Развитие металлургии из комплексных руд. История металлургии

Анатолий Алексеевич Панычев

Гражданам следует более активно применять потенциал недр.Российская Федерация — страна с огромным потенциалом. На её территории сосредоточено более 35% мировых ресурсов и более 50% стратегического сырья. При этом каждый гражданин России оказывается в 3–5 раз богаче американца и в 10–15 раз богаче любого европейца.По оценкам экспертов, только 5% доходов России обеспечивается за счёт труда, 20% — за счёт капитала, а 75% — за счёт природно-ресурсной ренты.

ГЛАВА 1. НАЧАЛО РАЗВИТИЯ ОСОБЕННОЙ МЕТАЛЛУРГИИ

Первыми коллективами, которые начали заниматься исследовательскими работами по металлургической переработке природнолегированных руд, были Московский институт Стали и Ленинградский институт Металлов, которые в 1932—1939 годы ставили многочисленные опыты по плавки руд в лабораториях и заводских условиях.

На эти руды возлагались огромные надежды и считали, что с открытием их будет, в самое ближайшее время, разрешена проблема массового производства качественной стали.

Однако затем стало понятно, что освоение комплексных природно-легированных руд представляет собой сложную научно-техническую проблему.

Вначале основной упор в исследовательских работах был сделан на производство качественных сталей, а литейные чугуны долго оставались без всякого внимания. Но уже в 1934 году Халиловский чугун применялся в 3 литейных, а 1935 г. — в 30 литейных, в 1936 г. — в 80 литейных.

Опытные плавки производились на Липецком и Косогорском металлургических заводах.

Результаты исследовательских работ опубликованы в сборнике «Качественная металлургия Орско-Халиловского района». В этом сборнике помещены статьи инженера Б.Н.Преображенского «Рудная база Орско-Халиловского металлургического комбината», Н.И.Коробова «Перспективы доменного производства Халиловского металлургического комбината», профессора М.Е.Пильняка и инженера А.Е.Хлебникова «Мартеновский передел Халиловских чугунов».

В статье Н.И.Коробова отмечены особенности доменной плавки Халиловских руд, такие как малое содержание оснований в Халиловской руде требует добавки в шихту известняка, для использования пылеватых разностей необходимо применить агломерацию, по восстановимости латеритовые руды лучше оолитовых, высокое содержание глинозёма приводит к образованию больших количеств густого шлака, требующего большого перегрева, или добавки в доменную шихту разжижающих (доломитов, кварцевых песков).

В общей оценке Халиловских руд Н. И. Коробов указывает, что Халиловские руды лучше руд других известных подобных месторождений (например, Майями) по восстановимости и другим металлургическим свойствам. Шлак, получающийся при плавке руд, легко гранулируется и может быть использован в качестве строительного материала. По данным Н.И.Коробова качество Халиловских руд не вызывает сомнений в смысле их использования, условия доменной печи вполне нормальны, технико-экономические показатели можно считать установленными.

По мартеновскому переделу Халиловских руд в результате проведенных Московским институтом Стали и Сплавов научно-исследовательских работ было установлено, что мартеновский передел отличается своими особенностями и трудностями, а это повышает стоимость их передела, а также механические свойства Халиловских сталей на 25% выше обычных углеродистых, в силу чего они могут быть применены во всех отраслях машиностроения и промышленности.

После того как проведенными исследовательскими работами была установлена ценность Халиловских руд, преступили к проектированию завода. В 1938 г. были развернуты большие подготовительные работы: прокладка железнодорожной линии от станции Губерля Оренбургской железной дороги до Новокиевского месторождения, строительство электростанции, закладка карьеров, организация рудников.

Месторождения недостаточно разведанные были переданы в эксплуатацию, что привело к большим неудачам и неполадкам с чугунами, а в 1935 г. к полной консервации рудников.

Причиной этого послужило то, что чугуны, выплавленные из руд Орловского месторождения, оказались с весьма высоким содержанием хрома и от них отказались литейные почти всех заводов Союза. Металл, выплавленный в количестве нескольких тысяч тонн, был брошен в свалку. После этого интерес к халиловской проблеме пропал и проблема использования Халиловских руд была серьезно дискредитирована.

Для реализации изготовленного металла и широкого внедрения природно-легированных чугунов в промышленность было создано бюро «Чугунлегир». В период 1937—1938 годы. эта организация провела большую работу по изучению природно-легированных чугунов и внедрению их в промышленность.

Количество литейных, применяющих Халиловский чугун, быстро увеличивалось, в 1937 году — 213 литейных в 1938 году — 254 литейных, природно-легированный чугун получил всеобщее признание.

Параллельно с работами металлургов (вернее, с небольшим отставанием) проводились научно-исследовательские работы центрального научно-исследовательского института цементной промышленности, в результате которых было установлено, что из шлаков, получаемых при доменной плавке Халиловских руд, может быть получен алюмосиликатный цемент — продукт, имеющий огромную ценность. Результатом этих исследований было решение о строительстве в г. Новотроицк цементного завода, через небольшое время воплощенное в жизнь.

В 1954 году началось полномасштабное строительство Новокиевского рудника под строящуюся первую доменную печь. Зимой 1955 года с рудника была отгружена первая партия железной руды и 5 марта 1955 года выплавлен первый чугун, давший рождение Орско-Халиловскому металлургическому комбинату.

С тех пор производство природно-легированной металлопродукции осуществлялось на икомбинате до 2000 года. Добыча и переработка её производилась на карьерах и дробильно-сортировочной фабрике Новокиевского рудника. Затем начиная с 1976 года дроблёная и сортированная руда подвергалась обжигу с окускованием во вращающихся трубчатых печах.

Максимальная производительность по добыче и переработке руды была достигнута в 1961 году в объёме 1536964 тонны. Всего за время работы комбината было переплавлено 19 млн. тонн хромо-никелевой железной руды.

Начиная с 1977 года потребность в природно-легированной хромоникелевой металлопродукции стала снижаться. Уже в 1978 году было выплавлено около 240 тыс тонн передельного и литейного хромоникелевого чугуна, а в 2000 году — 31 тыс. тонн.

В современных условиях мы несколько раз рассматривали вопрос целесообразности использования наших руд в металлургическом производстве.

Так, при изучении этого вопроса в феврале 2009 года было отмечено, что выплавка хромоникелевого чугуна в доменных печах сопровождается с большими расходными коэффициентами шихтовых материалов, топлива. Так расход рудной части на выплавку хромоникелевого чугуна возрастает до 2000кг/т и выше, расход кокса может составлять до 1200кг/т и более. Соответственно затраты на выплавку такого чугуна резко возрастают в сравнении с передельным чугуном. Расчёты показывают, что наибольшая эффективность выплавки хромоникелевого чугуна создаётся при условии неполной загрузки мощностей доменного цеха. В этом случае эффект при использованиихромоникелевого чугунана производство стали 14,1 млн.руб., при полной загрузке доменного цеха эффект от использования такого чугуна на производство стали отрицателен и составит — 7,8 млн. т.

В варианте отгрузке чугуна на сторону при неполной загрузке доменного цеха эффект максимален и составит 33,4 млн. т. При полной загрузке доменного цеха эффект снижается до 11,5 млн.руб.