Preview

Известия Высших Учебных Заведений. Черная Металлургия

Расширенный поиск

Разработка технологии выплавки комплексного алюминий-хром-кремнийсодержащего сплава АХС из некондиционного сырья

https://doi.org/10.17073/0368-0797-2019-9-714-720

Полный текст:

Аннотация

Учеными Химико-металлургического института им. Ж. Абишева разрабатываются новые виды высокоэффективных сплавов на  основе ресурсосберегающих технологий, которые позволяют комплексно перерабатывать природное и техногенное сырье, такое, как углистые отходы, мелочь хромовых руд и т.п. Тем самым создается одностадийная, бесшлаковая и безотходная технология при максимальном использовании всех полезных компонентов шихты. С исчезновением запасов богатых руд, а также с расширением потребности в сырье и  развитием техники на смену богатым рудам выступают более бедные и некондиционные, для использования которых необходимы новые способы переработки. Максимальное использование сырья и отходов производства, если это экономически оправдано, является одним из основных требований к технологии. Эта задача тесно переплетается, а во многих случаях совпадает с другой задачей – разработкой комплексных способов переработки сырья, позволяющих в общем производственном цикле использовать, по возможности, все полезные элементы сырья. Основной задачей исследования является изыскание путей повышения эффективности использования некондиционных хромовых руд. В качестве восстановителя при электротермической выплавке сплава АХС (алюминий-хром-кремний) вместо дорогого кокса, без которого не обходится ни один процесс карботермической плавки, был использован дешевый высокозольный борлинский уголь. Зола угля, которая в основном состоит из кремнезема и глинозема, является дополнительным источником кремния и алюминия в сплаве. Данная технология будет отличаться простотой и позволит расценивать некондиционные хромовые руды как комплексное металлургическое сырье, так как используется не только хром, но и компоненты пустой породы – кремний и алюминий. В результате полного восстановления всех оксидов шихты данная технология позволит получить комплексный сплав АХС с приблизительным химическим составом: 39  –  43  %  Cr; 23 – 27 % Si; 7 – 10 % Al. Переход основных компонентов шихты в сплав будет составлять: 82 – 85 % Cr; 68 – 70 % Si; 59  –  60  %  Al. В данной работе приведены результаты экспериментальных исследований по получению комплексного сплава АХС (алюминий-хром-кремний) из высокозольных углей месторождения Борлы и мелочи хромовой руды Донского ГОКа. Описан ход работы печи при недостатке, избытке, а также расчетном количестве восстановителя. Показаны способы устранения расстройства хода печи.

Об авторах

А. С. Орлов
Карагандинский государственный технический университет; Химико-металлургический институт им. Ж. Абишева
Казахстан

Докторант.

100027, Караганда, Бульвар Мира, 56; 100009, Караганда, ул. Ермекова, 63


А. З. Исагулов
Карагандинский государственный технический университет
Казахстан

Доктор технических наук, профессор, проректор.

100027, Караганда, Бульвар Мира, 56



О. Р. Сариев
Актюбенский региональный государственный университет им. К. Жубанова
Казахстан

Кандидат технических наук, декан технического факультета.

030000, Актобе, ул. Бр. Жубановых, 263



М. Ж. Толымбеков
Химико-металлургический институт им. Ж. Абишева
Казахстан

Член­корреспондент НАН РК, доктор технических наук, профессор.

100009, Караганда, ул. Ермекова, 63



Список литературы

1. Leont’ev L.I., Grigorovich K.V., Kostina M.V. The development of new metallurgical materials and technologies. Part 1 // Steel in Translation. 2016. Vol. 46. No. 1. P. 6 – 15.

2. Дюдкин Д.А., Кисиленко В.В. Современная технология производства стали. – М.: Теплотехник, 2007. – 528 с.

3. Рябчиков И.В., Панов А.Г., Корниенко А.Э. Модификаторы для обработки стали // Сб. док. Литейного консилиума № 2 «Теория и практика металлургических процессов при производстве отливок из черных сплавов». – Челябинск: Челябинс кий дом, 2007. С. 84.

4. Гудим Ю.А., Шумаков A.M., Пчелкин М.С., Чернышев Е.Я. Экономия рафинированного феррохрома при выплавке нержавеющей стали // Хромистые ферросплавы: Науч. тр. НИИМ. – М.: Металлургия, 1986. С. 102 – 106.

5. Медведев Г.В. Полупромышленные опытные плавки сплава АХС (алюминий-хром-кремний) из бедной хромовой руды и экибастузского угля. – Алма-Ата, 1969. – 143 с.

6. Шохин В.Н., Лопатин А.Г. Гравитационные методы обогащения. – М.: Недра, 1993. – 293 с.

7. Рузинов Л.П., Гуляницкий Б.С. Равновесные превращения металлургических реакций. – М.: Металлургия, 1975. – 416 с.

8. Жалимбетов М.К., Жарылкасын Ж., Сраубаев Е.Н., Исмаилова А.А. Гигиеническая оценка трудовой деятельности работников, занятых открытой добычей и обогащением хромовой руды // Медицина труда и промышленная экология. 2008. № 2. С. 11 – 13.

9. Шабанов Е.Ж., Байсанов С.О., Исагулов А.З. и др. Получение комплексного сплава алюмосиликохрома бесшлаковым способом // Металлы. 2014. № 3. С. 11– 14.

10. Толымбеков М.Ж., Байсанов С.О., Мусина И.Б. и др. Разработка технологии выплавки комплексного сплава АХС (алюминийхром-кремний) // Теория и практика ферросплавного производства: Сб. науч. тр. Междунар. конф., посвященной 50-летию ОАО «Серовский завод ферросплавов». – Нижний Тагил, 2008. С. 122 – 129.

11. Лякишев Н.П., Гасик М.И., Дашевский В.Я. Металлургия ферросплавов. Часть 1. – М.: Изд-во «Учеба», 2006. – 117 с.

12. Ахметов А.Б., Юдакова В.А. О физико-химических основах процессов раскисления и модифицирования стали комплексными сплавами // Тр. университета. КарГТУ. 2015 . № 1(58). С. 53 – 56.

13. Akimov E.N., Senin A.V., RoshchinV.E. Activity of components in the Al2O3-CaO system // Steel in Translation. 2013. Vol. 43. No. 2. P. 39 – 41.

14. Лякишев Н.П., Гасик М.И. Металлургия хрома. – М.: ЭЛИЗ, 1999. – 582 с.

15. Акуов А.М., Толымбеков М.Ж., Избембетов Д.Д., Алмагамбетов М.С. Исследование возможности применения алюмосиликохрома в процессе металлотермии рафинированного феррохрома // Электрометаллургия. 2012. № 2.С. 14 – 18.

16. Baisanov S., Shabanov Ye., Baisanov A. etc. Diagram of phase structure of metallic system in liquid state // Proceedings of the Fourteenth Ferroalloys Congress INFACON XIV. 2015. P. 540 – 547.

17. Mekhtiev A., Shabanov Ye., Issagulov A. etc. Development of technology of complex aluminum-silicon-chrome alloy with utilization of offgrade raw materials // Journal for Theory and practice in Metallurgy – «Metalurgija». 2014. No. 5. Р. 110 – 114.

18. Dawson N.F., Edwards R.I. Factors affecting the reduction of chromite // Proc. of the 4th International Ferro-alloys Congress.1986. P. 105 – 113.

19. Duong H.V., Johnston R.F. Kinetics of solid state silica fluxed reduction of chromite with coal // Ironmaking & Steelmaking. 2000. No. 27. P. 202 – 206.

20. Chakraborty D., Ranganathan S., Sinha S.N. Investigations on the carbo thermic reduction of chromite ores // Metallurgy and materials processing science. 2005. No. 27. P. 437 – 444.


Для цитирования:


Орлов А.С., Исагулов А.З., Сариев О.Р., Толымбеков М.Ж. Разработка технологии выплавки комплексного алюминий-хром-кремнийсодержащего сплава АХС из некондиционного сырья. Известия Высших Учебных Заведений. Черная Металлургия. 2018;61(9):714-720. https://doi.org/10.17073/0368-0797-2019-9-714-720

For citation:


Orlov A.S., Isagulov A.Z., Sariev O.R., Tolymbekov M.Z. Development of the smelting technology of complex aluminum-chrome-silicon-containing ASC alloy from substandard raw materials. Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2018;61(9):714-720. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/0368-0797-2019-9-714-720

Просмотров: 114


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


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