The object of research, development or design (in Russian) : Объектом исследования является чугун, используемый для заливки анодов в алюминиевых электролизерах.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Зерттеу нысаны алюминий электролизерлерінде анодтарды құю үшін қолданылатын шойын болып табылады.

Aim of work (in Russian) : Определить и оптимизировать свойства заливочного чугуна, применяемого при монтаже анодов алюминиевых электролизеров, для обеспечения полного снятия чугуна со стальных ниппелей анододержателей после демонтажа огарков и сокращению потерь электрической энергии за счет минимизации перепадов напряжений в контакте «стальной ниппель-анод», с целью повышения эффективности анодомонтажного процесса и снижения себестоимости производства алюминия.

Aim of work (in Kazakh) : Анодомонтаждау процесінің тиімділігін арттыру және алюминий өндірісінің өзіндік құнын төмендету мақсатында "Болат ниппель-анод" жанасуындағы кернеулердің айырмашылығын азайту есебінен огаркаларды бөлшектегеннен кейін анод ұстағыштардың Болат емізіктерінен шойынның толық алынуын қамтамасыз ету үшін алюминий электролизерлерінің анодтарын монтаждау кезінде қолданылатын шойынның химиялық құрамын анықтау және оңтайландыру.

Методы исследования (на русском) : Для исследования промышленного чугуна АО «КЭЗ» применялся комплекс методов. Химический состав определялся методами автоматического кулонометрического титрования для углерода и рентгенофлуоресцентной спектрометрии для остальных элементов (Si, Mn, P, S и др.). Микроструктурный анализ проводился с использованием оптической микроскопии согласно ГОСТ 3443–87 для оценки формы, размера и распределения графита, структуры металлической матрицы и наличия фосфидной эвтектики. Макроструктурный анализ применялся для изучения границы раздела «стальной ниппель – чугунная заливка» и выявления литейных дефектов. Механические и литейные свойства (временное сопротивление разрыву, твердость по Бринеллю, жидкотекучесть) определялись стандартными методами. Электрические свойства оценивались путем измерения удельного электрического сопротивления образцов в лаборатории. Также был проведен термодинамический анализ химических реакций при выплавке и взаимодействии чугуна с другими материалами с использованием программного обеспечения HSC Chemistry 9.0.

Методы исследования (на казахском) : «ҚЭЗ» АҚ өнеркәсіптік шойынын зерттеу үшін әдістер кешені қолданылды. Химиялық құрамы көміртегі үшін автоматты кулонометриялық титрлеу әдістерімен және басқа элементтер (Si, Mn, P, S және т.б.) үшін рентген-флуоресценттік спектрометриямен анықталды. Микроқұрылымдық талдау ГОСТ 3443–87 стандартына сәйкес графиттің пішінін, өлшемін және таралуын, металл матрицасының құрылымын және фосфидтік эвтектиканың болуын бағалау үшін оптикалық микроскопияны қолдану арқылы жүргізілді. Макроқұрылымдық талдау «болат ниппель – шойын құймасы» бөлу шекарасын зерттеу және құю ақауларын анықтау үшін қолданылды. Механикалық және құю қасиеттері (үзілуге уақытша кедергі, Бринелль бойынша қаттылық, аққыштық) стандартты әдістермен анықталды. Электрлік қасиеттер зертханадағы үлгілердің меншікті электрлік кедергісін өлшеу арқылы бағаланды. Сондай-ақ, HSC Chemistry 9.0 бағдарламалық қамтамасыз етуін пайдалана отырып, шойынды балқыту және оның басқа материалдармен өзара әрекеттесуі кезіндегі химиялық реакцияларға термодинамикалық талдау жүргізілді.

Obtained results and novelty (in Russian) : Установлено, что чугун имеет высокое содержание фосфора. Это приводит к формированию нежелательной микроструктурной составляющей – сетки фосфидной эвтектики (тип ФЭр3 по ГОСТ 3443–87, объемная доля до 13–14%). Чугун обладает высокой жидкотекучестью и стабильными механическими свойствами. Однако его удельное электрическое сопротивление высокое (7,1 мкОм·м). Это, вызывает высокое падение напряжения в анодном узле, которое в промышленных условиях составляет в среднем 85 мВ. Новизна заключается в первой количественной оценке структуры и свойств промышленного чугуна. Результаты термодинамического анализа заложили теоретические основы для разработки оптимизированного состава.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Шойынның құрамында фосфордың жоғары мөлшерде екені анықталды. Бұл қалаусыз микроқұрылымдық құрамдас бөліктің – фосфидтік эвтектика торының (ГОСТ 3443–87 бойынша ФЭр3 типі, көлемдік үлесі 13–14%-ға дейін) қалыптасуына әкеледі . Шойын жоғары аққыштыққа және тұрақты механикалық қасиеттерге ие. Алайда, оның меншікті электрлік кедергісі жоғары (7,1 мкОм·м) . Бұл өнеркәсіптік жағдайларда орташа есеппен 85 мВ құрайтын анодтық түйіндегі жоғары кернеудің төмендеуіне себеп болады. Жаңалығы өнеркәсіптік шойынның құрылымы мен қасиеттерін бірінші рет сандық бағалауда жатыр. Термодинамикалық талдау нәтижелері оңтайландырылған құрамды әзірлеу үшін теориялық негіздерді қалады.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Нет

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Жоқ

Level of implementation (in Russian) :

Level of implementation (in Kazakh) :

Efficiency (in Russian) :

Efficiency (in Kazakh) :

Field of application (in Russian) : Областью применения результатов проекта является металлургическая промышленность, в частности: производство чугуна и производство первичного алюминия, а именно анодомонтажное производство на алюминиевых заводах.

Field of application (in Kazakh) : Жоба нәтижелерінің қолданылу саласы металлургия өнеркәсібі болып табылады, атап айтқанда: шойын өндірісі және бастапқы алюминий өндірісі, дәлірек айтсақ, алюминий зауыттарындағы анодты монтаждау өндірісі.