ПРЕДИСЛОВИЕ

Издание авторов «Теория и технология электрометаллургии ферросплавов» (М.: СП Интермет Инжиниринг, 1999. – 764с.) было рекомендовано Министерством общего и профессионального образования Российской Федерации в качестве учебника для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности «Металлургия черных металлов» и специализирующихся в области электрометаллургии ферросплавов и электростали. По научному содержанию и объему изложенного материала учебник полностью соответствовал изучаемой студентами старших курсов специальной дисциплины «Теория и технология получения ферросплавов».
За истекшее пятилетие с момента выхода учебника в практике мировой металлургической промышленности, в том числе и странах СНГ, произошли существенные изменения в реструктуризации способов выплавки стали, внепечных методов легирования и раскисления жидкого металла, рафинирующей обработке стального полупродукта в электропечи – ковше, повсеместном сооружении агрегатов вакуумирования, повышении доли легированной, высоко- и сложнолегированной стали и сплавов. При этом значительно повысились требования сталеплавильной промышленности к качеству ферросплавов в направлении стабильности в нормативных документах узких пределов содержания ведущих химических элементов, дальнейшего снижения содержания регламентированных национальными и межгосударственными стандартами примесных элементов - цветных металлов, серы, фосфора, а также производству легирующих и раскислителей различного гранулометрического состава с узкими пределами содержания отдельных фракций, ферросплавов широкого сортамента, экологически и экономически более предпочтительных и конкурентоспособных. Решение триединства слагаемых проблемных задач теории и технологии ферросплавного производства – качества ферросплавов, рационального использования материальных, энергетических ресурсов и решение экологических задач возможно диверсификацией технологий и видовой структуры ферросплавов, внедрением более эффективных инновационных технологий и соответствующих им электротермического оборудования, средств контроля и автоматизации производственных процессов.
В последние годы европейское образовательное сообщество высших учебных заведений развивается под знаком Болонского процесса, одним из ключевых положений которого является ориентация вузов на конечный результат – глубокие знания молодых специалистов, базирующихся на общности фундаментальных принципов функционирования национальных образовательных систем с целью создания единого европейского научно-образовательного пространства.
Президент НАН Украины – академик Б.Е. Патон, выступая на общем собрании Российской Академии наук*, 18 мая 2004 г. (г. Москва) отметил: «…необходимо разумно подойти к вопросу о Болонском соглашении. Я думаю, настало время, когда можно присоединиться к этому процессу, не нарушая, однако, нашей системы подготовки и аттестации кадров».
В связи с реализацией в вузах стран СНГ системы новых образовательных стандартов, лицензирования и аккредитации направлений подготовки бакалавров, специалистов и магистров, кредитно-модульной системы, одной из актуальных задач учебного процесса в высшей школе является подготовка и издание учебников и учебных пособий по содержанию и объему, которые в большей мере соответствовали бы сочетанию модульной технологии с зачетными образовательными баллами, дистанционным формам обучения.
В годы социально-экономических преобразований в странах СНГ и затянувшегося экономического кризиса в мировой металлургической промышленности, спада производства чугуна, ферросплавов, стали и проката популярность металлургических специальностей среди молодежи существенно снижена, что отразилось и на подготовке инженерных кадров по направлению «Металлургия». Это обусловило необходимость всестороннего анализа сложившейся ситуации и разработки научно обоснованной концепции по воспроизводству инженерных, научных и научно-педагогических кадров металлургического профиля для перевода металлургии в целом на инновационный путь развития. Именно в этих областях пересекаются взаимные интересы Министерств образования и науки, Национальных академий стран СНГ. Так, например, Федеральная целевая программа «Интеграция науки и высшего образования России» среди четырех основных направлений включает развитие информационных технологий в научном и образовательном процессах на основе создания единой информационной базы. Основные цели этой Программы – развитие научно-технического и кадрового потенциала России, формирование нового мышления в постиндустриальном обществе. Соответствующие нормативные документы по интеграции науки и высшего образования приняты Министерством образования и науки Украины и Национальной Академией науки Украины.
Настоящий учебник «Физико-химия и технология электроферросплавов» подготовлен в соответствии с программой подготовки специалистов и магистров по Государственным образовательным стандартам по направлению «Металлургия» (специальность 7.090401, специализация «Электрометаллургия стали и ферросплавов»).
Содержание учебника соответствует изучаемой студентами старших курсов дисциплине «Теория и технология получения ферросплавов». Научной базой учебника являются законы и положения физической химии, а конкретнее – законы химической термодинамики и химической кинетики.
В первых трех главах учебника изложены физико-химические основы процессов получения электроферросплавов; термодинамические величины, их взаимосвязи, химическое сродство элементов к кислороду, фазовые равновесия в металлургических системах, основы термодинамики реакций восстановления элементов из их оксидов углеродом, кремнием и алюминием.
В последующих главах приведены теоретические предпосылки электрометаллургических технологий производства крупнотоннажных ферросплавов (ферросилиция, марганцевых и хромистых сплавов), а также ферросплавов так называемой малой группы, получаемых углеродо-, силико- и алюминотермическими способами на основе целого ряда элементов (W, Mo, V, Ti, Nb, Zr, Ni, Al, Ca, B, РЗМ). Хотя эти ферросплавы производятся в относительно небольших объемах, вместе с тем они имеют большую значимость для высококачественной электрометаллургии – выплавки коррозионностойких, жаростойких, жаропрочных, инструментальных и других сталей и сплавов специального функционального назначения (атомного энергетического машиностроения и др.).
Особенность архитектоники учебника характеризуется последовательным изложением в каждой главе физико-химических свойств элемента, анализа бинарных (реже тернарных) диаграмм состояния металлических, оксидных, карбидных, фосфидных и сульфидных систем «ведущий элемент – Fe», «ведущий элемент – О (С, Р, S, N, H)». Логическим продолжением в каждой главе является изложение характеристик минеральных образований соответствующего ведущего элемента, минерально-сырьевой базы, способов подготовки руды, концентратов к электроплавке, устройство ферросплавных электропечей, а также принципиальных положений технологии выплавки ферросплавов. В конце каждой главы приведены характеристики качества ферросплава, химический состав шлака, удельные расходы шихтовых компонентов, электрической энергии. а также способы улавливания, очистки пылегазообразований при выплавке ферросплава в дуговых электропечах и утилизации уловленной пыли.
Учебник хорошо иллюстрирован графическим материалом и табличными данными. В списке рекомендованной литературы приведены источники, как последних лет изданий, так и вышедших в прежние годы, не потерявших своей значимости и в настоящее время.
Авторы выражают свою благодарность доктору техн. наук, профессору Московского государственного института стали и сплавов (технический университет), Заслуженному деятелю науки и техники Российской Федерации, лауреату Государственной премии России в области науки и техники Григоряну В.А., кафедре металлургии черных металлов Запорожской Государственной инженерной академии (заведующий кафедрой доктор техн. наук, профессор Колесник Н.Ф.) за рецензирование рукописи и доктору техн. наук Гасику М.М. за оказанную помощь при подготовке рукописи учебника.

Авторы:                                          Гасик М.И.
                                                     Лякишев Н.П.