганца) на основе расширения сырьевой базы (вовлечение в производство сырья месторождений Богач, Жомарт, Камыс, Арап и др.); - рациональное использование минерального сырья посредством разработки новых способов обогащения и окускования руд и концентратов, обеспечивающих их экономически эффективный электротермический передел на ферросплавы; - повышение конкурентоспособности марганцевых сплавов путем улучшения качества и снижения себестоимости за счет применения технологии с заменой части дорогого восстановителя - металлургического кокса на дешевый высокозольный уголь; - снижение энергоемкости процесса выплавки ферросплавов и повышение производительности печного агрегата; - снижение себестоимости ферросплавов посредством разработки технологии плавки с использованием отходов производства; - в связи с выработкой в республике основной массы окисленных разновидностей марганцевых руд в ближайшие пять лет и поступлением в передел первичных марганцевых руд (природно-офлюсованных, с основностью более 1,0) разработка сквозной технологии передела природно-офлюсованных руд; - разработка технологии извлечения содержащихся в марганцевом сырье ценных элементов (свинца, цинка, галлия, таллия и др.) посредством перевода их при электротермии в возгоны, улавливания пыли и последующей гидрометаллургической обработки пыли; - модернизация и реконструкция ферросплавных печей.

Решение перечисленных научно-технических задач обеспечит комплексное и рациональное использование марганцевого сырья Казахстана с получением конкурентоспособных сплавов марганца, дефицит в которых в республике составляет по силикомарганцу и углеродистому ферромарганцу по 50 тыс. т в год.

Одно из направлений исследований и разработок в области ферросплавов ХМИ им. Ж. Абишева представлено работами по комплексным сплавам с активными элементами. Из серии опытных комплексных сплавов (АМС, КАМС, ФХМиС, ФАСК, ФАСКБа и др.) наиболее перспективным и технологичным в плане реализации оказался ферросиликоалюминий (ФСА) - комплексный сплав, используемый для легирования и раскисления стали, содержащий до 20 % алюминия и 55-65 % кремния. Потребность металлургии стран СНГ в сплавах типа ФСА составляет 200 тыс. т в год. Такой объем производства ФСА потребует утилизации более 600 тыс. т углеотходов, что позволит также решить экологические проблемы региона.

В ХМИ им. Ж. Абишева также разработана одностадийная технология электротермического производства подобного сплава - ферросиликоалюминия из отходов угледобычи (внутренней вскрыши Экибастузского бассейна) с высокой (51-85 %) зольностью при содержании углерода до 30%, что обычно исключает расход кокса при плавке и обеспечивает снижение себестоимости не менее чем на 30 % по сравнению с традиционным способом сплавления ферросилиция и алюминия [2].

Похожие статьи




Проблемы производства комплексных сплавов - Изучение физико-химических свойств ферросплавов и рассчет электродуговой печи на производство ферросилиция

Предыдущая | Следующая