The object of research, development or design (in Russian) : Отечественные никелевые руды, кремний-, алюминий содержащий восстановитель, ферросилиций, алюмошлак и никелевые ферросплавы

The object of research, development or design (in Kazakh) : Отандық никель кені, кремний-, алюминий құрамдас тотықсыздандырғыш, ферросилиций, алюмоқож және никель ферроқорытпалары

Aim of work (in Russian) : Изучение и разработка энергосберегающей технологии получения никелевых ферросплавов из отечественных никелевых руд металлотермическим способом

Aim of work (in Kazakh) : Отандық никель кендерінен металлотермиялық тәсілмен никель ферроқорытпаларын алудың энергия үнемдейтін технологиясын зерттеу және әзірлеу

Методы исследования (на русском) : Термический анализ, лабораторные эксперименты по получению сплава

Методы исследования (на казахском) : Термиялық талдау, қорытпа алудың зертханалық тәжірибелері

Obtained results and novelty (in Russian) : Для получения никельсодержащего ферросплава металлотермическим методом был установлен оптимальный состав шихтовой смеси. В целях совершенствования пирометаллургических процессов переработки никелевой руды с различными восстановителями (кремний-, алюминийсодержащим восстановителем, ферросилицием и алюмошлаком) проведён термический анализ. В ходе исследований выявлены характерные фазовые превращения в смесях и с применением метода неизотермической кинетики определены значения энергии активации. На основании полученных данных установлено, что наибольшую эффективность проявил кремний-, алюминийсодержащий восстановитель. В лабораторных условиях методом металлотермии были получены образцы никельсодержащих ферросплавов с использованием предварительно восстановленно-обожжённого продукта (никелевая руда, высокозольный уголь и известь) и восстановителя следующего состава, %: Si – 48; Al – 11; Fe – 30; P – 0,01. В ходе экспериментов были достигнуты оптимальные технологические показатели процесса: расход восстановителя составлял 10–30% от общей массы шихты, температура плавки — 1550–1600 °C, основность шлака — 0,5–1,0. Полученный ферросплав имел следующий химический состав: Fe — 72%; Ni < 15%; Cr — 5%; Si — 4%.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Металлотермиялық әдіспен никелі бар ферроқорытпа алу үшін шихта қоспасының оңтайлы құрамы анықталды. Никель кендерін әртүрлі тотықсыздандырғыштармен (кремний-, алюминийқұрамды тотықсыздандырғыш, ферросилиций және алюмослаг) өңдеу пирометаллургиялық үрдістерін жетілдіру мақсатында термиялық талдау жүргізілді. Зерттеу нәтижесінде қоспалардағы фазалық түрленулер айқындалып, изотермиялық емес кинетика әдісі арқылы белсендіру энергиясының мәндері анықталды. Алынған деректер негізінде ең тиімді тотықсыздандырғыш ретінде кремний-, алюминийқұрамды жүйе анықталды. Зертханалық жағдайда металлтермиялық әдіспен алдын ала тотықсыздандырылып-күйдірілген өнімді (никель рудасы, жоғары күлді көмір және әк) және келесі құрамдағы тотықсыздандырғышты, %: Si – 48; Al – 11; Fe – 30; P – 0,01, пайдалана отырып никелі бар ферроқорытпа үлгілері алынды. Алынған ферроқорытпаның химиялық құрамы келесідей болды: Fe — 72%; Ni < 15%; Cr — 5%; Si — 4%.Тәжірибе барысында үдерістің оңтайлы технологиялық көрсеткіштеріне қол жеткізілді: тотықсыздандырғыш шығыны шихтаның жалпы массасынан 10–30% құрады, балқыту температурасы – 1550–1600 °C, қождың негізділігі – 0,5–1,0.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Термический анализ никелевой руды и её смесей с восстановителями проведён на установке STA 449 F3 Jupiter в атмосфере аргона при нагреве 15 °C/мин в диапазоне 25–1180 °C. Обработка данных выполнена в программе NETZSCH Proteus. Установлено, что в руде присутствуют гидратированные и силикатные соединения железа, дегидратирующиеся и взаимодействующие с SiO₂ с образованием фаялита при 780–820 °C. При температурах выше 900 °C процесс стабилизируется, формируя термостойкую структуру. Оптимальный диапазон нагрева для дальнейших экспериментов — 800–1100 °C, где завершаются фазовые превращения и образуются восстановительные силикатные фазы. Термический анализ смесей показал, что использование кремний- и алюминийсодержащего восстановителя обеспечивает более стабильное и контролируемое протекание реакций по сравнению с ферросилицием и алюмошлаком. В лабораторных условиях никельсодержащие ферросплавы получены методом металлотермии в печи LHT 08/17 BO (Nabertherm) с применением предварительно восстановленно-обожжённого продукта (руда + известь + уголь) и восстановителя состава, %: Si – 48; Al – 11; Fe – 30; P – 0,01. Анализ сплава выполнен на электронно-зондовом микроанализаторе JXA-8230 (JEOL), совмещающем функции SEM и EDS.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Никель кені мен оның әртүрлі тотықсыздандырғыштармен қоспаларының термиялық талдауы STA 449 F3 Jupiter қондырғысында аргон атмосферасында, 15 °C/мин қыздыру жылдамдығымен 25–1180 °C температура аралығында жүргізілді. Мәліметтерді өңдеу NETZSCH Proteus бағдарламасы арқылы орындалды. Зерттеу нәтижесінде кен құрамында гидратталған және силикатты темір қосылыстары бар екені анықталды, олар дегидратацияланып, 780–820 °C температура аралығында SiO2-мен әрекеттесіп фаялит түзеді. 900 °C-тан жоғары температурада процесс тұрақтанып, жылуға төзімді құрылым қалыптасады. Кейінгі эксперименттер үшін оңтайлы қыздыру диапазоны — 800–1100 °C, бұл аралықта негізгі фазалық түрленулер аяқталып, тотықсыздануға бейім силикат фазалары түзіледі. Қоспалардың термиялық талдауы кремний- және алюминийқұрамды тотықсыздандырғыштарды қолдану ферросилиций мен алюмоқожға қарағанда реакциялардың неғұрлым тұрақты және бақыланатын жүруін қамтамасыз ететінін көрсетті. Зертханалық жағдайда никельқұрамды ферроқорытпаларды металлотермиялық әдіспен LHT 08/17 BO (Nabertherm) пешінде алдын ала тотықсыздандырылып күйдірілген өнімді (кен + әк + көмір) және келесі құрамдағы тотықсыздандырғышты пайдалану арқылы алынды, %: Si – 48; Al – 11; Fe – 30; P – 0,01. Қорытпаны талдау JXA-8230 (JEOL) электрондық-зондты микроанализаторында жүргізілді, ол SEM және EDS функцияларын біріктіреді.

Level of implementation (in Russian) : нет

Level of implementation (in Kazakh) : жоқ

Efficiency (in Russian) : Исследование энергосберегающей технологии выплавки никелевых ферросплавов из отечественных никелевых руд металлотермическим способом

Efficiency (in Kazakh) : Отандық никель кендерінен никель ферроқорытпаларын металлотермиялық әдіспен балқытудың энергия үнемдеу технологиясын зерттеу

Field of application (in Russian) : Отечественные сталеплавильные металлургические заводы и научно-технические центры, представляющие схожие нерешенные проблемы

Field of application (in Kazakh) : Отандық болат балқытатын металлургиялық заводтар және ұқсас шешілмеген мәселелермен айналысатын ғылыми-техникалық зерттеу орталықтар