The object of research, development or design (in Russian) : Выплавка хромомарганцевой лигатуры с использованием комплексного кремнеалюминиевого ферросплава

The object of research, development or design (in Kazakh) : Күрделі кремний алюминий ферроқорытпасын пайдалана отырып, хром-марганец лигатурасын балқыту

Aim of work (in Russian) : Исследование и разработка технологии алюмосиликотермической выплавки хромомарганцевой лигатуры с использованием в качестве восстановителя нового кремнеалюминиевого ферросплава отечественного производства

Aim of work (in Kazakh) : Отандық өндірістің жаңа кремний алюминий ферроқорытпасын тотықсыздандырғыш ретінде пайдалана отырып, хром-марганец лигатурасын алюминий силикотермиялық балқыту технологиясын зерттеу және әзірлеу

Методы исследования (на русском) : Рентгенофазовый, спектральный, химический, технический анализ и термодинамические анализы

Методы исследования (на казахском) : Рентгенді фазалық, спектрлік, химиялық, техникалық талдау және термодинамикалық талдау

Obtained results and novelty (in Russian) : Подобран оптимальный состав шихтовой смеси для получения хромомарганцевой лигатуры с использованием нового восстановителя - кремнеалюминиевого ферросплава был подобран на основе термодинамического анализа и результатов рентгенофазового и рентгеноспектрального химического анализов. В качестве восстановителей будут использованы: ферросиликохром (ФСХ) с содержанием, %: Cr 24-27, Si 30-35, Fe - остальное; ферросиликоалюминий (ФСА) с содержанием, %: Si 45-50, Al 15-20, Fe - остальное; алюмосиликомарганец (АМС) с содержанием, %: Al 15-20, Si 35-45, Mn 25-30, Fe остальное. Наиболее подходящим является состав, включающий хромовую руду (25 %), марганцевую руду (25 %), ферросиликоалюминий (30 %) и известь (20 %), так как данный состав обеспечивает высокий выход хрома (90 %) и марганца (70 %) в металл при температуре 1625 °C. Восстановительная способность ферросиликоалюминия в этом составе позволяет эффективно извлекать хром и марганец, при этом полученный шлак содержит CaO (57,91 %) и SiO₂ (31,18 %), что способствует стабилизации системы и улучшению фазового состава металла.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Кремнийалюминийлі ферроқорытпаны пайдаланып хромомарганецті лигатураны алу үшін шикіқұрам қоспасының оңтайлы құрамы термодинамикалық талдау, рентген фазалық және рентген спектрлік химиялық талдаулардың нәтижелері негізінде таңдалды. Тотықсыздандырғыштар ретінде қолданылады: ферросиликохром (ФСХ),%: Cr 24-27, Si 30-35, Fe - қалғаны; ферросиликоалюминий (ФСА),%: Si 45-50, Al 15-20, Fe - қалғаны; алюмосиликомарганец (АМС),%: Al 15-20, Si 35-45, Mn 25-30, Fe қалғаны. Ең қолайлы құрам -хром кені (25 %), марганец кені (25 %), ферросиликоалюминий (30 %) және әк (20 %), өйткені бұл құрамда 1625 °C температурада металға хромның (90 %) және марганецтің (70 %) жоғары өтуін қамтамасыз етеді. Бұл құрамдағы ферросиликоалюминийдің тотықсыздандыру қабілеті хром мен марганецті тиімді бөліп алуға мүмкіндік береді, нәтижесінде алынған қожда CaO (57,91 %) және SiO₂ (31,18 %) болады, бұл жүйені тұрақтандыруға және металдың фазалық құрамын жақсартуға әкеледі.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Для исследования фазового состава восстановителей проведен рентгенофазовый анализ на установке ДРОН-2. В результате установлено, что основные фазы восстановителей представлены в виде интерметаллидов: FeSi₂, Mn₁₅Si₂₆, CrSi₂, а также свободного кремния - Si. Химический состав руд представлен следующим образом: марганцевая руда, %: Mnобщ 23-27, Feобщ 10-14, SiO₂ 15-17; хромовая руда, %: Cr₂O₃ 38-45, Fe₂O₃ 10-12, Al₂O₃ 9-11, SiO₂ 5-7, MgO 15-19, CaO 0,78-2,5. Фазовый состав руд представлен в виде: пиролюзита (MnO₂·xH₂O), браунита (3Mn₂O₃·MnSiO₃) и хромшпинелида (Fe,Mg)(Fe,Al,Cr)₂O₄. Проведен полный термодинамический анализ процесса выплавки хромомарганцевой лигатуры с использованием программного комплекса «HSC Chemistry». Согласно базе данных «HSC Chemistry» шлак лигатуры представлен следующими фазами: Ca₃Si₂O₇, MnO, CaO·Al₂O₃·2SiO₂, CaAl₂SiO₆, MgSiO₃. Фазовый состав металла включает: Mn₃Si, Cr₅Si₃, Fe₃Si, FeSi, CrSi₂, Mn₅Si₃. Состав металла (при температуре 1625 °C), %: Mn - 24,15, Cr - 45,26, Si - 3,56, Fe - остальное. Состав шлака (при температуре 1625 °C), %: CaO - 57,91, SiO₂ - 31,18, Al₂O₃ - 3,87, MgO - 5,11, MnO - 1,93.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Тотықсыздандырғыштардың фазалық құрамын зерттеу үшін ДРОН-2 қондырғысында рентгендік фазалық талдау жүргізілді. Нәтижесінде тотықсыздандырғыштардың негізгі фазалары интерметаллидтер түрінде кездесетіні анықталды: FeSi₂, Mn₁₅Si₂,, CrSi₂, сондай - ақ бос кремний-Si. Кендердің химиялық құрамы келесідей ұсынылған: марганец кені,%: Mnжалпы-27, Fe10-14, SiO₂ 15-17; хром кені,%: Cr₂O3 38-45, Fe₂O3 10-12, Al₂O3 9-11, SiO₂ 5-7, MgO 15-19, CaO 0,78-2,5. Кендердің фазалық құрамы келесідей ұсынылған: пиролюзит (MnO2•xH2O), браунит (3Mn2O3•MnSiO3) және хромшпинелид(Fe,Mg) (Fe,Al,Cr)2O4. Кремний-алюминийлі ферроқорытпаны пайдаланып хроммарганецті лигатураны балқыту үрдісін «HSC Chemistry» кешенді бағдарламасында толық термодинамиялық модельдеу жүргізілді. «HSC Chemistry» дерекқорына сәйкес лигатура қождары келесі фазалармен ұсынылған: Ca₃Si₂O₇, MnO, CaO·Al₂O₃·2SiO₂, CaAl₂SiO₆, MgSiO₃. Металдың фазалық құрамына мыналар кіреді: Mn₃Si, Cr₅Si₃, Fe₃Si, FeSi, CrSi₂, Mn₅Si₃. Металл құрамы (1625 °C температурада), %: Mn - 24,15, Cr - 45,26, Si - 3,56, Fe - қалғаны. Қождың құрамы (1625 °C температурада), %: CaO - 57,91, SiO₂ - 31,18, Al₂O₃ - 3,87, MgO - 5,11, MnO - 1,93.

Level of implementation (in Russian) : не внедрено

Level of implementation (in Kazakh) : енгізілген жоқ

Efficiency (in Russian) : Экономический эффект от реализации проекта осуществляется за счет того, что новая технология должна на порядок повысить комплексность использования сырья. Создание новых ресурсосберегающих технологий дает мультипликативный эффект для экономики страны, обоснованный вовлечением бедных хромовых и марганцевых руд, ранее не привлекаемых в производство, в чем также отражается значительный экологический эффект от реализации предлагаемого проекта. При условии успешного внедрения результатов в отечественное производство реализация проекта должна способствовать подготовке молодых высококвалифицированных специалистов с созданием новых рабочих мест в горнодобывающих предприятиях, что выражается в социальном эффекте.

Efficiency (in Kazakh) : Жобаны іске асырудың экономикалық әсері жаңа технологияның шикізатты пайдаланудың кешенділігін арттыру тәртібіне байланысты жүзеге асырылады. Жаңа ресурс үнемдеуші технологияларды құру бұрын өндіріске тартылмаған кедей хром және марганец кендерін тарту арқылы негізделген ел экономикасы үшін мультипликативтік әсер береді, бұл да ұсынылып отырған жобаны іске асырудан елеулі экологиялық әсерді көрсетеді. Нәтижелерді отандық өндіріске сәтті енгізу жағдайында жобаны іске асыру тау-кен кәсіпорындарында жаңа жұмыс орындарын құра отырып, жоғары білікті жас мамандарды даярлауға ықпал етуі керек, бұл әлеуметтік әсерде көрінеді.

Field of application (in Russian) : Металлургия, ферросплавное производство

Field of application (in Kazakh) : Металлургия, ферроқорытпа өндірісі