Коксозаменяющие энергосберегающие технологии выплавки чугуна и ферросплавов

В сложившейся ситуации приоритетами наращивания производства чугуна, электроферросплавов, стали является разработка и ускоренное внедрение эффективных инновационных материало- и энергосберегающих технологий получения всех видов металлопродукции с вовлечением в производство альтернативных видов углеродистых восстановителей при выплавке чугуна в доменных печах и ферросплавов в рудовосстановительных дуговых электропечах, сокращения использования дефицитного и дорогого природного газа с решением задачи снижения пылегазовых выбросов в окружающую среду.
Представленная на соискание Государственной премии Украины 2009 года работа «Разработка и внедрение комплекса технологий уменьшения затрат кокса и природного газа для повышения эффективности выплавки чугуна и ферросплавов» посвящена решению актуальных отраслевых задач горно-металлургического комплекса Украины, именно материало- и энергосбережению, сокращению расхода природного газа при выплавке чугуна в доменных печах, агломерации марганцевых концентратов, получения флюсующих материалов и при прокалке антрацита для изготовления электродов ферросплавных печей.
Работа представлена ученым советом Института черной металлургии им. академика З. И. Некрасова НАН Украины, при поддержке Коллегии Минпромполитики Украины с положительными отзывами – поддержки Днепропетровской и Запорожской областных администраций, ведущих научных организаций и видных ученых Украины. В составе авторского коллектива – сотрудники ИЧМ им. З. И. Некрасова, НМетА Украины, Минпромполитики Украины, НПЦ «Экосфера» (г. Луганск), трех металлургических предприятий: ОАО «Криворожсталь» (ОАО «Арселор Миттал Кривой Рог»), ОАО «Никопольский завод ферросплавов» и ОАО «Запорожский завод ферросплавов».
Известно, что при выплавке чугуна энергоносителем является кокс. Наряду с дороговизной и дефицитностью производство кокса связано с использованием на коксохимических заводах высококачественных коксующихся углей, запасы которых в недрах страны ограничены, а собственно технология коксования связана с необходимостью решения ряда сложных природоохранных задач. На основании глубоких теоретических исследований разработана технология выплавки чугуна в доменных печах с заменой существенной части кокса антрацитом (до 50-80 кг на 1 т чугуна) с эквивалентом замены кокса 0,8-1,1 кг/кг. Достигнутые результаты значительно превышают аналогичные показатели других заводов, что стало возможным вследствие проведения научно обоснованных опытно-промышленных экспериментов.
Важно отметить, что наряду с внедренными мероприятиями по выплавке чугуна с использованием антрацита в работе приведены направления дальнейших научных поисков в решении задач доменного производства чугуна.
В области электроферросплавного многотоннажного производства марганцевых сплавов решены важнейшие задачи теоретического обоснования, опытно-промышленного освоения и широкомасштабного внедрения технологии выплавки марганцевых ферросплавов (800-1000 тыс. в год заменой дефицитного и дорогого кокса-орешка донецким антрацитом (до 100-125 кг на тонну ферросплава). В работе разработан концептуальный подход к решению проблемы повышения эффективности выплавки ферросплавов, заключающийся в согласовании электрических и технологических параметров процессов получения марганцевых ферросплавов.
Наряду с использованием антрацита при выплавке ферро-
сплавов в ОАО «НЗФ» разработана и внедрена технология агломерации марганцевых концентратов с применением в составе аглошихты до 30% антрацита. В условиях ОАО «НЗФ» освоено промышленное производство электродной массы с заменой кокса прокаленным антрацитом. Достигнуто существенное сокращение расхода природного газа благодаря разработке и внедрению технологических процессов с вовлечением колошникового газа печей, выплавляющих марганцевые ферросплавы.
В условиях ОАО «ЗФЗ» разработана эффективная технология выплавки марганцевых ферросплавов с заменой части кокса-орешка (до 35%) донецким антрацитом.
Достигнута существенная экономия природного газа при обжиге известняка в шахтно-щелевых печах при замене природного газа колошниковым газом от ферросплавных печей выплавки марганцевых и кремнистых ферросплавов.
Таким образом, в представленной на Государственную премию работе решены наиболее важные задачи черной металлургии на современном этапе в условиях мирового финансово-экономического кризиса.
Существенно сокращен расход доменного кокса, кокса-орешка и природного газа. За период с начала промышленного освоения и широкомасштабного внедрения инновационных научно-технологических разработок в производство получен фактический экономический эффект 473,57 млн.грн.
Таким образом, представленная работа в полной мере согласуется со стратегическим направлением развития горно-металлургического комплекса Украины, характеризуется рядом инновационных разработок с получением новых научных знаний, а также значительным экономическим эффектом. Это позволяет оценить работу в целом как таковую, что полностью отвечает требованиям, предъявляемым к соответствующим работам, и, несомненно, заслуживает присуждения авторскому коллективу в составе видных ученых и специалистов металлургической отрасли Государственной премии в области науки и техники 2009 года.

С.Т. Плискановский

лауреат Государственной премии Украины, доктор технических наук, профессор