Материал: Проектирование ферросплавных цехов

Ферросплавные заводы СНГ

Серовский ферросплавный завод

Постановление Совмина СССР о строительстве Серовского завода ферросплавов (СЗФ) вышло 15 января 1951 г. 23 июня 1958 года было выпущена первая плавка ферросилиция. В декабре 1958 г. завершен ввод в эксплуатацию первой очереди плавильного цеха № 1 в составе шести рудовосстановительных печей мощностью по 10,5 МВ·А, которые тогда выплавляли 45 % и 75%-ный ферросилиций. В конце 1961 г. состоялся пуск первой печи плавильного цеха № 2 и через год цех работал в составе девяти наклоняющихся печей мощностью по 3,5 МВ·А, производившихся средне- и низкоуглеродистый феррохром. С вводом цеха № 2 и переводом печей цеха № 1 на выплавку высокоуглеродистого феррохрома и ферросиликохрома завод стал специализированным предприятием по выплавке хромистых сплавов. Объем продукции постоянно увеличивался и составил около 30 % общего производства феррохрома в стране. Для обеспечения цеха № 2 известью в 1962 г. пущен в эксплуатацию цех обжига известняка в составе трех вращающихся горизонтальных печей.

Серовский завод ферросплавов находится в Свердловской области г. Серов.

Первый руководитель завода - директор В.П. Нахабин.

С 1963 г. развернулось строительство комплекса расширения цеха № 1 в составе трех электропечей с системой мокрой очистки колошникового газа. 1965 г. впервые в СССР освоена выплавка высокоуглеродистого феррохрома в закрытых печах. Начата отгрузка готовой продукции на экспорт. Работа печей характеризовалось высокой стабильностью, лучшими в отрасли технико-экономическими показателями, печной газ использовался в качестве топлива. Применение печного газа при производстве извести сэкономило природный газ и мазут.

Значительный этап в развитии завода - освоении производства низкоуглеродистого феррохрома методом смешение расплавов. Этот способ позволил получить низкоуглеродистый феррохром с очень малым содержанием углерода в больших количествах с более низкой себестоимостью, чем другими способами, а также пониженным содержанием фосфора и азота. Это стало началом широкомасштабного завоевание внешнего рынка. Феррохром, получаемый методом смещение расплавов, неоднократно экспонировался на международных ярмарках и по качеству не уступал лучшим феррохромам западноевропейского производства. К настоящему времени на половине мощностей плавильного цеха № 2 производится феррохром по внедрении технологии, на заводах в странах СНГ такое производство отсутствует.

В 1967 г. введен в эксплуатацию участок переработки самораспадающихся известковых шлаков от производства низко- и среднеуглеродистого феррохрома.

Практически с момента пуска основных цехов на заводе не прекращалась работа по реконструкции и модернизации электропечей. На первом этапе мощность электропечей цеха № 1 было увеличена с 10,5 до 14,5 МВ·А, на втором - с 14,5 до 16,5 в цехе № 2 - с 3,5 до 5 МВ·А, затем с 5 до 7 МВ·А. В настоящее время проектная мощность завода перекрыта более чем в два раза.

В разные периоды на заводе были проведены широкомасштабные работы по механизации и автоматизации технологических производственных процессов. Так, механизированы нагрузка шихты в электропечи, электродной массы в кожуха самоспекающихся электродов; закрытие леток печей, чистка разливочных ковшей; механизирован и автоматизирован процесс грануляции сплавов, повышена его безопасность, организована производства фракционирования феррохрома в крупных масштабах; внедрены в производство новые схемы автоматизации дозирования шихты, перепуска электродов, управления электрическим режимом печей. Занятость ручным трудом в настоящее время составляет в целом по заводу менее 20 %.

Заводскими исследователями совместно с учеными научно-исследовательских институтов выполнен значительный комплекс работ по использованию новых видов углеродистых восстановителей, оптимизации параметров электропечей. В разные годы были следованны и внедрены в производства нетрадиционные виды углеродистых восстановителей: полукокс из углей Черемховского месторождения, полукокс из углей Кузбасса, тощие и жирные угли, отходы графитизации электродов и пр.

Переход к рыночной экономики поставил завод, как и все функционирующие предприятия черной металлургии, в крайне сложные условия. Сырьевая база завода в Республике Казахстан, и к 1996 г. поставки кусковой хромовой руды, без которой невозможно производство высокоуглеродистого феррохрома прекратились. В связи с этим была разработана технология выплавки высокоуглеродистого феррохрома с использованием кусковой руды Сарановского месторождения, находящегося в Пермской области. Однако эти руды с небольшим содержанием оксида хрома (36-38 %) после обогащения и отношением хрома к железу 1,9-2,1 отличаются высоким содержанием фосфора и ни в коей мере не могут компенсировать отсутствие кусковых казахстанских руд. Использование их привело к резкому снижению качественных и технико-экономических показателей при выплавке феррохрома и невозможности конкурировать с казахстанскими производителей феррохрома. В результате были освоены кусковые хромитовые руды дальнего зарубежья для производства высокоуглеродистого феррохрома и мелкие классы руд для выплавки низкоуглеродистого и среднеуглеродистого феррохрома.

В последнее время с целью снижения влияния негативных факторов осуществлен ряд технических мероприятий: построен и эксплуатируется участок по переработке текущих шлаков высокоуглеродистого феррохрома и шлаков со шлакоотвала; оптимизируется состав восстановительных смесей для снижения содержания фосфора в феррохроме и улучшения техника- экономических показателей; модернизируются печные трансформа-торы в направлении улучшения электрических параметров с целью увеличения производительности электропечей. В производство внедрена технология внепечной дефосфорации ферросиликохрома; расширен сортамент производства в результате внедрения выплавки силикомарганца из марганцевой руды Казахстана; освоена выплавка ферросилиция марок ФС 45 и ФС 65 и фракционирования феррохрома в полном объеме; построен гараж-размораживатель; дорогостоящий и дефицитный термоантрацит заменен на антрацит, выполнена реконструкция электрокальцинаторов при производстве электродной массы для самообжигающихся электродов; исследовано возможность марганцевых руд российских месторождений для выплавки силикомарганца с пониженным содержанием фосфора.

Для дальнейшего улучшения экономических показателей производства ферросплавов коллектив работает по следующим направлениям; повышения эффективности переработки шлаков и шлакоотвала с получением высококачественного металлоконцентрата, увеличения извлечения металла из шлаков, а также доведения объема переработки шлака до 500 тыс. т. в год; совершенствование подготовки шихты для выплавки высоко-, низко- и среднеуглеродистого феррохрома; расширение сырьевой базы производства силикомарганца с вовлечением в производство марганцевых руд российских месторождений; совершенствования электрических и технологических режимов выплавки ферросплавов; повышение единичной мощности рудовосстановительных электропечей; строительство за тремя печами газоочистных сооружений мощностью 500 тыс. м³/час и другие мероприятия.

Основные проблемы завода связаны с отсутствием в России сырьевой базы для производства хромистых и марганцевых сплавов и высокой стоимостью электроэнергии. Решения их лежит в плоскости освоения российских месторождений хромистых и марганцевых руд, строительство мощностей по их обогащению, жесткое регулирование и минимизации стоимости электроэнергии.

Челябинский электрометаллургический комбинат

С торжественного пуска в июле 1931 г. Челябинского ферросплавного завода начался отчет эпохи советской ферросплавной промышленности. К этому времени коллектив предприятия освоил производство углеродистого феррохрома и приступил к выплавке ферросилиция. В последующие десять лет готовой объем продукции возрос с 3 до 70 тыс. и включал всю существующую в тот период номенклатуру феррохрома, ферросилиция, кремния кристаллического, ферровольфрама и ферромолибдена. В годы Великой Отечественной войны в результате ввода дополнительных мощностей, реконструкции агрегатов и благодаря самоотверженному труду рабочих удалось вдвое увеличить выпуск ферросплавов.

В послевоенные годы по генеральному плану реконструкции и развития завода были введены в действия специализированные цехи: в 1954 г. по производству - ферровольфрама, в 1955 г. по производству - ферромолибдена. В начале 60-х годов после включения состав завода электродного отделения предприятия было преобразовано в Челябинский металлургический комбинат (ЧЭМК). В 1961 г. вступил в строй специализированный цех по выплавке низкоуглеродистого феррохрома, а через три года по производству ферросилиция. В 1978 г. в цехе № 8 началось освоение технологии выплавки низкоуглеродистого феррохрома методом смешивания рудно-известкового расплава с ферросиликохромом. Наивысшим уровень готового выпуска ферросплавов - 700 тыс. тонн был достигнут в 1988 г. К середине 90-х годов в результате снижения общего уровня промышленного производства и распада СССР производства ферросплавов сократилось до 400 тыс.

За 75-летнию историю комбинат были решены многие задачи по разработке и освоению принципиально новых технологий выплавке ферросплавов и расширению их номенклатуры. В частности, был создан не имеющий аналогов способ получения ферровольфрама вычерпыванием сплава, освоен уникальный обжиг молибденового концентрата в вертикальных многоподовых печах, внедрены водная грануляция ферросплавов и вращение ванн ферросилициевых печей. Впервые в стране был построен цех обжига известняка во вращающихся печах с использованием извести для производства высших марок для углеродистого феррохрома. Комбинат первым освоил углеродотермическую и силикотермическую технологии производства всей номенклатуры силикокальция и подавляющего большинства лигатур на его основе.

В начале 90-х годов значительно снизился спрос на лигатуры и модификаторы, что объясняется переориентированием большинства металлургических заводов на выпуск дешевых рядовых сталей. В частности, только Кузнецкий металлургический комбинат к концу 80-х годов потреблял в год более 1000 тонн силикокальция с ванадием для производства рельсов высшей категории, а Нижнетагильский металлургический комбинат - почти 2000 тонн кальцийтитаналюминиевой лигатуры. В последние два года спрос на ряд лигатур возрос. В связи с этим на комбинате активно осваивается программа производства малотоннажных ферросплавов: комплексных модификаторов с магнием и кальцием, лигатур на основе ферросилиция и силикокальция с барием, алюминием и титаном в различных композициях. Большие технические мероприятия проводятся для обеспечения выпуска фракционированных ферросплавов, модификаторов и лигатур практически любого класса крупности. Комбинат готов к производству специальных сплавов на основе хрома, проводится подготовка к выплавке ферросиликоалюминия с использованием высокозольных углей.

В настоящее время ЧЭМК продолжает ориентироваться на производства широкой номенклатуры сплавов и удовлетворения требований к качеству продукции, как отечественных потребителей, так и зарубежных партнеров.

С 1996 г. комбинат осваивает производство марганцевых сплавов, ранее не выпускающихся в России. Большая работа ведется с казахстанскими поставщиками руды, часть руды закупается в Австралии. После решения вопроса обеспечения сырьем комбинат планирует приступить к выплавке средне- и низкоуглеродистого малофосфористого ферромарганца. Наличие производственных мощностей рафинировочных печей позволило отработать и осуществить технологию комплексной переработки отходов и шлаков производства ферросиликомарганца. В настоящее время отвальные шлаки содержат до 4 % MnO, благодаря чему удалось повысить степень извлечения марганца по комбинату до 84 %. Ввод в эксплуатацию рукавных фильтров с комплексом переработки уловленной пыли поможет решить большинство экологических вопросов и улучшить технико-экономические показатели. Освоение производства ферросиликомарганца и высокоуглеродистого ферромарганца, имеющих пониженное содержание фосфора (менее 1 %), позволило предприятию занять свою нишу на рынке марганцевых ферросплавов и успешно конкурировать с украинскими и казахстанскими производителями.

Начиная с 1994 г. ЧЭМК продолжает увеличивать выпуск ферросплавов, составивших в 2000 г. 520 тыс. тонн. Общий объем продукции за 75 лет составил около 23 млн. тонн ферросплавов, модификаторов и лигатур, в том числе 3700 ферросиликохрома; 540 силикокальция; 470 ферромолибдена; 440 ферровольфрама; 230 сплавов марганца; 45 модификаторов и лигатур, в с Mg, Al, V, Ti, Ni, РЗМ; 18 кристаллического кремния; 3 ферротитана.

Освоение новых сплавов позволило комбинату, с одной стороны, более гибко реагировать на запросы рынка, с другой - сохранить высокий уровень производства в условиях нестабильной работы смежных предприятий.

Ритмичное обеспечение сырьем и энергоносителями - основа успешного развития предприятия. Длительное время источником главного для комбината виды сырья были хромитовые руды Казахстана. Уникальное запасы Казахстана, высокое качество, отлаженные в системе плановой экономики хозяйственные связи не стимулировали геологических исследований по изысканию новых месторождений в других регионах страны. С разрывом этих связей хромитовые руды перешли в категорию остродефицитного сырья, и комбинат был вынужден изыскивать их альтернативные источники. Перспективы дальнейшего увеличения объема продукции и повышения ее рентабельности оказались непосредственно связанными с развитием местной сырьевой базы. В настоящее время в Челябинской области известно более сотни мелких проявлений хромитов, часть из них отрабатывалась с дореволюционного периода вплоть до 40-х годов, в 11 рудоносных массивах сосредоточенно более 125 месторождений. Общие прогнозные ресурсы хромовых руд на территории области превышают 190 млн. тонн, а ожидаемый выход в промышленную категорию С 1 составляет 38 млн. тонн. Создание в 1995 г. на ЧЭМК отдела сырьевых ресурсов, впоследствии реорганизованного в производственно-сырьевое управление, позволило комбинату организовать работу по промышленному освоению запасов хромитовых и марганцевых руд Челябинской области. Возобновление в 1995 г. геологических работ обеспечило ежегодную добычу 60-70 тыс. местных хромитовых руд, что соответствует примерно четверти общей потребности ЧЭМК в хромитовых рудах.