ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ

1. Гасик М.И., Лякишев Н.П., Емлин Б.И. Теория и технология производства ферросплавов. – М.: Металлургия, 1988. – 784 с.

2. Гасик М.И., Лякишев Н.П. Теория и технология электрометаллургии ферросплавов: Учебник для ВУЗов. – М.: СП Интермет-Инжиниринг, 1999. – 764 с.

3. Гасик М.И., Лякишев М.И. Физикохимия и технология электроферросплавов. – Днепропетровск: Системные технологии, 2005. - 448 с.

4. Рысс М.А. Производство ферросплавов – М. Металлургия, 1985. – 244 с.

5. Дурер Р, Фолькерт Г. Металлургия ферросплавов: Пер. с нем - М.: Металлургия,1976. – 480 с.

6. Поволоцкий Д.Я., Рощин В.Е., Мальков Н.В. Электрометаллургия стали и ферросплавов. – М.: Металлургия, 1995. – 592 с.

7. Абдулабеков Е.Э., Каскин К.К. Ферроқорытпа өндірісінің теориясы мен технологиясы. – Қ. Жұбанов атындағы АқМУ редакциялық – баспа бөлімі, 2010. – 158 б.

1. Ферроқорыту өнрекәсібінің даму тарихы және қазіргі күйі

Ферроқорытпалар – болат балқыту өндірісінің тұзы мен бұрышы деп образды айтуға болады. Ферроқорытпаларды болат ваннасына легірлеу және қышқылсыздандыру мақсатымен беру нәтижесінде металл өнімдерінің физика-механикалық қасиеттері мен функционалды сипаттамалары артады. Ферроқорытпалардың қолдануынсыз бірде-бір болат балкытылмайды. Әдетте ферроқорытпалар құрамына Д.И. Менделеевтің периодтық жүйесінің 25 элементтері кіреді, соның ішінде жеңіл (А1, Ва, В, Са, Мg, Sr, Ті), сирек және шашыранды (V, W, Се, Ү, Мо, Nb, Та, Sс), ауыр (Со, Мn, Ni, Сr) металдар және бейметалдар (Sі, Р, Sе, Те, S және N).

Электрферроқорытпалар негізінен болат балқыту және шойын құю өндірісінде қолданылады. Ферроқорытпалардың кей бір түрлері түсті металургияда, химия өнеркәсібінде қолданылады.

Ферроқорытпалар өндірісі және қолданылуы XIX ғасырдың аяғында, домна пештерінде көміртекті ферромарганец пен аз пайызды ферросилицийдің балқытуынан басталады. Бірақ домналық әдіспен жетекші элементінің оттегіге химиялық ынтықтығы темірден жоғары металдар болып келетін ферроқорытпаларды, сонымен қатар аз көміртекті ферроқорытпаларды балқыту мүмкін емес. Электр энергетиканың дамуына байланысты XX ғасырдың басында ферроқорытпалардың электр пештердегі өндірісі дами бастады. Қазіргі уақытта ферроқорытпалардың негізгі бөлігін тотықсыздандырғыштар ретінде көміртегі, кремний және алюминийді колданып доғалы электр пешетерде алады.

Ферроқорытпалардың тұтынылуы, яғни олардың өндірілуі, балқыталатын болат мөлшеріне тікелей байланысты. Әрдайым артып келе жатқан әлемдік болат өндірісінің көлемі ферроқорытпалар өндірісінің артуын тудырып отыр.

Қазіргі уақытта ферроқорытпалар өндірісінің алпауыттары қатарына Оңтүстік Африка Республикасы, Қытай, Қазақстан, Ресей, Украина, Норвегия, Бразилия, АҚШ және т.б. жатады.

Ферросилиций өндірушілерінің арасында Қытай 735 мың т. Sі, ТМД елдері (Украина, Ресей, Қазақстан) 481 мың т. Sі, Норвегия 481 мың т. Sі, АҚШ 282 мың т. Sі алдыңғы қатарлы елдер болып саналады. Қазақстанда ферросилиций өндірісі Ақсу ферроқорыту зауытында игерілген.

Кристалдық кремнийдің әлемдік өндірісі 982 мың тоннаға жетті, соның ішінде АҚШ 201, Бразилия 153, Қытай 130, Норвегия 110, Франция 80 мың т. және т.б. Химия-металлургия институтының ғылыми жетекшілігімен кристалдық кремний Қазақстанда 2006 жылдың соңынан бастап «КаzSilicon» металлургиялық комбинатында (Алматы облысы, Үштөбе) және 2010 жылдан бастап Silicium Kazakhstan (Қарағанды қ.) өндіріле бастады.

Әлемде өндірілетін ферроқорытпалар көлемінің 40-45%-ы марганецті ферроқорытпалар үлесіне тиесілі. 90-шы жылдардын соңында жоғары көміртекті ферромарганецтің әлемдік өндірісі 4297 мың т., ферросиликомарга-нец 3083 мың т., және орта көмірткеті ферромарганец 655 мың тоннаға жетті.

Марганецті қорытпалар өндірушілерінің арасында – Украина, Қытай, Оңтүстік Африка Республикасы алдыңғы катарлы елдер болып саналады.

Бұрынғы КСРО елдерінде ферроқорытпалар өндірісімен он мамандандырылған ферроқорыту зауыттары айналысты; олардың үшеуі – Челябі ЭМК, Запорожск және Зестафон ферроқорыту зауыттары 1931-1933 жылдары салынды. Ұлы Отан соғысы жылдарында Ключевск (1941 ж.), Кузнецк (1942 ж.) және Ақтөбе (1943 ж.) зауыттары салынды. Соғыстан кейінгі жылдары тағы да төрт зауыт: Стаханов (1962 ж.), Серов (1958 ж.), Никополь (1966 ж.) және Ақсу (1968 ж.) ферроқорыту зауыттары іске қосылды. Қазіргі уақыттағы Қазақстан, Ресей, Украина және Грузиядағы ферроқорыту өндірісінің күйі 1 кестеде келтірілген.

Қазақстанда ферроқорыту өндірісімен «Қазхром» трансұлттық компаниясының құрамына кіретін Ақтөбе және Ақсу ферроқорыту зауыттары, Теміртау химия-металлургиялық зауыты («Алаш» АҚ), «Ферросиликоалюминий» ЖШС (Екібастұз қ.) және «Химпром-2030» ЖШС (Тараз қ.) айналысады. Осы кәсіпорындарда орнатылған трансформаторлардың жалпы қуаттылығы 1181,5МВ∙А құрайды, сонын ішінде Ақсу ферроқорыту зауытында 802 МВ∙А, Ақтөбе ферроқорыту зауытында 221 МВ·А, ТХМЗ 144 МВ∙А, «ФСА» ЖШС 12,5 МВ∙А, «Химпром» ЖШС 96 МВ∙А. Қазақстанның ферроқорыту зауыттары негізінен ферросилиций мен феррохром өндірісіне бағытталған, өйткені еліміз әлемдегі ірі хром кен орындарының біреуіне ие болып отыр. Сонғы жылдары Аксу, Теміртау мен Тараздағы зауыттарда Қазақстан кен орындарының марганец кендерін қолданып ферросиликомарганецті, сонымен қатар Екібастұз зауытында көмірлі жыныстардан ферросиликоалюминийді балқыту технологиялары игерілуде.

«Казхром» ТҰК-сы Қазақстандағы және дүние жүзіндегі ферроқорытпалар өндіретін ең ірі компаниялардың бірі. Компания өнімдерінің номенклатурасына ферроқорытпалар (жоғары, орта, төмен көміртекті феррохром, ферросиликохром, ферросиликомарганец, ферросилиций), металдық хром, хром мен марганец кендері және ильменит концентраттары кіреді. Компания құрамына екі металлургиялық кәсіпорын – Ақсу және Ақтөбе ферроқорыту зауыттары және екі тау-кен кәсіпорыны – хром кендерінің өндірісімен айналысатын Дөң КБК мен марганец кендерінің өндірісімен айналысатын Казмарганец кен басқармасы кіреді.

Ақсу ферроқорыту зауыты (АқсФЗ) 1968 жылы іске қосылып, ол кездері Ермак ферроқорыту зауыты деп аталатын. Дүние жүзіндегі ірі ферроқорыту зауыттарының біреуі болып саналатын Ақсу зауытында өндірілетін негізгі өнімдердің қатарына көміртегітермиялық әдіспен балқытылатын феррохром, ферросилиций, ферросиликохром мен ферросилимарганец жатады. АқсФЗ-ның жылдық өндірістік қуаты 1 млн т-дан асады. Осы кәсіпорынның өндірістік кешеніне 42 бөлімше кіреді, соның ішінде 4 ферроқорыту цехы, 26 электр пеш, 2 шикіқұрамды дайындау цехы, автокөлік пен теміржол цехтары және жөндеу цехтары кіреді.

Ақтөбе ферроқорыту зауытының (АқтФЗ) алғашқы пеші 1943 жылы іске қосылды. Бұл кәсіпорын Қазақстан қара металлургиясының алғашқы зауыты болып саналады. Ақтөбе ферроқорыту зауытында өндірілетін өнімдердің номенклатурасы жоғары, орта, төмен көміртекті феррохром, ферросиликохром, металдық хром, түйіршіктелген ферросилицийден құралады. Сонымен қатар, Ақтөбе зауытында сұйық шыны, хромкенді брикеттер мен шекемтастар, феррохром қождарынан жасалған өттөзімді бұйымдардың өндірісі игерілген. Қазіргі уақытта Ақтөбе зауытының өндірістік құрылымы 3 ферроқорыту цехынан, конвертер бөлімінен, қождарды өңдеу цехынан және әкті күйдіру, оттегі, азот, көмірқышқыл газы және сұйық шыны өндіру бөлімшелерінен құралады. 2004 жылы Ақтөбе зауытында Шоқаш кен орнының кендерін өңдеп ильменит, рутил, циркон және лейкоксен өндіретін кен-байыту цехы іске қосылды.

«Ферросиликоалюминий» ЖШС-гі 1998 жылы құрылып, Химия-металлургия институтында (Қарағанды қ.) жасалған бірсатылы технология бойынша көмір өндіру қалдықтарынан ферросиликоалюминий (ФСА) өндірісімен айналысады. ФСА электротермиясы – құрамында қосымша 10-35% алюминий бар ФС65-ФС45 маракаларына сәйкес келетін қорытпаның энергияүнемдеуші өндірісі болып табылады. ФСА-ны электротермиялық балқытуды арзандату үшін күлділігі жоғары (50-60%) және құрамында 30%-ға дейін қатты көміртегі бар көмірлі жыныс жарамды, өйткені олар балқытуға кокстын қолданылуын қажет етпейді. Үрдіс кремний, алюминий мен темірдің күлділігі 60% көмірлі жыныстан бір уақытта тотықсыздануына негізделген. Бұл кезде көмірлі жыныстың күлі қорытпа компоненттерінің негізгі көзі ролін, ал қатты көміртегі тотықсыздандырғыш ролін атқарады. Шикіқұрамға қатты көміртегінің артықтығын компенсациялау үшін аз мөлшерлде кварцит қосылады. Бүгінгі күнде зауыт құрамында 3 пеш жұмыс істейді, екі 5 МВ∙А және бір 1,2 МВ∙А. Кәсіпорын жылына 3,0 мың тонна ферросиликоалюминий өндіреді.

2000 жылы Теміртау химия-металлургия зауытында ферросиликомарганец өндірісі игеріле бастады. Ферроқорыту өндірісі карбид өндірісінің базасында Бұғаш және Есімжал марагнецті кен орындарының негізінде ұйымдастырылды.

2006 жылдың қарашасында ферроқорытпалар мен болат өндірісін ұйымдастыру мақсатында бұрын фосфор өндірісімен айналысқан «Химпром» ЖШС Орта-Азиялық инвестициялық консалгтингтік компания меншігіне өтті. 2007 жылдың 1 шілдесінен бастап жылдық өнімділігі 25 мың тоннаны құрайтын ферросиликомарганец балқытатын бірінші пеш іске қосылса жылдын аяғына дейін осындай екінші пеш іске қосылды. Өндірістің шикізат базасы ретінде Орталық Қазақстанның марганецті кен орындыры (Қамыс, Үшқатын, Шойынтас, Керегетас және т.б.) қарастырылды.

Ресей Федерациясында ферроқорытпалар өндірісімен 4 мамандандырылған кәсіпорын: Челябі электрометаллургия комбинаты (780 мың т.), Серов ферроқорыту зауыты (289 мың т.), Ключевск ферроқорыту зауыты (41,0 мың т.), Кузнецк ферроқорыту зауыты (479 мың т.), сонымен катар металлургиялық зауыттар мен комбинаттар кұрамына кіретін цехтар мен телімдер: ОАО «Носта» (10 мың т. FеТі), ВСМПО (Верхне-салдинское металлургическое производственное объединение) 15 мың т. FeТі, И.К. Серов атындағы металлургиялық зауыт (ферроникель - 88,1 мың т), Саткалық шойын құю зауыты (95 мың т домналық ферромарганец) және Алапаев ферроқорыту компаниясы (2001 жылға дейін 26,8 мың т домналық ферромарганец), Чусовек металлургия зауыты (1,500 мың т феррованадий) айналысады. Ресей ферроқорыту зауыттарындағы электр пештердің (185 пеш) жалпы қуаттылығы 1200 МВ∙А құрайды, соның ішінде Кузнецк феррқорыту зауыты 285 МВ∙А, Серов ферроқорыту зауыты 144 МВ∙А, Ключевск ферроқорыту зауыты 25 МВ∙А және Челябі электр металлургия комбинаты 575 МВ∙А.

Украинада ферроқорытпалар өндірісімен Никополь ферроқорыту зауыты (1040 мың т), Запорожье ферроқорыту зауыты (495 мың т), Стаханов ферроқорыту зауыты (245 мың т), Побужск ферроникель комбинаты (90 мың т) және Крамоторск металлургия зауыты (28,9 мың т) айналысады. Металлотермиялық ферроқорытпалардың (ферротитан, ферромолибден және т.б.) елеусіз мөлшері Донецк химия-металлургия зауытында балқытылады.

Ферроқорытпалармен қатар ТМД елдерінде елеулі мөлшерде кремний мен бор карбидтері, бор нитриді, электркорунд, ферробор өндіріледі.