В настоящее время HMT, через свою дочернюю компанию ICMD Holding GmbH, реализует ряд инвестиционных проектов по производству инновационного сплава ферросиликоалюминия. С 2012 года ICMD Holding GmbH является владельцем эксклюзивной лицензии на производство этого сплава, а также владельцем патента на технологию производства высокочистого ферросилиция. Через ICMD Holding GmbH HMT Group сопровождает проекты по строительству ферросплавных заводов в Казахстане – ТОО «КЗКС», Кыргызстан – ОсОО «Авиньен», в Бразилии – General Alloys Ltd. для производства ферросиликоалюминия.
Основной целью создания ICMD в 2012 году была организация промышленного производства ферросиликоалюминия и других комплексных сплавов в Казахстане, Киргизии и других странах и их сбыт, участие в разработке новых технологий производства сплавов FeSi75 с низким содержанием алюминия из нетрадиционного сырья, производство хром-никелевого чугуна для производства марок нержавеющей стали, производство низкоуглеродистого ферромарганца из сложнообогащаемых железомарганцевых руд.
Серийное производство ферросиликоалюминия было начато ICMD в 2011 году в условиях Экибастузского мини-завода ТОО «АиК». Проектная мощность мини-завода составляла 3 000 тонн сплава в год, получаемая продукция поставлялась российским и японским металлургическим заводам для обработки спокойных и низколегированных марок стали. За период 2011 – 2012 гг. было произведено более 5 тысяч тонн ФСА.
В начале 2013 года производство ферросиликоалюминия было освоено на трех рудотермических электропечах с мощностью трансформаторов 9 МВА (1 печь) и 24 МВА (2 печи) завода ТОО «KSP Steel» (г. Павлодар) на условиях сублицензионного договора. Суммарная производительность трех печей составляла 24 000 тонн в год.
Всего было произведено порядка 50 тысяч тонн сплава, который поставлялся на металлургические компании Казахстана (AO АрселорМиттал Темиртау), России (Магнитогорский металлургический комбинат, Омутнинский металлургический завод, ТОО Ферросплав и другие), Германии (предприятия концерна ТиссенКрупп), Кореи (ПОСКО), Японии (Кобе Стил, JFE Steel Corp.), Китая (Баостил).
ТОО «Карагандинский завод комплексных сплавов», Караганда, Казахстан
В настоящее время в Караганде ведется строительство завода по производству комплексных сплавов производительностью 90 000 тонн в год с 4 печами мощностью 33 МВА каждая. Предусматривается производство не только сплава ферросиликоалюминия, но и ферросилиция и ферросиликомарганца.
ОсОО Авиньен, Таш-Кумыр, Кыргызстан
Строительство завода по производству ферросиликоалюминия годовой мощностью 50 000 тонн в г. Таш-Кумыре, Республика Кыргызстан было начато в 2014 году.
Учредителями являются РГП „Национальный Центр по комплексной переработке минерального сырья Республики Казахстан“ и ICMD International Corporation of Metal and Alloy Development Holding GmbH (Германия).
В связи с отсутствием электроэнергии в 2016 году, обусловленным политико-экономическим кризисом в стране, строительство было приостановлено. В настоящее время с Правительством Киргизской Республики ведутся переговоры о предоставлении гарантированных объемов электроэнергии и возобновлении строительства завода.
General Alloys Importação e Exportação Ltda., Sao Paulo, Бразилия
В начале 2014 года в штате Минас-Жерайс у компании Ligas Gerais Metallurgia была арендована печь мощностью 12 МВА с правом последующего выкупа, где планировалось организовать производство ферросиликоалюминия. Однако из-за начавшегося энергетического кризиса в Бразилии в 2014 году и в последующие годы, и неоднократного скачка цен на электроэнергию (в 4-8 раз), в 2016 году было принято решение о замораживании проекта, так как ситуация с дефицитом электроэнергии и ценами на нее в штате Минас-Жерайс оставалась напряженной.
В связи с этим ICMD Holding GmbH приняла решение переориентировать свою деятельность на угольный штат Санта-Катарина, где тарифы на электроэнергию более приемлемы. Для строительства сплава ФСА был разработан бизнес-план с общей годовой мощностью 72 тыс./т на 4 печах. В настоящее время идут переговоры с угольными и энергетическими компаниями, а также с властями г. Крисьюма о предоставлении земельных участков под строительство завода.
Сплав ферросиликоалюминий (ФСА)
Традиционно при выплавке стали для раскисления применяются металлический алюминий и ферросилиций. Новый сплав ферросиликоалюминий объединяет металлургические свойства алюминия и ферросилиция, и, таким образом, может заменить раскислитель. Преимущества нового сплава уже апробированы, и результаты всех испытаний, предоставленные в наше распоряжение, доказывают, что применение обычного ферросилиция может быть полностью заменено новым сплавом, а использование алюминия может быть значительно сокращено при применении этого сплава.
Разработанная казахстанскими учеными технология выплавки ферросиликоалюминия из высокозольного угля и отвальных высокозольных углистых пород имеет высокие технико-экономические показатели, при этом полностью исключается использование дорогостоящего кокса. Технология защищена международными патентами.
Сплав ферросиликоалюминий (ФСА) относится к комплексным кремниево-алюминиевым сплавам. Отличительной особенностью технологии карботермического получения ФСА является возможность выплавлять сплав с содержанием кремния 40-70% и алюминия 10-25%.
Сплав ФСА марок ФС45А10, ФС45А15, ФС45А20 и ФС55А15 с успехом заменяет традиционный ферросилиций марок ФС65 и ФС75, а также вторичный алюминий марок АВ80 и АВ85 при обработке спокойных и низколегированных марок сталей. Если ферросилиций не содержит особых вредных примесей за исключением фосфора, содержание которого лимитируется, то вторичный алюминий марок АВ80-85 содержат значительное количество примесей цветных металлов (цинк, свинец, медь и т.д.), что значительно влияет на качественные характеристики стали и огнеупорную футеровку дуговых электропечей и ковшей.
В отличие от вторичного алюминия в составе ФСА нет примесей цветных металлов, а стоимость единицы алюминия в 1,5-2 раза ниже, чем в чистом электролитическом алюминии.
Многочисленные промышленные испытания ФСА при обработке стали показали значительное улучшение качественных характеристик при одновременном снижении себестоимости производства стали за счет увеличения полезного использования кремния и алюминия в отличие от традиционной схемы раздельного раскисления стали ферросилицием и алюминием. Повышение полезного использования алюминия в составе ФСА объясняется наличием интерметаллических фаз кремния и железа, а также железа и алюминия.
При взаимодействии с расплавом стали алюминий в составе ФСА экранируется от окисления кремнием, который первым начинает взаимодействовать с оксидом железа (FeO), и только после этого происходит взаимодействие растворенного кислорода с алюминием. Такой механизм раскисления стали при применении ФСА позволяет увеличить полезное использование алюминия и значительно снизить угар алюминия. Образующиеся оксидные продукты раскисления в объеме стали имеют комплексный состав ([Fe, Mn]O·SiO2, Al2O3), что способствует их легкоплавкости и более легкому и полному удалению из объема стали.
Достигнуто снижение количества остаточных неметаллических включений в 1,5-2 раза в отличие от традиционного способа раскисления. При этом остаточные неметаллические включения характеризуются мелкодисперсностью и равномерным распределением по всему объему стали с благоприятной морфологией.
На этапе промышленных исследований, испытания проводились в крупных металлургических компаниях:
- Концерн thyssenkrupp AG (Германия)
- POSCO (Южная Корея)
- Çolakoğlu Metalurji A. Ș. (Турция)
- JFE Steel Corp. (Япония)
- Kobe Steel Ltd. (Япония)
- АО «АрселорМиттал Темиртау» (Республика Казахстан)
- АО «ТНК КазХром» (Республика Казахстан)
- АО «Омутнинский металлургический завод» (Российская Федерация)
- АО «Магнитогорский металлургический комбинат» (Российская Федерация)
После проведенных успешных испытаний сплава на металлургических предприятиях в странах СНГ и за рубежом достигнуты договоренности о регулярных поставках продукции после возобновления производства ферросиликоалюминия на предприятия АрселорМиттал Темиртау (Казахстан), НЛМК, ММК, и ОМК (все – Россия), POSCO Group (Юж. Корея), China Baowu Steel Group (бывш. Baosteel Group Corporation, Китай). Кроме того, заключено соглашение на офф-тейк с компанией thyssenkrupp Materials Trading (Германия) и подписано дистрибьюторское соглашение с HANWA Group (Япония).
По итогам испытаний и проведенных маркетинговых исследований концерн thyssenkrupp AG выразил свое мнение в отношении ферросиликоалюминия: „Настоящим мы подтверждаем, что мы обладаем правами на сбыт инновационного сплава ферросиликоалюминия, который является, по нашему мнению, ключевым событием в развитии металлургии.“
Еще одним крупным направлением применения ФСА является его использование в виде восстановителя для производства рафинированных марок феррохрома и ферромарганца, а также при получении ряда других сплавов и лигатур взамен ферросиликохрома и ферросиликомарганца с добавлением извести, что способствует рассыпанию конечных шлаков в мелкодисперсный порошок при остывании. Применение ФСА позволяет снизить на 35-40% добавки извести, 20% расход электроэнергии, соответственно, кратность шлака с 3,0-4,0 до 1,8-2,5, исключить кристаллизацию двух-кальциевого силиката, тем самым, склонность к рассыпанию.
Применение ФСА при выплавке рафинированных сортов феррохрома на Актюбинском заводе ферросплавов показало возможность снизить себестоимость производства тонны феррохрома на 300-350 долл. США.
Новая технология позволяет получать целую группу комплексных сплавов на основе ферросиликоалюминия с добавками легирующих элементов (ванадий, бор, редкоземельные металлы) и модификаторов неметаллических включений (кальций, барий, стронций).
Ферросиликоалюминий проявляет более высокую раскислительную способность в сравнении с применением ферросилиция и алюминия. Таким образом, замена этих продуктов ферросиликоалюминием значительно снижает потребление сырьевых ресурсов и, следовательно, снижает себестоимость. Так как современный глобальный рынок стали в высокой степени консолидирован и устремлен на повышение эффективности, использование ферросиликоалюминия позволит производителям значительно сократить расходы и, таким образом, увеличить свою прибыль.
Дальнейшие положительные побочные эффекты применения сплава выражаются в более тщательной очистке плавки от неметаллических включений и в улучшенном качестве поверхности стали (уменьшение количества трещин).
С точки зрения производителя ферросиликоалюминий является высокоэффективным продуктом. Помимо электроэнергии, необходимой для производства всех сплавов, производство стандартного ферросилиция и алюминия включает использование нескольких дорогостоящих материалов (например, кварцита, глинозема и восстановителей). В отличие от этого, ферросиликоалюминий производится преимущественно из низкокачественного угля.
В отличие от вторичного алюминия в составе ФСА нет примесей цветных металлов, а стоимость единицы алюминия в 1,5-2 раза ниже, чем в чистом электролитическом алюминии.
Особенность новой технологии заключается в использовании высокозольного углистого сырья, представляющего собой готовый природный брикет (моношихту), где в благоприятных сочетаниях содержатся соединения кремния и алюминия и твердый углерод, количество которого достаточно для восстановительных процессов и добавки кокса не требуются. Расходы на сырьевые материалы при выплавке FeSiAl на 50 и более % ниже, чем для FeSi75 только за счет использования некондиционного сырья, которое традиционно направляется в отвалы. А себестоимость производства ФСА на 25 – 35% ниже по сравнению с себестоимостью производства ФС75.
Выбранная технология получения ферросиликоалюминия на данный момент является наиболее действенной и выгодной в технологическом и экономическом аспектах. Базирование технологии на использовании высокозольного углистого сырья, относящегося к техногенным отходам, а также большие его запасы открывают большие перспективы для производства комплексных кремниево-алюминиевых сплавов.
Новая технология позволяет получать целую группу комплексных сплавов на основе ферросиликоалюминия с добавками легирующих элементов (ванадий, бор, редкоземельные металлы) и модификаторов неметаллических включений (кальций, барий, стронций).