Рудотермические печи (РТП) сегодня находят широкое распространение на производствах металлургических предприятий. Особую группу РТП образуют ферросплавные печи (ФСП), которые в России подразделяются на печи открытого исполнения (РКО) и закрытого (РКЗ).
До 1990 г. одним из основных мировых вкладчиков в базовые знания производства ферросплавов был институт Mintek (ЮАР), который сделал огромную работу по описанию основ процесса. Последние 25 лет наблюдается значительный вклад в части прикладных исследований University of Missouri Rolla (США), University of New South Wales (Австралия) и совместными усилиями Norwegian industry and SINTEF/NTNU (Норвегия). Кроме того, теория термодинамических процессов была описана в программах от фирм Thermocalc и Factsage [1].
Открытия последних 25 лет могут быть сгруппированы по нескольким областям. Во-первых, резко возросло понимание теоретических основ. Сегодня можно моделировать, вычислять и интерпретировать процесс плавки в ФСП. Далее возросли качество и доступность систем управления, а, следовательно, можно осуществлять контроль на новом уровне. В-третьих, в части факторов HSE (Health – здоровье, Safety – безопасность, Environment – окружающая среда) подходы к эксплуатации и проектированию находятся на совершенно другом уровне, по сравнению с 1990-ми [1].
Современный вектор развития ферросплавного производства, направленный в сторону более технологически и энергетически оснащенных, с меньшими удельными затратами и низкой экологи ческой нагрузкой на окружающую среду РТП, вскрывает немало нерешенных задач, среди которых:
• неполное использование руды, 40% которой уходит в шлаки, пыль, возгоны;
• неполное использование отходящих газов, состоящих на 80% из СО;
• большое количество твердых жидких и газообразных отходов, образующихся в процессе производства.
Актуальной является задача создания электротермических агрегатов, решающих проблему получения стали и ферросплавов из руды, без многостадийности процесса, при этом с улучшенными техническими и экологическими характеристиками, за счет полного использования запасенной в компонентах энергии, с полезным извлечением до 98%. Но совместное решение противоречивых задач делает их реализацию крайне сложной.