blackmetИзвестия высших учебных заведений. Черная МеталлургияIzvestiya. Ferrous Metallurgy0368-07972410-2091National University of Science and Technology "MISIS"10.17073/0368-0797-2020-3-4-211-217blackmet-1863Research ArticleМЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИMETALLURGICAL TECHNOLOGIESИспользование российского рудного сырья для производства ферросплавовApplication of russian ore raw materials to ferroalloys productionЖучковВ. И.ZhuchkovV. I.

Доктор технических наук, профессор, главный научный сотрудник.

620016, Екатеринбург, ул. Амундсена, 101

Dr. Sci. (Eng.), Professor, Chief Researcher.

Ekaterinburg

ЛеонтьевЛ. И.Leont’evL. I.

Академик РАН, советник, доктор технических наук, профессор, главный научный сотрудник.

620016, Екатеринбург, ул. Амундсена, 101; 119049, Москва, Ленинский пр., 4; 119991, Москва, Ленинский пр., 32а

Dr. Sci. (Eng.), Professor, Academician, Adviser of the Russian Academy of Sciences, Chief Researcher.

Ekaterinburg, Moscow

ЗаякинО. В.ZayakinO. V.

Доктор технических наук, главный научный сотрудник.

620016, Екатеринбург, ул. Амундсена, 101

Dr. Sci. (Eng.), Chief Researcher.

zferro@mail.ruИнститут металлургии, УрО РАНРоссияInstitute of Metallurgy of the UB RASRussian FederationИнститут металлургии, УрО РАН; Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»; Президиум РАНРоссияInstitute of Metallurgy of the, UB RAS; National University of Science and Technology “MISIS” (MISIS); Scientific Council on Metallurgy and Metal Science of Russian Academy of Sciences (Department of Chemistry and Material Sciences)Russian Federation202025052020633-4211217Copyright © Жучков В.И., Леонтьев Л.И., Заякин О.В., 20202020Жучков В.И., Леонтьев Л.И., Заякин О.В.Zhuchkov V.I., Leont’ev L.I., Zayakin O.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://fermet.misis.ru/jour/article/view/1863

Основной проблемой ферросплавного производства России является обеспеченность рудным сырьем. Только немногие виды сплавов выпускаются на отечественных заводах из собственного сырья (ферросилиций, ванадиевые сплавы). Основное количество ферросплавов либо завозится из-за рубежа, либо выплавляется из импортного сырья. В России сложилась применительно к ферросплавному производству сложная ситуация: сырьевая импортная зависимость производства при наличии собственной крупной, хотя и не вполне качественной, в соответствии с мировыми стандартами, минерально-сырьевой базы. Одной из главных причин такого положения (помимо организационных и финансовых) является устоявшийся консервативный подход к технологии выплавки ферросплавов с применением однотипного рудного сырья и получением стандартной гостированной продукции. Отечественное ферросплавное сырье, как правило, отличается невысоким качеством. В нем низкое содержание ведущих элементов (марганцевые, хромовые руды), высокое содержание фосфора (марганцевые, ниобиевые руды), серы (марганцевые руды). Это требует проведения комплекса физико-химических исследований и создания ряда новых альтернативных технологий. Показано, что из нетрадиционного отечественного рудного сырья на основе глубоких физико-химических и технологических изысканий реально создавать новые процессы и комбинации разных видов ферросплавов, не уступающих по своим технико-экономическим показателям продукции, полученной из импортных материалов. Для успешного решения проблемы обеспечения ферросплавной отрасли промышленности отечественным рудным сырьем необходимо объединить изыскания ученых, геологов, обогатителей и металлургов.

The main problem of ferroalloy production in Russia is the availability of ore raw materials in domestic factories. Only a few types of alloys are produced from our own raw materials (such as ferrosili-con and vanadium alloys). Most ferroalloys are either imported from abroad or smelted from imported raw materials. The difficult situation in domestic ferroalloy production is associated with raw material import dependence. Despite the presence of its own large mineral resources base, although not quite high-quality in accordance with world standards. Domestic ferroalloy raw materials have a low content of leading elements (manganese, chromium ores), a high content of phosphorus (manganese, niobium ores) and sulfur (manganese ores). This requires a conduction of physical and chemical studies and the creation of a number of new alternative technologies. The work shows that it is possible to create new processes and combinations of different types of ferroalloys from non-traditional domestic ore raw materials based on deep physicochemical and technological studies. They are not inferior in terms of their technical and economic indicators of products obtained from imported materials. To successfully solve the problem of providing the ferroalloy industry with domestic ore raw materials, it is necessary to combine the research of geology, enrichment and metallurgy.

рудное сырьеферросплавстальметаллургияфизико-химические характеристикитехнологияселективное восстановлениеore raw materialsferroalloysteelmetallurgyphysicochemical characteristicstechnologyselective reductionРабота  выполнена  по  Государственному  заданию  ИМЕТ  УрО  РАН  в  рамках  Программы  фундаментальных  исследований  государственных академийThe work was performed according to the state task to the Institute of Metallurgy of the UB RAS within the framework of the program of fundamental research for state academiesReferencesМухатдинов Н.Х., Бродов А.А., Косырев К.А. Стратегия развития черной металлургии России на период 2014-2020 гг. и на перспективу до 2030 г. // Сб. тр. XIII Междунар. конгр. сталеплавильщиков. - М.: ОАО «Северский трубный завод», 2014. С. 18 - 22.Mukhatdinov N.Kh., Brodov A.A., Kosyrev K.A. Development strategy for Russian ferrous metallurgy for 2014-2020 and for the future until 2030. In: Sb. tr.XIIIMezhdunar. kongr. staleplavil’shchikov [Proc. of XII Int. Congress of Steelmakers]. Moscow: Severskii trubnyi zavod, 2014, pp. 18-22. (In Russ.).Pariser H.H., Backeberg N.R., Masson O.C.M., Bedder J.C.M. Changing nickel and chromium stainless steel markets // INFACON XV: Int. Ferro-Alloys Congress, Edited by R.T. Jones & P. den Hoed. 2018. URL:https://www.pyrometallurgy.co.za/InfaconXV/0001-Pa-riser.pdf.Pariser H.H., Backeberg N.R., Masson O.C.M., Bedder J.C.M. Changing nickel and chromium stainless steel markets. In: INFACON XV: Int. Ferro-Alloys Congress, Edited by R.T. Jones & P. den Hoed. 2018. Available at URL: https://www.pyrometallurgy.co.za/InfaconXV/0001-Pariser.pdf.Pariser H.H., Pariser G.C. Changes in the ferrochrome and ferro-nickel markets // Proc. of the 12th Int. Ferroalloy Congress. URL:https://www.pyrometallurgy.co.za/InfaconXII/Pariser-Plenary.pdf.Pariser H.H., Pariser G.C. Changes in the ferrochrome and ferro-nickel markets. In: Proc. of the 12th Int. Ferroalloy Congress. Available at URL: https://www.pyrometallurgy.co.za/InfaconXII/Paris-er-Plenary.pdfЗиновьева Н.Г. Статистика // Черная металлургия. Бюл. ин-та «Черметинформация». 2018. № 3. С. 122 - 125.Zinov’eva N.G. Statistics. Chernaya metallurgiya. Byul. in-ta “Chermetinformatsiya”. 2018, no. 3, pp. 122-125. (In Russ.).Землянская Л., Касаткин Д. Обзор рынка черной металлургии // Deloitte. URL: https://ru.investinrussia.com/data/file/Iron_and_steel_industry_report_2018_ru.pdf.Zemlyanskaya L., Kasatkin D. An overview of ferrous metallurgy market. Deloitte. Available at URL: https://ru.investinrussia.com/data/file/Iron_and_steel_industry_report_2018_ru.pdf (In Russ.).Holappa L., Louhenkilpi S. On the role of ferroalloys in steelmaking // The Efficient Technologies in ferroalloy industry. INFACON. - Karaganda: «P.Dipner», 2013. Р. 1083 - 1090.Holappa L., Louhenkilpi S. On the role of ferroalloys in steelmaking. In: The Efficient Technologies inferroalloy industry. INFACON. Karaganda: P.Dipner, 2013, pp. 1083-1090.Боярк Г.Ю., Хатьков В.Ю. Товарные потоки ферросплавов в России // Черные металлы. 2018. № 3. С. 60 - 63.Boyarko G.Yu., Khat’kov VYu. Commercial streams of ferroalloys in Russia. Chernye metally. 2018, no. 3, рр. 60-63. (In Russ.).Ходина М.А. Российский рынок марганцевой продукции // Разведка и охрана недр. 2017. № 2. С. 42 - 48.Khodina M.A. Russian market of manganese products. Razvedka i okhrana nedr. 2017, no. 2, pp. 42-48. (In Russ.).Рынок ферросплавов в 2017-2018 г.: производство в России // Metall Research. Металлургические исследования. URL: http://www.metalresearch.ru/ferroalloys_market_2017-2018.html.Ferroalloy market in 2017-2018: Production in Russia. Metal Research. Available at URL: http://www.metalresearch.ru/ferroalloys_market_2017-2018.html (In Russ.).Жучков В.И., Смирнов Л.А., Зайко В.П., Воронов Ю.И. Технология марганцевых ферросплавов. Ч.1. Высокоуглеродистый ферромарганец. - Екатеринбург: УрО РАН, 2007. - 412 с.Zhuchkov V.I., Smirnov L.A., Zaiko V.P., Voronov Yu.I. Tekhnolo-giya margantsevykh ferrosplavov. Ch. 1. Vysokouglerodistyi ferro-marganets [Technology of manganese ferroalloys. Part 1. High-carbon ferromanganese]. Ekaterinburg: UrO RAN, 2007, 412 p. (In Russ.).Dashevskiy V.Ya., Kanevskiy A.G. Thermodynamical aspects of decarburization of manganese melts // Proc. of the 12th Int. Ferroalloy Congress. V. I. Helsinki, Finland: Outotec Oyj, 2010. Р. 589 - 599.Dashevskiy V.Ya., Kanevskiy A.G. Thermodynamical aspects of decarburization of manganese melts. Proc. of the 12th Int. Ferroalloy Congress. V. I. Helsinki, Finland: Outotec Oyj, 2010, pp. 589-599.Yessengaliyev D., Baisanov S., Issagulov A. etc. Thermodynamic diagram analysis (TDA) of MnO-CaO-Al2O3-SiO2 and phase composition of slag in refined ferromanganese production // Metalurgija. 2019. No. 3 - 4 (58). Р. 291 - 294.Yessengaliyev D., Baisanov S., Issagulov A. etc. Thermodynamic diagram analysis (TDA) of MnO-CaO-Al2O3-SiO2 and phase composition of slag in refined ferromanganese production. Metalurgija. 2019, vol. 58, no. 3-4, pp. 291-294.Yessengaliyev D.A., Baisanov S.O., Isagulov A.Z. etc. Application of the aluminosilicon manganese to obtain refined grades of ferromanganese // Theoretical and Practical Conf. with Int. Participation and School for Young Scientists “FERROALLOYS: Development Prospects of Metallurgy and Machine Building based on Completed Research and Development”. KnEMaterials Science, 2019. С. 154 - 158.Yessengaliyev D.A., Baisanov S.O., Isagulov A.Z. etc. Application of the aluminosilicon manganese to obtain refined grades of ferromanganese. Theoretical and Practical Conf. with Int. Participation and School for Young Scientists “FERROALLOYS: Development Prospects of Metallurgy and Machine Building based on Completed Research and Development”. KnE Materials Science, 2019, pp. 154-158.Гасик М.И., Гладких В.А., Жданов А.В. и др. Расчетное определение ценности марганцеворудного сырья // Электрометаллургия. 2009. № 1. С. 32 - 34.Gasik M.I., Gladkikh V.A., Zhdanov A.V. etc. Calculation of the value of manganese ore raw materials. Russian Metallurgy (Metally). 2009, vol. 2009, no. 8, pp. 756-758.Машковцев Г.А. Минерально-сырьевое обеспечение ферросплавного производства России // Тр. конф. «Перспективы развития металлургии и машиностроения»: ФЕРРОСПЛАВЫ. - Екатеринбург: Изд-во «АльфаПринт», 2018. С. 30 - 35.Mashkovtsev G.A. Mineral resources for Russian ferroalloy production. In: Trudy konf. “Perspektivy razvitiya metallurgii i mashi-nostroeniya”: FERROSPLAVY [Proc. of the Conf. “Development prospects for Metallurgy and Machine Building”: FERROALLOYS]. Ekaterinburg: Al’faPrint, 2018, pp. 30-35. (In Russ.).Мелентьев Г.Б. Перспективы обеспечения собственным редкометальным сырьем и развития производств феррониобия в России // Тр. конф. «Перспективы развития металлургии и машиностроения»: ФЕРРОСПЛАВЫ. - Екатеринбург: Изд-во «АльфаПринт», 2018. С. 36 - 45.Melent’ev G.B. Prospects for providing own rare-metal raw materials and development of ferroniobium production in Russia. In: Trudy konf “Perspektivy razvitiya metallurgii i mashinostroeniya”: FERROSPLAVY [Proc. of the Conf. “Development prospects for Metallurgy and Machine Building”: FERROALLOYS]. Ekaterinburg: Al’faPrint, 2018, pp. 36-45. (In Russ.).Заякин О.В., Жучков В.И., Лозовая Е.Ю. Время плавления никельсодержащих ферросплавов в стали // Изв. вуз. Черная металлургия. 2007. № 5. С. 13 - 16.Zayakin O.V., Zhuchkov V.I., Lozovaya E.Yu. Melting time of nickel-bearing ferroalloys in steel. Steel in Translation. 2007, vol. 37, no. 5, pp. 416-418.Жучков В.И., Заякин О.В., Леонтьев Л.И. и др. Основные направления переработки бедного отечественного хроморудного сырья // Электрометаллургия. 2008. № 5. С. 18 - 21.Zhuchkov V.I., Zayakin O.V., Leont’ev L.I. etc. Main trends in the processing of poor chrome ore raw materials. Russian Metallurgy (Metally). 2008, vol. 2008, no. 8, pp. 709-712.Есенжулов А.Б., Островский Я.И., Афанасьев В.И. и др. Использование российского хроморудного сырья при выплавке высокоуглеродистого феррохрома в ОАО «СЗФ» // Сталь. 2008. № 4. С. 32 - 36.Esenzhulov A.B., Ostrovskii Ya.I., Afanas’ev VI. etc. Russian chromium ore in smelting high-carbon ferrochrome at OAO SZF. Steel in Translation. 2008, vol. 38, no. 4, pp. 315-317.Заякин О.В., Жучков В.И., Леонтьев Л.И. Структура ванны электропечи при производстве высокоуглеродистого феррохрома // Металлург. 2018. № 6. С. 14 - 19.Zayakin O.V., Zhuchkov VI., Leont’ev L.I. Electric furnace bath structure during high-chromium ferrochrome production. Metallurgist. 2018, vol. 62, no. 5-6, pp. 493-500.Спанов С.С., Жунусов А.К., Толымбекова Л.Б. Опытно-промышленная выплавка стали с применением ферросиликоалю-миния в ТОО “KSP STEEL” // Металлург. 2016. № 11. С. 43 - 47.Spanov S.S., Zhunusov A.K., Tolymbekova L.B. Steel pilot melting at LLP “KSP STEEL” using Ferro-Silica-Aluminum. Mеttallurgist. 2017, vol. 60, no. 11-12, pp. 1149-1154.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.