Мақалада жоғары көміртекті феррохром өндіруге арналған пештерде балқыту өнімдерін шығаруды оңтайландыруға бағытталған кешенді зерттеу нәтижелері ұсынылған. Зерттеу шлак пен металды бөлек шығару жүйесін өндірістік апробациялау және есептік гидродинамика әдістерін қолдану негізінде жүргізілді. Жұмыстың өзектілігі шлакпен бірге металлдың едәуір жоғалуы және шығару процесінің тұрақсыздығы салдарынан ферросплав өндірісінің техникалық-экономикалық көрсеткіштерінің төмендеуімен байланысты. Зерттеу үшдеңгейлі әдістемені қолдану арқылы орындалды, оның құрамына HSC Chemistry бағдарламалық кешенінде термодинамикалық модельдеу, ANSYS Fluent ортасында екіфазалы жүйенің гидродинамикасын CFD-модельдеу, сондай-ақ ұсынылған техникалық шешімдердің технико-экономикалық тиімділігін бағалау кірді. Сандық есептеулер нәтижесінде шығару кезінде шлак пен металл фазаларын тұрақты бөлуге мүмкіндік беретін шығару тесіктерінің оңтайлы геометриялық параметрлері мен өзара орналасуы анықталды.  Әзірленген бөлек шығару жүйесі Ақтөбе ферросплав зауытының қолданыстағы агрегатында енгізіліп, өндірістік жағдайда сынақтан өткізілді. Тәжірибелік-өнеркәсіптік сынақтар нәтижесінде шлакпен бірге металл жоғалуы екі еседен астам төмендеп, 4%-дан төмен деңгейге жетті, сондай-ақ кен шикізатынан хромды алу 2,89%-ға артты. Қосымша түрде технологиялық режимнің тұрақтылығының жақсаруы және өнімнің химиялық құрамының ауытқуларының төмендеуі анықталды.Алынған нәтижелер жоғары экономикалық тиімділікті (IRR шамамен 97%, өтелу мерзімі 1,5 жылдан аз) және ұсынылған технологияны басқа ферросплав кәсіпорындарында кеңінен қолдану мүмкіндігін көрсетеді.

СЕРІКБАЕВ И.Б.

№1 цех бастығының орынбасары, Ақтөбе ферроқорытпа зауыты, Ақтөбе қ., Қазақстан

E-mail: ilfat02021990@gmail.com, https://orcid.org/0009-0006-6547-7565

1. Гасік М. І., Лякін Ю. Д. Теорія та технологія виробництва феросплавів: підручник. – Дніпропетровськ: НГУ, 2009. – 463 с.
2. Казаченок Н. М., Тимченко В. В. Гидродинамика и теплообмен при выпуске продуктов плавки из печей. – Новосибирск: Наука, 1992. – 184 с.
3. Рысс Ю. С. Производство ферросплавов: учеб. пособие. – 7-е изд., перераб. и доп. – М.: Металлургия, 1985. – 344 с.
4. Рощин В. Е., Рощин А. В. Электрометаллургия и металлургия ферросплавов. – Челябинск: ЮУрГУ, 2004. – 408 с.
5. Куликов И. С., Патрушев А. А. Теория и практика электроплавки ферросплавов. – М.: Металлургия, 1990. – 320 с.
6. Панфилов А. А. Процессы выпуска металла и шлака из руднотермических печей // Металлург. – 2018. – № 6. – с. 45–51.
7. Абишев К. А., Сулейменов Е. Н. Современные технологии производства феррохрома. – Алматы: Наука, 2015. – 276 с.
8. Roine A. HSC Chemistry® 9 [Software]. – Outotec, 2014.
9. ANSYS, Inc. ANSYS Fluent User’s Guide. – Release 2022 R2. – Canonsburg: ANSYS, 2022.
10. Panjkov A., Zhang L., Jönsson P. CFD modeling of multiphase flows in metallurgical processes: Challenges and applications // Metallurgical and Materials Transactions B. – 2022. – Vol. 53B. – p. 1–25.
11. Schoukens A. F. S., et al. Capital and operating cost estimation for ferroalloy projects // Journal of the South African Institute of Mining and Metallurgy. – 2021. – Vol. 121. – pp. 45–56.
12. Zhang H., Evans G. M. Modelling of slag–metal separation in metallurgical vessels // ISIJ International. – 2019. – Vol. 59, No. 3. – pp. 421–430.
13. Mills K. C. The influence of slag properties on furnace operations // Ironmaking & Steelmaking. – 2016. – Vol. 43, No. 2. – pp. 89–98.
14. Turkdogan E. T. Fundamentals of Steelmaking. – London: The Institute of Materials, 1996. – 331 p.
15. Szekely J., Evans J. W., Sohn H. Y. Gas–Solid Reactions. – New York: Academic Press, 1976. – 400 p.