AP22683270 – «Кондициялық емес темір-марганец құрамды шикізатты қолдана отырып, марганец ферроқорытпаларын балқыту технологиясын әзірлеу»

Марганецқұрамды ферроқорытпаларды кондициялық емес темір-марганец шикізатын қолдана отырып марганецқұрамды ферроқорытпаларды балқыту технологиясын әзірлеу. Зерттеу кондициялық емес темір-марганец шикізаттары мен көміртекті қалдықтарды қайта өңдеу мәселесін шешеді.

Таңдалған бағыт көміртекті және кремнеземді шикізат қалдықтарын кәдеге жарату мәселесін шешуге, сондай-ақ ферроқорытпаларды балқыту көрсеткіштерін дәстүрлі қымбат көміртекті тотықсыздандырғыштарды пайдаланудан әлдеқайда жақсы деңгейде алуға мүмкіндік береді.

Бұл бағыт көміртекті және кремнеземді шикізаттың сұранысы жоқ шағын фракцияларын кәдеге жаратудан басқа, келесі міндеттерді қосымша шешуге мүмкіндік береді:

– шығарылатын өнімнің сапалық сипаттамаларын жақсарту;

– шихта материалдарының құрамын оңтайландыру есебінен кремнийлі ферроқорытпаларды балқыту өндірісінің техникалық-экономикалық көрсеткіштерін арттыру.

Қазақстан Республикасы жағдайында көміртекті қалпына келтірушілердің дәстүрлі түрлерін пайдалана отырып, ферросилиций және ферроси-ликомарганец қорытпаларын балқытудың салыстырмалы түрде төмен технологиялық көрсеткіштері жобаны әзірлеудің алғышарттары болып табылады.

Көміртекті тотықсыздандырғыш ретінде белсенді кремнийлі материалдар қоспалары бар Кокс, жартылай кокс және төмен күл көмірден жасалған көміртекті Композициялық материалдарды пайдалану ұсынылады. Бұл ретте шихта материалдары қоспасының меншікті электр кедергісін, электр пештерінің қуатын, кремнийдің қалпына келу жылдамдығын және балқытудың техникалық-экономикалық көрсеткіштерін арттыру мүмкіндігі пайда болады.

1) Ахметов Бегзат Айткенович – техника ғылымдарының магистрі, Ғылым және инновация  департаментінің ғылыми қызметкері, жоба жетекшісі.

2) Нурумгалиев Асылбек Хабадашевич – техника ғылымының докторы, «Металлургия және материалтану» кафедрасының профессоры, отандық ғылыми кеңес беруші.

Scopus ID: 10042501900

Researcher ID:AAF-9195-2021

https://orcid.org/0000-0002-8782-9975

Ғылыми және (немесе) ғылыми-техникалық жобаларды іске асыру нәтижелері бойынша Web of Science дерекқорындағы импакт-фактор бойынша алғашқы үш квартильдегі немесе Scopus дерекқорында CiteScore бойынша кемінде 50 процентилі бар журналдарда кемінде 2 (екі) мақала және ҒЖБССҚК ұсынған отандық басылымдарда және (немесе) рецензияланған шетелдік басылымдарда 1 (бір) мақала жарияланады;

Ғылыми зерттеулердің нәтижелері бойынша шетелдік және (немесе) Қазақстандық баспалардың кітаптарында монографияларды, кітаптарды және (немесе) тарауларды жариялау қаралмайды;

Алынған нәтижелерді Қазақстандық немесе Еуразиялық патенттік бюрода патенттеу мүмкіндіктері қарастырылмайды;

Ғылыми зерттеулердің нәтижелері бойынша ғылыми-техникалық, конструкторлық құжаттаманы әзірлеу қарастырылмаған;

Ғылыми зерттеулердің нәтижелері келешегі бар, одан әрі гранттық қаржыландырудың ғылыми жобаларына ұсынылады және келешекте отандық ферроқорытпа зауыттарында енгізу үшін ұсынылатын болады. Жұмыстың негізгі нәтижелері халықаралық конференцияларда, сондай-ақ рецензияланатын шетелдік немесе ҒЖБССҚК-да ұсынылған отандық басылымдарда металлургия саласы бойынша жарияланады, сондықтан ғалымдар қауымдастығы үшін қолжетімділікке ие болады;

Алынған нәтижелердің нысаналы тұтынушылары Қазақстанның («Қазхром «ТҰК» АҚ, «Теміртау металлургия зауыты» ЖШС, «KSP Steel» ЖШС және т.б.), жақын және алыс шетелдердің ферроқорытпа зауыттары, сондай-ақ көмір өңдеу саласының мүдделі компаниялары болуы мүмкін.

Зерттеулер марганецқұрамды ферроқорытпаларды балқытудың техникалық-экономикалық көрсеткіштерін арттыру тұрғысынан жаңашылдыққа ие. Бұл ретте темір-марганец шикізатын пайдалану, сондай-ақ көміртекті шикізат қалдықтарын кәдеге жарату, яғни қайта өңдеу мәселесі шешілетін болады.

Ғылыми нәтижелердің қолданылуы мен коммерциялануы өте жоғары деңгейде болады. Брикеттерді қолдана отырып, марганецқұрамды ферроқорытпаларды балқыту технологиясы ферроқорытпа зауыттары мен кәсіпорындарының қызығушылығына ие болады.

Ферроқорытпа өнеркәсібінде әзірленген технологияларды қолдану кезінде күтілетін экономикалық тиімділік электр пештерінің өнімділігін арттыра отырып, өнімнің өзіндік құнын төмендетуден тұрады. Өнімнің өзіндік құнының төмендеуі құнарсыз темір-марганец бар шикізаттан жасалған брикеттерді пайдалану есебінен жүзеге асырылады. Өнімділікті арттыру брикеттердің қажетті электрофизикалық қасиеттеріне байланысты электр пештерінің қуатын арттырудың салдары болады.

Ғылыми жобаны іске асыру және өнеркәсіпте әзірленген технологияларды енгізу кезіндегі экологиялық тиімділік оларды металлургиялық қайта бөлуге тартудың кондициялық емес темір-марганецқұрамды материалдарды қолданудан тұратын болады. Тиісінше, тау-кен кәсіпорындары мен жақын аумақтарда экологиялық жүктеме азаяды.

Ғылыми-техникалық жоспарда брикеттерді пайдалану және дайындау бойынша ғылыми база әзірленетін болады. Ғылыми жобаның ғылыми-техникалық тиімділігі «Цифрландыру, ғылым және инновациялар есебінен технологиялық серпіліс» ұлттық жобасына сәйкес келеді және Қазақстан Республикасының тау-кен өңдеу, көмір өңдеу және ферроқорытпа кәсіпорындарын дамытуға бағытталған.

Тәжірибелі брикеттерді пайдалана отырып, марганецқұрамды ферроқорытпаларды балқытудың әзірленген технологияларын пайдаланған кезде мультипликативтік әсер электр пеш қондырғыларының қуатын арттырудан ғана емес, сонымен қатар жетекші элементтерді шығаруды арттырудан және сәйкесінше балқытылатын өнімнің сапалық сипаттамаларын арттырудан тұрады.

Өңдеуді жүзеге асыратын жаңа кондициялық емес темір-марганецқұрамды шикізатын өңдеу кәсіпорындары әлеуметтік және экономикалық әсер жасайды.

Жобаны іске асыруда технологиялық процестерді термодинамикалық модельдеу үшін жаңа бағдарламалық кешен пайдаланылатын болады, бұл құрамында марганец бар ферроқорытпаларды балқыту технологияларын әзірлеу үшін қажетті эксперименттер санын айтарлықтай қысқартатын болады.

Термодинамикалық модельдеу тотықсыздану реакцияларының сапалық және сандық көрсеткіштерін болжауға, марганецқұрамды ферроқорытпаларды балқытудың жоғары температуралық жағдайында элементтердің металлургиялық фазалар бойынша таралуына, сондай-ақ кеңейтілген мәліметтер базасы бар жаңа бағдарламалық кешендерді пайдалану негізінде маңызды технологиялық мәселелерді шешуде уақытты қажет ететін эксперименттерді азайтуға мүмкіндік береді.