The object of research, development or design (in Russian) : Технология выплавки комплексного титансодержащего ферросплава из Казахстанского сырья одностадийным бecшлaкoвым карботермическим способом

The object of research, development or design (in Kazakh) : Қазақстандық шикізаттан кешенді құрамында титан бар ферроқорытпаны бір сатылы шлаксыз карботермиялық тәсілмен балқыту технологиясы болып табылады.

Aim of work (in Russian) : Опыты по выплавке нового комплексного титансодержащего ферросплава в укрупненно-лабораторных условиях

Aim of work (in Kazakh) : Үлкейтілген-Зертханалық жағдайларда құрамында титан бар жаңа кешенді ферроқорытпаны балқыту бойынша тәжірибелер

Методы исследования (на русском) : Химический, рентгеноспектральный, рентгенофазовый анализы, руднотермическая плавка, методы сканирующей электронной микроскопии

Методы исследования (на казахском) : Химиялық, рентгеноспектральды, рентгенофазалық талдаулар, руднотермиялық балқыту, сканерлеуші электрондық микроскопия әдістері

Obtained results and novelty (in Russian) : Были проведены технологические испытания по получению нового комплексного титансодержащего ферросплава с использованием ильменитового концентрата, богатого титанового шлака (БТШ), и высокозольного угля карботермическим бесшлаковым способом на руднотермической печи 0,2МВА. Опытные партии БТШ были наработаны из ильменитовых концентратов Шокашского и Обуховского месторождений. В результате испытаний была получена опытная партия ферросплава,%: Ti–18-24; Si–35-45; Al–10-20; P не более 0,08, остальное железо (по содержанию титана соответствует марке ФТи25 (ГОСТ 4761-91). Исследования физико-химических свойств полученного слава методами металлографического и рентгенофазового анализа показали что, фазовый состав сплава представлен сложными интерметаллидами, такими как, TiAl, TiFeSi2, FeSiTi, FeSiAl и TiSi2, а также свободным кремнием. Таким образом, впервые установлена возможность использование в качестве основных шихтовых материалов для выплавки комплексных титансодержащих ферросплавов ильменитового концентрата, БТШ, а также высокозольного угля в качестве восстановителя. В составе шихтовой смеси полностью исключается использование дорогостоящего кокса и железной руды. Процесс полностью бесшлаковый и ведется с избытком твердого углерода на 10-15%, при соотношении оксидов к твердому углероду. Можно заключить, что положено начало для разработки комплексной и ресурсосберегающей технологии выплавки сплава - аналога стандартных марок ферросплавов (ферротитана).

Obtained results and novelty (in Kazakh) : 0,2 МВА руднотермиялық пеште ильменит концентратын, бай титан қожын (БТҚ) және күлі жоғары көмірді карботермиялық қожсыз тәсілмен пайдалана отырып, құрамында титан бар жаңа кешенді ферроқорытпаны алу бойынша технологиялық сынақтар жүргізілді. Бтш тәжірибелік партиялары Шоқаш және Обухов кен орындарының ильменит концентраттарынан әзірленді. Сынақтар нәтижесінде ферроқорытпаның тәжірибелік партиясы алынды,%: Ti–18-24; Si–35-45; Al–10-20; p 0,08 аспайды, қалған темір (титан құрамы бойынша ФТи25 маркасына сәйкес келеді (ГОСТ 4761-91). Металлографиялық және рентгендік фазалық талдау әдістерімен алынған қорытпаның физика-химиялық қасиеттерін зерттеу көрсеткендей, қорытпаның фазалық құрамы TiAl, TiFeSi2, FeSiTi, FeSiAl және TiSi2 сияқты күрделі интерметаллидтермен, сондай-ақ бос кремниймен ұсынылған. Осылайша, алғаш рет құрамында титан бар күрделі ферроқорытпаларды ильменит концентратын, БТҚ, сондай-ақ тотықсыздандырғыш ретінде жоғары күлді көмірді балқыту үшін негізгі шихта материалдары ретінде пайдалану мүмкіндігі анықталды. Шихта қоспасының құрамында қымбат Кокс пен темір рудасын пайдалану толығымен алынып тасталады. Процесс толығымен қожсыз және оксидтердің қатты көміртекке қатынасы кезінде 10-15% артық қатты көміртекпен жүреді. Жұмыс нәтижелерін талдай отырып, ферроқорытпалардың (ферротитан) стандартты маркаларының аналогтары ретінде балқытудың кешенді және ресурс үнемдейтін технологиясын әзірлеу басталды деп қорытынды жасауға болады.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Технологические испытания по выплавке нового комплексного титансодержащего ферросплава были проведены на однофазной дуговой электропечи с токопроводящей подиной с мощностью трансформатора 0,2 МВА, моделирующий промышленные условия. В качестве шихтовых материалов были использованы ильменитовый концентрат (TiO2 – 54,7-58,8 %), богатый титановый шлак (TiO2 – 78,8-82 %,), и высокозольный уголь (зольность более 45). Процесс полностью бесшлаковый и ведется с избытком твердого углерода на 10-15 %, при соотношении оксидов к твердому углероду. В результате испытаний была получена опытная партия нового комлексного титансодержащего ферросплава, со средним химическим составом, %: Ti – 18-24; Si – 35-45; Al – 10-20; P не более 0,08, остальное железо. Полученный сплав по содержанию соответствует марке ФТи25 (ГОСТ 4761-91). Исследования физико-химических свойств полученного слава методами металлографического и рентгенофазового анализа показали что, фазовый состав сплава представлен сложными интерметаллидами, такими как, TiAl, TiFeSi2, FeSiTi, FeSiAl и TiSi2, а также свободным кремнием. Химический анализ образцов сплава проводили на вакуумном волнодисперсионном рентгенофлуоресцентном спектрометре МАКС-GVM. Фазовый состав образцов сплава был исследован на дифрактометре Shimadzu XRD-7000. Металлографические исследования структуры сплава провели на сканирующим электронным микроскопе с энергодисперсионным спектрометром Carl Zeiss Evo 40 и на JEOL - JSM7001F.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Жаңа кешенді титан бар ферроқорытпаны балқыту бойынша технологиялық сынақтар өнеркәсіптік жағдайларды модельдейтін 0,2 МВА трансформатордың қуаты бар өткізгіш подинасы бар бір фазалы доғалы электр пешінде жүргізілді. Ильменит концентраты (TiO2 – 54,7-58,8 %), бай титан қожы (TiO2 – 78,8-82%,) және жоғары күл көмірі (күл 45-тен жоғары) шихта материалдары ретінде пайдаланылды. Процесс толығымен қожсыз және оксидтердің қатты көміртекке қатынасы кезінде 10-15% артық қатты көміртекпен жүреді. Сынақ нәтижесінде орташа химиялық құрамы бар жаңа кешенді титан бар ферроқорытпаның тәжірибелік партиясы алынды,%: Ti – 18-24; Si – 35-45; Al – 10-20; p 0,08 аспайды, қалғаны темір. Алынған қорытпа мазмұны бойынша ФТи25 маркасына сәйкес келеді (ГОСТ 4761-91). Металлографиялық және рентгендік фазалық талдау әдістерімен алынған қорытпаның физика-химиялық қасиеттерін зерттеу көрсеткендей, қорытпаның фазалық құрамы TiAl, TiFeSi2, FeSiTi, FeSiAl және TiSi2 сияқты күрделі интерметаллидтермен, сондай-ақ бос кремниймен ұсынылған. Қорытпа үлгілеріне химиялық талдау макс-GVM вакуумдық толқын дисперсиялық рентген-флуоресцентті спектрометрде жүргізілді. Қорытпа үлгілерінің фазалық құрамы Shimadzu xrd-7000 дифрактометрінде зерттелді. Қорытпа құрылымына металлографиялық зерттеулер Carl Zeiss EVO 40 Энергия дисперсиялық спектрометрі бар сканерлеуші электронды микроскопта және JEOL - JSM7001F-де жүргізілді.

Level of implementation (in Russian) : -

Level of implementation (in Kazakh) : -

Efficiency (in Russian) : Сплав, выплавляемый по разрабатываемой технологии, позволит заменить традиционные восстановители и раскислители, что значительно снизит стоимость получаемой конечной стали.

Efficiency (in Kazakh) : Әзірленген технология бойынша балқытылатын қорытпа дәстүрлі тотықсыздандырғыштар мен дезоксидтендіргіштерді ауыстыруға мүмкіндік береді, бұл алынған соңғы болаттың құнын едәуір төмендетеді.

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

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