Куцін В. С. Теоретичне узагальнення, дослідження та розробка ресурсо-енергоощадних процесів і технологій виробництва марганцевих феросплавів у високопотужних електропечах

Дисертація присвячена теоретичному узагальненню, дослідженню, розробці та широкомасштабному впровадженню у виробництво інноваційних ефективних ресурсоощадних технологій і процесів одержання марганцевого агломерату і виплавки феросилікомарганцю у високопотужних електропечах. Розроблена теплотехнічна модель процесу запалювання марганцевої аглошихти, яка адаптована до виробництва марганцевого агломерату. Теоретично обґрунтовані та вирішені задачі використання ферогазу замість природного газу і антрациту замість коксу. Вперше виконано дослідження і термодинамічне комп'ютерне моделювання фазової рівноваги системи MgO-MnO-SiO2-5%CаO, яка описує марганцевий магнезійний агломерат із використанням баз даних FToxid, FACT і FACT 5,3 та пакета програм "FactSAGE 6,0". Вперше побудована поверхня ліквідус цієї системи. Науково обґрунтована та розроблена технологія виробництва марганцевого магнезі-ального агломерату з використанням шлаку багатого феронікелю. Із залученням програмного пакета "FactSAGE 6,0" вперше виконано термодинамічне комп'ютерне моделювання вуглець відновлювальних процесів отримання феросилікомарганцю. Показано, що підвищення MgO в пічних шлаках сприяє більш повному вилученню марганцю в сплав. Розроблена і освоєна в електропечах РПЗ-63 інноваційна ефективна технологія виплавки феросилікомарганцю з використанням марганцевого магнезійного шлаку з заощадженням на 1 тонну марганцевої сировини - 39 кг/т, коксу - 12 кг/т і електричної енергії - 64 кВт г/т, вилучення марганцю збільшилося на 2,2% (абс.). Вперше розроблено алгоритм управління електричним режимом високопотужних (63…75 МВА) електричних печей при виплавці марганцевих феросплавів в умовах зонної тарифікації. Досліджена, розроблена і впроваджена принципово нова технологія сепарації відвального шлаку з вилученням шлакометалевої суміші (35% Mn) і його використанням у базовій технології марганцевих феросплавів. Розроблена, досліджена і впроваджена технологія брикетування некондиційної фракції феросилікомарганцю. Впроваджена технологія виробництва склокристалічних армованих матеріалів (СКАРМ) з використанням рідких шлаків феросилікомарганцю і випуск контейнерів для зберігання та захоронення радіоактивних відходів. Вперше виконано математичне моделювання розповсюдження пилогазових викидів від стаціонарних джерел аглоцеху і цеху виробництва марганцевих феросплавів. Широкомасштабне впровадження розроблених в дисертації науково обґрунтованих технологій і процесів у виробництво марганцевого агломерату і виплавки феросилікомарганцю забезпечило суттєвий економічний ефект, у тому числі по рівню 2011 р. - 464,8 млн грн.