Kvárik Sándor * 50 éves az ércdarabosítás Dunaújvárosban (50 év a nyersvasgyártás szolgálatában) 1956 õszén munkába állt a dunaújvárosi nyersvasgyártás egyik legfontosabb alapanyaggyártó üzeme, az ércdarabosító. A cikk megkísérli bemutatni az azóta eltelt 50 évet. Néhány példán keresztül illusztrálja a fejlõdés fontosabb állomásait, természetesen a teljesség igénye nélkül. Megfigyelhetõ, hogy a minél jobb alapanyagok felhasználására való törekvés mellett a technológia folyamatos fejlesztésével értek el egyre jobb mûszaki mutatókat az anyag-, energiafelhasználás és a minõség területén, ezzel is elõsegítve a hatékony nyersvasgyártást. In autumn 1956 one of the most important base material production plants of the Dunaújváros pig-iron production, the ore-sinter plant started its operation. The article tries to present the 50 years passed since then. It illustrates through several examples the significant stages of the development, certainly without the claim to fullness. It can be observed that beside the effort to use better and better base material, they achieved better and better technical indexes by the continuous development of technology in the field of material utilization and energy consumption as well as of quality, facilitating also with this the effective pig-iron production. A kezdetek 1954. február 28-án az I-es számú kohó elindításával kezdõdött Dunaújvárosban a nyersvasgyártás. A kohászok embert próbáló munkáját a kezdeti idõkben még inkább nehezítette, hogy a kiszolgáló üzemek még csak építési fázisban voltak (1., 2., 3., 4. ábra). Ezek közül elsõként 1955. augusztus 13-án az ércelõkészítõ állt munkába. Jelentõssége nemcsak a kohászati alapanyagok fogadásának megkönnyítésében mutatkozott meg, hanem a törés és az osztályozás révén a betét fizikai elõkészítése is elkezdõdött. Az indulás A lényeges változást az Ércdarabosító üzem 1956 szeptemberi indítása hozta. Két darab, egyenként 50 m 2 -es hasznos szívófelületû Dwight-Lloyd típusú ércdarabosító 2. ábra: A csarnok, háttérben a nagykémény 1. ábra: Az ércdarabosító csarnok acélszerkezetének építése 3. ábra: Az elegybunkerek építése, mögötte a mészkõ- és kokszörlõ épület * Kvárik Sándor üzemvezetõ, Ércelõkészítõ üzem, Dunaferr Zrt. 31
4. ábra: Épül a kiskápolna szalag került telepítésre és beüzemelésre. Az indulást követõen meg kellett ismerkedni az üzem dolgozóinak ezzel az országban még nem alkalmazott technológiával, a nyersvasgyártóknak pedig az új anyag kohósítása okozott a kezdetekben sok nehéz hónapot. Ezt követõen a technológiai folyamat szûk keresztmetszetû, sok üzemzavarral mûködõ részeit kellett átalakítani a biztonságos, megfelelõ mennyiségû termék elõállítása érdekében. A számos alkotóból álló kohói elegyben egyre nagyobb szerep jutott a kezdetben még gyenge minõségû (fizikai és kémiai tulajdonságú) saját zsugorítványnak. A 5. ábra jól tükrözi a kohói elegy sokszínûsége mellett az ércek alacsony vastartalmát. Az utolsó két oszlop a 2005-ös év adatait tartalmazza, melyek segítségével jól érzékelhetjük az 50 év változásait, eredményeit. A II-es kohó indulását követõen az egyre növekvõ nyersvastermeléssel együtt egyre több kohói betétre, és így zsugorítványra volt szükség. 1959-ben az üzem elérte a tervezett kapacitását, közel 800 000 tonnás termeléssel, de 1965-ben már 1 millió tonna az üzem éves termelése (6. és 7. ábra). Elõször két külön üzemként mûködött az ércelõkészítõ és az ércdarabosító, de a munkafolyamatok egymásra utaltsága megkövetelte az egységes irányítást: 1963-tól a két üzemrész egyesítve, egy vezetés alatt látta el feladatait. 5. ábra: Kohói elegyfelhasználás Anyagok 1957. Fe 1958. Fe 1959. Fe 2005 Fe m/t % m/t % m/t % m/t % Zsugorítvány 305 752 51 716 910 47 742 578 46 1 095 700 55 Pellet 1 012 730 65 Szovjet vörös érc 107 685 46 41 354 46 27 842 44 Szovjet sárga érc 1 229 40 24 654 37 3 363 38 Urkuti Mn érc 984 9 Rudabányai barnaérc 537 27 400 25 420 30 Mangániszap-tégla 335 17 556 12 Bolgár Mn-érc 581 50 Forrasztósalak 5 247 59 8 073 58 5 514 58 Martin/konverter salak 10 320 15 46 425 16 51 866 23 24 394 15 Bauxit 841 11 320 10 42 10 Szeparátorvas 11 505 61 20 287 57 17 046 62 Vasforgács 929 83 Zengõvárkonyi érc 381 27 1 079 27 Szalonnai érc 410 25 Urkuti apróérc 4 329 10 1 902 10 494 9 Karbonátos Mn 10 130 9 23 976 9 12 246 9 Kohósalak/Halnai 40 133 9 726 53 Reve 1 020 66 761 66 Mn iszap 650 12 3 107 12 Ércelegy 461 846 48 887 037 44 864 651 44 2 143 209 60,2 Mészkõ 154 098 223 117 215 664 25 200 Dolomit 9 115 819 291 Elegy (1) 625 059 35 1 110 973 35 1 080 606 35 2 168 409 59,5 Szállópor 21 550 24 33 992 11 32 984 10 30 115 45 Elegy (2) 603 509 1 076 981 1 047 622 2 138 294 Koksz: belföldi 193 543 315 948 320 346 666 870 külföldi 58 420 109 144 75 749 32
6. ábra: A Dunaferr zsugorítvány termelése 1956 2006 8. ábra: Zsugorítvány-pellet részarány a kohói ércelegyben át kellett alakítani a szállítóberendezéseket a vagonbuktatótól az ércmérlegkocsikig, el kellett végezni az érctároló tér átalakítását. 7. ábra: A Dunaferr zsugorítvány és nyersvas termelése 1954 2006 A 60-as évek elején a dúsított ércek megjelenése a ferrumtartalom és a bázikusság növelését tette lehetõvé, ami markánsan befolyásolta a kohói elegykihozatalt és a fajlagos kokszfogyasztást. A zsugorítói betét javítása mellett a technológia folyamatos fejlesztése is napirenden volt: 1963-ban a kettõs keverõdob, 1969-ben a mészégetõ kemence üzembe állítása az elegy permeabilitásának javításán keresztül növelte a termelékenységet, javította a mûszaki mutatókat. 1965 1966-ban üzembe állt a II-es kalapácsos malom, a póttüzelésû kemencék harmadik része, és elvégezték a exhausztorok forgórészeinek átalakítását a még nagyobb teljesítmény érdekében. Itt új idõszámítás kezdõdött a zsugorítványgyártásban: olyan darabosított ércet kellett gyártanunk, amilyet ezekkel a pelletekkel együtt adagolva a lehetõ legjobb kohósítási paramétereket eredményezték. A minél nagyobb mennyiségre való törekvés egyre inkább háttérbe szorult. Sokkal fontosabb lett a minõségi mutatók javítása. (Kémiai összetétel, bázikusság, szilárdság, redukálhatóság, lágyulási tulajdonságok, homogenitás.) A 90-es évek eleje megint meghatározó fordulatot hozott: 1991-ben beépítésre kerültek az új típusú gyújtókemencék (9. ábra). A rekordidõ alatt megvalósult beruházás a tervezett két év helyett már 18 hónapos üzemelés alatt megtérült. Igaz, hogy ezek a japán berendezések csak kis részei a technológiai folyamatnak, de hatásuk a gyártási folyamat majdnem minden elemét érintette. A tökéletesebb égéssel csökkent a károsanyag-kibocsátás (CO, NO x ), a tüzelõanyagok csökkenése pedig a füstgáz mennyiségét változtatta kedvezõ irányba (10. ábra). A várt hatásfokot, az energiafelhasználás csökkentését csak optimális elegyelõkészítéssel lehetett biztosítani, aminek minden feltételét ki kellett dolgozni és megvalósítani. A kemencék másik járulékos elõnye az volt, hogy megjelentek az üzemben Meg kell említeni, hogy 1973-ban a kohói elegyben a saját termék kiegészítéseként megjelent az un. BÉM zsugorítvány Sajókeresztúrról, amit a kohók több mint 10 évig használtak. Új kihívások A 80-as évek elején elkezdõdtek a vasércpellet felhasználási kísérletek a nagyolvasztókban. Ennek keretében indiai, brazil, svéd, kanadai és különféle szovjet pelletek érkeztek. Ezek a kohósítási kísérletek olyan eredménnyel jártak, hogy folyamatos emelkedés mellett 1990-ben már a pellet részaránya a kohói ércelegyben közel 50% volt. (8. ábra) Ez az évi 1 millió tonna új alapanyag kemény munkát adott a nagyolvasztósoknak: 9. ábra: A Sumitomo begyújtókemence 33
13. ábra: A zsugorítvány CaO- és SiO 2 -tartalma 10. ábra: A zsugorító fajlagos tüzelõenergia-felhasználása 1991 2005 az elsõ számítógépek. Elõször csak a gáz-levegõrendszer és néhány technológiai mérés felügyeletét, szabályozását végezték, de ma már a szállítószalagok indításától az automatikus elegyösszeállításon keresztül a napi termelési jelentés elkészítéséig a munka elképzelhetetlen nélkülük (11. ábra). 14. ábra: A zsugorítvány Fe-tartalma és bázikussága 11. ábra: Az ércdarabosító központja ma Az 1990-es évek az anyag- és energiafelhasználás csökkentésének jegyében teltek. A nagyolvasztómû vezetése a kohói betét fejlesztése mellett ezzel együtt, kereste a lehetõséget a zsugorítói ércek minõségének még további javítására. Elértük, hogy 60% Fe-tartalom alatti és a 10% SiO 2 -tartalom feletti ércek már nem kerültek beszerzésre. 12. ábra: A zsugorító és a kohók mészkõfelhasználása Ma pedig elmondhatjuk, hogy az ércelegy közel felét a világ egyik legjobb minõségû finomérce teszi ki. A savanyú pelletek részarányának növelése a kohói salak tulajdonságainak biztosítása érdekében megkövetelte az egyre növekvõ salakképzõbevitelt. Mivel a mészkõ és a dolomit karbonátjainak a termikus disszociációja a zsugorító szalagon lényegesen olcsóbb kokszdarával biztosítható, így a zsugorítvány bázicitásának a növelése jelentette a legjobb megoldást (12. ábra). (Késõbb a karbonátos mangánérc is ilyen meggondolásból került át a kohóiból a zsugorítói elegybe.) Ennek a biztosítására viszont a mészkõés dolomitõrlõ kapacitásunk bizonyult szûknek. Elsõként a dolomit-, majd késõbb a mészkõbeszerzést is sikerült úgy módosítani, hogy az általunk igényelt szemnagyságra letörve, külön szemcsefrakciónként került beszállításra. Ez, és a finomércek SiO 2 -tartalmának csökkenése együtt tette lehetõvé a magas bázikusságú, sõt ma már az ultrabázikus zsugorítvány gyártását (13., 14. ábra). A CaO- és SiO 2 -tartalom arányának ilyen mértékû növelése természetesen befolyásolta a szalagon lejátszódó ásványképzõdési folyamatokat, és az ennek eredményeként kialakult ásványfázisok, és ezek egymáshoz viszonyított aránya döntõen meghatározták a zsugorítvány legfontosabb tulajdonságait. A 2001-ben a kamragázzal mûködõ, rossz hatásfokú és jelentõs emisszióval bíró mészégetõ kemencénk leállítása kényszerû lépésre ösztökélt bennünket: meg kellett oldani az égetett mész pótlását. Az acélmûi mészfilterpor tárolására és adagolására 1997-ben épített silót felhasználva a vásárolt égetett mésszel olyan eredményeket értünk el, amelyek a biztonságos ellátás érdekében új siló megépítését is lehetõvé tették. Az elmúlt 10 év mûszaki, technológiai fejlesztései együttesen tették alkalmassá a zsugorító üzemet arra, hogy a korábbi 240 300 milliméterrõl akár 400 milliméterre emeljük a rétegvastagságot, ezzel is javítva a gázkihasználáson keresztül a mûszaki mutatókat. Így a kü- 34
15. ábra: Késztermék a Schenck-rostán lönféle érckeverékekhez és termelési szintekhez mindig a legoptimálisabb gyártási körülményeket tudjuk biztosítani. A fejlesztések közül a legfontosabbak: a füstgázrendszer rekonstrukciója, a mérés automatizálása, a mért és szabályozott visszatérõ anyag és víz adagolása, a multiciklonok hatásfoknövelése, az alapanyagok jobb elõkészítése, a paletták és a rostélymezõ átalakítása, az új adagoló rendszer a hidraulikus rétegemelõvel, a jó minõségû égetett mész adagolása. Ilyen feltételek mellett a korábbival össze sem hasonlítható minõségû darabosított érc kerül le a szalagokról a kohói igényekhez rugalmasan igazodó kémiai összetételben és mennyiségben (15. ábra). Ennek legobjektívebb bizonyítéka a nagyolvasztók utóbbi években elért rekord termelési eredményei. a piritpörk felhasználását, ezzel is csökkentve az önköltséget. A piritpörk éves mennyisége 50 150 kt/év volt, aminek felhasználását a magas Zn-tartalma miatt 1963-tól felére csökkentették, majd 1975-ben teljesen megszüntették. Az 1990-es évektõl ismét egyre növekvõ szerepe van az üzemnek a Dunaferr gyártómûveiben keletkezõ hulladékok felhasználásában (16. ábra). Ezek nagyságrendje ma megint eléri együttesen a 100 000 tonnát éves szinten. A felhasználás gazdasági elõnye nem csak abban rejlik, hogy így ugyanekkora mennyiségû érccel kevesebbet kell beszerezni, hanem így megtakarítható a tárolás és ártalmatlanítás jelentõs költsége. Napjaink legnagyobb problémája a változó és egyre szigorodó környezetvédelmi elõírásoknak, törvényeknek való megfelelés. Az eredetileg hat emissziós pontforrása és számos látványos diffúziós forrása napról napra egyre több munkát ad a szakembereknek. Az üzemben végzett technikai-technológiai fejlesztések közvetve vagy közvetlenül mind hatottak a por- és a gázkibocsátásokra. Ezek eredményeként a hatból négy kéményt már meg tudtunk szüntetni, de a jelenlegi környezetvédelmi határértékeket csak úgy tudjuk elérni, ha komoly beruházással a megmaradt helyeken további elszívást és porleválasztást valósítunk meg. A beruházás elõkészítésén már több éve dolgozunk, de a költségek nagysága már több esetben tett kérdõjelet a kezdési idõpont mögé. A jövõ? Természetesen a fent részletezett eredmények csak adatok, számok, melyek mögött emberek, emberi sorsok és nagyon sok munka áll. Amennyiben a terveink megvalósulhatnak, úgy az üzem kollektívája élni fog a lehetõséggel, és a Dunaferr még sokáig élvezheti egy saját ércdarabosító minden elõnyét. Környezetvédelem Az üzem már az indulást követõ évben megkezdte a különféle vastartalmú ipari hulladékok, így a kohói szállópor és 16. ábra: Hulladékfelhasználás az ércdarabosítóban 35 C M Y K