Preview

Известия Высших Учебных Заведений. Черная Металлургия

Расширенный поиск

Получение комплексного сплава из высококремнистой марганцевой руды и высокозольных углей Казахстана

https://doi.org/10.17073/0368-0797-2019-9-695-701

Полный текст:

Аннотация

Приведены результаты разработки теоретических и технологических основ получения комплексного кремний-алюминий-марганцевого сплава из высококремнистой марганцевой руды, высокозольных углей Карагандинского и Тениз-Коржункольского угольных бассейнов (угольных месторождений Борлы и Сарыадыр), кварцита месторождения Тектурмас и длиннопламенного угля месторождения Шубарколь. Проведением термодинамически-диаграммного анализа четырехкомпонентной системы Fe – Si – Al – Mn, построенного на основе справочных данных и рассчитанных термодинамических данных (для соединений с неизвестными термодинамическими данными) создана математическая модель фазовой структуры. Составы алюмосиликомарганца, полученного из углей Карагандинского и Тениз-Коржункольского угольных бассейнов, в отличие от сплава АМС из экибастузских углей, сдвинуты в области тетраэдров с относительно большими объемами. Данный факт свидетельствует об их повышенной устойчивости и технологической предсказуемости. Результаты проведенных серий экспериментальных испытаний в руднотермической печи показали возможность получения сплава алюмосиликомарганец регулируемого химического состава с использованием высокозольных углей месторождений Борлы и Сарыадыр, некондиционной высококремнистой марганцевой руды месторождения Западный Камыс с добавкой в шихту длиннопламенного угля месторождения Шубар коль и кварцита месторождения Тектурмас непрерывным бесшлаковым способом. Химический состав сплава регулировали добавкой марганцевой руды в навеску шихтовых материалов. Получен комплексный сплав с химическим составом, % (по массе): 32  –  53  Si; 15,5  –  25,0  Al; 12  –  32  Mn; 8 – 20 Fe; 0,02 – 0,05 P; 0,2 – 0,5 C. Полученный металл не рассыпается в порошок при хранении. Это обеспечивается низким содержанием фосфора и высоким содержанием алюминия (более 10 %). Определены фазовые составляющие опытного сплава. Использование отвальных высокозольных углей, некондиционных марганцевых руд и полное исключение кокса обеспечивают низкую себестоимость сплава. Комплексный сплав предлагается применять для раскисления и легирования стали, а также в качестве восстановителя при получении рафинированных сортов ферромарганца.

Об авторах

Е. К. Мухамбетгалиев
Химико-металлургический институт им. Ж. Абишева
Казахстан

Кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории «Металлургические расплавы».

100009, Караганда, ул. Ермекова, 63



А. Б. Есенжулов
ТНК «Казхром, АО
Казахстан

Кандидат технических наук, президент.

030008, Актобе, ул. М. Маметовой, 4 «А»



В. Е. Рощин
Южно-Уральский Государственный университет
Россия

Доктор технических наук, профессор кафедры «Пирометаллургические и литейные технологии».

454080, Челябинск, пр. Ленина, 76



Список литературы

1. Толымбеков М.Ж., Ахметов А.Б. Применение комплексных ферросплавов в металлургии // Сталь. 2007. № 8. С. 51 – 52.

2. Толымбеков М.Ж., Ахметов А.Б., Байсанов С.О. и др. Некоторые аспекты производства и применения комплексных ферросплавов в металлургии // Сталь. 2009. № 5. С. 34 – 37.

3. Бородаенко Л.Н., Такенов Т.Д., Габдуллин Т.Г. Электротермия комплексных сплавов с активными элементами. – Алма-Ата: 1990. – 120 с.

4. Szudio A., Jastrzebski R. Wybrane aspektu teoretyczne i practyczne zastosowania ztoru FeSiAl w procesie obtleniania stali // Hutnik (PRL). 1981. Vol. 48. No. 8 – 9, P. 371 – 375.

5. Емлин Б.И., Манько В.А., Друинский М.И. и др. Выплавка ферросиликоалюминия из агломерированного боксита // Сталь. 1973. № 10. С. 903 – 904.

6. Манько В.А., Емлин Б.И., Гасик М.И. и др. Исследование и разработка технологии выплавки ферросиликоалюминия // Теория и практика получения и применения комплексных ферросплавов. – Тбилиси, 1974. С. 98 – 99.

7. Есенов Ш., Кунаев Д., Мухамеджанов С. Недра Казахстана. – Алма-Ата: Казахстан, 1968. – 468 с.

8. Друинский М.И., Жучков В.И. Получение комплексных ферросплавов из минерального сырья Казахстана. – Алма-Ата: Наука, 1988. – 208 с.

9. Медведев Г.В., Такенов Т.Д. Сплав АМС. – Алма-Ата: Наука, 1979. – 140 с.

10. Медведев Г.В., Волков С.С., Лаппо С.И. и др. Возможность производства сплава АМС из низкосортного сырья и использование его в металлургии // Сталь. 1970. № 7. С. 616 – 618.

11. Бережной А.С. Многокомпонентные системы окислов. – Киев: Наукова думка, 1970. – 544 с.

12. Процюк А.П., Карапетьянц М.Х. О термодинамическом исследовании процессов в многокомпонентных системах // Журнал прикладной химии. 1977. Т. 1. С. 169 – 171.

13. Свойства элементов: Справ. изд. – В 2-х книгах. Кн. 1 / Под ред. М.Е. Дрица. 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Изд. Дом «Руда и Металлы», 2003. – 448 с.

14. Морачевский А.Г., Сладков И.Б. Руководство к выполнению термодинамических расчетов. – Л.: ЛПИ им. М.И. Калинина, 1975. – 66 с.

15. Морачевский А.Г., Сладков И.Б. Термодинамические расчеты в металлургии: Справочник. – М: Металлургия, 1985. – 137 c.

16. Касенов Б.К., Алдабергенов М.К., Пашинкин А.С. и др. Методы прикладной термодинамики в химии и металлургии. – Караганда: Гласир, 2008. – 332 c.

17. Heath D.L. Mathematical treatment of multicomponent systems // Jour. Amer. Ceram. Soc. 1957. Vol. 40. No. 2. Р. 50 – 53.

18. Денисов В.М., Пингин В.В., Антонова Л.Т. и др. Алюминий и его сплавы в жидком состоянии. – Екатеринбург: УрО РАН, 2005. – 267 с.

19. Моисеев Г.К., Ватолин Н.А., Трусов Б.Г. Термодинамическое моделирование в высокотемпературных неорганических системах. – М.: Металлургия, 1994. – 353 с.

20. Мухамбетгалиев Е.К., Байсанов С.О., Байсанов А.С. Термодинамически-диаграммный анализ системы Fe-Si-Al-Mn применительно к описанию составов комплексного сплава – алюмосиликомарганца // Электрометаллургия. 2014. № 4. С. 30 – 35.

21. Мухамбетгалиев Е.К, Байсанов С.О., Байсанов А.С., Жиембаева Д.М. Петрографическая оценка высокозольных углей Центрального Казахстана на предмет пригодности для выплавки алюмосиликомарганца // Materials of the IX Int. Sci.-Prsct. Conf. «Unlimited Education and Science – 2013» – Przemysl: Naukaistudia, 2013. Vol. 45. С. 21 – 25.

22. Пат. 25108 РК. Шихта для выплавки алюмосиликомарганца в руднотермической печи / С.О. Байсанов, М.Ж. Толымбеков, Е.К. Мухамбетгалиев и др; заявка № 2010/1180.1, 24.09.2010.

23. Мухамбетгалиев Е.К., Байсанов С.О. , Байсанов А.С., Рощин В.Е. Металлографическая и рентгенофазовая оценка сплава алюмосиликомарганец // Сб. тр. ХVI Междунар. науч. конф. «Современные проблемы электрометаллургии стали». – Челябинск-Магнитогорск, 05 – 09 октября 2015. Ч. 2. Изд. центр ЮУрГУ. С. 196 – 201.


Для цитирования:


Мухамбетгалиев Е.К., Есенжулов А.Б., Рощин В.Е. Получение комплексного сплава из высококремнистой марганцевой руды и высокозольных углей Казахстана. Известия Высших Учебных Заведений. Черная Металлургия. 2018;61(9):695-701. https://doi.org/10.17073/0368-0797-2019-9-695-701

For citation:


Mukhambetgaliev E.K., Esenzhulov A.B., Roshchin V.E. Production of complex alloy from high-silicon manganese ore and high-ash coals of Kazakhstan. Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2018;61(9):695-701. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/0368-0797-2019-9-695-701

Просмотров: 95


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 0368-0797 (Print)
ISSN 2410-2091 (Online)