АР22685917 «Термодинамическое моделирование процесса выплавки кремний-алюминиевых лигатур на основе марганца и хрома»

В мире наблюдается острый дефицит специальных комплексных ферросплавов с особо низким содержанием углерода. Республика Казахстан обладает необходимыми запасами минерального сырья вполне пригодного для производства комплексных сплавов на основе алюминия, кремния, марганца и хрома для обеспечения нужд черной металлургии при выплавке широкого сортамента стали. Причем эти металлы плавятся из углей второго класса (т.е. зольностью более 50%) с добавлением в шихту кварцита (FeSiAl), кремнистой марганцевой руды (FeSiAlMn) и хромовой руды (FeSiAlCr). Наряду с этим сплавы можно применять как металлический восстановитель.

Немаловажным фактором при выплавке рафинированных сортов ферромарганца и феррохрома с помощью указанных сплавов является кардинальное изменение состава шлаков этих производств. Главное, в этом случае отвальные шлаки названных производств будут не рассыпающимися, что крайне важно с позиции экологии.

Работа имеет фундаментальный характер. Инструментом для выполнения задач и достижения цели проекта послужат многолетние результаты исследований поведения компонентов металлургических расплавов с помощью программного обеспечения HSC chemistry и «FactSage». 

1) Ерекеева Гауһар Сәрсенғалиқызы, магистр технических наук, руководитель проекта.

Scopus ID: 57611544700

ResearcherID: AED-4479-2022

https://orcid.org/0000-0002-7338-4469

2) Келаманов Бауыржан Сатыбалдыұлы, к.т.н., ассоциированный профессор, научный консультант.

Scopus ID: 25655181100

ResearcherID: ABE-5597-2021

https://orcid.org/0000-0001-7646-9153

Результаты исследования являются перспективными с точки зрения улучшения технологического процесса раскисления сталей. При этом будет предложен самый оптимальный химический состав из марганецсодержащих  и хромосодержащих руд. В результате исследования комплексного раскислителя, будет предложен технологический процесс получения комплексного раскислителя с вовлечением в качестве шихтовых материалов некондиционных марганцевых руд и высокозольных углей, не используемые в промышленных целях.

Социальный и экономический эффект от реализации проекта будет существенным: изучаемые составы железо-кремний-алюминиевых сплавов с добавками хрома и марганца прежде всего направлены для металлотермических производств рафинированных марок ферромарганца и феррохрома. Использование этих сплавов взамен традиционных ферросиликомарганца и ферросиликохрома позволяет сократить использование извести и в два раза снизить кратность шлака (Шл/Ме), снизить расход электроэнергии на 25–30 %, а также получать стабильные не рассыпающиеся отвальные шлаки.

Полученные теоретические результаты позволят целенаправленно получать составы сплавов с оптимальным составом и температурой плавления отдельных фаз применительно к выплавке рафинированных марок феррохрома и ферромарганца.   

Результаты научных исследований будут распространяться на международных конференциях, симпозиумах, различных международных выставках технологии, публикациях статей в рецензируемых научных изданиях по научному направлению проекта, входящих в 1 (первый), 2 (второй) квартили в базе данных Web of Science и (или) имеющих процентиль по CiteScore в базе Scopus не менее 50 (пятидесяти).