Спеціалісти знають, що добра сталь неможлива без феросплавів, які суттєво підвищують її якість. Феросплавна промисловість України посідає одне з провідних місць у світі. В нашій країні є великі поклади марганцю, тому ми насамперед виробляємо марганцеві феросплави: феросилікомарганець і високовуглецевий феромарганець, які найбільш широко застосовують при виплавці сталі. Флагманом цієї галузі в Україні є ПАТ «Нікопольський завод феросплавів» (НЗФ), що на Дніпропетровщині.
У 2013 році виробництво сталі у світі досягло свого історичного максимуму і становило понад 1,6 мільярда тонн, що потребує і збільшення виробництва феросплавів. Разом з тим за останнє десятиліття у світовій феросплавній промисловості загалом відбулися суттєві зміни і на ринок вийшли експортери дешевих марганцевих феросплавів, такі як Китай та Індія. Швидка експансія азійських виробників завдяки дешевим електро?енергії і робочій силі призводить до масового зниження використання феросплавних потужностей або їх ліквідації в багатьох країнах світу. Але НЗФ в умовах жорсткої конкуренції вдається тримати свій статус успішного гравця на міжнародному ринку.
Наука дає економію
Для того щоб ці досягнення зберігалися й надалі, необхідно підвищувати рівень реалізації продукції за рахунок покращення її якості та зниження собівартості. Саме цій проблемі й присвячена робота «Новітні енергозберігаючі технології виробництва марганцевих феросплавів у електропечах», подана на здобуття Державної премії України в галузі науки і техніки 2014 року Національною металургійною академією України у співавторстві з ПАТ «Нікопольський завод феросплавів» та Державним підприємством «Український науково-технічний центр металургійної промисловості «Енергосталь».
«Ми постійно співпрацюємо з науковцями, — розповідає голова правління, генеральний директор ПАТ НЗФ доктор технічних наук Володимир Куцин. — Наше підприємство обладнане високопотужними електропечами і, як для металургійного заводу, ще досить молоде. Йому не виповнилося й 50 років, але незважаючи на це ми постійно проводимо технічне переоснащення і вкладаємо значні інвестиції в модернізацію. Всі роботи виконуються після проведення наукового об∂рунтування з використанням термодинамічних досліджень, комп’ютерного моделювання процесів та інших сучасних методик».
Вищеозначена науково-технічна робота направлена на розробку інноваційних технологій, що дають змогу суттєво заощаджувати електроенергію, підвищити корисне вилучення марганцю із сировини, зменшити витрати природного газу та інших ресурсів з вирішенням питань екології.
Продуктивності — максимум, викидів — нуль
Виробництво марганцевих феросплавів характеризується високою енергоємністю: частка витрат на електроенергію в їх собівартості становить близько 30%. А тарифи на неї у нас чи не найбільші у світі. Зменшити витрати допомагає використання зонної тарифікації, адже вартість електроенергії при цьому в піковий період навантаження енергосистеми в декілька разів перевищує її вартість в нічний період. У свою чергу це викликало необхідність підлаштування під неї й виробничого обладнання, а саме розробки і впровадження розробленого алгоритму управління електричними режимами роботи електропечей, багатьох змін в їх конструкції, у роботі самообпалювальних електродів, що забезпечує максимум з досяжної продуктивності при мінімально можливій оплаті за електроенергію.
Одним із напрямів заощадження енергоресурсів є розробка технології агломерації марганцевих концентратів з використанням побічного продукту виплавки феросплавів — ферогазу замість природного газу. Правда, ферогаз має інші теплотехнічні характеристики, значно нижчу калорійність, ніж природний газ. Проте використовується на НЗФ, як то кажуть, на повну котушку. Навіть заводські котельні пристосовані під ферогаз. А зміна конструкції запалювального горна агломашин на основі побудованої теплотехнічної моделі у циклі агломерації дала змогу довести витрати природного газу до нуля.
Удосконалення наскрізної технології потребує безумовної уваги до відходів, які неминуче формуються при основному процесі та негативно впливають на показники виробництва. При цьому утворюється значна кількість шлаку, з яким втрачається марганець у вигляді оксидів та в металевій формі. В роботі досліджено та вперше у феросплавній галузі впроваджено технологію автоматичної сепарації відвальних шлаків з вилученням металевої складової у вигляді металоконцентрату і поверненням її на переробку при виробництві феросплавів.
На сьогодні над цехами НЗФ не побачите труб, що димлять. Усі викиди на заводі проходять процес очистки і повертаються у виробництво. Надійно охороняє довкілля сучасне газоочисне обладнання — низка ефективних газоаспіраційних станцій з використанням рукавних фільтрів.
Головним підсумком цієї роботи є вирішення актуальних завдань щодо пріоритетних напрямів підвищення ефективності виробництва марганцевих феросплавів відповідно до Державної програми розвитку і реформування гірничо-металургійного комплексу України. За підсумками впровадження розробок в умовах ПАТ НЗФ за 2003—2013 роки отримано економічний ефект, який становить понад 2,5 мільярда гривень. У тому числі в 2013 році — 334,6 мільйона. Основні результати новітніх розробок опубліковані в 9 монографіях, 76 статтях у спеціалізованих наукових журналах, 26 статтях у збірниках наукових праць і доповідей наукових конференцій. Новизна технічних рішень захищена 29 патентами.
Робота «Новітні енерго?зберігаючі технології виробництва марганцевих феросплавів в електропечах» і колектив її авторів заслуговують здобуття Державної премії України в галузі науки і техніки 2014 року.