Разработка химико-технологических основ энерго- и ресурсосберегающей технологии получения ферросплавов путем переработки техногенных отходов металлургического производства в режиме фронтального горения

Настоящий отчет представляет собой обзор основных результатов исследований, полученных в течение 2018 и 2019 годов, в ходе выполнения темы НИР: «Разработка химико-технологических основ энерго- и ресурсосберегающей технологии получения ферросплавов путем переработки техногенных отходов металлургического производства в режиме фронтального горения», проводимых в рамках выполнения проекта по программе фундаментальных исследований президиума РАН КП №15 «Новые материалы с повышенными прочностными и функциональными свойствами» (подпрограмма 15.3 «Фундаментальные основы и энергоэффективные, ресурсосберегающие, инновационные технологии переработки минерального сырья, утилизации промышленных и бытовых отходов»). Выполненные виды работ: • Отработаны химико-технологические приемы переработки отходов металлургического производства (окалины) для получения коммерчески востребованной продукции (комплексно-легированных ферросплавов) методами СВС-металлургии – одним из самых ресурсосберегающих методов получения литых материалов. • Установлены области горения исходных смесей и гравитационной сепарации «металлической» и оксидной фаз в расплаве продуктов горения. Изучено влияние центробежного воздействия (искусственной высокой гравитации) на формирование состава и структуры ферросплавов. • Экспериментально выявлены оптимальные химико-технологические условия получения литых ферросплавов в системах: Fe-Si, Fe-Si-Al, Fe(Cr, Mn)-Si-Al. Исследован химический и фазовый состав синтезированных ферросплавов в системах: Fe-Si, Fe-Si-Al, Fe(Cr, Mn)-Si-Al. • Экспериментально выявлены оптимальные химико-технологические условия получения литых ферросплавов в системах: Fe-B(Al), Fe-Cr-B(Al), Fe-Ti-B(Al). Исследован химический и фазовый состав синтезированных ферросплавов в системах: Fe-B(Al), Fe-Cr-B(Al), Fe-Ti-B(Al), выявлены максимально реализуемые концентрации бора в лигатурах без снижения их качества (появление неметаллических включений). • Получены опытные образцы лигатур для их апробации при формировании отливок новых высокопрочных сталей и сплавов, определена их связь с составом и влиянием легирующих компонентов на структуру и свойства полученных материалов.