Inventory number IRN Number of state registration
0322РК00832 AP13068023-KC-22 0122РК00188
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Краткие сведения Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 1
International publications: 0 Publications Web of science: 0 Publications Scopus: 0
Patents Amount of funding Code of the program
0 24358770.74 AP13068023
Name of work
Исследования и разработка технологии обработки стали комплексной лигатурой Fe-Si-Mn-Al
Type of work Source of funding Report authors
Applied Келаманов Бауыржан Сатыбалдыұлы
0
0
0
0
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) МНВО РК
Full name of the service recipient
НАО "Карагандинский индустриальный университет"
Abbreviated name of the service recipient НАО "КарИУ"
Abstract

Технология раскисления полуспокойных и спокойных марок стали с применением в качестве раскислителя комплексного сплава на основе Fe-Si-Mn-Al.

Fe-Si-Mn-Al негізіндегі кешенді қорытпаны оттексіздендіргіш ретінде қолдана отырып, жартылай тыныш және тыныш болат маркаларын оттексіздендіру технологиясы.

Исследование технологии получения новой комплексной лигатуры Fe-Si-Mn-Al и определение перспективного (оптимального) состава лигатуры для раскисления стали.

Fe-Si-Mn-Al жаңа кешенді лигатурасын алу технологиясын зерттеу және болатты оттексіздендіруге арналған лигатураның перспективалық (оңтайлы) құрамын анықтау.

Термодинамическое моделирование, рудно-восстановительная плавка, химический, рентгенофазовый анализы.

Термодинамикалық модельдеу, кен тотықсыздандырып балқыту, химиялық, рентгендік-фазалық талдаулар.

Изучены физико-химические свойства шихтовых материалов, проведено термодинамическое моделирование и лабораторные испытания по выплавке лигатуры Fe-Si-Mn-Al. Установили, что фазовый состав марганцевых руд представлен в виде: Mn2O3•MnSiO3, MnFe2O4, MnO2 и SiO2. Температура размягчения руд находится в интервале 1070-1195℃. Электросопротивление высокозольного угля Сарыадыр при нагревании является относительно высоким, что положительно влияет на процесс выплавки лигатуры. Согласно термодинамическим данным установлено, что при выплавке лигатуры восстановительные процессы и металлобразование начинается при температуре 1500℃. Фазовый состав лигатуры представлен в виде интерметаллидов Mn5Si3, FeSi, FeAl и FeAl3, которые с повышением температуры (> 2000℃) интерметаллиды распадаются на самостоятельные фазы в виде свободного Si, Mn и Al. Наиболее оптимальным условием для выплавки лигатуры Fe-Si-Mn-Al из высокозольных углей является шихтовая смесь с избытком восстановителя (О/Ств=1,16). В рудно-восстановительной печи 150 кВА установлена принципиальная возможность получения лигатуры Fe-Si-Mn-Al из высокозольных углей и марганцевых руд РК. Получены опытные образцы сплава со средним содержанием, %: Mn 35,5; Fe 14,32; Si 38,49; Al 8,74. Впервые проведен комплекс мероприятий по подбору оптимального состава шихтовых материалов для выплавки лигатуры Fe-Si-Mn-Al и определен перспективный (оптимальный) состав лигатуры Fe-Si-Mn-Al для раскисления стали, %: Mn 25-40; Fe 5-15; Si 30-50; Al 5-12.

Шикіқұрам материалдарының физика-химиялық қасиеттері зерттелді, Fe-Si-Mn-Al жаңа лигатурасын балқыту бойынша термодинамикалық модельдеу және зертханалық сынақтар жүргізілді. Марганец кендерінің фазалық құрамы: Mn2O3•MnSiO3, MnFe2O4, MnO2 және SiO2 түрінде болатыны анықталды. Марганец кендерінің жұмсару температурасының аралығы 1070-1195℃. Сарыадыр жоғары күлді көмірінің қыздыру кезіндегі электр кедергісі салыстырмалы түрде жоғары, бұл лигатураны балқыту процесіне оң әсер етеді. Термодинамикалық деректерге сәйкес лигатураны балқыту кезінде тотықсыздану процестері мен металдың түзілуі 1500℃ температурада басталады. Лигатураның фазалық құрамы Mn5Si3, FeSi, FeAl және FeAl3 интерметаллидтері түрінде өрнектелген, олар температураның жоғарылауымен (> 2000℃) интерметаллидтер еркін Si, Mn және Al тәуелсіз фазаларына ыдырайды. Жоғары күлді көмірден Fe-Si-Mn-Al лигатурасын балқытудың ең оңтайлы жағдайы - артық тотықсыздандырғышы бар шикіқұрам қоспасы (О/Сқ=1,16). 150 кВА кен тотықсыздандыру пешінде ҚР жоғары күлді көмірлері мен марганец кендерінен Fe-Si-Mn-Al лигатурасын алудың принципті мүмкіндігі анықталды. Қорытпаның тәжірибелік үлгілері алынды, орташа құрамы, %: Mn 35,5; Fe 14,32; Si 38,49; Al 8,74. Алғаш рет Fe-Si-Mn-Al лигатурасын балқытатын шикіқұрам материалдарының оңтайлы құрамын таңдау бойынша кешенді іс-шаралар жүргізілді және болатты оттексіздендіруге арналған Fe-Si-Mn-Al лигатурасының перспективалық (оңтайлы) құрамы анықталды, %: Mn 25-40; Fe 5-15; Si 30-50; Al 5-12.

Установили, что фазовый состав марганцевых руд представлен браунитом Mn2O3•MnSiO3, якобситом MnFe2O4, пиролюзитом MnO2 и кварцем SiO2. Термодинамический анализ показал, что при выплавке лигатуры Fe-Si-Mn-Al карботермическим способом наиболее оптимальным условием является шихтовая смесь с избытком восстановителя (О/Ств = 1,16). Лигатура Fe-Si-Mn-Al представлена в виде интерметаллидов Mn5Si3, FeSi, FeAl и FeAl3. Получены опытные образцы сплава со средним содержанием, %: Mn 35,5; Fe 14,32; Si 38,49; Al 8,74. Определен перспективный (оптимальный) состав лигатуры Fe-Si-Mn-Al для раскисления стали. Интервал химического состава лигатуры для раскисления стали находится в пределах %: Mn 25-40; Fe 5-15; Si 30-50; Al 5-12.

Марганец кендерінің фазалық құрамы браунит Mn2O3•MnSiO3, якобсит MnFe2O4, пиролюзит MnO2 және кварц SiO2 түрінде болатындығы анықталды. Термодинамикалық талдау көрсеткендей, Fe-Si-Mn-Al лигатурасын карботермиялық әдіспен балқыту кезінде ең оңтайлы жағдай - артық тотықсыздандырғыш бар шикіқұрам қоспасы (О/Сқ = 1,16). Fe-Si-Mn-Al лигатурасы Mn5Si3, FeSi, FeAl және FeAl3 интерметаллидтері түрінде өрнектелген. Қорытпаның тәжірибелік үлгілері алынды, орташа құрамы, %: Mn 35,5; Fe 14,32; Si 38,49; Al 8,74. Болатты оттексіздендіруге арналған Fe-Si-Mn-Al лигатурасының перспективалық (оңтайлы) құрамы анықталды. Болатты оттексіздендіруге арналған лигатураның химиялық құрамының аралығының шегі, %: Mn 25-40; Fe 5-15; Si 30-50; Al 5-12.

-

-

Полученная лигатура Fe-Si-Mn-Al позволит заменить традиционные раскислители, что значительно снизит стоимость получаемой конечной стали.

Алынған Fe-Si-Mn-Al лигатурасы дәстүрлі оттексіздендіргіштерді ауыстыруға мүмкіндік береді, бұл алынған соңғы болаттың құнын айтарлықтай төмендетеді.

Металлургия, лигатура, раскисление стали

Металлургия, лигатура, болатты оттексіздендіру

UDC indices
669.1.3
International classifier codes
53.31.21; 53.31.23;
Key words in Russian
Ферросплав; Комплексный сплав; Лигатура; Раскисление стали; Термодинамика; Кинетика; Высокозольный уголь; Марганцевые руды;
Key words in Kazakh
Ферроқорытпа; Кешенді қорытпа; Лигатура; Болатты оттексіздендіру; Термодинамика; Кинетика; Жоғары күлді көмір; Марганец кені;
Head of the organization Абдрасилов Болатбек Серикбаевич Доктор биологических наук, кандидат физико-математических наук / профессор
Head of work Келаманов Бауыржан Сатыбалдыұлы Кандидат технических наук / ассоциированный профессор