ХРОМ-НИКЕЛЬ ФЕРРОҚОРЫТПАЛАРЫН МЕТАЛЛОТЕРМИЯЛЫҚ ӨНДІРУ: МҮМКІНДІКТЕРІ, АРТЫҚШЫЛЫҚТАРЫ ЖӘНЕ ТЕХНОЛОГИЯЛЫҚ ЕРЕКШЕЛІКТЕРІ

Жарияланды 2026-01-06
МЕТАЛЛУРГИЯЛЫҚ ПРОЦЕСТЕР МЕН ТЕХНОЛОГИЯЛАР Нөмір 82 № 4 (2025)
Том 82 №4 (2025)
Авторлар:
  • БИАХМЕТ А.Ж.
  • ЕСЕНГАЛИЕВ Д.А.
PDF (Russian)

Хром-никель ферроқорытпаларын металлотермиялық өндіру үрдістің жоғары энергетикалық тиімділігі мен үнемділігін қамтамасыз ететін қазіргі металлургиядағы перспективалы бағыт болып табылады. Бұл әдіс алюминий немесе кремний сияқты белсенді тотықсыздандырғыштарды қолдана отырып, хром мен никель оксидтерін тотықсыздандыруға негізделген, нәтижесінде жылу көп мөлшерде бөлінеді, бұл реакцияларды қосымша электрмен қамтамасыз етусіз жүргізуге мүмкіндік береді. Жұмыста берілген химиялық және физика-химиялық сипаттамалары бар хром-никель ферроқорытпаларын өндіру үшін металлотермияны қолдану мүмкіндіктері қарастырылады. Хром мен никель оксидтерінің тотықсыздану үрдістерінің термодинамикалық талдауы оларды алюминий мен кремнийдің көмегімен металлотермиялық жолмен алудың жоғары тиімділігін көрсетеді. Кең температура диапазонындағы ΔG(T) изобар-изотермиялық потенциалын есептеу барлық қарастырылған реакциялар үшін теріс мәндерді көрсетеді, бұл Cr2O3 және NiO-ны сыртқы энергия көзінсіз қалпына келтірудің негізгі мүмкіндігін растайды. Алюминий Al2O3 оксидінің айтарлықтай түзілу энергиясының арқасында кремниймен салыстырғанда жоғары тотықсыздану қабілетіне ие. Алюминий термиялық реакциялар үлкен жылу шығарумен бірге жүреді, бұл металл фазасын балқыту және тұтқырлығы төмен қож балқымасын қалыптастыру үшін жеткілікті температураға қол жеткізуге мүмкіндік береді. Силикотермия аз термодинамикалық күшпен сипатталады, бірақ ол кремниймен мақсатты легірлеуді және қорытпаның химиялық құрамын бейімдеу мүмкіндігін қамтамасыз етеді. Термодинамикалық есептеулер металлотермиялық үрдістің тұрақты энергетикалық базасын растайды және тотықсыздандырғыш пен қож түзетін жүйені таңдау арқылы соңғы хром-никель ферроқорытпасының құрамын икемді басқару мүмкіндігін көрсетеді. Алынған тұжырымдар соңғы өнімнің энергия тиімділігі мен сапасын арттыруды қамтамасыз ете отырып, құрамында табиғи никель бар кендерден кешенді қорытпаларды өндірудің технологиялық режимдерін әзірлеуге негіз болады.

БИАХМЕТ А.Ж.

Магистрант, Қ. Жұбанов атындағы Ақтөбе өңірлік университеті, Ақтөбе қ., Қазақстан

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

ЕСЕНГАЛИЕВ Д.А.

PhD, «Металлургия және тау-кен ісі» кафедрасының доценті, Қ. Жұбанов атындағы Ақтөбе өңірлік университеті, Ақтөбе қ., Қазақстан

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, тотықсыздандыру, температура, кен, ферроқорытпа