Металлургическая промышленность является высокотехнологичной отраслью, для которой необходимы не только ископаемые, но и синтезированные продукты или добавки, улучшающие показатели металлов. Для производства стали используют сплавы железа с определенными компонентами. Полученные соединения – это и есть ферросплавы.
Что это такое?
Ферросплав – это материал, необходимый для металлургической промышленности, используемый в целях легирования, раскисления, рафинирования черных и цветных металлов. В основу ферросплава положен сплав железа (Fe, феррум) с добавками (марганец, калий, молибден, кремний и пр.). Производство протекает в специальных агрегатах.
К настоящему времени для изготовления материала используют сплав железа с более чем двадцатью элементами. Новые исследования и промышленные потребности демонстрируют увеличение количества соединений.
Назначение ферросплавов
В черной металлургии ферросплавы используются для легирования, что позволяет получать более 2,5 тысячи марок различных сталей. Улучшенные виды стали используются в горной, металлургической, химической, строительной, оборонной промышленности и прочих отраслях производства. Ферросплав – это добавка в металл, которая вводится для изменения свойств конечного материала. Коррекция качеств стали позволяет улучшить механические показатели, стойкость к перепадам температур или агрессивной химической среде. Конечные свойства материала будут зависеть от состава, который был введен в период плавки металла.
Производство ферросплавов и их дальнейшее применение позволяет получить легированные стали с измененной функциональностью, например, немагнитный или инструментальный материал. Раскисление стали при помощи ферросплавов необходимо для связывания и вывода в шлак кислорода из общей массы. Тут используются соединения железа с кремнием, титаном, алюминием и пр.
Также ферросплав – это модификатор для стали или чугуна, призванный уменьшить зерно, улучшить структуру материала и повлиять на усиление механических свойств. Для получения модифицирующей добавки железо соединяют с несколькими элементами, например кальций+кремний, железо+марганец, железо+кремний+магний и др.
Сырье
Производство ферросплавов начинается с сырья, которым является руда, насыщенная определенной группой элементов. Например, для ферросилиция и феррохрома используется обогащенная руда, а для ферротитана или ферровольфрама сырьем является концентрат. Технологический процесс включает в себя стадию восстановления оксидов металлов, входящих в соединение. Катализатором реакции является железо или его окислы. Восстановленный элемент получает условия для устойчивой формы и их отсутствие для обратного окисления. Металлургическая промышленность на современном этапе наиболее часто использует электротермический способ производства ферросплавов, основой которого является восстановительная реакция. Плавка стали с добавлением ферросплавов снижает температуру в печи, тем самым уменьшая энергоемкость производства.
Виды ферросплавов
В настоящее время мировое производство ферросплавов составляет 16,5 миллиона тонн в год. Количество наименований исчисляется сотнями марок, что полностью соответствует потребностям производства всех видов стали (рядовых, специальных, конструкционных). Российская доля в мировом производстве составляет 12,7 %, лидирующие позиции занимают Китай, США, Япония. Ферросплав – это один из востребованных видов продукции, его производство является перспективным направлением развития промышленности.
Основные виды ферросплавов:
- Ферросилиций.
- Силикокальций.
- Ферромарганец.
- Феррохром (среднеуглеродистый, малоуглеродистый, безуглеродистый).
- Силикохром.
- Ферровольфрам.
- Ферромолибден.
- Феррованадий.
- Ферротитан.
- Ферробор.
- Экзотермические сплавы.
Ферросплавная промышленность
Ферросплавная промышленность в России до 1917 года была представлена единственным предприятием, расположенным на Урале. Мощности завода состояли из двух печей по 250 кВт. В 30-е годы в эксплуатацию были введены 4 завода: Липецкий, Челябинский, Запорожский (Украина), Зестафонский (Грузия).
В период с 1942 по 1945 год были построены и запущены Кузнецкий, Актюбинский, Ключевский заводы ферросплавов. В послевоенные годы поэтапно вводились в строй Серовский завод (1956 год), Стахановский на Украине (1962 г.), Никопольский (Украина, 1966 г.), Ермаковский в Казахстане (1968 г.). Введенные мощности полностью удовлетворяли потребности внутреннего рынка и позволили выйти на внешний рынок с конкурентным предложением. Общий объем производства ферросплавов к моменту распада СССР составлял 6 миллионов тонн в год. В России на сегодняшний день действует десять заводов, специализирующихся на производстве ферросплавов. Крупнейшим из них является Челябинский металлургический комбинат.
Аксуский завод в Казахстане
Аксуский завод ферросплавов расположен в Павлодарской области Казахстана. До 1995 года носил название Ермаковский завод ферросплавов, дата ввода в эксплуатацию – 1966 год. В 1995 году предприятие было продано японской компании Japan Chrom Corp., в этом же году она вошла в состав корпорации «Казхром». Общий объем годового производства составляет около миллиона тонн продукции. В настоящее время предприятие является одним из лидеров мирового производства сплавов. Потребляемая энергетическая мощность составляет 600 мегаватт. Основной валовый продукт – хромистые, марганцевые, кремнистые сплавы.
Производственные мощности:
- Четыре плавильных цеха.
- Двадцать шесть электрических печей мощностью от 16,5 до 63 МВА.
- Два подготовительных цеха.
- Шлакоперерабатывающий цех.
- Ремонтно-механические цеха.
- Автомобильный и железнодорожный цеха.
Общая численность персонала предприятия – 6000 человек.
Новокузнецкий завод
В 1942 году начал выпускать ферросплавы Новокузнецк. В 1992-ом предприятие сменило форму правления, став акционерным обществом. Первая смена собственника произошла в 2000 году, управляющей компанией стала группа МДМ. А с 2010 года контроль завода осуществляет Урало-Сибирская металлургическая компания.
Основные виды продукции предназначены для раскисления, легирования стали ферросилицием. Для машиностроительной отрасли выпускаются модификаторы, применяемые при выплавке чугуна. Новым видом производства стал микрокремнезем, используемый для изготовления стальных и промковшей, задействованных в процессе разливки стали.
Ключевский завод
Ключевский завод ферросплавов был основан на базе хромообогатительной фабрики в 1941 году. На сегодняшний день является единственным на постсоветском пространстве предприятием, выпускающим более 30 наименований ферросплавов, лигатур. Входит в состав компании «МидУрал Групп».
В номенклатуру выпускаемой продукции входят:
- Силикокальций с добавками ванадия, циркония, титана, алюминия.
- Силикованадий, феррониобий, силикокальций, ферротитан.
- Модификатор ферросиликоцирконий с содержанием магния.
- Лигатуры – на основе ниобия и никеля с редкоземельными металлами.
- Шлак и др.
Выпускаемая продукция используется в раскислении, легировании, дегазации стали и ее сплавов, а также в качестве модификаторов чугуна.
Никопольские ферросплавы
Первая очередь завода была запущена в 1966 году. С 1968-го предприятие считалось крупнейшим в Европе. Наибольшего расцвета и полной загрузки мощностей Никопольский завод ферросплавов достиг в 1985-1990 годах. После чего производство продукции неуклонно стало снижаться. На сегодняшний день завод – признанный лидер отрасли на Украине. В связи со сложной экономической обстановкой находится на грани закрытия.
Продукция:
- Ферросиликатомарганец.
- Ферромарганец.
- Масса электродная.
- Флюсы.
- Шлак, абразивы, щебень.
- Попутное производство.
Завод в Братске
Братский завод ферросплавов находится в Иркутской области и является крупнейшим производителем ферросилиция Восточносибирского региона. Завод был создан на базе одного из цехов Братского алюминиевого завода. Необходимость предприятия была обусловлена потребностью внутреннего рынка в полупроводниках, солнечных батареях, электронике. Основным продуктом предприятия является ферросилиций с высоким содержанием кремния – до 75%. Выпуск был налажен в 1998 году. В целях обеспечения собственным сырьем БФЗ разрабатывает Уватское месторождение кварцитовых руд. Производственный комплекс получает электроэнергию от близлежащей Братской ГЭС, что существенно снижает себестоимость продукции, более трети которой реализуется среди предприятий контролирующей компании «Мечел».
Серовский завод
Серовские ферросплавы выпускаются уже более 50-ти лет. Завод является вторым по объему производства в России. Основная продукция – феррохромы (высокоуглеродистые, среднеуглеродистые, низкоуглеродистые, ферросиликохромы). Первая очередь завода была запущена в 1961 году. На сегодняшний день входит в состав компании «ЧМЭК».
Завод ферросплавов расположен в Свердловской области (г. Серов), ежегодный объем производства составляет около 200 тысяч тонн готовой продукции. На предприятии выпускается большой спектр лигатур на основе низкоуглеродистого феррохрома, полученного путем смешения расплавов. Отвечая на потребности внутреннего металлургического рынка, на предприятии освоили выпуск ферросилиция. Продукция поставляется на многие зарубежные рыки и отечественные предприятия.
Актюбинский завод
Завод расположен в городе Актобе (Казахстан). Первая тонна ферросплавов была выпущена на предприятии в 1943 году. Основная продукция – ферроалюминий, ферромарганец, феррохром, ферросилиций, ферроцинк, цветные металлы и их сплавы, сплавы для каталитических процессов.
Актюбинский завод ферросплавов в год производит более 300 тысяч тонн продукции. Кроме этого, предприятие выпускает концентраты для металлургической промышленности (ильментиновый, цирконовый, рутиловый). Завод является одним из мировых лидеров производства в отрасли. Управляющая компания – ТНК «Казхром».
Заводы ферросплавов России и СНГ
Предприятия России:
- Алапаевский металлургический завод, продукция – ферромарганец.
- Косогорский МТЗ в Туле, продукция – чугун, ферромарганец.
- Серовский завод, продукция – феррохром.
- Братский завод, основная продукция – ферросилиций.
- Рязанский завод, основная продукция – ферромолибден, феррованадий, ферровольфрам, на предприятии выпускаются лигатуры редких металлов.
- Тихвинский завод, продукция – феррохром.
- Кузнецкий завод ферросплавов (ферросилиций).
- Ключевский завод выпускает редкие виды сплавов – ферробор, ферронобий, ферротитан и др.
- Челябинский МЭК – лидер отрасли. Выпускаемая продукция – ферромарганец, ферросилиций, ферросиликохром, силикокальций и др.
- Кингисеппский завод (ферромарганец, силикомарганец).
Предприятия Украины:
- Запорожский завод по производству ферросплавов выпускает ферросилиций, марганец металлический, ферросиликомарганец и др.
- Никопольский завод, продукция – ферросиликомарганец, ферромарганец и др.
- Стахановский завод в Луганской области, виды продукции – ферросиликомарганец, ферросилиций, ферромарганец.
- Донецкий завод ферросплавов, основная продукция – ферроалюминий.
По состоянию на начало 2017 года предприятия Украины практически прекратили свою деятельность вследствие гражданской войны и глубокого кризиса экономики в стране.
Предприятия Казахстана:
- Актюбинский завод, выпускаемая продукция основывается на хромистых, марганцевых, кремнистых сплавах.
- Аксуский завод выпускает ферромарганец, феррохром и др.
Грузинские производители:
- Зестафонский завод, выпускаемые виды ферросплавов – ферромарганец.
