The object of research, development or design (in Russian) : Процесс выплавки богатого титанового шлака из ильменитового концентрата с использованием различных углеродистых восстановителей, включающий термодинамическое моделирование в программном комплексе HSC Chemistry по системе Al-Si-Fe-Cr-Ti-C-O, а также экспериментальные исследования в высокотемпературной лабораторной печи для установления оптимального состава шихтовой смеси, расхода углерода, температурного интервала шлако- и металлообразования и состава получаемых продуктов.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Әртүрлі көміртекті тотықсыздандырғыштарды пайдалана отырып, ильменит концентратынан титанға бай қожды балқыту үрдісі. Зерттеу құрамына Al-Si-Fe-Cr-Ti-C-O жүйесі бойынша HSC Chemistry бағдарламалық кешенінде жүргізілген термодинамикалық модельдеу, сондай-ақ жоғары температуралы зертханалық пеште орындалған тәжірибелік зерттеулер кіреді. Негізгі мақсат – шикіқұрам қоспасының оңтайлы құрамын, көміртектің шығынын, қож пен металл түзілуінің температуралық аралығын және алынған өнімдердің құрамын анықтау.

Aim of work (in Russian) : Разработка и отработка технологии выплавки богатого титанового шлака из низкосортного минерального сырья Республики Казахстан в электродуговой рудно-термической печи, моделирующей промышленные условия.

Aim of work (in Kazakh) : Өнеркәсіптік жағдайларды модельдейтін электр доғалы кенді-термиялық пеште Қазақстан Республикасының төмен сұрыпты минералдық шикізатынан бай титан қожын балқыту технологиясын әзірлеу және пысықтау.

Методы исследования (на русском) : В рамках проекта были использованы методы термодинамического моделирования процесса в системе Al-Si-Fe-Cr-Ti-C-O с применением программного комплекса HSC Chemistry, лабораторные плавки в высокотемпературной печи с различными углеродистыми восстановителями, а также методы химического, рентгенофазового и физико-химического анализа для определения степени восстановления оксидов, фазового состава и свойств полученных шлаков и легированных металлических сплавов.

Методы исследования (на казахском) : Жоба аясында Al-Si-Fe-Cr-Ti-C-O жүйесінде процесті HSC Chemistry бағдарламалық кешенін пайдалана отырып, термодинамикалық модельдеу әдістері, әртүрлі көміртекті тотықсыздандырғыштармен жоғары температуралы зертханалық пештегі балқыту тәжірибелері, сондай-ақ алынған шлак пен легирленген металл қорытпаларының химиялық, рентгенофазалық және физика-химиялық талдау әдістері қолданылды. Бұл әдістер оксидтердің тотықсыздану дәрежесін, фазалық құрамын және өнімдердің қасиеттерін анықтауға мүмкіндік берді.

Obtained results and novelty (in Russian) : В результате термодинамического моделирования и лабораторных экспериментов установлен оптимальный состав шихтовой смеси и расход твёрдого углерода (O/C = 1,29) для выплавки богатого титанового шлака. Определён температурный интервал шлако- и металлообразования 1600-1650 °С, при котором достигается полное восстановление оксидов железа и хрома. Получены составы шлака (TiO2 80,0 %; Al2O3 3,9-4,5 %; SiO2 2,4-3,5 %) и легированного металла (Fe 90,5–95,2 %; Cr 1,4-3,6 %; Ti 0,97 %). Научная новизна заключается в определении оптимальных термодинамических и технологических параметров процесса получения титанового шлака из ильменитового концентрата с различными углеродистыми восстановителями, что обеспечивает повышение степени извлечения металлов и улучшение качества получаемого шлака.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Термодинамикалық модельдеу және зертханалық тәжірибелер нәтижесінде титанға бай қожды балқыту үшін шихта қоспасының оңтайлы құрамы мен қатты көміртектің шығыны (O/C = 1,29) анықталды. Қож пен металл түзілуінің температуралық аралығы 1600-1650 °С екені белгіленді, бұл жағдайда темір мен хром оксидтерінің толық тотықсыздануы қамтамасыз етіледі. Алынған қож құрамы: TiO2 – 80,0 %; Al2O3 – 3,9–4,5 %; SiO2 – 2,4–3,5 %, ал легирленген металл құрамы: Fe – 90,5–95,2 %; Cr – 1,4–3,6 %; Ti – 0,97 %. Зерттеудің ғылыми жаңалығы — әртүрлі көміртекті тотықсыздандырғыштарды пайдалану арқылы ильменит концентратынан титанға бай шлак алу процесінің оңтайлы термодинамикалық және технологиялық параметрлерін анықтау, бұл металдардың алыну дәрежесін арттыруға және шлак сапасын жақсартуға мүмкіндік береді.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : В результате выполнения проекта получены опытные образцы богатого титанового шлака и легированного металлического сплава, подтверждающие работоспособность разработанной технологии. Оптимальные параметры процесса составили: температура 1600–1650 °С, расход твёрдого углерода O/C = 1,29, степень восстановления железа и хрома - полная. Получаемый шлак содержит до 80 % TiO2, а легированный металл - до 95 % Fe. Разработанная технология характеризуется высокой технико-экономической эффективностью, обеспечивает рациональное использование низкосортного сырья и может быть внедрена на промышленных предприятиях Республики Казахстан.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Жоба нәтижесінде титанға бай шлак пен легирленген металл қорытпасының тәжірибелік үлгілері алынып, әзірленген технологияның тиімділігі тәжірибелік түрде дәлелденді. Процесс параметрлерінің оңтайлы мәндері анықталды: температура 1600-1650 °С, қатты көміртектің шығыны O/C = 1,29, темір мен хром оксидтерінің тотықсыздану дәрежесі - толық. Алынған шлактың құрамында TiO2 - 80 % дейін, ал легирленген металл құрамында Fe - 95 % дейін бар. Әзірленген технология жоғары техника-экономикалық тиімділікке ие, төмен сұрыпты шикізатты ұтымды пайдалануға мүмкіндік береді және Қазақстан Республикасының өнеркәсіптік кәсіпорындарында енгізуге жарамды.

Level of implementation (in Russian) : не внедрено

Level of implementation (in Kazakh) : енгізілмеген

Efficiency (in Russian) : Разрабатываемая технология выплавки богатого титанового шлака обеспечивает экологический, экономический и социальный эффект. Экологический эффект заключается в рациональном использовании природных ресурсов за счёт вовлечения в переработку низкосортного титансодержащего сырья, ранее не применяемого в металлургии. Экономический эффект выражается в повышении комплексности использования минерального сырья и росте доходов от реализации продукции - богатого титанового шлака, что создаёт предпосылки для развития новых производств, включая выпуск ферротитана в Казахстане. Социальный эффект проявляется в формировании научно-технических заделов и подготовке молодых квалифицированных специалистов, что способствует развитию отечественной металлургической науки и повышению технологического потенциала страны.

Efficiency (in Kazakh) : Әзірленіп жатқан титанға бай қожды балқыту технологиясы экологиялық, экономикалық және әлеуметтік тиімділікке ие. Экологиялық тиімділік табиғи ресурстарды ұтымды пайдалану арқылы, бұрын металлургияда қолданылмаған төмен сұрыпты титан құрамды шикізатты өндіріске тарту есебінен қамтамасыз етіледі. Экономикалық тиімділік минералды шикізатты кешенді пайдалану деңгейін арттыру және титанға бай қож түріндегі өнімді өткізуден түсетін кірісті ұлғайту арқылы көрініс табады, бұл өз кезегінде Қазақстан аумағында жаңа өндірістерді (мысалы, ферротитан өндіру) дамытуға мүмкіндік береді. Әлеуметтік тиімділік жаңа ғылыми-техникалық бағыттардың қалыптасуы мен жас, білікті мамандарды даярлау арқылы байқалады, бұл еліміздің металлургиялық ғылымының дамуына және технологиялық әлеуетінің артуына ықпал етеді.

Field of application (in Russian) : Әзірленген технология бойынша алынған титанға бай шлак ферротитан, титан қорытпалары және пигментті титан диоксиді (TiO2) өндірісіне арналған шикізат ретінде металлургия, химия, құрылыс және машина жасау салаларында пайдаланылуы мүмкін. Бұл материалдың TiO2 мөлшері жоғары, сондықтан ол Қазақстанда титан құрамды материалдар мен легирлеуші қоспалар өндіруге бағытталған жаңа жоғары технологиялық өндірістерді дамытуға мүмкіндік береді.

Field of application (in Kazakh) : Богатый титановый шлак, получаемый по разработанной технологии, может использоваться в качестве сырья для производства ферротитана, титановых сплавов и пигментного диоксида титана (TiO2), применяемых в металлургической, химической, строительной и машиностроительной промышленности. Материал обладает высоким содержанием TiO2 и может служить основой для создания новых высокотехнологичных производств в Казахстане, направленных на выпуск титаносодержащих материалов и легирующих добавок.