Идея создания такой пилотной высокотемпературной установки давно созрела ранее при выполнении таких научно-исследовательских работ:
— «Физико-химические исследования и разработка технологии получения сплавов на основе: Si-Al-Mn, Si-Al-Ba, Si-Al-Cr»;
— «Развитие и усовершенствование оборудования, принципов и методов проведения и обработки результатов термического анализа применительно к пирометаллургическим процессам» ;
-«Физико-химические исследования и разработка технологии получения и применения кальций и барий содержащих сплавов». Указанные НИР в частности проведение экспериментальных исследований выполнялись в сторонних организациях.
Поэтому создания такой установки была мечта у сотрудников кафедры «Металлургия и материаловедение», которую возглавляет доктор технических наук, профессор Нурумгалиев Асылбек Хабадашевич.
Научные разработки профессора Нурумгалиева А.Х. рассматривают использование в качестве шихты некондиционные по составу и фракции сырьевые материалы хромовых и марганцевых месторождений и углеотходы Экибастузского и Карагандинского бассейна по составу наиболее подходящие для получения сплавов: Si-А1-Мn; Si-Al-Ba; Si-А1-Cr. В зависимости от сортамента выплавляемых сплавов, в отдельных случаях дефицитный дорогостоящий кокс полностью заменяется углеотходами.
Рудотермическая плавка комплексных ферросплавов из некондиционных сырьевых материалов карботермическим способом с использованием углеотходов является экономически выгодной и эффективной технологией. Технология конкурентноспособна — выплавляемый комплексный ферросплав полностью или частично заменяет традиционные ферросплавы при производстве стали и дополнительно вносит легирующие компоненты.
Поэтому в целях создания и разработки технологических режимов получения комплексных ферросплавов целенаправлено рассматривается фундаментальные и прикладные стороны актуальной проблемы. В разработке предусматривается расширение сортаментов кремний-алюминиевых сплавов и технология получения совершенно новых марок комплексных ферросплавов типа: ферросиликоалюмомарганца, ферросиликоалюмобария, ферросиликоалюмохрома с высокими технико-экономическими показателями.
Новизна и перспективность новой продукции или технологии по предлагаемым разработкам заключается в новых теоретических положениях и закономерностях о совместном восстановлении элементов в системах Si-А1-Мn; Si-Al-Ba; Si-А1-Сr; выявление распределения элементов по фазам, установление фазового состава промежуточных и конечных продуктов реакции в зависимости от температуры и исходного состава шихтовых материалов; выявление оптимальных составов шихт и содержания твердого углерода при различных соотношениях ведущих компонентов в рассматриваемых системах; установление рациональных составов комплексных ферросплавов удовлетворяющей технологии выплавки и применения их в качестве восстановителя в металлотермии и как раскислителя с дополнительно легирующими и модифицирующими элементами.
При этом получаемые опытные сплавы имеют себестоимость на 20 — 30 % ниже, чем аналогичный продукт, из высокосортного сырья по традиционным технологиям. Кроме того содержит дополнительные полезные легирующие элементы как Сr, Мn, Ba.
Высокий научно-технический уровень исследования обеспечивается:
— применением современных методов теоретического анализа и физико-химического моделирования высокотемпературных процессов с использованием программных комплексов «АСТРА», «ТЕРРА», «ОUТОКUМPA» и другие;
- проведением термогравиметрических исследований для изучения свойства шихтовых материалов с использованием современных методов анализа.
Для создания такой установки из тем грантового финансирования был закуплен силовой трансформатор типа ОСЗ-250/0,5 – УХЛ4 из Московского трансформаторного завода на сумму 13млн. тенге. Трансформатор имеет семь ступеней напряжения на вторичной стороне от 27,4 В до 71,2В.Остальные вспомогательные оборудования и приборы (пульт управления, колонна электродержателя с электрическим механизмом реверса электрода, шинопроводы, систему замкнутого водяного охлаждения и др. детали) на основе договора консорциума о совместной деятельности оказаны технические содействия предприятием ПФ ТОО «KSP Steel», генеральным директором которого является господин Эдуард Львович Креймер.
Создания, запуск и дальнейшее совершенствование такой высокотемпературной установки позволит выполнение научно-исследовательских дипломных работ студентов, научно-исследвательских и хоздоговорных работ и окажет содействие подготовку высококвалицированных кадров магистров и докторов PhD.
При монтаже и запуске высокотемпературной установки с целью проверки оборудования в режиме нагрузки по всем ступеням напряжения участвовали и пристуствовали главный главный инженер ферросплавного производства ПФ ТОО «KSP Steel» Сасин Владимир Леонидович, главный энергетик ферросплавного производства ПФ ТОО «KSP Steel» Молодых Антон Павлович, магистранты и студенты.[/ru]
[kk]2018 жылы 7 қараша күні Қарағанды мемлекеттік индустриялық университетінің тәжірибелі-эксперименталды цехында жаңа эксперименталды 250КВА қуатты жоғары температуралы кенді термиялық пешті қондырғы іске қосылды.
Осындай пилотты жоғары температуралы қондырғыны жасау идеясы осындай:
— «Si-Al-Mn, Si-Al-Ba, Si-Al-Cr негізіндегі қортпаларды өндіру технологиясын әзірлеу және физика-химиялық зерттеулер»;
— «Пирометаллургиялық процестерге қатысты қолданылатын термиялық талдаулар нәтижелерін өңдеу және жүзеге асыру әдістері және қағидалары, жабдықтарды жетілдіру және дамыту»;
— «Кальций және барий құрамды қортпаларды өндіру және қолдану технологияларын әзірлеу және физика-химиялық зерттеулер» ғылыми-зерттеу жұмыстарын орындау барысында туындады. Аталған ғылыми-зерттеу жұмыстарында оның ішінде эксперименталды зерттеу жұмыстары басқа ұйымдарда жүзеге асырылды.
Сондықтан осындай қондырғыны жасау техникалық ғылымдар докторы, профессор Асылбек Хабадашұлы Нұрымғалиев басқаратын «Металлургия және металтану» кафедрасының қызметкерлерінің арманы болатын.
Профессор А.Х. Нұрымғалиевтің ғылыми әзірлемелерінде Si-А1-Мn; Si-Al-Ba; Si-А1-Cr қортпаларын алуға арналған құрамы бойынша ең сәйкес Екібастұз және Қарағанды көмір кендерінің көмір қалдықтары мен хромды және марганцті шикізаттар материалдарының фракциясы және құрамы бойынша кондициялы шихта ретінде қолдану қарастырылған. Қортылатын қортпалардың түржиынына қатысты тәуелділікте, жеке жағдайда тапшы қымбат бағалы кокс толығымен көмір қалдықтарымен ауыстырылады.
Көмір қалдықтарын қолданумен карботермиялық тәсілмен кондициялық шикізатты материалды ферроқортпалар кешенін кенді термиялық қорту экономикалық және технологиялық тұрғыдан тиімді. Технология бәсекеге қабілетті – болат өндірісі кезінде қортылатын ферроқортпалар кешені толығымен не жартылай дәстүрлі ферроқортпаларды ауыстырады және қосымша легірлеуші компонентті.
Сондықтан ферроқортпалар кешенін өһндірудің технологиялық тәртіптерін әзірлеу және жүзеге асыру мақсатында өзекті мәселенің фундаменталды және қолданбалы бағыттары қарастырылады. Әзірлемеде крнемний-алюминий қортпаларының түржиынын кеңейту және ферроқортпалы кешенді түрлердің жоғары техника-экономикалық көрсеткішті ферросиликоалюмомарганец, ферросиликоалюмобария, ферросиликоалюмохромның мүлдем жаңа маркасын алу технологиялары қарастырылады.
Әзірлеушілер ұсынған өнім және технологияның жаңашылдығы және озықтығы мынандай, Si-А1-Мn; Si-Al-Ba; Si-А1-Сr жүйесіндегі бірге
элементтерді қалпына келтіру шарттары және заңдылықтардың жаңа теориясы; фаза бойынша элементтердің таралуын анықтау, бастапқы шихталы материалдар құрамы және температурасы қатысты тәуелділікте аратықты және соңғы өнімдер реакциясының фазалық құрамын анықтау; шихтаның оңтайлы құрамын және қарастырылған жүйелердегі жетекші компоненттердің әртүрлі қатынасы кезінде қатты көміртегінің құрамын анықтау; қорту технологиясын қанағаттандыратын фероқортпалар кешенінің тиімді құрамын анықтау және оны металды термиялық өңдеуде қалпына келтіруші, сонымен бірге қосымша легірлеуші және модифицирлеуші элемент ретіндеқолдануды анықтау.
Сонымен қатар, ұқсас өніммен салыстырғанда өзіндік құны 20 — 30 % төмен тәжірибелі қортпаларды дәстүрлі технологиялар бойынша жоғары сортты шикізаттан өндіру. Сонымен бірге қосымша пайдалы легірлеуші элементтер мысалы, Сr, Мn, Ba сияқты элементтердің бар екенін анықтау.
Зерттеу жұмысының жоғарғы ғылыми-техникалық деңгейі:
— «АСТРА», «ТЕРРА», «ОUТОКUМPA» және т.б. бағдарламалық кешендерді қолданумен жоғары температуралы процестерді физика және химиялық моделдеу және теориялық талдауында заманауи әдістерді қолданумен;
— талдаудың заманауи әдістерін қолданумен шихталық материалдар қасиетін зерттеу үшін термогравиметриялық зерттеулерді жүзеге асырумен қамтамасыз етіледі.
Осындай қондырғыны жасау үшін грантты қаржыландыру есебінен 13млн.теңге мөлшерінде Мәскеу трансформаторлы зауытынан ОСЗ-250/0,5 – УХЛ4 күшті трансформатор сатып алынды. Трансформаторда 27,4 В ден 71,2В дейінгі қайтармалы жақты кернеудің жеті сатысы қарастырылған. Қалған қосалқы жабдықтар және аспаптар (басқару пульті, электродты реверсті электрлі механизмді электрлі ұстағыш бағана, шинасымдар, тұйықталған суды салқындату жүйесі және т.б. бөлшектер) «KSP Steel» ЖШС ФӨ кәсіпорының бас директоры Эдуард Львович Креймердің ортақ ынтымақтастық келісімшарты консорциумы негізінде техникалық қолдауының арқасында сатып алынды.
Жоғары темперауралы кондырғыны құрастыру, іске қосу және әрі қарай жетілдіру студенттердің дипломдық ғылыми-зерттеу жұмыстарын және шаруашылықты келісімшарттарды жүзеге асыруға және жоғары білікті магистрлер, PhD доктор мамандарын дайындауға мүмкіндік береді.
Жоғары температуралы қондырғыны монтаждау және іске қосу кезінде жабдықты барлық кернеу сатысындағы жүктеу тәртібінде тексеру мақсатында «KSP Steel» ЖШС ферроқортпалар өндірісінің кәсіпорының бас энергетигі Антон Павлович Молодых, студенттер магистрантар қатысты.[/kk] [en]
In the Karaganda State Industrial University in the experimental workshop on November 7, 2018, a new experimental ore-thermal furnace with a capacity of 250 KVA was launched.
The idea of creating such a pilot high-temperature installation has long ripened earlier when performing such research projects:
— «Physico-chemical research and development of technology for producing alloys based on: Si-Al-Mn, Si-Al-Ba, Si-Al-Cr»;
— “Development and improvement of equipment, principles and methods of conducting and processing the results of thermal analysis in relation to pyrometallurgical processes”;
— «Physico-chemical research and development of technology for the production and use of calcium and barium-containing alloys.» These research, in particular the conduct of experimental studies were carried out in third-party organizations.
Therefore, the creation of such a facility was a dream of the staff of the department «Metallurgy and Materials Science», which is headed by Doctor of Technical Sciences, Professor Nurumgaliev Asylbek Khabadashevich.
Scientific developments of Professor A.H. Nurumgaliyev сonsider the use of raw materials of chromium and manganese deposits in the quality and fraction of substandard in composition and fraction and the coal wastes of the Ekibastuz and Karaganda basins in terms of composition most suitable for producing alloys: Si-A1-Mn; Si-Al-Ba; Si-A1-Cr. Depending on the assortment of melted alloys, in some cases, the scarce expensive coke is completely replaced by coal waste.
The ore-thermal smelting of complex ferroalloys from substandard raw materials by the carbothermic method using coal wastes is an economically viable and efficient technology. The technology is competitive — smelted complex ferroalloy completely or partially replaces traditional ferroalloys in steel production and additionally introduces alloying components.
Therefore, in order to create and develop technological regimes for producing complex ferroalloys, the fundamental and applied aspects of the current problem are purposefully considered. The development provides for the expansion of silicon-aluminum alloys assortments and the technology for the production of completely new grades of complex ferroalloys of the type: ferrosilico alumo manganese, ferrosilicome aluminum, ferrosilicomechromium with high technical and economic indicators.
The novelty and prospects of a new product or technology according to the proposed development lies in the new theoretical propositions and patterns of joint restoration of elements in Si-A1-Mn; Si-Al-Ba; Si-A1-Cr; identification of the distribution of elements in phases, the establishment of the phase composition of intermediate and final reaction products depending on the temperature and the initial composition of the charge materials; identification of the optimal mixtures of the charge and the solid carbon content at different ratios of the leading components in the systems under consideration the establishment of rational compositions of complex ferroalloys satisfying smelting technology and their use as a reducing agent in metallothermy and as a deoxidizer with additionally alloying and modifying elements.
At the same time, the obtained experimental alloys have a cost of 20–30% lower than a similar product from high-grade raw materials according to traditional technologies. In addition, it contains additional useful alloying elements like Cr, Mn, Ba.
High scientific and technical level of research is provided by:
— using modern methods of theoretical analysis and physico-chemical modeling of high-temperature processes using the ASTRA, TERRA, OUTOKUMPA software systems and others; conducting thermogravimetric studies to study the properties of charge materials using modern methods of analysis.
To create such an installation from the themes of grant financing, an OSZ-250 / 0.5 — UHL4 power transformer from the Moscow Transformer Plant was purchased for the amount of 13 million tenge .The transformer has seven voltage levels on the secondary side from 27.4 V to 71.2 V. Other auxiliary equipment and instruments (control panel, column of electric holder with an electric electrode reversing mechanism, bus ducts, closed water cooling system, etc.) based on a consortium agreement on joint activities provided technical assistance to the enterprise PF LLP KSP Steel, whose general director is Mr. Edward L. Kreymer.
The creation, launch and further improvement of such a high-temperature installation will allow the implementation of research diploma works of students, research and contractual works and will contribute to the training of highly qualified personnel of masters and PhDs.
During installation and start-up of a high-temperature installation for the purpose of checking equipment under load conditions at all voltage levels, the main chief engineer of ferroalloy production of PF KSP Steel LLP participated and students.
[/en]
Просмотров: 802