Металлотермическое получение хром-никелевых ферросплавов является перспективным направлением в современной металлургии, обеспечивающим высокую энергетическую эффективность и экономичность процесса. Данный метод основан на восстановлении оксидов хрома и никеля с использованием активных восстановителей, таких как алюминий или кремний, в результате чего выделяется значительное количество тепла, что позволяет проводить реакции без дополнительного электропитания. В работе рассматриваются возможности применения металлотермии для производства хром-никелевых ферросплавов с заданными химическими и физико-химическими характеристиками. Термодинамический анализ процессов восстановления оксидов хрома и никеля демонстрирует высокую эффективность их получения металлотермическим способом с использованием алюминия и кремния. Расчёты изобарно-изотермического потенциала ΔG(T) в широком температурном диапазоне показывают отрицательные значения для всех рассмотренных реакций, что подтверждает принципиальную возможность восстановления Cr₂O₃ и NiO без внешнего источника энергии. Алюминий обладает более высокой восстановительной способностью по сравнению с кремнием благодаря значительной энергии образования оксида Al₂O₃. Реакции алюминотермии сопровождаются большим тепловыделением, что позволяет достичь температур, достаточных для расплавления металлической фазы и формирования шлакового расплава с низкой вязкостью. Силикотермия характеризуется меньшей термодинамической силой, однако обеспечивает целенаправленное легирование кремнием и возможность адаптации химического состава сплава. Термодинамические расчёты подтверждают устойчивую энергетическую базу металлотермического процесса и демонстрируют возможность гибкого управления составом конечного хром-никелевого ферросплава за счёт выбора восстановителя и шлакообразующей системы. Полученные выводы формируют основу для разработки технологических режимов производства комплексных сплавов из природных никель-содержащих руд, обеспечивая повышение энергоэффективности и качества конечного продукта.

БИАХМЕТ А.Ж.

Магистрант, Актюбинский региональный университет имени К. Жубанова, г. Актобе, Казахстан

E-mail: arsenbiahmet22@gmail.com, https://orcid.org/0009-0007-7074-2092

ЕСЕНГАЛИЕВ Д.А.

PhD, доцент кафедры «Металлургия и горное дело», Актюбинский региональный университет имени К. Жубанова, г. Актобе, Казахстан

E-mail: dyessengaliyev@zhubanov.edu.kz, https://orcid.org/0009-0009-0136-7422

1. Гальцов И. А., Прохоров В. В. Применение коррозионностойких высокохромистых сталей в сварных металлоконструкциях (обзор) // Научный альманах. – 2020. – №. 8-1. – С. 70-78.
2. Золотухин С. Е. и др. Исследование коррозионной стойкости нержавеющих хромоникелевых сталей и коррозионно-стойких никелевых сплавов в горячей концентрированной серной кислоте // Вестник Московского государственного технического университета им. НЭ Баумана. Серия «Естественные науки». – 2023. – №. 6 (111). – С. 83-96.
3. Малык Н.П. Окисленные никелевые руды // Сб. науч. тр. - Л.: Гипроникель, 1962. Вып. 13. - С. 19-23.
4. Патент № 2092587 РФ. Способ переработки окисленных никельсодержащих материалов // Дата регистрации 1998. Патентообладатель: АООТ «Южуралникель».
5. Вейзагер М.Л., Кормилицын С.П. Современные методы переработки окисленных никелевых руд за рубежом // Цветные металлы. - 1992. №6.0.11-17
6. Abdirashit, A.; Kelamanov, B.; Sariyev, O.; Yessengaliyev, D.; Abilberikova, A.; Zhuniskaliyev, T.; Kuatbay, Y.; Naurazbayev, M.; Nazargali, A. Study of Nickel–Chromium-Containing Ferroalloy Production. Processes 2025, 13, 1258. https://doi.org/10.3390/pr13041258
7. Kelamanov, B.; Yessengaliyev, D.; Sariev, O.; Akuov, A.; Samuratov, Y.; Zhuniskaliyev, T.; Kuatbay, Y.; Mukhambetgaliyev, Y.; Kolesnikova, O.; Zhumatova, A.; et al. Technological Analysis of the Production of Nickel-Containing Composite Materials. J. Compos. Sci. 2024, 8, 179. https://doi.org/10.3390/jcs8050179
8. United States Geological Survey (USGS): https://www.usgs.gov/ (дата обращения: 24.10.2025).
9. Extraction and Processing of Nickel-Cobalt Ores of the Kempirsai Group Deposits. Investment Proposals. Available online: https://invest.gov.kz/ru/doing-business-here/invest-projects/29980/ (accessed on 13 January 2025).
10. Tolymbekov, M.Z.; Kelamanov, B.S.; Baisanov, A.S.; Kaskin, K.K. Processing Kazakhstan’s chromonickel ore. Steel Transl. 2008, 38, 660–663.
11. Isatayev, K.K.; Seytimova, S.E.; Musayev, E.R. Prospects for the development of hard-to-enrich nickel ores in Kazakhstan. Min. J. Kazakhstan 2020, 2, 45–50.
12. Bespalov, V.P.; Yermekbayev, K.T. Technological problems of processing low-grade nickel ores and ways to solve them. Bull. KASU 2021, 3, 32–39.

никель, хром, металлотермия, восстановление, температура, руда, ферросплав