The object of research, development or design (in Russian) : Селективное восстановление железа водородным газом из оолитовых руд с высоким содержанием фосфора.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Жоғары фосфорлы оолит кендерінен темірді сутегі газымен селективті тотықсыздандыру.

Aim of work (in Russian) : Целью проекта является исследование возможности селективного восстановления железа водородным газом из оолитовых железных руд с последующим разделением продуктов восстановления.

Aim of work (in Kazakh) : Жобаның мақсаты - оолит темір кендерінен темірді сутегі газымен селективті тотықсыздандыру мүмкіндігін зерттеу, содан кейін тотықсыздану өнімдерін бөлу.

Методы исследования (на русском) : Термодинамическое моделирование, восстановительный обжиг, рентгенофазовый анализ, микрорентгеноспектральный анализ.

Методы исследования (на казахском) : Термодинамикалық модельдеу, тотықсыздандырып күйдіру, рентгендік фазалық талдау, микрорентгендік спектральдық талдау.

Obtained results and novelty (in Russian) : По результатам измерений потери массы образцов, можно заметить, что с повышением температуры от 600 до 900°С потеря массы увеличивается пропорционально, с 21,9 до 34,0%. В исследованиях было выявлено, что при обжиге в атмосфере воздуха при более высокой температуре (1200°C) общее потеря массы составляет 14,5%. При температуре 600°C потеря массы составляет ⁓7,4%, что свидетельствует протекании процесса восстановления. После эксперимента цвет поверхности образцов изменился с желтого до темно серого. Кроме того, все образцы после эксперимента становятся магнитными. С помощью рентгенофазового анализа определен фазовый состав образцов после восстановительного обжига. При температуре 600℃ наблюдаются рефлексы фазы α-железа, интенсивность которых увеличивается при повышении температуры эксперимента до 900℃ с уменьшением интенсивности пиков магнетита и фаялита. Кроме того, во всех образцах присутствуют фазы кварца (SiO2) и фосфата алюминия (AlPO4). Также, фосфор в образцах, восстановленных при температуре 600℃, присутствуют в виде фосфатов железа (Fe2P2O7) и кальция (Ca2P2O7). Однако при увеличении температуры восстановления до 700℃ и выше, фазы фосфатов железа и кальция не наблюдаются. В результате восстановления водородом при температуре 800°C металлическая фаза содержит только железо, при увеличении температуры до 900°C фосфор переходит металлическую фазу и составляет в порядке 2,1 ат. %.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Үлгілердің массасының жоғалуын өлшеу нәтижелері бойынша температураның 600-ден 900°C-қа дейін жоғарылауымен массаның жоғалуы 21,9-дан 34,0%-ға дейін пропорционалды түрде артатынын байқауға болады. Зерттеулерде жоғары температурада (1200°C) ауа атмосферасында күйдіру кезінде жалпы массаның жоғалуы 14,5% құрайтыны анықталды. 600°C температурада массаның жоғалуы ⁓7,4%, бұл тотықсыздандыру процесінің жүруін растайды. Эксперименттен кейін үлгілердің беткі қабатының түсі сарыдан қою сұрға дейін өзгерді. Сонымен қатар, эксперименттен кейінгі барлық үлгілер магнитті болады. Рентгендік фазалық талдау көмегімен тотықсыздандырып күйдіруден кейінгі үлгілердің фазалық құрамы анықталды. 600℃ температурада α-темір фазасының рефлекстері байқалады, эксперимент температурасы 900℃-қа дейін жоғарылағанда олардың қарқындылығы артады, ал магнетит пен фаялит шыңдарының қарқындылығы кемиді. Сонымен қатар, барлық үлгілерде кварц (SiO2) және алюминий фосфаты (AlPO4) фазалары бар. Сондай-ақ, 600℃ температурада тотықсыздандырылған үлгілерде фосфор темір (Fe2P2O7) және кальций (Ca2P2O7) фосфаттары түрінде болады. Алайда, тотықсыздандыру температурасы 700℃ және одан жоғарылағанда темір мен кальций фосфаттарының фазалары байқалмайды. 800°C температурада сутегімен тотықсыздандыру нәтижесінде металл фазасында тек темір болады, температура 900°C-қа дейін жоғарылағанда фосфор металл фазасынан өтеді және 2,1 ат. %. шамасында болады.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : В результате восстановления водородом, при температуре 800°С удается селективно восстановить только железо, оставляя фосфор в оксидной фазе, при повышении температуры до 900°С фосфор восстанавливается и переходит в металл (2,1 ат. %). Таким образом, полученные результаты подтверждают возможность селективного восстановления железа водородом в оолитовых рудах с высоким содержанием фосфора. Твердофазное восстановление можно производить на установках обжига материалов с использованием газообразного восстановителя, в частности обогащенный водородом природный газ или чистый водород.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : 800°C температурада сутегімен тотықсыздандыру нәтижесінде фосфорды тотық фазасында қалдыра отырып, тек темірді ғана селективті тотықсыздандыруға болады, температура 900°C дейін жоғарылаған кезде фосфор тотықсызданып, металға өтеді (2,1 ат. %). Осылайша, алынған нәтижелер жоғары фосфорлы оолит кендеріндегі темірді сутегімен селективті тотықсыздандыру мүмкіндігін растайды. Қатты фазалық тотықсыздандыруды газ тәрізді тотықсыздандырғышты, атап айтқанда сутегімен байытылған табиғи газды немесе таза сутегіні қолдана отырып, материалдарды күйдіру қондырғыларында жасауға болады.

Level of implementation (in Russian) : Не внедрено.

Level of implementation (in Kazakh) : Енгізілген жоқ.

Efficiency (in Russian) : Использование водорода вместо твердого углерода и монооксида углерода позволит существенно сократить выбросы в атмосферу парниковых газов, так как в этом случае вторым продуктом восстановления являются пары воды.

Efficiency (in Kazakh) : Қатты көміртегі мен көміртегі монототығының орнына сутегіні қоллану атмосфераға көмірқышқыл газдарының шығарындыларын айтарлықтай азайтады, себебі бұл жағдайда тотықсыздандырудың екінші өнімі су буы болып табылады.

Field of application (in Russian) : Металлургия, производство стали.

Field of application (in Kazakh) : Металлургия, болат өндірісі.