автореферат диссертации по металлургии, 05.16.02, диссертация на тему:Физико-химическое обобщение, разработка и внедрение малоотходных, энергосберегающих технологических схем и процессов металлургической переработки марганцевых руд месторождении Казахстана

МИНИСТЕРСТВО ПРОМЫШЛЕННОСТИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ЦЕНТРАЛЬНЫЙ НАУЧНО -ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ЧЕРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ им. И.П БАРДИНА

УДК 539.55.: 541.121 123.65: 669.168

На правах рукописи

ГАБДУЛЛИН Токен Габдуллович

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОЕ ОБОБЩЕНИЕ, РАЗРАБОТКА И ВНЕДРЕНИЕ МАЛООТХОДНЫХ, ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ ХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ И ПРОЦЕССОВ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ МАРГАНЦЕВЫХ РУД МЕСТОРОЖДЕНИИ

КАЗАХСТАНА

05.16.02 - металлургия черных металлов

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва-1992

Работа выполнена в Химико-ыэталлургическом институте Академии ваук Республики Казахстан

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОШЮЙШГЫ: Доктор технических наук, профессор Доктор технических наук, профессор Доктор технических наук

Е. Ф. Вегман

A. Г. Кучер

B. Я. Щедровицкий

ВЕДУЩЕЕ ПРЕДПРИЯТИЕ - ЗАПОРОЖСКИЙ ФЕРРОСПЛАВНЫЙ ЗАВОД

Защита диссертации состоится __iqqz г.

в /р^0 часов на заседании специализированного совета Д 141. 04. 01 при Центральном научно-исследовательском институте черной металлургии им. И. П. Бардина (107005, г. Москва, ул. 2-я Вауи&«:кая,

д. я/гз).

С диссертацией модно ознакомиться в библио^'^ко икетгп'ута

Автореферат разослан " Г ÍQ32 г.

Ученый секретарь специализированного совета, ¿2--

кандидат технических наук _ с- Топильский

. : - . 3 ; ' ' ОБЩАЯ ХАРАКГЕРИСгаКА РАБОТЫ.

Актуальность, работы.. Работа металлургических предприятий в :довиях перестройки экономических отношений, хозрасчета и само-шансирования требует пристального внимания к разработке безмалоотходных, энергосберегающих схем переработки .природного фья и дальнейшему повышению извлечения, ведущих элементов из ;го. При производстве марганцевых ферросплавов одним из решаю-IX факторов интенсификации является всемерное усиление. . режима »номии марганецсодержащего сырья,- кокса и .электроэнергии, что дат быть достигнуто путем разработки и внедрения-, в производст- ■ ) ресурсосберегающих технологических процессов.. '

Несмотря на.высокую обеспеченность страны, запасами руд (в :лом на 100-150 лет) , структура .их по - минералогическому составу ¡ляется весьма неблагоприятной. Основная доля запасов приходит; на карбонатные руды .(около 70%). Более богатые, нашедшие придание в ферросплавном производстве, оксидные руды составляют :0го 19-20%. Учитывая их интенсивную, добычу и постоянно, снижаю-еся качество, они практически будут отработаны к 2015 году, 'В льнейшем производство марганцевых сплавов в перспективе наме-.ется, в основном, за счет переработки карбонатных руд и вовде-ния- сырья вновь открываемых месторождений. В этой свяаи'в на-й стране решениа вопросов теории и технологии производства ма-анцевых сплров ведется с учетом наличия отечественного Седко-марганцеворудного сырья Никопольского, Чиатурского бассейнов месторождений Казахстана..

Еесомый вклад в создание и развитие теории.электрометаллур-ческого передела оксидных и карбонатных' руд внесли академик il Самарин, доктора технических наук: С. IL Хитрим, IL А. Кеке-дзе, А. Г. Хвичия и др. Б настоящее время эти вопросы находят звитие в работах научных коллективов Ш&т РАН. ИМэт УО РАН, эт АН Грузии, Ж1 АН РК, ЩШчермат, УкрНШспецсталь, ДМзтй, !i, МИСиС, ГрузТУ, УШ и др.

Марганцевые руды з основном (более 807.) сосредоточены в за-цных районах и только менее ZOZ их запасов - в восточных глотая Урал),- где выплавляется около половины всей производи-% стали. В связи с этим доставка марганцевых сплавов в восточ-з районы связана со значительными затратами. Добыча и ислоль-Заниз марганцевых руд в трех основных районах Востока страны рал, Западная. Сибирь, Казахстан) по абсолютному значению запа-

сов может обеспечить потребность развивающейся металлургии Вс .тока на-десятилетия.

Казахстан по запасам руд, основная часть месторождений I торых расположена в Центральном Казахстане, вышел на второе ме то в СНГ после Украины. Однако, производство марганцевых сплаь б республике до сих пор не организовано в основном из-за их с носителъной бедности к трудностей при обогащении (кроме местор ждения Упкатын Ш) и высокой себестоимости получаемой продута по существующим технологическим схемам. Ценным -е®зтих рудах я ляется весьма низкое содержание фосфора (0,02-0,03%), . что один порядок низке, чем в рудах Никопольского и Чиагурского ба сейнов. Необходимость организации производства марганцевых спл вов на Востоке страны диктуется' Генеральным планом размещен черной металлургии. С окончанием строительства Никопольского з. вода ферросплавов наметился дефицит по марганцу. Кардинальн; решением положения в ферросплавной отрасли является организац производства сплавов марганца из сырья Казахстана.. Поэтому со: дакие новых и расширение действующих сырьевых баз для производ< тва марганцевых сплавов, разработка технологических схем и пр( цессов выплавки ферросплавов, повышение кх {сачества и улучшею технико-экономических показателей являются актуальными и важна научно-техническими проблемами, успешное решение которых имее большое народнохозяйственное значение.

Основные.научные и практические результаты ' диссертационнс работы получены при выполнении научно-исследовательских работ г тематическому плану Хнмико-металлургического института АН РК соответствии с приказом Мккчермета СССР N 432 от 03.06.1979 г. координационным планом научно-исследовательских работ по направ лэнию 2.26 "Физике-химические основы металлургических процессов

Ш5ь_ра5стк,. Сизико-химическое обоснование и разработка те оретических и технологических основ процессов выплавки марганце вых сплавов кз сырья Казахстана, обеспечивающих интенсификаци производства, повышение качества сплава, экономию'карганцеворуд ного сырья, кокса, электроэнергии и охрану окружающей среды. Ос новныэ задачи исследований:

- изучение физико-химической природы всех видов марганцево рудного сырья Казахстана, исследование фазовых превращений,про исходящих в нем б процессе термической обработки и взашодейст вия с различными восстановителями;

- исследование физико-химических свойств и процессов вое-

:тановления природных марганцевых руд и концентратов ^ изучение введения примесей цветных металлов при термической обработке в киелительных и восстановительных средах;

- обоснование я разработка нового направления фиэико-хими-:еского анализа - равновесного фазового подхода к исследованиям роцессов восстановления многокомпонентных оксидных материалов а основе теоретического обобщения современного состояния знаний

природе жидких оксидных расплавов и установление областей рав-овесного существования вторичных компонентов (квазифаз) в фазо-ой диаграмме сложной оксидной системы, базовой для шлаковых ра-плавов электротермии ферросплавов;

- исследование физико-химических свойств (вязкости и злекг-опроводности) многокомпонентных оксидных расплавов с применени-м методов математического планирования экспериментов и с выда-ей рекомендации по совершенствованию шлакового режима при про-зводстве марганцевых ферросплавов;

- исследование и разработка технологии аыллааки богатого аргакцовисгого шлака, средне- и углеродистого ферромарганца и иликомарганца из марганцевых руд и концентратов Казахстана

Научная,новизна Впервые получены следующие результаты.

- при помаши дифференциально-термического анализа .изучены :е виды марганцеворудного сырья Казахстана, которые частично ^пользуются в настоящее время и будут вовлечены для производст-а марганцевых сплавов. Экспериментально определены температур-ая зависимость электросопротивления и степени восстановления арганцевого сырья и изучено поведение примесей цветных металлов ж термической обработке з окислительных и восстановительных редах;

- теоретически обоснован новый физико-химический подход- к {ализу процессов восстановления оксидного сырья сложного соста-1, включающий равновесный фазовый подход к изучению углеродо-зсстановительной плавки ферросплавов;

- определено структурное состояние оксидных расплавов сис->мы Ге0-Мп0-Са0-А1203-З102 посредством разделения сбщего симп-"кса на области разновесного сосуществования..моричиых компактов с выявлением аналитических выражений по ыатоду Хиза и усыновлена геометрическая фазовая траектория технологического юцееса получения ферросплавов на основании дани;« диаграмм фа->вого состава;

- исследованы зависимости еязкосги и электропроводности ок-

свдных расплавов, системы МпО-СаО-Б^-АХ^Од от их состава в концентрационной области, • близкой по химическому составу к ишакам производства марганцевые ферросплавов с применением метода математического планирования экспериментов и определены области оксидных расплавов наиболее оптимальных для производства ряда марганцевых ферросплавов;

- разработали новые способы получения мало- л среднеутлеро-дистого ферромарганца и силикомарганца с использованием марган-цеворудного сырья Казахстана. ®

Пршотическая_11енность_работы:. Проведенные теоретические и экспериментальные исследования явились базой для разработки основ технологии, проведения полупромышленных и промышленных испытаний и новых технологических решений при выплавке ферромарганца и силикомарганца, внедренных в проектные разработки. Исследованиями, проведенными е крупнодабораторных и полупромышленных условиях, установлена технологическая возможность получения:

а) передельного марганцовистого шлака из сырья с соотношением марганца к кремнезему вше 1,6, пригодного для металлургического передела низкофосфористого средне- и малоуглеродистого ферромарганца, а также вдаки, полученные из материалов с вышеуказанным соотношением яиже 1,6- для выплавки силикомарганца самостоятельно и в смеси с первичной рудой;

б) силикомарганда из руд и концентратов, а также из смесей первичных каражальскпх и оксидных даездннских руд (марганцовистого „клака) без введения в .пихту, флюсующих добавок;

в) ферромарганца из руд и концентратов месторождения Ушка-тын Ш; '• _

г) ратинированного ферротрганца из марганцовистого шлака и первичной руды месторождения Ушкатын Ж

Результаты исследований й технологических разработок данной работы быпи ксполззозаны :при утверждении запасов марганцевых руд Казахстана в "ТКЗ при СМ СССР и проектировании цеха N 8 -и N 9 ЕЗФ институтом "Гипросталь" с- овдаемыы экономическим аффектом около 30 шш. -руб. в год.

- '^Е9баря_работ Основные яолаззэния диссертационной работы. -дожжены и обсувдены на Всесоюзном совзиенда по .обогащений и использованию бедных трг^щзвыу. руд лйй производства иаргснцеззьк сплавов (Тбилиси, 1655 г.), Всесогоюй кокере ад:::: по со2оряейс-~ твоваюш тохяогорла »шзазвд йерросяаззе® и шшш бекршш вечах (Ермак, Ш4 Г.), 11! IV Вдесоззных конференция;: по строению

и свойствам металлургических и шлаковых расплавов (Свердловск, 1973, 1980 г.г.), П Республиканской конференции по совершенствованию технологии производства марганцевых сплавов (Зестафони, 1978 г.), Ш Республиканской научно-технической конференции Украины по повышению качества электрофзрросплавов (Днепропетровск, 1978 г.), Всесоюзном совещании по повышению качества и эффективности производства ферросплавов (Челябинск, 1979 г.), Всесоюзном научно-техническом совещании по совершенствованию технологии и производства сплавов марганца (Никополь, 1980 г.). IV Республиканской научно-технической конференции ферросплавов Украины по повышению эффективности использования минеральных, сырьевых и энергетических ресурсов (Днепропетровск, 1981), Республиканской научно-технической конференции по интенсификации злектроферросп-лавных процессов и повышению качества продукции (-Днепропетровск, 1935 г.). Всесоюзной научно-технической конференции по совершенствованию технологии и повышению технического уровня производства ферросплавов ¡.Челябинск. 1987 г.), Всесоюзной научно-технической конференции по физико-химическим процессам восстановления металлов (Днепропетровск, 1У88 г.), П-У Всесоюзных совещаниях по металлургии марганиа( 1977, 1981, 1386, 1991 г. г.).

Публикации:. Основное содержание диссертации опубликовано в 2-х монографиях, бб статьях и авторских свидетельствах на изобретения.

Структура_и_объеи_работы._ Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов и приложения, содержит ,-30 стр. машинописного текста, 57 рисунков, 63 таблицы, список литературы иа 289 наиме--юваний.

- теоретическое сСсбШс'.чие и р^аггкие выяюй народнохозяйст-зенной задачи рационального использования маргаицоворудного :ырья Казахстана и ■энерг-.-тических ресурсов при выплавке маогин-давых ферросплавов;

- теоретические и зксаериментадьные исследи шия по изуш-¡ию физике-механических, фипико-химических спс;1стн л процоссоа юсстановления природных марганцевых руд и концомтраг"за. а такай ¡опросы изучения поведения примесей цветных мг?т?шол:

- обоснование и разраоотга ¡юного иапргш.-:>.-»»>] V,: :::,со-кими-;еского анализа - равновесного 'Назовет ксдоода к лс:..:».•:;••:-иглам :роцессов восстановления многокомпонентных обидных иат»г.иалоя а основе теоретического обобщения современного состояния знаний

• ■ 8 о природе зздких оксидных расплавов, экспериментально-теоретическое установление областей равновесного сосуществования вторичных компонентов (квазифаз) в фазовой диаграмме сложной оксидной системы, базовой для шлаковых расплавов электротермии марганцевых ферросплавов и изучение вязкости и электропроводности с применением методов математического планирования экспериментов;

- технологические процессы получения марганцовистого шлака, средне- и высокоуглеродистого ферромарганца, силикомарганца, обеспечивающие оптимальные условия ведения алектрошавки и повышение качества металла;

- совершенствование технологии электроплавки марганцевых ферросплавов посредством разработки новых технологических решений, подтвержденных авторскими свидетельствами и обеспечивающих повышение эффективности производства за счет наведения оптимальных конечных ¡шлаков.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. МАРГАНЦЕВЫЕ РУДЫ КАЗАХСТАНА - СЫРЬЕВАЯ БАЗА СНГ

Приведен обзор литературных данных о современном состоянии переработки марганцевых руд и концентратов. Показано, что основными сырьевыми базщги марганца в нашей стране в настоящее время являются месторождения Украины и Грузии, где разрабатываются в - основном оксидные руды, составляющие около 302 от общих запасов месторождений, остальные асе 70% в промышленности мало использу-. атся иг-за высокого содержания в них фосфора и низкого марганца, а также ввиду отсутствия разработанных до стадий промышленного внедрения химических и гидрометаллургических, методов их обогащений. Существующие механические методы обогащения оксидных руд не обеспечивают получение кондиционных пс фосфору концентратов для выплавки стандартных ферросплавов и связаны с большими потерями марганца. Извлечение марганца б товарные концентраты на фабриках Чиатурского и Никопольского бассейнов составляет только 58-75£. Разрабатываемые' химические и гндрэметаллургические методы обогащения , кроме существующих технологических трудностей, не позволят получать концентраты удовлетворительного фракционного сос-таза и требуют усложнения технологической схемы, включая передел окомковакия, связанные с дополнительны;'.® капитальны® к энергетическими затратами. Поэтому яаибодее эффективны;.! спосоСом де-

• 9

росфорации их продолжает оставаться электрометаллургический, 1родуктом которого является малофосфористый шлак. Он используется для получения стандартных марганцевых ферросплавов самостоятельно или в смеси с фосфористыми концентратами. Однако потребность в марганцевом сырье удовлетворяется не полностью и поэтому •iacTb руд импортируется. Для удовлетворения потребности страны сырьем необходимо вовлекать в производство карбонатные руды Никопольского и Чиагурского месторождений или руды вновь открываемых месторождений.

В последнее десятилетие в Казахстане выявлены сравнительно срупные месторождения марганцевых руд типа Западный Каражал, Уш-сатын Ш и др. , в результате чего республика вышла на П место в ;НГ после Украины по разведанным запасам руд. Марганцевые руды Казахстана, кроме месторождения Ушкатын Ш, являются сравнительно зедными, характеризующимися низким содержанием марганца и высоким - железа. Особо ценным в этих рудах является низкое содержа-ше фосфора (0,02-0,03%), которое характеризуется низким модулем росфора (Р/Мп - 0,0008-0,0025). Марганцевые руды месторождения 'шкатын Ш обогащаются с применением простых механических мето-(ов. Добыча и использование марганцевых руд Казахстана по абсо-датному значению их запасов может обеспечить потребность развившейся металлургии Востока страны на десятилетия. Необходи-юсть организации производства марганцевых сплавов в указанном )егионе диктуется генеральным планом размещения предприятий чер-юй металлургии содружества. Поэтому требуется изыскать рацио-¡альные пути использования малофосфористых марганцевых руд Каза-:стана в производстве ферросплавов.

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ К ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МАРГАНЦЕВОГО СЫРЬЯ КАЗАХСТАНА

Для исследования фиаи'ко-механических и физико-химических :войств, сравнительной восстановимое™, температурной зависимос-'И электросопротивления, размягчаемости руд, истинного, калущр-ося удельных весов и пористости, кинетики процессов восстанов-;ения и поведения примесей цветных металлов и проведения терми-! петрографического анализа марганцевых руд 0 или отобраны пр<»дс--авительные пробы с различных профилей и горизонтов АтасуЯркой руппы месторождений (Западный Каражап, Восточный Кл рал-л, Ьльшой Ктай и участок Дальний Восток) и месторождения Уасчтын а

(табл. 1). }иарганцевые руды Атасуйской группы месторождений являются твердыми, при добыче дают кусковатый материал к относи тельна легко дробятся, образуя незначительное количество тонко] мелочи. Руды месторовдения Ушкатын Ш также представляют собо] преимущественно твердый материал. Первичные руды полностью состоят из плотной породы, а часть оксидных - из рыхлых разновидностей. При дроблении руды до крупности минус 25 мм образуете} мелочь крупностью минус 3 мм - 10-15Х.

Исследуемые марганцевые руды по содержанию марганца и кремния могут быть рассмотрены как комплексные (табл. 1). Из табл. 1 видно, что содержание марганца в рудах колеблется от 20,35 дс 62,5£.

Для выплавки ферро- и силикомарганца соотношение марганца V железу должно быть соответственно не ниже 8 и 6. Указанным требованиям не удовлетворяют марганцевые руды Атасуйской группь месторождений, за исключением, руд месторождения Дальний Восток и Ушкатын Ш. Поэтому для выплавки марганцевых ферросплавов требуется их предварительная подготовка Омовение фосфора к марганцу во всех исследуемых рудах ниже 0,0035, что удовлетворяет требованиям технических условий на выплавку марганцевых ферросплавов.

14арганцевые руды Дальний Восток и часть руд месторождений Ушкатын Ш к Западный Караткал -содержит от 15 до 28% окевда кальция и имекн основность от 0,88 до 3,2. Отношение оксида кальция к кремнезему в марганцевых рудах месторождений Большой Ктай, Восточный Каражал, Западный Наражал. (участок "Карьер") колеблется от 0,1 до 0,2?, что может обеспечивать хорошую жидкоподвиж-ность марганцовистого шлака, выплавляемого из них, так как кремнезем связывает монооксид марганца в силикаты марганца и резко снижает процент восстановления марганца, следовательно, увеличивает извлечение последнего в выплавляемый шлак.

Минералогическое исследование изученных руд показало, что марганцевые руды месторождений Восточный Каракал, Западный Кара-жал и Большой Ктай представляют собой окисленные руды разных стадий окиеленности и состоят, в основном, из псиломелана, пиролюзита, браунита и гаусманита. Основными рудообразующими минералам-: в мэсторойдекии Дальний Восток являются родохрозит и манга-нокальцит. Окисленные марганцевые руды месторождения УвкатынТ!! представлены псиломзланом различной плотности, а первичные - га-усманктом полосчатого строения.

Таблица 1

Химический состав исследуемых марганцевых руд, 1

ТТЛ ' ПТ/ТП Химический состав, з I

/п! Месторождение! проб! •

! Мп !ЗЮ2ГСаО ГМгО!А1203! Ре ? Р !п. п. п.

Большой Ктай 1 30,8 18,3 2,9 сл. 11,4 6,8 0,04 11,9

2 31,9 3,3 2,2 3,3 25,4 0,07 9,С

3 23,7 20,9 1,8' 14,0 7,3 0,05 11,9

4 36,7 11,5 2,4 0,8 5,5 8,9 0,07 11,2

2 Восточный 1 Каражал 2

3

4

3 Западный 1

Каражал 2

3

48,8 3,6 2,4 0,2

25,6 12,1 2,0 0,5

49.4 3,0 3,2 0,2

30.5 18,1 3,8 1,3

26.6 18,1 16,3 СЛ. 24,9 17,1 2,8 0,4

28.7 12,9 6,0 2,1

3,4 5,7 0,06 12,0

3,2 26,4 0,02 . 6,5

4,2 3,8 0,02 11,1

6,2 8,4 0,05 9,7

сл. 6,7 0,04 13,7 3,0 22,4 0,04 6,7 3,2 14,0 0,06 8,7

Дальний Восток 1 20,4 17,6 18,1 2,1 2,6 2,6 0,05 ' 20,6

Ущкатын Ш 6 (окисленная) 11 25 ■ 26

51.6 1,1 2,9 1,2 3,7 59,8 0,7 1,6 0,1 2,1

40.7 15,6 2,2 0,7 4,3

1.2 0,05 14,3 1,0 0,03 /10,2

1.3 0.02 18,4

4,2 74,7 1,6 0,1 1,5 12,3 0,04 -1.2

Уикатын Ш 13 62,5 4,1 2.4 0,3 1,7 0,6 0,05 2.;':

(первичная) 15 40,8-6,918,52.0 2,9 1,40,02 14,1

17 • 55,0 8,8 4,2 2,4 1,0- 0,1 0,02 8,3

13 -27,3 4,4 24,7 2,4 2,1 0.5 0,05 23,5

19 45,8 3,0 10,5 1,5 0,6 0,5 0,04 К,',^

21 38,3 7,7 20,1 1,6 1,1 0,7 0,03 11,2

23 33,4 16,5 16,2 1,0 0,9 1,3 0,04'. IV,

24 26,0 8,6 28,3 1,4 1,8' 1,0 0,05

Термические анализы, проведенные на пирометре Курнакова на дериватоГ'рафе при нагреве от комнатной температуры до 1273 I показывают, что марганцевые руды месторождений Большой Ктаí Восточный Карадал и Западный Каракал (оксидные) имеют от 3 до эндотермических эффектов на кривых нагревания. Эндотермически, эффекты в интервале температур 383-623 К соответствуют, по-види мому, потере воды, связанной с псиломеланом. При 873-893 К наб людаетея пиралюзитовый аффект. Эндотермические аффекты при тем пературах 1123-1143 К отвечают разложению кнльцита®и, вероятно в этом jке интервале проявляется перманганитовый эффект, свойат венный псиломелакам. При температурах 1253-1298 К наблюдается в всех пробах брауниговый эффект. Оксидно-карбонатная руда место рождения Западный Карахал имеет один резко выраженный эндотермический эффект при 1213 К, соответствующий разложению карбонат; кальция и диссоциации Ораунита. Марганцевая руда месторовдеши Дальний Восток имеет два основных эндотермических эффекта np¡ температурах 803-883 К и 1163-1183 К, что соответствует разложению соответственно карбонатов марганца и кальция. При нагревании первичных руд месгоровдения Ушкатын Ш за первым эндотермическим эффектом при 280-293 К, связанным с выделением гигроскопической воды, следует эндотермический эффект при 708-733 К. Он вызван диссоциацией родохрозита с образованием окислов МпО, Мп304. За ним при 1003-1038 К-следует незначительный экзотермический эффект .- окисление образовавшихся окислов доjs -курнакита ip - Мп2Og), который в дериватограммах некоторых проб (NN 15,21) затушевывается следующим эндотермическим эффектом разложения кальцита.; На кривой ДТА проб N 13 и 17 при 1203-1223 К выявляется незначительный эндотермический эф|ект разложения ранее образовавшегося^ -куряакита с переходом в гаусманит. При термическом анализе окисленной марганцевой руды за эндотермическим эффектом при 393 К, соответствующего потере гигроскопической влаги, следует манганитовый эффект при 618 К При этой температуре происходит дегидратация моногидрата с .образованием^ -курнакита, либо пиролюзита. Последний разлагается с образованием^при 918 1С. Далее при 1183 К наблюдается эндотермический эффект разложения р> -курнакита, который приводит к образованию f> -гауеманита.

Для определения пористости руд на многочисленных образцах тккиометрич&екш методом, и методом парафинирования были определены исгикный к кажущийся удельные Еееа. Окисленные руды язляют-

ха

ся более пористыми (15-25,52), чем первичные (2,9-11,5%).

Опыты по изучению удельного электросопротивления (УЗС) и размягчения исследуемых руд проводились на установке, позволяющей одновременно определять величину УЭС и усадку образца при равномерном нагреве.

ГГри комнатной температуре 'первичные руды месторождения Уш-татын Ш, оксидно-карбонатные руды Западного Наражала и Дальнего Востока являются диэлектриком, тогда как окисленные руды месторождений Восточный Каражал, Большой Ктай, Западный Каратал и '/□«тын Ш имеют сравнительно низкое УЭС от 1,2'104 до 13,7.1с!"4 Зм.м, что связано с присутствием пиролюзита с высокой проводимостью. Электропроводность в первичных рудах месторождений Ушка-гын Ш и Дальний Восток проявляется при 773 К 11,3-14,5-10* Он-м. Зромежуточное положение занимает оксидно-карбонатная руда месторождения Западный Караяал, показавшая заметную проводимость при •емпературе выше 473 К (15,2.10® Оя«м). УЭС первичной и оксидно-сарбонатных руд с увеличением температуры убывает почти прямоли-гейно, т.к. они представлены в основном устойчивой гаусманитовой юрмой и в ней не происходит, заметных фазовых превращений. Измените УЭС оксидных руд . имеет сложный характер, т. к. на них 1ЛИЯОТ фазовые превращения, проходяще в рудах при нагреве. Нестеров увеличение УЭС руд месторождений Восточный Каражал, ¡ольшой Ктай, Западный Каракал и Уикатын Ш (окисленные) в преде-:ах 853-1073 К объясняется диссоциацией пиролюзита до оксида арганца (Мг^Од). В интервале температур 1173-12Б5 К снова воз-астаег УЭС первых двух и утакатынских руд, что является следст-ием перехода оксида марганца в монооксидтоксид марганца Мп^О^). Замедление уменьшения УЭС при температурах ¿"3-1023 К, идиш, вызвано диссоциацией карбоната кальция. Во всех олучплх арзктер изменения УЭС исследуемых руд с повышенной температуры ходнуй: при комнатной температура - очень високос-, а ;;о шр<;-агрева око резко уменьшается м доходит при М22-147Э К до 0,08,09 С»:. и. Это свидетельствует о полупроводниковом хар-актери зеледуемых руд. Температуры начала размягчения исследуемых руд аходятся в пределах 1033-1233 К. Более низкое знач^ни-ч соотис*т-гвует марганцевым рудам мзеторождекий Восточный Клр.-иггл, Бсэль-зй Ктай, Западный Каракая и Ушкатыи Ш (окисленные), а эысокоо -1рганцевым рудам месторождений Дальний Восток, Уикатын Ш (ичр-1чныэ) и Западный Каравая (оюиио-карбонатит). Интервал р-'^-«гчзккя руд составляет г4.0-200э, а более низкий соответствует

первичным рудам.

Исследование ' кинетики процессов получения марганцовистогс шлака ,ИБ марганцевых р'П с высоким содержанием зкелеза проводилось газообгемным методом. Опыты проводились при температура) 1473-1773 К через каждые 100° на шихте, составленной из прокаленных при 1173-1273 К марганцевых руд и просушенного при 378 } коксика. Опытами установлено, что с повышением температуры от 1573 до 1773 К содержание марганца и кремния в металле увеличивается от 3,7 до 47,7% и от следов до 5,9% соответственно» Данные скорости восстановления и химического анализа свидетельствуют о том, что при 1473 К восстанавливаются оксиды железа и высшие оксиды марганца до монооксида марганца В интервале температура 1573-1773 К восстанавливаются частично монооксид марганца i кремнезем. Превалирующее влияние на кинетику процесса восстановления оказывает' температура, фи 1673 К получается шлак с оптимальным содержанием железа (2,2-2,5Z), пригодный в дальнейшей для выплавки марганцевых ферросплавов.

Изучение сравнительной воссташвимостн марганцевых руд месторождения Ушсатын Ш проводилось весовым .методом при температурах 1573-1873 К (через кевдые 100°) и продолжительности 60 мин. Согласно данным опыта при 1673-1873 К первичная руда обладает наибольшей степенью восстановления, которая при 1873 К достигла 70,65%. против 46,13%. для окисленной руды. Причем с уменьшением температуры опыта эта разница сглаживается и при 1573 К степени восстановления первичной и оксидной руд практически одинакова. (42,2 и 41,01 соответственно). Характерно .тс, что восстановительные процессы интенсивно протекает_в первые 5-10 мин. В дахъ-нейием наблюдается замедление скорости, которое более выра*-: для окисленных руд. IIa степень восстановления руд оказывают ¿¿«г ккж, кроме температуры, такие факторы, как температура начале размягчения, интервал размягчения, состав образовавшейся гадкой фазы.

Исследовано влияние температуры и продолжительности окислительного и восстановительного обжигов на поведение примесей цветных металлов (свинца, цинка и меди), содержащихся в марганцевых рудах. Обжиг окисленной ушкатынской руды, содержащей 0,052 сЕкнца, 0,11% цинка и менее 0,02% меди, проводили на муфельной печи в атмосфере воздуха в интервале 873-1273 К через каждые 100°. Продолжительность опытов от 0,5 до 3,0 часов. Переход щетных металлов в газовую фазу определяли по дачным химического анализа продуктов обжига с учетом потерь при прокаливании. Уста-

новлено, что в окислительной атмосфере з газовую фазу . переходит только оксид свинца, который до температуры плавления в интервале 873-1073 К Еозгонлегся незначительно. При 1173-1273 К улет оксида свинца резко увеличивается до 50-70£.

Опыты по восстановительному обкигу окисленной и первичной марганцевых руд месторождения Ушкатын III, содержащих 0,25 и 0,37% цинка, 0,15 и 0,142 свинца соответственно, проведены на печи Гаимаяа при 1173-1473 К с интервалом 100° и выдержке от 0,5 до 2 час. Восстановительная атмосфера создавалась введением кокса в шихту з количестве 5Z от веса руды. Термодинамические данные свидетельствуют-о большой вероятности восстановления оксида цинка углеродом в температурных условиях обжига. Установлено, что по мере увеличения температуры в'интервале 1173-1473 К повышается возгонка цинка от 26 до 78X. для первичной руды. Из окисленной руды цинк возгоняется значительно хуже - от 3 до 51%. Зто объясняется тем, что в окисленных рудах образование жидкой фазы протекает интенсивнее, чем в первичных рудах и тем самым ухудшается как кинетические, так и диффузионные возможности восстановления и возгонки цинка. Оксид свинца в окислительной атмосфере заметно улетучивается лишь при 1073-1273 К, т.е. при гораздо более высоких температурах, чем его температура восстановления. Следовательно, свинец при восстановительном обжиге возгоняется а зиде металла, величины равновесного давления паров которого зна-дагельны. При 1273 К возгоняется до 75% свинца и при дальнейшем увеличении температуры содержание его в пробе уменьшается, до ¡ледов. При восстановительном обжиге вследствие малой упругости ¡аров основная часть меди переходит в металл.

3. ШЛАКИ ПРОИЗВОДСТВА МАРГАНЦЕВЫХ ФЕРРОСПЛАВОВ. КАК ОКСИДНЫЕ РАСПЛАЕЫ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ СИСТЕМ

Выплавка марганцевых ферросплавов из сырья сопровождается |бразованием оксидных расплавов на базе системы FeO-MnO-CaO-JgOg-SiOg на начальном этапе и системы М-С-Л-3*) в концо плавки, 'становлено, что' в условиях электротермии термодинамические и инетическиб условия восстановления марганца и кремнии во многом ависят от температуры процесса. Последняя, в свою очередь, оп-

) Здесь и далее по тексту приняты сокращения: М - MnO; F - FeO; С - СаО; А - А1203; 2 - ЗШ2.

ределяется температурой плавления образующихся при плавке шлаков, т. е. -диаграммой -состояния вышеуказанных систем, а показатели выплавки марганцевых сплавов в целом - величинами свойсте (электропроводности, вязкости и т.д.) этих шлаков. Данные по свойствам шлаков, имеющиеся в литературе, в основном относятся к граничным тройным подсистемам системы И-М-С-А-Б и вследствие этого на их основе невозможно оптимизировать шлаковые режимы плавок марганцевых сплавов в широком интервале составов. Показана необходимость изучения указанных свойств мйЬгокомпонентной оксидной системы с привлечением математических методов планирования экспериментов.

Методом термодинамически-диаграммного анализа изучена система Р-М-С-А-Б. Термодинамически-диаграммный анализ, как это следует из названия, совмещает термодинамическую оценку химического взаимодействия компонентов в изучаемой системе с геометрической диаграммой, иллюстрацией многообразия этого взаимодействия. Такое совмещение, как показали исследования физико-химических основ производства огнеупоров оказывается продуктивным при интерпретации химических закономерностей. Методы исследований многокомпонентных систем с применением термодинамики и закономерностей диаграмм состояния разработаны недостаточно. Несмотря на результаты работ Курнакова и Верейного нет сведений о представлении в целом системы Р-М-С-А-Б модельной для электротермии ферросплавов, в .первую очередь, с марганцем.

Полнота протекания термодинамически вероятных химических взаимодействий в условиях жидкофазцого реагирования весьма велика. Следовательно, если известны соединения образующиеся при етих взаимодействиях в расплаве, что отмечается в соответствую-диаграммах, и знать величину термодинамической вероятности реакций, то совместив эти данные, можно получить термодинамически* диаграммную картину химических процессов в состоянии равнове-е;:г.. Изучение шлаковых систем (и всех других систем, в которых протекает химическое взаимодействие) таким методом и называется термодинамически-диаграммным анализом.

Термодинамически-диаграммный анализ многокомпонентных систем существенно сокращает объем работы по установлению фазовых соотношений в многокомпонентных системах с числом компонентов, •рзьнш или менее Б. Особенно убедительны преимущества рассматриваемой физико-химической методики при анализе процессов в иестк-"окектной системе, где в суОсолидусном состоянии СД'гл-:-

чески реализуемых гексатопов, выявляемое термодинамически-диаграммном анализом, обмазывается практически в сотни тысяч раз меньше математически возможного количества сочетаний оксидных соединений. Термодинамически-диаграммный анализ позволяет установить путь процесса восстановления в изучаемой многокомпонентной системе. При этом технический (инженерный) опыт металлургии, предварительный лабораторный эксперимент и простые термодинамические расчеты оценочного характера дают ориентир на последовательность превращений элементов по их энергетической прочности. Применительно к исследованию технологии выплавки конкретного сплава достоинством термодинамически-диаграммного анализа является возможность и достаточность рассмотрения соответствующей ограниченной части обдей системы и в результате многократное (на порядки) уменьшение объема экспериментальных и расчетных работ и их автоматизации. Приложение рассматриваемого метода физико-химического анализа к целому ряду оксидных систем представляет.: непосредственный интерес для технологии марганцевых ферросплавов. Триангуляция четырехкомпонентных оксидных систем также дает важные сведения для практики ферросплавного производства. Системы с четырьмя компонентами геометрически изображаются в виде гетраэдров. Реализуется тетраэдрация - пространственная разбивка зистем на элементарные (вторичные) тетраэдры на основе триангуляции трехкомпонентных систем, представляющих грани общей системы.

(

Система Р-М-С-А-Б состоит из 5-частных четырехкомпонентных юдсистем: .Р-С-А-З; Р-!.(-С-3; Г-М-С-Л; Р-М-А-Б; М-С-А-Б.' Иа вышесказанных систем выделяются соответственно: 23, 10, 6, 5. 10 :етраэдроз сосуществующих оксидов (рис. 1).

При объемном отображении пягикомпонентной системы Р-М-С-А-З используется не реальное физическое, а математическое четырехмерное пространство. Система мерности включает столько однекем-¡онентных систем, сколько у симплекса вершин (т.е. чистых коию-!знтов); столько двухксмпонентных, сколько у симплекса реоир; только (Ь + 1)-компонентных систем, сколько у симплокса гргш^и.

ж число граничных подсистем различной мерности (с разным •колом компонентов от 1 до п) равно: М - 2П - 1 гри исследовании обшей системы Р-М-ОА-С методом тчрмодинамччос-и-диаграммного анализа необходимо исходить из разбивка грпнич-ых подсистем на элементарные политопы. Длл .-тходдения эломсн-арных политопов исследуемой базовой многокомпонентной систош

Pce. I. Равновесные соотношения оксидов в системах 5-'н-С-А (a), P-LÍ-C-S (б), P-A-C-S (г), S-M-A -S (в), ¡¿-А-С-S (л), где: г: I - С?£ ,2 - BgAgSg, 3 -

CAS 2 » 5 - CgAS ; л: I — MoAS" 2 - CA So, 4 - CMS , 5 -AoS„.

A3S2: 4 ■

C; _ fï /■ С O ~ U9.S.1 О

можно воспользоваться следующим приемом: выписываем все сроде; венные (отличающиеся одним компонентом) политопы частных систем дающих результирующий пентатоп общей системы, который при исключении соответствующего компонента сводится к политопу одной из частных систем. Перебрав подобным образом все сродственные тетраэдры частных систем и данные о сосуществующих парах оксйдс-з получим пентатопы общей системы Р-М-С-А-Б. Далее правильность разбивки проверяем по равенству суммы объемов всех элементарных пентатопов единице. В результате установлено, что вышеуказаннзл пятикомпонентная система состоит из 31 стабильного элементарного пентатопа, 5 из которых в субсолидусном состоянии образуют 14 метастабильных пентатопов. Выведены аналитические выражения каждого пентатопа, позволяющие найти месторасположение исследуемых шихт и шлаков в пространстве общей системы, а также границы существования в расплавах продуктов распада соединений, образующихся в системе Я-М-С-А-Б. Показано, что при выплавке марганцевых ферросплавов процессы шлакообразования протекает в основном в девяти пентатопах: в двух пентатопах образуются первичные шлаки, в четырех - промежуточные и в трех - конечные шлаки. Эти пентатопы занимают 27% факторного.пространства обшей системы.

На процессы шлакообразования, в частности и на технологический процесс, в целом, как было указано выше, влияют физико-химические свойства расплавов системы М-С-А-З, особенно тех ее областей, которые характеризуют печные (промежуточные) и конечные шлаки. Эти области представляют пространство системы, ограниченное пятью ее подсистемами. Нами изучены шлаки облает::, ограниченной квазисистемами З-К^З-СЗ-САЗг,, СЗ-САЗо-СпАЗ-М^З, СЗ-СоАЗ^З-^З, поскольку именно они включают все составы конечных и печных известковых шлаков производства ферро- и силикомарган-ца. Для исследования таких свойств, как вязкость и элсктрппрс еодность расплавов обширной области, применяли матоматич>..':кл.'. аппарат симплекс-решетчатого планирования экспериментов. Особ":! ность способа планирования по указанному методу, успешно опробованного на фторсодержаших доменных и многокомпонентных силик. марганцевых шлаках, является необходимость установления пнаФМ!:\: физико-химических свойств (^ кХ) в широком интервале ■

тур. Однако в некоторых случаях верхний предел последних поевышать экспериментальную возможность. Например, в слу*ь« мыкающих к кремнизеыистому углу систем М-С-А-З силаксч-м-тн:;: эых шлаков, а также опаков анортитового состава, коте;.-■.• .. "

К сохраняют вяакостъ, превосходящую таковую у шлаков волластони-тового (CS) или тефроитового (WgS) составов в квазисистеме S-CS-CASg- KigS. Следовательно, применительно к подобным шлакам необходим другой способ, обеспечивающий непосредственное обобщение данных свойств при постоянной температуре. Нами разработана модификация планирования экспериментов по методу симплексных решеток, применительно к расплавам с тугоплавкими компонентами типа S или CASg. фи постоянной температуре логарифмы величин вязкости и электропроводности - непрерывные функции толвко от состава, как и функции, описывающие непосредственно концентрационные зависимости вязкости ) и электропроводности (¿е..), что является достаточным и необходимым условием для разложения последних в ряды. Процессы выплавки марганцевых сплавов протекают при 18002100 К. Для прогноза шлакового режима технологий достаточно иметь диаграммы, состав и свойства для указанных трех частных систем именно в этом интервале температур. Из шести соединений в этих политопах при 1800-1850 К только пять полностью плавятся (OS, CASg, MgS) или находятся в вязко-пластичном состоянии (CgAS, S), т.е. имеют конечную величину вязкости, поддающуюся зкспериментадьному определению, тогда как для соединения CgS подобное осуществить весьма затруднительно ввиду его высокой' температуры плавления (2400 К). 'Исходя из этого, за новую псевдовершину в последней из перечисленных квазисистем нами взят шлак состава, масс. 1: СаО - 62,5; Si.Og - 37,5, т.е. смещенный по составу к CS (15%) от CgS.(85%) и имеющий конечную величину вязкости и электропроводности на нижнем пределе указанного выше интервала.-

Исследованы вязкость и электропроводность расплавов системы M-C-A-S методом симплексных решеток в общем виде для полной кубической и четверной модели с планированием экспериментов на составах квазисистемы опытной системы с соблюдением условий на выбор политопа и обобщением данных опыта по значениям логарифмов изучаемых величин расплавов. Построены диаграммы состав-вязкость (электропроводность) расплавов системы M-C-A-S с содерзканиями (О, 7, 14, 21%) марганца при температурах 1823, 1873, 1973 К, где наглядно прослеживается влияние тех или иных компонентов на ^ и ЭС оксидного расплава. С изменением состава шлака от вершины f.igS в направлении к другим вершинам увеличивается величина вязкости с 0,02 до 4,0 Па с и снижается электропроводность с 4,0>10~ 2 до 0,03'10~2 Ом"1. м"\ Выявлено влияние оксида алюминия г основности CaO/SiO? шлаков на их вязкость и злектропроьод-

!ость: оксид алюминия повышает вязкость и поникает электропроводность; увеличение основности и содержания монооксида марганца в ¡лаке, повышение температуры ослабляет указанное воздействие оклада алюминия на расплав. Увеличение содержания монооксида мар-анца в изученных квазисистемах расширяет область гомогенных ра-плавов. Во всех квазидвойных подсистемах обнаружены рост энер-ии активации вязкого течения и электропроводности у иод тугоп-авких соединений, в связи с переходом расплава в гетерогенное остоякие. По мере удаления состава от тугоплавких верши к ссс-азу тефроита анергии активации его вязкого течения и электроп-оводности стремятся к постоянной величине. Для основной части лаков изучаемой наш области системы M-C-A-S Е^ больше, чем ак в жидком, так и в гетерогенном состояниях, что свидетель«-ует о переносе электричества преимущественно катионами, '«меюши-и меньшие размеры по сравнению с размерами анионов.

На основании данных термодинамически-диаграммного анализа и встроенных диаграмм состав-свойство расплавов М-С-A-S определе-ы параметры конечных шлаков (составы, вязкость, электропровод-эсть и температура плавления) марганцевых ферросплавов и реко-эндованы следующие режимы процесса:

а) для углеродистого ферромарганца - наведение шлаков осно-иостью (C/S) 1,1-1,3 при 0-10Z AI2O3. имеющими температуру пла-яения 1450-1600 К, вяэкость менее 0,3 Па-с и электропроводность >80 Om'VM"1;

г

б)- для силикомарганца вести плавки под- волластонитовыми ааками основностью 0,5-0,9 при 0-10% Al^Og, имевшими томиерчту-т плавления 1623-1823 К, вязкость менее 0,6-Па.с и элоктропро-)дность 5-40 Ом"1, м-1. При высоком же содержании глинозема (боге 207.) благоприятное воздействие на условия плавки оказнпаот 1Кже анортитовая область ¡конечных ишаков основностью до 0.5.

дающих температуру плавления 1673-1823 К, вязкости менее 0.V

-1 -t

с и электропроводности не более 20 Ом . м ;

а) для рафинированного ферромарганца соя дани«'м условиЛ длл юднарительного образовании рудно-известкових расплавов оенон--¡отыо 1,8? и вязкостью менее 0,05 Па. с, по расплавлении кот*;;»« »изводить загрузку смеси силикомарганца с остальной частью па■ юти.

4. РАЗРАБОТКА ОСНОВ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА МАРГАНЦЕВЫХ СПЛАБОВ ИВ СЫРЬЯ КАЗАХСТАНА

Металлургическая оценка расплавов марганцевых руд и концентратов, а также■промежуточных (Печных) и конечных шлаков выплавки маг-ганцевых ферросплавов осуществляется довольно просто кг основе выявления всех элементарных пентатопов и вывода аналитических выражений количеств их вторичных фаз в системе Р-М-С-А-5. Первоначально вещественные составы шхт, марганцеворудных смесей, а также конечных шлаков и отдельных сортов марганцевого сырья пересчитывают на пять оксидов системы Г-М-С-А-Б и определяют положение их в факторном пространстве этой системы с вычислением нормативного количества вторичных фаз в соответствую^ пентатопах. Практически все марганцевые руды и их смеси, включас передельный продукт - богатый шлак, за исключением высококремни-етых карбонатных руд типа дзкездинских по химическому составу располагаются в пентатоПах NN 15 и 16 (рис. 2). Высококачественные марганцевые руды и концентраты попадают по составу в пентатоп Ь 15, аналитические выражения вторичных фаз которого имеют следующий вид:

М = - 2,36750 + 1,209С0 ■ С2А5 = 2,688 А0 (1)

= 3,367£0 - 1,85С0 . СгБ ~ 1,536С0 -1,688А0

где: .Цэ и т. д. - содержание оксидов в исходном сырье. Из уравнений (1) выводятся условия нахождения составов качественных руд и шихт в этом'пентатопе (по массе):

(?, 35730 - 1,269С0)/^Ч< 1; С^ < 1,87; С0/А0 >1,099. Вследствие сильного смещения состава руд к манганозитово? вершине лентатопа, они имеют высокую температуру плавления, с тому же значительная часть монооксида марганца в их расплава* находится в свободном состоянии. Введение извести в их состав, например, до отношения С0/Б0 = 1,87, приводит к полному вытеснению манганозита из силикатов и происходит повышение. температурь плавления шиты. Бри восстановлении состав расплава шхт углеродистого ферромарганца из области пентатопа К 15 переходит I область смещенного пентатопа N 25, а конечный шлак формируется практически в безжелезистом пентатопе N 30 (рис. 2 а, б). Перемещение состава проходит через кзазисистему. К^З-С^Б-СдАБ (несколько выше пра низких основностях ¡пихты и ниже - при повышенной основности). Здесь эта квазисистема является границей, разделяю-

Рас. 2, Последоаагельпооть превращений агорячите таз а расплавах системы Р-М-А-Ц-З при знплалко .марганцевых сплавов: а - исходное состояние руд; 6 - шлаки еялиномаргшща; в - шлаки <1;орромаргшща; ? - шлани силикомяргавда о адямшшем и опигнш! йс-гагый шлак (эломйнхирныо пентлгопы, харвн-горилую--пне начальные, промежуточные и коночные состояния процессов шлакообразования, спроецированы на зрех-мерцоэ просграпсгпо).

шей первичные пшаки от конечных. 'При низкой (менее 0.3) основности О0/50 шихты конечный шлак формируется в пентатопе N 21, через пектатопы NN 16, 26 (рис. 2 а. б).

Снижение качества сырья (уменьшение содержания марганиа п увеличение содержания кремнезема и глинозема в них) согласно уравнениям (1) перемешает их состав к Пентагону N 16 (появляется вершина СА52) (рис. 2 а), имеющего следующее аналитическое выражение:

р - о (2)

и « М0 - 2,3730 - 2,53С0+ 4,17А0 САБ2 = 5,43А0 - 4,94С0 = 3,3675а - Б,93А0 + 3,59С0 С2АЗ = 4,870^- 2,67А0 В нем располагаются по составу концентраты и руды Ш сортов, частично (по содержанию кремния) П сортов, а также малофосфористый шлак, отвечающий соотношениям (по массе):

0,91 4 Л0/С0< 1'83; 2'363о + 2,53С0 - 4,17А0/М04 1; 1,65А0 - 0,94Бо / С0,< 1

Установлено, что эти материалы в осноеном располагаются вблизи тефроитовой (М^Б) вершины пентатопа. Следовательно, указанный сдвиг Еызьвает снижение температуры плавления руд и увеличение доли силикатов марганца в их расплавах. При плавке сили-комарганца по мере ассимиляции рудного расплава кварцитом и восстановления элементов состава расплава от области пеятатопоЕ NN 15, 16 перемещается через пентатопы 23, 24 и 29 к 1 (рис. 2 а, в) (где формируются конечные шлаки), пересекая плоскость квазисистемы МоЗ-СБ-САБ«?. Следовательно, для более глубокого восстановления кремнезема (также и оксидов марганца) на завершающем этапе плавки необходимо сдвинуть составы конечных шлаков (соответственно шихт) максимально" ближе к высокотемпературным квази-Оикарным системам К'^Б-СЗ или М^З-САЗ^. В первом случае образуются волластокиговые шлаки основностью 0,5-0,9, а в последнем акортитовые (с отношением А^Од/СаО до 1,83) при СаО/ЗЮ2 = 0,30.6. Для последнего шлакового режима показано, что при введении гдиноьемеодержаДих материалов в шихту, например,, до отношения А1„0с/Са0 1,83, состав смеси перемещается к' подсистеме ¥-Уг ч. е. происходит высвобождение марганца ив силикатов к стхсс, от тефрожгового угла согласно уравнениям (2) к тем самым реет температуры начала вдакообрагования в шихте. Во всех случаях вьплавки марганцевых сплавов первичные длаки образуется в-бб-льмк квктатспос NN 15, 16, а конечные - NN 1, 30, 31.

Применение механических методов обогащения для трудяообога-

ых ¡1 Оедяых марганцевых руд Казахстане!:®: месторождений (кро-месторогзения Упглтын !Ю сопряжено с болывимя (до 50%) поте-и .марганца в хвосты обогащения и получением концентратов о окими еолерхашшии железа» треоуюадо: дополнительного передел.": ьшлаьки иь isiîx марганцевых фгрроспл&аоа, что в конечно!-,« те воылга^т себестоимость ферросплавов. С целью установления мэкаости применения марганцевых руй Атасуйской группы местс>-цений Qusz проведены лабораторные исследования по яолучс-ннк гдельних марганцовистых илзкод и использованию их для вьшлаь" ларганневых ферросплавов.

Лабораторные опыты по выплавке передельных маргаицовистнх îob проводились в однофазной электропечи мощностью 80 KLh зерывкым процессом. Проведено 5 серий плавок: первая серия ш ^анцевой руде Восточный Каракал; вторая - месторождения Боль-Ктай; третья и четвертая - месторождения Западный Карадал; 1Я на железомаргаицеьой руде месторождения Запаяшй ¡'араг.и. 1ЕНЫС- технологические показатели плавок передельных марганцо-ых шлаков и попутных металлов из сырых марганцевых руд Лтс-■kdîi группы месторождений приведены в таблице 2. Из далше: ицы следует:

1)'богатый марганцовистый шлак с 39-422 марганца, есдсгго-%: F - 1,4; М - 24,39; MgS - 46,5; С?АЗ - 12,3; CAS,,-

татоп N 16). выплавлен из марганцевых руд с содерхгнйоы ыщ>-а более 27% и отношением, марганца к кректег.пему йольиим 1.0, рый может быть использован для прои&водстг-а ра^кн;.:¡пли'^гс. омарганца;

2)' маргашюьигтые юшки с 24,4 к 34,0/ мапга.ч;;а ьол- . г3 - 15,4-3.3: i.G - f,3, Г,-2 5,9; 0/..г:„ - 40.О-* : . : ; НУ. ... -59, Б ; 2-2,3 ¡"для пс-рвого) И М^З - ЗУ.-1 ( i. ;;

ш при использовании руд с содержанием юггашв к-ж • : 'П юшенкем марганца к кремнеаему м--ноо 1,6, ириг-сдныЗ ¿ж, м t скликомарганца;

3) марганцовистый шлак с 18,6%. марганца, еодеркзекг., S-F3 - 8,1; MS - 47,8; CS - 7,4; СДЗР - 2G.3 (пентачоЩУ

!ен из аелваомарганаежой руды месторождения Западный Каря-ПогоСный шлак может ьыть использован для гиыгсш! силиго -та.

Исследования по выплавке р&£«ь*йроа&ккмг-о феррзм&ргачца щ едоБкетого таака (Ш - 39-42%) с иопольеоводкс-м г- качеств-аковктеля сплава АМЗ. содержащий. Z; 3? карг^ллз; îÇ.f. к?-

Таблица 2

Основные технологические показатели плавок передельного марганцовистого шлака к попутного металла из марганцевых руд Агасуйской группы -месторождений

N/N't п/п ! ! !

Показатели плавок

Месторождения

Î Восточный!Большой! Западный! Западный!Западны ! Каражал ! Кгай ! Каражад ! Каражал ! Каратя ! ГМп- 27, 5X! ( Мп- 27%! ( Мп- 22,1 ! ( Mn-18,1 ! ( Mv 13, IFe-7,5%) !Fe-6,04!Fe-13Z) !Fe-20,8X!Fe-18,4

- ! 2 ( '3 ! 4 ! 5 ! 'б . ! 7

1 Расход сырья на : ? шлака,- кг (

а) марган. руда 1875 1650 1800 1660 1840

б) коксик 190 175 145 170 150

в) известь - - - - 78

г) опилки - - - - 78

2 Состав шлака, %

марганец 42,4 39,9 34,0 24,4 18,,6

»а лево 1,05 2,0 2,0 5,96 3,2

'кремнезем 22,2 29,4 34,0 41,9 48,0

мп/зш2 1,9 1,4 1,0 0,6 0,4

3 Состав метал- • ла, %

марганец 22,5 15,4 12,3' 13,6 7,7

железо 60,0 76,0 79,0 81,6 85,0

4 Еыход шлака, 7» 530 600 555 600 540

5 Распределение марганца, %

в металл " 9 4 8 12,6' 10,8

в шлак 31 90 85 81 82

улет и н. п. 10 б 7 6,4 7 2

5 Распределение, жвлеза, 7.

в металл 34 75 83 65,2 88

е клак О 20,2 8,5 17,1 10,4

улет и н. п. 3 3,8 8,5 17,1 1,6

лева; 37 кремния; 6 алюминия; 0,04 фосфора и 0,58 углерода и флюса - извести (СаО - 86%) показали возможность получения сред-неуглеродистой марки указанного сплава с низким содержанием фосфора (0.04-0,09%) против 0,3 по ГОСТу. Были разработаны основы технологии выплавки рафинированного ферромарганца из первичных марганцевых руд месторождения Ушкатый Ш (Мп - 33,4%; Ге - 1,8% и

- 6,9%) с использованием в качестве восстановителя силико-марганца марок СиМн17. При использовании вышеуказанной руды с целью исключения образования высокоосновных тугоплавких шлаков по составу в области квазисистемы М-С^Б-С^А^-С бия изменен порядок загрузки шихтовых материалов: после набора токовой нагрузки загружали есю навеску руды и по мере расплавления - смесь си-ликомарганца с известью, что было защищено авторским свидетельством. Полученный металл соответствует малоуглеродистому ферромарганцу (84,4% марганца, 0,12 углерода, 0,085% фосфора). Причем содержание фосфора значительно ниже пределов, регламентированных стандартом, что позволяет применять выплавленный сплав в производстве стали вместо металлического марганца. Было достигнуто высокое извлечение марганца из шихты (70-75%) и из руды (56%), тогда как на Зестафонском заводе ферросплава», работающем на богатой руде (48% марганца), извлечение марганца из шихты составляет 60%, а из руды - 24-30%.

Разработана технология получения среднеуглеродистого ферромарганца №1,5, обеспечивающая практически полное удаление г, газовую фазу цветных металлов путем селективного восстановлен«;; ксксиком, содержащимся в шихте в количестве, необходимом д„-;., воестаноЕдения окислов железа и примесей цветных металлов. Технология осуществлялась следующим образом: 1/2-3/4 навески руды подавали в печь совместно с углеродистым восстановителем, взятии в количестве 0,5% от веса руды, далее загружали осталыюе количество руды и по мере расплавления ее подавали смесь силшгипр-ганца с известью. Выплавленный металл содержал в 1: 88, е- :-п; 1,6 5:; 8,0 Ре; 1,4 С; 0,06 Р; 0,001 РЬ; 0,005 '¿п и 0,01 Си. С введением коксика содержание цинка в металле уменьшилось в несколько раз (почти в 5) по сравнению с вышеуказанным малоуглеродистым ферромарганцем.

Исследования процессов выплавки силикомарганца е иогг.л;..".'--ваниеы необогащенкого и обогащенного марганцевого сырья Каза- .;■-гана осуществлены как в лабораторных, гак и в кругоюлаборак^

условиях-.

На отечественных заводах ферросплавов при выплавке силикомарганца вводят в шихту расчетное количество кварцита для достижения соотношения Mn/SiOg = 0,9-1,4, обеспечивающего получение металла оптимального,состава. Таким образом, богатые руды, используемые для получения силикомарганца, разубоживают кварцитом, а в иных случаях, в шихту вводят основные окислы. В то же время в Казахстане имеются месторождения марганцевых руд с низким содержанием марганца и высоким кремнезема, например, Джеадкнское месторождение (19% Мп, 40-455; SiOg). Выплавка силикомарганца из такой руды возможна только при введении в шихту основных флюсов в количестве до 20% (от веса руды). - В Атасуйской группе месторождений имеются значит \"\ные запасы первичных и оксидно-карбонатных марганцевых руд (¿¿'-26Z Mn, tói/Si02 = 1,0-1,5), содержащих пустую породу повышенной основности (1,0). Для выплавки силикомарганца из них необходимо вводить кварцит. Следовательно, джездшекая руда содержит избыток кремнезема, а в первичной и оксидно-карбонатной рудах его недостаточно для выплавки сплава

Исследованиями,-проведенными в крупнолабораторных условиях установлена ■ возможность выплавки силикомарганца из смеси вышеуказанных марганцевых руд, взятых в соотношении 1:1. При этом по-.лучены наиболее высокие технологические показатели: суммарный расход руды около 3,7 г против 9 г по проекту Ермаковского завода ферросплавов,- извлечение марганца в сплав составило 85,5Z, тогда как при использовании агломерированных концентратов извлекается его только 46% (6ОХ при обогащении и'76Z при плавке). Лабораторными исследованиями выявлена.возможность выплавки силикомарганца из смеси карбонатной марганцевой руды с соотношением í¿n/3i0g меньше 1,6 и марганцовистого шлака, полученного иа марганцовой руды (18,1Z Мп). Разработка и отработка основ технологии получения'ферро- и силикомарганца осуществлялись в крупнолабораторной печи мощностью 200 кЕА с использованием марганцевых руд месторождений Ужатый Ш, содержащих (в &): 39,2 Мп; 4,5 Fe; 17, Q Giü^; 5,7 AlgOg". '2,4 CaO; - 0,03-0,04 Р. Испытаниями установлена возможность получения вышеуказанных сплавов с ниаким содержанием фосфора с достаточно высокими технологическими показателями по расходу сырья и электроэнергии, извлечения ведущих элементов в конечный продукт.

5. ПОЛУПРОМЫШЛЕННОЕ И ПРОМЬШЕННОЕ ОСВОЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ВЫПЛАВКИ МАРГАНЦЕВЫХ СПЛАВОВ ИЗ СЫРЬЯ КАЗАХСТАН^

А •

При проведении полупромышленных и промышленных испытаний лавки марганцевых ферросплавов использовались марганцеворуд-еырье Казахстана, никопольский карбонатный концентрат к флго-шие добавки, составы которых.приведены в таблицах 2, 3,

Таблица 3

Химический состав марганцевых руд и концентратов месторождений Казахстана, никопольского карбонатного концентрата и шихтовых материалов

I ! Химический состав, в %

! Материал !------------------------------------------

! ! Mn ! Fe !ЗШЛ AlgOglCaD HfeO! Р !п. п. п.

Концентрат I с. 44,8 4.4 9,7 2,2 3,4 1,1 0,02 12,8

Концентрат П с. 39,1 7,6 13,3 3,1 5,0 0,6 0.02 12,3

Концентрат Ш с. 31,3 12,2 18,0 4,0 3,0 2,9 0,03 ■ 5,3

Брикет из концен-

трата Ш с. *) 22,4 10,6 15,5 3,9 3,1 1,8 0,02 -

Концентрат пер-

вичной руды 41,0 4,8 12,7 - 13,5 1.2 0,02 23,0

Джездинская руда 16,б 3,3 46,7 10,2 2,4 0.7 0,04 2,9

Никопольский кар-

бонатный концент-

рат 30,6 2,1 0,2 1.3 11,3 2,4 0,2 25, it

Глиноземистый

шлак - 0,5 10,5. 65,4 20,5 - 0,01 -

Кварцит - 98.0 0,43 - - - -

Известняк - 0,5 - 55,1 1,1 0,009

Агломерированный

боксит

рикет, содержащий 13% углерода.

9 Результаты крупнолабораторных исследований дали основан:

для проведения полупромышленных плавок по получению передельно:

марганцовистого шлака и использованию его для рафинированных м

рок ферромарганца Опытные плавки проводились на печи мощност

1200 кВА Актюбинского завода ферросплавов. Марганцевая руда ме

торождения Западный Каражал, использованная для выплавки марга

цовистого шлака, содержала, %: 30,4 Мп; 8,4 Fe; 17,7 SiOg ; 5

AlgOg, 3,1 СаО-,1,6 MgO; 0,05 Р и 10,8 п. п. п. Проведено 2 сер

плавок при шихтовке, соответственно, 39 и 33 кг коксика на 3

кг руды непрерывным процессом. По результатам проведенных плав

оптимальным для выплавки марганцовистого шлака является шихт

использованная ео второй серии плавок,' которая обеспечила пол

чение шлата. с содержанием 42% марганца и 1,1% железа при извл

о

чении марганца 81%. Полученные передельные ¡маки были использ ваны для выплаЕки рафинированных марок ферромарганца с введени в шихту в качестве восстановителя сплава AMC и флюсующей добав извести.

Опытные плавки проводили прерывным процессом на той же п чи, использованной для выплавки шлака. Было прогедено 3 сер плавок при- различной навеске восстановителя и флюса. Всего трех сериях плавок произведено 25 выпусков, из них в 9 получ малоуглеродистый ферромарганец с низким содержанием фосфо (0,02-0,08%). Обшее извлечение марганца из руды при переработ ее по предлагаемой схеме составляет 48%, тогда как по существу щей технологии - 24-30%.

Углеродистый ферромарганец плавили флюсовым методом из см си концентратов I и П сортов (7:3) и марганцевой руды (Мп 39,4%)' на печи мощностью 1200 кВА ЕрматоЕСКого завода ферроспл вов (табл. 3). Предварительно был установлен оптимальный д данных условий электрический режим (39,4 Б). Технико-экономиче кие показатели процесса были отработаны при различных основна тях конечного шлака (табл. 4). Состояние колошника во всех сер ях было нормальным, шлакообразование и "свищи" не наблюдачис Посадка электродов была глубокой. Согласно показателям плаЕ (табл. 4) с уменьшением осноености конечного шлака от 1,3 до 1 увеличивается извлечение марганца в сплав от 82,5 до 84,57., кратность шлака снижается с 0,8 до 0,6. Дальнейшее уменьшен сснозности шлака сопровождается снижением извлечения марганца увеличением кратности шлака.

R7ÍJT п/п! 1 I í

Таблица 4

Основные показатели полупромышленных плавок углеродистого ферромарганца из сырья Казахстана

IIoKaiat.' Ja j Варианты плавок

! концентратов : Г из t конт-

}----------------------} руды ! рольные

f I i П Í Ш I

Мощность печи, кВА 1200» 1200 1200 1200 Продолжительность

плавок, сут 3,67 3,0 3,0 11,0 Расход материалов на б/т, кг

концентрат I сорта 1377 1369 1344 - • -¡сонцентрат П сорта 517 514 505

марганцевая руда - 2946

марганцевый агломерат - 3060

известняк 426 331 364 960

доломит - - - - 1015

коксик 410 453 422 470 . 422

Расход эл. энергии, 3438 3437 3270 6178 5550

Кйг Ч (ГДж)/б.Т. (12,4) (12,4) (11,8) (22,2) (20,0) Состав металла, Z:

Ш 77,8 78,5 78,3 75,4 80

Si 0,6 i 0,9 0,9 Г>, 9 1,78

Р 0,01 0,04 0,04 0,03 0,55

С' ' 6,6 6,8 6,3 3,9 Состав щака, %:

.18,7 14,0 13,9 15,91 17,9 SiQg 27,6 30,2 30,8 Cao' ' 36,3 36,4 36,2 МгО .1,4 2,0 2,0

Цратность шлака ' 0,82 0,66 0,58 1,87 3,4 Основность шлака,.

CaO/Si Og 1.3 1,2 -.1,1 1,1 1,3 Извлечение марганца

В металл, Z 82,5 82,9 84,5 63,3 59,3

1 2

3.

4

5

■ -"Проведенными испытаниями в условиях Ермаковского завода ферросплавов установлена возможность выплавки низкофосфористого углеродистого ферромарганца с повышенным содержанием кремния из сырой марганцевой'руды месторождения Ушкатын Ш (40% Мп). Технологические показатели выплавки углеродистого ферромарганца по предлагаемым технологиям высокие по сравнению с существующей технологией их получения (табл. 4).

Плавки силикомарганца СиМн17 проводились на печах мощностью 1200 кВА на следующих шихтах (результаты кампании даны в табл. 5): 1) на смеси концентратов I сорта и марганцевоугольного брикета концентрата Ш сорта в соотношении 7:3 при обычном и переменном электрическим режимах с наведением волластонитовых шлаков основностью 0,5 и более (шихта N 4 в обоих вариантах); 2) на концентрате П сорта с добавлением глиноземистого шлака (шихта N 7); 3) на. смеси джездинской руды и никопольского карбонатного концентрата в соотношении 1:1; 4). то же в соотношении 2:3 (шихта 5); 5) то же в соотношении 2:3 с введением в шихту агломерированного боксита. Испытания на шихте N 4 проводились с добавлением недостающих количеств кварцита и известняка. Восстановителем служил коксик, примененный при выплавке углеродистого восстановителя. Процесс характеризовался спокойным колошником, глубокой посадкой электродов и-стабильным выходом металла и шлака на единицу загружаемых материалов. Основность шлака составила 0,5 при кратности 0,61. При этом получены более высокие показатели плавок (табл. 5, гр. 3), чем при других аналогичных процессах, проведенных на.шлаках более низкой основности (0,25-0,35). Это оказалось возможным,.благодаря поддержанию' состава шлака вблизи кЕазисиетем М^З-СЗ, и тем самым повышению температуры восстановительного процесса. В результате достигнуто высокое извлечение марганца и кремния в сплав - 83,5 й 53,6%, соответственно. Рудная шихта N 4 'содержала значительное количество. (30%) брикета концентрата Щ с., который, являясь легкоплавким и жидкотекучим по расплавлении, приводит к интенсивному накоплению в печи высо-копроводящих расплавов и не мешает процессу глубокого восстановления кремния и марганца.

С учетом характера изменения свойств подобных расплавов" реализовано техническое решение,- коррелирующее с особенностями высокотемпературного поведения марганцевого сырья. Способ заключается в постепенном повышении вторичного напряжения от выпуска к выпуску. В результате обеспечивается более глубокая по-

Таблица 5

Основные показатели опытно-промышленных плавок силико-марганца из руд и концентратов месторождений Казахстана

! ° Варианты плавок

Показатели !------------------------------------------------

плавок ! I ! П ! Ш ! IV ! V IV! ! Контр.

1 (шихта! (то ! (шихта!в • ! (шихта!(шихта! плавки I N 4) ! же) ! N 7) ! ! N 5) ! N 6) !

-2-1-зч' 4-!-5 I ' 5—I-7 ! 5-1--

Мощность

печи, кВА 1200 1200 1200 1200 1200 1200 160С Вторичное на-

7рякение, В 47,1 47,1 47,1 47,1 47,1 47,1 ^асход материалов (сырье приведено па 481 Мп) на б. т. спла-за, кг:

сонц. I с. 1323 етнц. П с. >рикет конц. ] сорта 285

[жеэдинская уда

ккопольский онцентрат дииоземистый лак

варцит 460

звестняк 232 жсик 478

жситовый момерат

)став сплава, %: ! 66,3

18,0

0,004 0,003 0,007 0,27 0,31 0,31 0,35 0,2 0,1 0,2 0,3

став шлака, %:.

0 1 о о ¿V1, 11,9 12,6 14, о 13,7 ►.А го со 15,5

°2 47.3 46,5 38,4 42, 1 1 33,3 46,7

2°3 9,7 9,5 24,2 ' 25, л 1ч, 1 19,8 ' 11, ^

21 25,0 25,0 14.9 ■л ' -л 13, ?

1287

277

1532

762 535 _ 454 1420 1483 1272 1623

440 260 461

382

499

784

679

о/Н л 4

67,1 18,0

68,8 18,4

65,2 19,2

68,3 17,7

67,2 18,0

продолжение табл. 5

1 ! 2 ! 3 ! 4 !' 5 I 6 ! 7 ! 8 !

6" Кратность

шлака 0,64 0,6 0,58 1,7 1,68 1,2

?-. .Основность

- шлака 0,49 0,54 0,39 0,42 0,46 0,47 о,:

8 Отношение

А120дУСа0 0,43 0,38 1,62 0,9 0,72 1,07 о/

9 Расход зл. эн.

кЕт/ч 4900 4737 4680 9800 7330 6454 565

гДж/б. т. 17,7 Ъ,1 16,9 35,2 26,5 23,3 20,

10 Переход Ш в

сплав, %. 83,5 86,9 88,0 60,3 67,9 78 78

11 Переход в

сплав, 7. 53,6 55,6 59,7 30,9 36,9 43,5 44,

садка электродов (на 100-150 ш по сравнению с обычным способов плавки) и происходит интенсификация процессов восстановлена .марганца и кремния. При атом улучшаются показатели процесса: увеличивается извлечение марганца и кремния на 3,4 и 2,07., соответственно, уменьшается расход зд. энергии (на 37.) Стабл. 5, гр. 4). ' -

Проведением опытных плавок силикомарганца на шихте 7 (табл. . 5, гр. 5) показаны преимущества ведения процесса на высокоглиноземистых (анортитовых шлаках). Для перемещения состава . шихты от области квааиОинарной системы Ь^З-СЗ ,к М^З-С^ в шихту был введен-глиноземистый шлак. При этом температура начала плавления шихты повышается на 45°, а температура конечного шлака при выпуске - на 30-120°, по сравнению с плавкой на шихте N 4. В результате достигнуто Еысокое извлечение марганца и кремния в сплав 88 и 59,77., соответственно, при кратности щлака 0,53 (табл. 5, гр. 5). Результаты указанных испытаний являются новым техническим решением, заключающимся в поддержании как в шихте, так и в конечном шлаке отношения А120д /СаО - 1,0-1,83 при СаО/оШг, - 0,3-0,6.

Плавки силикомарганца на трех шлаковых режимах при исполъ-

зовании в шихте высокоглиноземистого сырья - джеадинской руды в смеси с высокоосновным никопольским карбонатным концентратом (при соотношении 1:1) показали отрицательное влияние легкоплавких конечных шлаков-^ табл. 5, гр. 6). Бри увеличении доли концентрата (дб 2:3) в шихте (т.е. уменьшения отношения А12°з /СаО в ней) показатели плавки несколько улучшаются.' Дальнейшее сок- . ращение доли джеадинской руды в шихте приводит к недостатку кремнезема в навеске. Введением в эту шихту агломерированного боксита состав конечного шлака был введен в область анортитовых шлаков (табл. 5, гр. 8), что привело к существенному улучшению показателей плавки: производительность печи увеличена на ИХ и извлечение марганца и кремния повышено до 73 и 43,5% соответственно. Тем самым, благодаря увеличению содержания глинозема в шлаке (при А^С^/СаП более 1,0), при переработке сырых неподготовленных руд были достигнуты показатели, являющиеся, с учетом сквозного извлечения, высокими даже для переработки качеетвен-"ных концентратов..

Проведенными исследованиями в крупнолабораторных и полупромышленных условиях было установлено, что добавки марганцевого сырья Казахстана (каждые 10%) к высокофосфористым концентратам Никопольского месторождения уменьшают содержание Фосфора в сплавах на 0,052. Опытная кампания выплавки силнкомаргалца с фосфором менее 0,35Х с использованием низкофосфористых м'фг-ш-цевых концентратов (ушкатынских) проводилась на печих цеха N Никопольского завода ферросплавов (НЗФ). Для достижения мое цели в пихте вместо части малофосфориетого шлака исполи'-а-цд-.х вышеуказанный концентрат (Мп - 36,2%; - 6,5%; 510,,. - 13,3'.'1 с крупностью 50-10 ш.

Промышленными испытаниями установлена практическая ьоумощность ранены при выплавке силшсомарганда с фосфором менее 0,30?. части малофосфористого шлага кусковым увкатннским концентратом до 28% от вносимого с МЯВ марганца. При этом отмечено некоторое, улучшение технике-экономических показателей: извлечение марганца по сравнению с базовым вариантом возросло на 0,93%;, а удельный расход эл. энергии снизился на 27 кВт ч/б. т. Технология принята к производству. Экономический эффект от внедрения их в условиях НЗФ составил 560 тыс. руб.

На Запорожском заводе ферросплавов на печи мощностью 7.П М5А проведены промышленные испытания по металлургической оценке концентратов первичных руд меезгтоэдения Уагдтш Ш (Мп - 41 г.;

>6." 4%; Б102 12,7%; СаО - 11,52; Р - 0,02%) крупностью 25-8 мм. Показана возможность выплавки углеродистого низкофосфористого ферромарганца марки' ФМн78А, что позволяет сделать важный вывод о то<С что данный концентрат может служить надежным сырьем для организации производства указанного сплава на базе казахстанских руд.

Технико-экономической оценкой, проведенной автором и технико-экономическим обоснованием (ТЭО) института "Гипросталь" выявлена целесообразность организации выплавки высококачественных марганцевых сплавов из сырья Казахстана со строительством двух цехов в условиях Ермаковского завода ферросплавов с ожидаемым экономическим эффектом около 30 млн. руб. в год. Технологические разработки, указанные в данной работе, были использованы при утверждении запасов руд в ГКЗ при СМ СССР.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Решена крупная народнохозяйственная проблема, направлен-• ная на расширение и рациональное использование минеральных и

энергетических ресурсов при производстве, углеродо- и силикотер-мических марганцевых ферросплавов в дуговых рудновосстаковитель-ных и рафинировочных электропечах с вовлечением марганцевого сырья Казахстана в производство, а такжэ выполнено теоретическое обобщение результатов исследования физико-химических процессов, сопутствующих электрометадлургическому переделу. -

2. Марганцевые руды Казахстана можно рассматривать как руды комплексные по содержанию марганца и кремния. Руды месторождения Ушкатын Ш являются высококачественным сырьем для выплавки марганцевых ферросплавов, ввиду высокого., содержания марганца при одновременно низком количестве фосфора" Минералогический анализ марганцевых руд Казахстана показал, что они состоят в основном из псидомелана, пиролюзита, браунита и гаусыакита Основным ру-дообразующим минералом-в месторождении Дальний Восток является родохрозит и манганокальцит. Первичные руды месторождения Ушкатын Ш в основном представлены гаусманитом полосчатого строения, а окисленные состоят из группы минералов псиломэлана различной плотности. Термические исследования подтверждают данные минералогического анализа Пористость проб марганцевых руд Казахстана колеблется от 9,7 до 29,1%.

3. Проведенные исследования по определению электрического

сопротивления и температуры начала размягчения показали, что марганцевые руды месторождения Дальний Восток и Ушкатын Ш (первичные) при комнатной температуре являются изоляторами и при 573-773 К имеет о^'-нь высокое электросопротивление у? « 14,5.10"' Ом.м). Относительно низкое электросопротивление имеют руды мес-торовдени;! Восточный Каражал, Большой Ктай и Западный Каражал (от 1,0.104 до 13,7.104 Ом.м при комнатной температуре). . Промежуточное положение между указанными рудами занимает оксидно-карбонатная руда местошждения Западный Каражал, показывающая заметную проводимость при температуре выше 473 К,р- 15,2»10 Ом-м. За характер изменения электросопротивления влияют и разовые 1ревращения, происходящие в рудах при нагреве. Во всех случаях сарактер изменения электросопротивления исследуемых руд иденти-íeн: при комнатной температуре сопротивление их очень высокое, а ю мере нагрева оно резко уменьшается, доходя до О,ОБ ОМ'М при температуре 1473 К. Это свидетельствует о полупроводниковом характере исследуемых руд. Температура начала размягчения исслоду-■мых руд лежит в пределах 1093-1273 К. Более низкое значение со-1тветствует марганцевым рудам месторождений Восточный Каражап, !ольшой Ктай, Западный Каражал и Ушкатын И (окисленные), высо-:ие - марганцевым рудам Ушкатын Ш (первичные) и участок Дальний »сток. Интервал размягчения 140-200°.

4. Исследование кинетики процесса получения Марганцовистого лака показало, что на процесс.восстановления оказывает лревали-ующее влияние.температура. При 1673 К получается шлак с опти-альным содержанием железа, пригодный в дальнейшем для шлшшк," арганцевых ферросплавов. При 1573 К степень восстановления у;г-аганских руд практически одинакова (42,24 и.41,0% соответстхрв-У). Увеличение температуры оказывает влияний на полноту ьосста-звления первичной руды благоприятного химического состава, ха-жтеризуемэго высоким отношением СаО к 510о» при 1873 К степень «становления этой руды 70,651 против 46,13% для окисленной.

5. При окислительном обжиге ушкатынских руд при 1173-1 г.'.". К !еньшается содержание свинца в шихте на 50-63% с удалением сто газовую фазу, а количество цинка и меди не снижается. В вое-аиовительной атмосфере переход цинка б газовую фазу повышается 26 до 78% для первичных и от 3 до 51% окисленных руд. Таклм разом, при температурах 1173-1273 К обеспечивается кач;:---орссть возгонки цинка из первичной руды. Оксид свииш к «й'Су-твик углеродистых восстановителей при 1273 К удаляется в : с

паров смжца на 75&,"а.при дальнейшем увеличении температуры содержание его в огарке снижется до следов.

6. Впервые методом термодинамически-диаграммного анализа изучена система F-M-C-A-S и установлено, что она состоит из 31 стабильного элементарного пентатопа, 6 из которых в субсолидуе-ном состоянии образуют 14 ыетастабильных пентатопов. Выведены аналитические выражения калдого пеятатопа, позволяющие кайги месторасположение исследуемых шихт и шлаков в пространстве обтай системы, а такие' границы существования б расплавах продуктов распада соединений, образующихся в системе F-M-C-A-S. Показано, что при выплавке марганцевых ферросплавов процессы шлакообразования протекают в девяти пентатспах: в двух пентатопах образуются первичные шлаки, в четырех - промежуточные и в трех - конечные шлаки. Эти пентатопы занимают 27% факторного пространства обзей системы..

7. Методом симплексных реиеток исследованы вязкость и электропроводность расплавов системы M-C-A-S с содержанием (О, 7, 14, 21%) монооксида марганца при температурах 1823, 1873, 1973 К. С изменением состава шлака от вершины MgS в направлении к другим вершинам увеличивается величина вязкости с 0,02 до 4,0

Па с и снижается электропроводность ■ с 4,0.10" 2 до 0,03.10"2 -1 -1

Ом . м Выявлено влияние оксида алюминия и основности Ca0/Si02 ¡злаков на их вязкость и электропроводность.

На основе- данных термодинамически-диаграммного анализа и построенных диаграмм состав-свойство расплавов M-C-A-S -определе-■ ны параметры конечных шлаков (составы," вязкость, электропроводность и температура плавления) марганцевых ферросплавов и рекомендованы оптимальные режимы процессов.

8. С,позиции термодинамически-диаграммного анализа охарактеризованы составы марганцевых руд' и концентратов месторождений Казахстана и разработаны основы технологии получения марганцевых сплавов и полупродуктов из них. Исследованиями, проведенными в крупнолаборагориьк и полупромышленных условиях установлена технологическая возможность получения: а) передельного марганцовистого шлака из сырья с соотношением марганца к кремнезему выше 1,6, пригодного для металлургического передела жидкого фосфористого средне- и малоуглеродистого ферромарганца, а тагае шлаки, •полученные из материалов с вышеуказанным соотношением нике 1,6 -для выплавки силикомарганца самостоятельно или с• первичной рудой; б) сшшкомарганца из руд и концентратов, а такяз из cuse«

аражальских и оксидных дкеадинских (марганцовистого шлака) без

ведения в шихту флюсующх добавок; в) ферромарганца из руд и

энцентратов месторождения Ушкатын Ш; г) рафинированного ферро-

арганца из марганцовистого илака и первичной руды месторождения о

икатын 1Я ■л

9. Разработаны новые способы ^получения силикомарганца и Минированных сортов ферромарганца наведением анортитовых шла-)Е и переменного электрического режима для первых, позволяющий ;еличить извлечение марганца и кремния из шихты 3-7 и 2-8% со-'ветственно. Предложен способ выплавки рафинированного ферро-1рганца созданием особо жидкотекучего рудно-известкового расл-ва благоприятствующего более полному усвоению кремния силико-.рганца и увеличению марганца из шихты от 66 до 77% против 60%

существующей технологии. Для уменьшения содержания примесей етных металлов (цинка и свинца) в рафинированном ферромарганце зработано техническое решение (способ выплавки среднеуглеро-стого ферромарганца) с добавкой небольшого количества восста-вления (кокса) 5%. от веса руды в период расплавления шихты.

10. Проведенными промышленными испытаниями в условиях Никольского и Запорожского заводов ферросплавов показана . возмок-:ть выплавки силикомарганца и ферромарганца с использованием эганцевого сырья Казахстана как самостоятельно, тглс ;; и качее-; добавок к фосфористым рудам с высокими технологическим пгжг;--'елями. Технологические разработки, указанные г данной рано?* • ш использованы при утверждении запасов руд в Г1й. По тохколо-¡еским данным институтов ХМИ ЛК РК и УкрНИИспецсталь, Гигфпе-[ью выполнено технике- экономическое обоснование (ТЗО). г до р.ь>-:ена целесообразность организации выплавки . внсококэчестьеншч гакцевых фэрросплавов со строительством двух цехов в условиях

1 с ожидаемым экономическим эффектом около 30 млн. руб б год. лавка силико- и ферромарганца с использованием марганцеьи.-: центратов месторождения Уикаткн Ш освоена на Никопольском з ферросплавов с экономическим эффектом 560 тыс. руб.

11. Рекомендуемые рациональные схемы использования марга-:одержащего сырья Казахстана обеспечивают по сравнению с при-¿ш ранее известными технологиями:

- более полное использование минерального сырья при вы-.^ап-марганцевых сплавов за счет увеличения извлечения маргр: шин в сплав;

- получение марганцевых сплавов с пониженным содер^-ану--. ,

фосфора;

- более низкий расход сырьевых материалов на 1 т целевог; продукта; с

- приближение производства марганцевых сплавов к потребителям на Востоке страны, где выплавляется около половины всей производимой в стране стали.

В целом результаты исследований и технологических разработок ХШ АН РК обеспечивает решение марганцевой проблемы на Востоке страны с технико-экономическими показателями, превышающим* достигнутый в промышленности уровень по полезному использования минерального сырья, так и по качеству получаемой продукции пр^ снижении их себестоимости.

п

Основное содержание диссертации опубликовано в 2 монографиях, следующих статьях и авторских свидетельствах:

1. Букетов Е. А., Габдуллин Т. Г., Такенов Т.Д. Металлургическая переработка марганцевых руд Центрального Казахстана - Алма-Ата: изд. "Наука" Каз ССР, 1979. - 184 с.

2. Габдуллин Т. Г., Такенов Т. Д., Байсанов С. О. , Букетов Е. А. Физико-химические свойства марганцевых шлаков. - Алма-Ата: изд. "Наука"- Каз ССР, - 1981. - 232 с.

3. Комплексное использование джездинской марганцевой, руды при Еьшлавке из нее силикомарганца/Г. Е Шдведев, Е. Ф. Свадков-ская, Т. Г. Габдуллин//Труды объединенной научной сессии АН Каз ССР по проблемам развития производительных сил Джезказганского промышленного района - Алма-Ата: изд. "Наука" Каз ССР, - 1961. - С. 452-458.

4. Комплексное использование марганцевых руд месторождений Центрального Казахстана для выплавки марганцевых сплавов/Г. Е, Шдеедев,' Е. А. Букетов, Т. Г. Габдуллин и др.//Труды НТО ЧМ. т. 32, - к Металлургия, - 1963. - с. 128-133.

5. Перспективы использования марганцевых руд Атасуйской группы месторождения. Т. Г. Габдуллин, М. А. Кекелидэе, Г. В. Медведев. //Тезисы докладов Всесоюзного совещания по обогащению и использованию бедных марганцевых руд для производства марганцевых сплавов, - Тбилиси. 1966. - с. 100-101.

6. Выплавка силикомарганца из смеси джездинской и каражальской карбонатной марганцевых руд/Т. Г. Габдуллин, Г. Е Медведев, С. И. Лаппо. //Чэрная металлургия: Вал. КТЛ - 1966. серия 5,

инф. 12. - с.

Некоторые физические и физико-химические свойства марганцевых руд Атасуйской группы месторождений/Т. Г. Габдуллин, Т. R Зало. Ii /-. лидзе и др. //Марганец. Добыча, обогащение к пер глотка; С&орник 3/ГШОШГИ. - Тбилиси. - 1969. - с. 53-

Выплавка рафинированного ферромарганца из марганцевых* руд Атасуйской группы месторождений/Г. В. Медведев, Т.Т. Габдуллин, К. А. Кекелидзе и др. //Труды >Ж АК Каз ССР. т. 6. - Алма-Ата изд. "Наука" Каз ССР. - 19DS. - о. 78-87. Использование марганцевых руд месторождения Ушкатын дат получения марганцевых ферросплавов//Г. В. Медведев, С. И. Jlanno, Т. Г. Габдуллин и др.//Труды ЖК АН Каз ССР, т. 14. ~ Алма-Ата Изд. "Наука" Каз ССР. - 1970. - С. 100-106. Исследование кинетики получения марганцовистого ' шлака ив марганцевых руд Атасуйской группы месторождений/Т. Г. Габдул-лин, М. А. Кекеладае, Т.Д. Такенов и др.//Труды ЖЙ АН Каз ССР, т. 15 - Алма-Ата. Изд. "Наука" Каз ССР, 1972. - е. 119124.

Перспективы использования марганцевых руд. Казахстана/Г. В. Медведев, С. TL Лалпо, Е. А. Букетов, Т. Г. Габдуллин и др. // Труды ХМК АН Каз ССР т. 15. - Алма-Ата. - Изд. "Наука" Каз ССР, - 1972. - с. 135-3 50.

Вьллавка р?4днированного ферромарганца из первичных маргав-девых руд мветорояаоиия Ускатын Ш/Т, Г. Габдулш». С. И. Лап-1с, ЕЖ. Толшбеков и др.//Труды ХМИ Ali Кай СО-' т. 21. 1лма-Ата, йод, "Нзука" Каз ССР. - 1973. - с. 83-94. Определение цветных металлов по продуктам плавки при гып-авке марганцевых сплавов из руд месторождения Ушкатнв w ■ Г. Габдуллин, С. И. Jlanno, 3. А, Нггиметова и др. //Труды ХШ Н Каз ССР т. 26. - Алма-Ата Изд. "Наука" Раз С~р. 1574. с. 62-56.

элучение сплавов AMC и силикомарганца из марганцевых руд гсторождения Ушкатын Ш/И.Ж. Толымбеков, Т. Г. Габдуллин, И. Jlanno и др. //Теория к практика получения и приионения ¡мплексных ферросплавов/АБ ГССР. - Тбилиси. 1974. - С. 126-

:э.

учение возможности получения силккомаргаищ и разинь. то ферромарганца "е сырых тргазя?5вых рта «есторог K3SW ЗВС.Т. iL Ш. Тоя-ъ&жаг, С. "Л. и : -

о //Физика-химические основы металлургии марганца/АН СССР - ь Наука, 1977. - С. 162-166.

16. К вопросу выплавки ферромарганца из марганцевых руд, содер жавдх примени цветных металлов/Т. Г. Габдуллин, М. ¡1 Толымбе ков, Е. А. Букетов и др. //Металлургия марганца/АН СССР. Тбилиси. 1977. - С. 197-198.

17. Выплавка углеродистого я рафинированного ферромарганца и концентратов руд Ушкатын ПУТ, Г. Габдуллин, С. О. Байсанов Е. А. Букетов и др. //Металлургия марганца/АН СССР. - Тбилиси 1977. - С. 199-200.

13. Влияние основности шлака на распределение марганца межд шлаком и металлом/С. О. Байсанов, Т. Г. Габдуллин, Е. А. Буке тое и др. //Металлургия марганца/АН СССР. - Тбилиси. 1977. С. 216-218.

19. Выплавка низкофосфористого высококремнистого углеродистог ферромарганца из окисленной ушкатынской руды/Т. Г. Габдуллин )А Ж. Толымбеков, КГ. Пдастинин и др. //Металлургия марганца АН СССР. - Тбилиси. - 1977. - С. 187-189.

20. Термодинамически-диаграммный анализ системы Мп0-Са0-А1^0? ЗЮ0/Т:Д Такенов, К Ж. Толымбеков, Т. Г. Габдуллин и др./, ХМИАН Каз ССР. - 1977. - С. 12. Деп. ВИНИИТИ N 3201-77.

21. Минералогический состав и некоторые физико-химические свойства марганцевых руд месторождения Ушкатын И1ЛГ. Г. Габдуллин, М. 31 Толымбеков, Т. К. Зало и др. //Совершенствование технологии производства марганцевых сплавов/2 КИП- Тбилиси. - 1978. - С. 210-217. '

22. Преимущества технологии выплавки силикомарганца с использованием ангарского полукокса/Т. Г. Габдуллин, М.Ж, Толымбеков, Т. Д Такенов и др./Совершенствование технологии производстве марганцевых сплавов/2 КИП - Тбилиси, - 1978. - С. 226-220.

23. Об эффективности производства рафинированного ферромарганца/ Т. Г. Габдуллин, И. Я. Толымбеков, С. О. Байсанов и др.//Повышение эффективности производства и улучшения качества злект-роферросплавов/Тезисы докладов 3-ей Республиканской научно- технической конференции УССР. - Днепропетровск. - 1973. -С. 39-41.

24.' Выплавка высококремнеземистого углеродистого ферромарганца из необогащенной марганцевой руды Ушкатын 1Я и Ушкатын 1/И. II Ро.гачев, ЯП. Козачков, К1Е Чепеленко, Т. Г. Габдуллин//Тах же, - С. 41-44.

4.3

5., Полупромышленные плавки углеродистого ферромарганца и сили-

комарганца из концентратов марганцевых руд месторождения Уш-

катын И1//Т. Г. Габдуллин, С. 0. Байсанов, Т.Д. Такеков и др. //

Там же. - С. 44-47.

о

5. Рациональный состав шлака при выплавке силикомарганца/М. Ж. Толымбеков, Т. Г. Габдуллин, Т. Д.- ..Такенов и др.'/Там же. . - С. 71-73. " ■ " ■

7. Теоретические аспекты традиционной технологии производства ферромарганца/Т. Д. Такенов, «С. 0. Байсанов, М. Е' Толымбеков, Т. Г. ГабдуллинХ/ХМИ АН Кэз ССР. - 1978. - С. . Дей. ВИНИТИ N 1950-78.

$. Оптимизация шлакового режима при выплавке с и лико карг анца/ Т.Г. Габдуллин, Т.Д. Такенов, ЕЖ. Толымбеков и др.//ХМИ АН Каз ССР - 1978. - 10 с. Деп. ВИНШТИ N 1814-78. Рациональное использование марганцевых руд Центрального Ка-захстана/Е. А. Букетов, Т. Г. Габдуллин, Т. Д, Такенов и др.// КИШ/АН СССР. -' Алма-Ата "Наука". - 1978. N 2. - С. 27-30. |. О роли окиси глинозема в шлаках производства силикомарганца/ Т. Г. Габдуллин, Т. Д. Такенов,. К Е Толымбеков//ШЮ/АН СССР.

- Алма-Ата "Наука" - 1978. N 4. - С. 8-12.

. Равновесные соотношения в шагсах производства силикомарганца и повышение эффективности технологического процесса/Т. Д. Такенов, Т. Г. Габдуллин, М. Ж. Толымбеков и др. //Тезисы научных сообщений 13 Всесоюзной конференции по строению и свойствам металлических и шлаковых расплавов/УО АН СССР. - Свердловск.

- 1978. ч. 3. - С.

Рациональная технология выплавки рафинированного ферромарганца из казахстанского сырья/Е. А. Букетов', Т. Г. Габдуллин, Т.Д. .Такенов и др.//Весник АН Каз ССР. - Алма-Ата. - 1978. -(1978. N 12 - С, 3-8.

Некоторые' данные' о равновесии в системе РеО-МпО-СаО-А^О^-АН Каз ССР.. - 1973. - 30 с. Деп. ВШВШТИ N 1805-7«. Об организации выплави сшшкомарганца на базе руд Центрального Казахстана/Т.Г. Габдуллин, Т.Д. Такенов, ЕК. Толымбеков и др.//Тезисы докладов Всесоюзного совевши» по - повышению. качества и эффективности производства фэрросплавов/Чер-метинформация ~ И: - 1979. С.

Излучение малофосфористого углеродистого ' ферромарганце сырья на базе месторождений Казахстана//Т. Г, Габдуллин, С. ¡\ Байсанов, Т.Д. Такенов и , др.//Сталь. , - 1989. — Н 7. - с.

* 583-585.

36. Выплавка скллкомарганца из руд и концентратов месторождени: Центрального Казахстана/Т. Г. Габдуллин, С. 0. Байсанов, Т. Д. Такенов и //Сталь. - 1980. - N 9. - С. 779-782.

37. Термодинамически-диаграммный анализ процессов в шлаке вып-

• лавки силикомарганца/Т. Д. Такенов, Т. Г. Габдуллин, С. 0. Байсанов и др. //В сб. "Научные совещания IV Всесоюзной конференции по строению и свойствам металлических и шлаковых расплавов" ч. HL - Свердловск. - 1980. - С.

38. Изучение вязкости шлаков системы CaO-SiOg-AlgOg с добавкам №>0, f.feO, ВаО/С. 0. Байсанов, Т. Г. Габдуллин. Там же: - С.

39. Вязкость и электропроводность расплавленных шлаков систем! №iO-SiOg-AlgOg-CaO/G^О.. Байсанов, Т.Г. Габдуллин, Т.Д. Такенов и др. //Соверщенсггвование технологии производства сплава! марганца. -Никополь. - 1980. - С. 30-31.

40. Использование низкосортного марганцевого концентрата руд месторождения Ушкатын Ш для получения ферросиликомарганца/ Т. Г. Габдуллин, С. О. Байсанов, Г. Л- Такенов и др. Там же - С. 29.

41. Влияние основности на распределение марганца между шлаком .V. металлом/С.0. Байсанов, Т.Г. Габдуллин, Е.А. Букетов и др.// Теория и практика металлургии марганца. - It "Наука". - 198С

. - С. 60-63.

42. Поведение- примесей цветных металлов при термической обработке уикатьшских марганцевых руд/М.Е Толымбеков ¿.Т.-Г. Габдуллин, Е. А. Букетов и др. Там же. - С. 95-99.

43. Термодинамическое изучение шлака' современного производства ферромарганца/Г.'Д. Такенов, Т. Г. Габдуллин, С. О. Байсанов// Производство.ферросплавов, межвузовский сборник - Кемерово.

- 1380, N 4 - С. 33-39. , - ■-

44. Выплавка'ферросиликомарганца из концентратов Ш сорта руд месторождения' Ушкатын' Ш/Т. Г.' Габдуллин, Н. R Толстогузов, В. Д. Муковкия и др.//Там же. - С. 75-80.

45. Марганцевые руды месторождения Ушкатын Ш - база производства ферросплавов в Казахстане/Т.Г. Габдуллин, Т.Д. Такенов, М.Ж. Толымбеков и др. //Металлургия марганца/АН СССР. - It - 1981.

- С. 97-99.

46. Исследование свойств оксидных расплавов системы FeO-MnO-CaO-SiOg-AlgOg/C.O. Байсанов, MLS. Толымбеков,'Т.Г. Габдуллин н др. //Taw же. - С. 33-35.

17. Разработка и освоение рациональных схем переработки марганцевых руд Центрального Казахстана/Я А. Копырик, ЕВ. Федо-ренко, ЕЕ Соловьев, Т.Г. Габдулпин//Там хв. - С. 76-77.

18. Углеродистый ферромарганец из концентратов окисленных руд мест£рождения Ушкатын Ш/Т.Г. Габдуллин,. С. О. Вайсанов, Т.Д. Такенов и др. /Совершенствование .технологии ферросплавов. -М: Металлургия, - 1981.- С. 70-72. '

19. Об особенностях выплавки рафинированного ферромарганца ' из руд и концентратов/Т. Г. Габдуллин, С. 0. Байсанов, Т.Д. Такенов и др. //КИМС/АН СССР. - Алма-Ата. "Наука" - 1982 N 2. -С. 73-75.

¡0. 05 эффективности выплавки сшшкомарганца с использованием глиновемсодержаших материалов./Т. Г. Габдуллин, Т.Д. Такенов и др.//Там же. N 11 - С. '

1. Построение диаграмм состав-свойство алюмосиликатных расплавов методом симплексных решеток/С.О. Байсанов, Т.Д. Такенов, Т. Г. Габдуллин//Известия ВУЗов, черная металлургия. - 1982. - N 5. - С. 145-146.

2. О шлаковых режимах процессов выплавки марганцевых ферросплавов/Т. Г. Габдуллин, Д Н Абншев//В?стиик АН Каз ССР.. - Алма-Ата. т 1985. N 10 - С. 15-22.

3. Рациональное 'использование марганецсодержащего сырья Дент-ралыюго Казахстана и перспективы производства ферросплавов/ Т. Г. Габдуллин//СО.: Проблемы химии и металлургии Казахстана. - Алма-Ата, Изд. "Наука" Каз ССР. - 1985. - с. 112-123.

I. Исследование многокомпонентных систем методом ТДА к симплексных решэток/С. О. Байсанов, Т. Г. Габдуллин, Т.Д. Такенов к др. //Физико-химические исследования малоотходных процессов ? электротермии. - К Изд. "Наука". - 1935.' - С. 43-47.

5., Выплавка сидмкомарганца из смеси окисленного марганцевого сырья Дхездинского месторождения и Никопольских карбонатных концентратов/Т. Г. Габдуллин, С. 0. . Байсанов, Т.Д. Такенов// Там же. - С. 85-91.

5. .Особенности восстановления окислов железа, марганца и кремния из алюмосиликатных шлаков//С. О. Байсанов, Т. Д. Такенов, Т. Г. Габдуллин и др. //Производство Ферросплавов. Межвузовский сб. - Новокузнецк. - 1984.- - С. 50-55. Планирование вязкости и' электропроводности илаков методов симплексных реиеток/С. 0. Байсанов, Т.Д. Такеноз, Т. Г. Габдуллин л др.//Там зяв. - 0. 56-61.

58? Кинетика восстановления дзяеэдинских и западно-каражальеких руд при получении сшшкомарганца/Б. А- Ахметова, & П. Федан, Т. Г. Габдуллин//Металлургия марганца/АН СССР - Тбилиси. -- 1SS6. -SO.С

59. Некоторые физико-хиыические свойства марганцевых концентратов первичных руд месторождения Ушкатын Ш/Б. П. Федан, Т. Г. Габдуллин//Там же. - С. 55.

60. Металлургическая оценка марганцевых концентратов из первичных руд меетороздения Уикатык Ш/Ю. М. Богуцкий, Т. Г. Габдул-лин, Е М. Катунин и др. //Совершенствование технологии и повышение технического уровня производства ферросплавов. - Челябинск. - 1987. - С. 30-31.

61. Выплавка ферро- и силикомарганца с пониженным содержанием фосфора/Т. Г. Габдуллин, С.Г. Грщенко, ЕМ. Катунин и- др.// Там же. - С. 37-38.

62. Низкофосфористые марганцевые концентраты месторождения Ушкатын Ш для выплавки ферросплавов/ЕМ. Катунин, Т. Г. Габдуллин, ЕМ. Богуцкий и др.//Металлург. - Ы: - 1988. N 11. - С.

' 35-36.

63. Изучение возможности рационального использования бедных марганцевых руд Казахстана/Т. Г. Габдуллин, Б. А. Ахметова, Е Е Федан и др. //КШУАН СССР. Аша-Ата - 1989. N 3. - С. 34-

• 36. '

64. Марганцевые руда Казахстана - сырьевая база для производства высококачественных ферросплавов/ Т. Г. Габдуллин//Теория и практика металлургии марганца - Ы: Наука АН СССР. - 1990. -С. 163-166.

65. Физико-химические. свойства марганцевой руды местороадения' Западный Каражал/Б. А, Ахметова, Т. Г. Габдуллин//КШС/АН СССР. - С. 84-66., '

66. Кинетика'восстановления шихты при получении сидикомарган-ца/Б. А. Ахметова, Т. Г. Габдуллин, Б. IL 2едак//сб. ¡¿етазшур- ' гия марганца. АН СССР. - Никополь, - 1991. - С. 29-30.

67. Изучение шихт выплавки силикомарганца методами ДТА и РФА/ Б. П. Федан, Т. Г. Габдуллин, С. Ф. Гаврилкк//сб. металлургия марганца. - АН ССР. - Никополь. '- 1991. - С. 35-37.

По теме диссертации получены авторские свидетельства СССР NN

462332, 558060, 602565, 897882, 908S79, 990852.