Введение

Проект является важнейшим звеном научно-технического прогресса; он объединяет научные раз­работки в области теории и технологии выплавки ферросплавов с их производством. Чем выше качество принятых проектных решений, тем быстрее будут достигнуты проектные технико-экономические показатели.

Техническое перевооружение электроферросплавной промышленности, реа­лизация мероприятий по обновлению ее основных фондов будут осуществляться путем дальнейшего увеличения единич­ной мощности электропечей, замены старых печей новыми. Предусматривается интенсификация технологических про­цессов, строительство установок по улав­ливанию, окускованию и брикетированию пыли газоочисток, утилизация отвальных шлаков, дальнейшее развитие механиза­ции и автоматизации на основе широ­кого применения ЭВМ. Наряду с этим будут совершенствоваться система уп­равления ферросплавным производ­ством, внедряться прогрессивные нормы, нормативы и системы оплаты труда всех категорий трудящихся.

В связи с возросшими объемами проектных работ, а также повышением требований к их качеству все шире внедряется проектирование с использованием ЭВМ, а также автоматизация самого процесса. Применяются ЭВМ общего и специального математического обеспечения средств автоматики и оргтехники, которые организованы в систему «человек - машина», представляющую собой автоматизированную систему проектирования (САПР).

Структура ферросплавных цехов определяется рядом факторов и, прежде всего видом и способом получаемых ферросплавов. Все цехи можно разделить на три группы. Первая группа - цехи для производства кремнистых, марганцевых и хромистых ферро­сплавов углеродотермическими непре­рывными процессами. Для этих цехов характерны печи большой единичной мощности, большие шихтопотоки и электропотребление, выделение огромного ко­личества колошниковых газов и другие показатели. Вторая группа - цехи для электросиликотермических процессов с установкой в них печей малой мощности, характерных для силикотермического производства ферросплавов. К третьей группе можно отнести цехи для алюминотермического производства ферросплавов. Как правило, это небольшие по размерам плавильные корпуса с установкой в них шахт для внепечного получения ферросплавов или небольших по мощности электропечей.

В соответствии с этим ферросплавный цех проектируется в следующем составе: склад шихты; аглофабрика (брикетфабрика); помещение (бункерная галерея) для хранения подготовленной шихты и ее дозировки (обычно размещается в пла­вильном корпусе или может быть отде­лением шихтового двора); плавильный корпус, состоящий из плавильного и разливочного пролетов; отделение разделки и складирования сплавов; шлаковый двор или отделение переработки шлаков.

Дальнейшее развитие черной и цветной металлургии предопределяет коренное улучшение качества и увеличение выпуска эффективных видов металлопродукции, широкое технологическое перевооружение предприятий важнейших народнохозяйственных отраслей. Решение этих проблем непосредственно связанно с ускоренным развитием производства ферросплавов на основе раскисления минерально-сырьевой базы, создание высокоэффективных замкнутых безотходных и малоотходных технологий.

В металлургической промышленности и ряде других отраслей техники используют ферросплавы, а также технически чистые металлы для раскисления и легирования стали, получения легированного чугуна и разнообразных сплавов. Ферросплавами называют сплавы железа с разнообразными элементами Периодической системы элементов Д.И. Менделеева. Повышение качества и специальные свойства конструкционных, коррозионностойких, жаропрочных и электротехнических сталей, специальных литейных чугунов и самых разнообразных сплавов достигается легированием разными элементами.

Украина имеет уникальные запасы марганца вблизи г. Никополя, но металлургическая ценность этих руд относиться к кварцево − песчано− марганцевоносной формации и в сравнении с марганцеворудным сырьем месторождений большинства стран (ЮАР, Габон, Австралия, Бразилия, Индия и другие) низкая. Полученные с использованием низкокачественных руд марганцевые ферросплавы в результате высокого содержания в них фосфора (0.4-0.6%) имеют низкую потребительскую ценность. В связи с этим добыча, обогащение и металлургическая переработка низкокачественного марганцеворудного сырья отечественных месторождений требуют значительных материальных и энергетических затрат, а полезное использование Mn от добытой руды до марганцевых ферросплавов не превышает 50% [1].

Основным направлением усовершенствования процесса в марганцевой промышленности страны есть получение низкокремнеземистых и низкофосфористых марганцевых концентратов. При наличии такого марганцевого сырья становится возможным получение высококачественных марганцевых ферросплавов.

В связи с ухудшением качества поставляемых ферросплавным заводам марганцевых концентратов, содержание фосфора в ферросиликомарганце текущего производства повысилось до 0,5 и даже 0,6%. Поэтому приняты новые требования ДСТУ 3548-97 к химсоставу ферросиликомарганца и введено новое обозначение марок сплавов.

В ДСТУ 3548-97 верхний предел допустимого содержания фосфора был равен 0,35%. Поскольку применяемые марганцевые оксидные концентраты I и II сорта имеют высокое удельное содержание фосфора, в настоящее время некоторое количество (~70%) ферросиликомарганца выплавляется с содержанием фосфора >0,4%. Для выплавки сплава с содержанием фосфора до 0,35% в шихту необходимо вводить низкофосфористый шлак. Этот шлак получают в электропечах типа РКЗ-16,5 из концентратов II сорта или от бесфлюсовой плавки ферромарганца. Подшихтовка МФШ к исходным концентратам (250 кг/т ферросиликомарганца) повышает себестоимость сплава. Низкофосфористый передельный шлак бесфлюсовой плавки имеет более низкую стоимость [2].

Среди производителей ферросиликомарганца необходимо выделить Китай и Украину, значительные объемы производства также в ЮАР, Норвегии, Бразилии и Индии. По прогнозу выплавка ферросиликомарганца превзойдет объемы 1997 года уже в 2002 году. Средние темпы роста производства ферросиликомарганца в перспективе составят 1,9 – 2,1% ежегодно, в целом по марганцевым сплавам прослеживается тенденция вытеснения высокоуглеродистого ферромарганца ферросиликомарганцем. Таким образом, представляется возможность выделить несколько основных тенденций, которые будут присущи мировой ферросплавной индустрии в ближайшие 5 – 7 лет. Во-первых, это усиление интеграции между производителями ферросплавов и сырья, а также электроэнергии путем создания совместных предприятий или совместного владения сырьевыми рудниками, что позволит понизить производственные затраты и повысить надежность поставок. Подтверждением такой тенденции являются такие факты: Samancor (ЮАР) с Japan Metalls & Chemicals и Mitsui (Япония) создали совместное предприятие, а между Elkem (Норвегия) и Ghana Manganese Corp (Гана) достигнута договоренность о совместной деятельности, французская фирма Eramet приобрела 46% акций фирмы Comilog (Габон) [3, 4].

Во-вторых, использование одних и тех же мощностей для производства различных ферросплавов и, как следствие, возможность быстро переключаться с выплавки одного сплава на другой, оперативно реагируя на изменение рыночной коньюктуры.

Учитывая названные тенденции, можно предположить, что в ближайшие годы производство марганцевых ферросплавов будет перемещаться в страны, имеющие запасы сырья, низкую стоимость электроэнергии и дешевую высококвалифицированную рабочую силу.

Важнейшим моментом является также фактор наличия избыточных мощностей в ферросплавной промышленности в общемировых масштабах, подтверждающийся анализом взаимосвязи между производством стали и ценами на марганцевые ферросплавы.