Перспективы производства нержавеющей стали с использованием в шихте некондиционного сырья Казахстана Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

УДК 669.187.2

ПЕРСПЕКТИВЫ ПРОИЗВОДСТВА НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ В ШИХТЕ НЕКОНДИЦИОННОГО СЫРЬЯ КАЗАХСТАНА

К.К. Каскин, К.Ж. Симбатов

Рассматриваются перспективы развития черной металлургии Казахстана с организацией производства стали нержавеющих марок. Проект предполагает использование некондиционной хромовой руды, содержащей 38 % Cr2Oз, и получение полупродукта (чугуна) с последующим получением из него стали продувкой кислородом, азотом, аргоном или паром.

Ключевые слова: нержавеющая сталь, некондиционное сырье.

В работе [1] показано, что при переплаве ме-таллизованных и железорудных окатышей в руднотермической печи получены хромоникелевые полупродукты.

Казахстан импортировал в 2012 году 1753 тыс. т нержавеющих, кислотостойких, жаропрочных, шарикоподшипниковых, рессорно-пружинных, инструментальных и метизных сталей [2, 3].

В связи с интенсивным строительством новой столицы г. Астаны и развитием нефтяной, горнодобывающей промышленности, сельскохозяйственного машиностроения, в перспективе требуется значительное количество качественной легированной стали [4]. Кроме того, отмечается [3], что электрометаллургия как наиболее прогрессивное направление современной черной металлургии в Казахстане отсутствует, сортовой и листовой прокат электростали не производится. Известно [5], что республика Казахстан обладает всеми видами минерального сырья (Сг, №, Т и др.), которые необходимы для производства высококачественной стали. Следует отметить, что Западный Казахстан обладает 20 % мировых запасов хромовой руды, отличающейся высоким качеством. Балансовые запасы хромитовой руды Донского ГОКа по категориям А+В+С, составляет 324,8 млн с содержанием Сг203 50,3 %. Кроме этого имеется 3,5 млн т бедных разубоженных руд с содержанием Сг203 38,1 %, и 10,8 млн т некондиционной руды с содержанием Сг203 21,8 % [5].

Целью настоящего исследования является оценка перспектив рационального использования сырьевых ресурсов по всему производственному циклу - от добычи некондиционного сырья до выхода готовой продукции, т. е. использования отходов и побочных продуктов металлургического производства, которые не только увеличат источники сырья для двух ферросплавных заводов Казахстана, но и расширят сортамент производимой продукции. Так, например, автором [6, 7] был получен полупродукт (чугун), содержащий: С 5-6 %, Сг 10-25 %; Si до 2 % с использованием в качестве шихты собственного минерального некондиционного сырья.

В связи с этим на базе АО «ТНК «Казхром» можно осуществить альтернативный вариант технологического производства стали нержавеющих марок, который состоит из двух стадий:

- первая стадия - получение хромсодержащего полупродукта (чугуна) в руднотермической печи с использованием в качестве шихты некондиционного сырья с содержанием Сг203 до 38 %;

- вторая стадия - получение нержавеющей стали путем обезуглероживания чугуна в основном конвертере типа аргоно-кислородного или азото-кислородного агрегата. Дальнейшая (третья) стадия заключается в раскислении, десульфурации, доводке и разливке стали. В продукции первой стадии производства хромистого, хромомарганцевого полупродукта (чугуна) заинтересованы электросталеплавильные цеха стран СНГ, например: ОАО «Мечел» (Челябинский металлургический комбинат); ОАО «ЗМЗ» (Златоустовский металлургический завод); ОАО «НКМК» (Новокузнецкий металлургический комбинат); Днепроспец-сталь и другие.

Предлагаемая нами технология предусматривает получение

- хромистых сталей ферритного класса (08Х13, 12Х13, и т. д.) за счет использования некондиционной хромовой руды вместо дорогого феррохрома;

- хромомарганцевой стали типа Х20Г10 с применением марганцевой, хромовой руд вместо ферромарганца, феррохрома;

- хромоникелевой стали (Х18Н10, 05Х18Н10) взамен дорогого импортного электролитического никеля, ферроникеля и феррохрома.

Таким образом, целесообразным представляется альтернативное направление в организации производства стали нержавеющих марок с минимальными капитальными затратами на существующих металлургических агрегатах с использованием в шихте местного минерального некондиционного сырья, которое перерабатывается в две стадии:

- первая стадия - получение хромсодержащего полупродукта (чугуна) в руднотермической пе-

2013, том 13, № 1

189

чи с содержанием хрома от 10 до 20 %, углерода до 6 %, который может быть использован в качестве шихты для электросталеплавильных цехов СНГ;

- вторая стадия - выплавка стали хромистых нержавеющих марок в агрегате аргоно- или азотокислородного рафинирования.

Предлагаемая технология предусматривает получение не только хромистого, но и хромомарганцевого чугуна из некондиционного сырья в руднотермических печах с последующим переделом его на нержавеющую сталь в конвертере типа АКР, исключая применение таких ферросплавов, как низкоуглеродистый феррохром и ферромарганец, а также легированный нержавеющий лом, который практически отсутствует в Казахстане. В связи с этим, данное направление позволит впервые для Казахстана организовать производство стали высококачественных марок.

Литература

1. Каскин, К.К. Непрерывный переплав ме-таллизованных железорудных окатышей в руднотермической печи с получением полупродуктов / К.К. Каскин // Вестник ЮУрГУ. Сер. «Металлургия». - 2012. - Вып. 18, № 15 (274). - С. 82-84.

2. Смаилова, А.А. Балансы ресурсов и использования важнейших видов сырья, продукции производственно-технического назначения и потребительских товаров по Республике Казахстан // Статистический сборник. - Астана, 2012. -112 с.

3. Омаров, А. Современное состояние и перспектива развития производства стали в мире /

A. Омаров // Промышленность Казахстана. -2001. - № 10. - С. 15-22.

4. Келимбетов, К. Основные направления промышленного развития Казахстана до 2010 года / К. Келимбетов // Промышленность Казахстана. - 2001. - № 2. - С. 20-28.

5. Гасик, М.И. Хром Казахстана /М.И. Гасик,

B.И. Гриненко, В.Н. Шашкин. - М.: Металлургия. -2001. - 471 с.

6. Пат. РК№970447.1.1997/2 МПК С22С27/06. Способ получения хромистого полупродукта / К.К. Каскин, С.О. Байсанов, М.Ж. Толымбеков.

7. Каскин, К.К. Разработка технологических основ производства нержавеющих марок сталей / К.К. Каскин, С.О. Байсанов //Комплексное использование минеральных ресурсов Казахстана: Меж-дунар. науч.-практ. конф. - Караганда: Изд-во «Экожан». - 1998. - С. 254-256.

Каскин Куат Камарович, кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой металлургии, Актюбинский государственный университет им. К. Жубанова. Казахстан 030000, г. Актобе, ул. Бр. Жуба-новых, 263. E-mail: [email protected].

Симбатов Кайрат Жакиманович, преподаватель кафедры металлургии, Актюбинский государственный университет им. К. Жубанова. Казахстан 030000, г. Актобе, ул. Бр. Жубановых, 263. E-mail: [email protected].

Bulletin of the South Ural State University

Series “Metallurgy" ___________2013, vol. 13, no. 1, pp. 189-190

PERSPECTIVES OF STAINLESS STEEL PRODUCTION USING A SUBSTANDARD RAW MATERIAL OF KAZAKHSTAN

K.K. Kaskin, K.Zh. Simbatov

The paper considers perspectives of developing the ferrous metallurgy of Kazakhstan by organization of stainless steel production. The project assumes using a substandard chromium ore containing 38 % Cr2O3 and obtaining semi-product material (cast iron) for further oxygen, nitrogen, argon or steam blowing to convert it to steel.

Keywords: stainless steel, substandard raw material.

Kaskin Kuat Kamarovich, candidate of engineering science, associate professor, head of the Metallurgy Department, Aktobe State University. 263 Br. Zhubanovs street, Aktobe, Kazakhstan 030000. E-mail: kuatkamarovich @rambler.ru.

Simbatov Kayrat Zhakimanovich, lecturer of the Metallurgy Department, Aktobe State University. 263 Br. Zhubanovs street, Aktobe, Kazakhstan 030000. E-mail: [email protected].

Поступила в редакцию 5 апреля 2013 г.

190

Вестник ЮУрГУ. Серия «Металлургия»