Cr–Mn ЖҮЙЕСІНДЕГІ КӨПКОМПОНЕНТТІ ОКСИДТІ БАЛҚЫМАЛАРДЫҢ ТЕРМИЯЛЫҚ МІНЕЗ-ҚҰЛҚЫ, ФАЗАЛЫҚ ӨЗГЕРІСТЕРІ ЖӘНЕ ТҰТҚЫРЛЫҒЫ: ЭКСПЕРИМЕНТТІК-ТЕРМОДИНАМИКАЛЫҚ ТӘСІЛ
DOI:
https://doi.org/10.53002/154Ключевые слова:
көпкомпонентті оксидті балқымалар; Cr-Mn жүйесі; экзотермиялық тотықсыздану реакциялары; қождың тұтқырлығы.Аннотация
Бұл зерттеуде құрамында көпкомпонентті оксидті балқымалар түзілетін төмен сапалы хром және марганец кендерін жоғары температурада тотықсыздандыру кезіндегі экзотермиялық әсерлер мен тұтқырлық қасиеттері зерттелді. Бұған дейінгі термодинамикаға бағытталған зерттеулерден айырмашылығы, бұл жұмыста өтпелі экзотермиялық әсерлерге эксперименттік дәлелдер келтіріліп, олардың балқыманың қасиеттерімен өзара байланысы анықталды. Жоғары температурадағы эксперименттер 800-1600 °C аралығында айқын экзотермиялық әсерлердің байқалатынын көрсетті. Фазалық талдау (РФА, СЭM-ЭДС) Cr және Mn элементтерінің тиімді тотықсызданып, Fe-Cr-Mn–Si қорытпаларына өтетінін, сондай-ақ қож құрамында қалдық оксидтердің мөлшері аз екенін растады. 1400-1650 °C температура аралығында электровибрациялық әдіспен өлшенген тиімді тұтқырлық температураның жоғарылауына байланысты монотонды түрде төмендеді. Аррениус талдауы активтену энергияларын және кристалданудың басталу температураларын (Tкр) анықтау үшін қолданылды. Нәтижелер қождардың тұтқырлығының төмен және термиялық тұрақтылығының жоғары екенін көрсетті, бұл металл мен қождың тиімді бөлінуін қамтамасыз етеді. Алынған нәтижелер төмен сапалы кендерді Fe-Cr-Mn қорытпаларын өндіру үшін пайдаланудың технологиялық мүмкіндігін растайды және өнеркәсіптік балқыту үдерісін оңтайландыруға негіз болады.
Библиографические ссылки
D. Raabe, “The Materials Science behind Sustainable Metals and Alloys,” Chem. Rev., vol. 123, pp. 2436–2608, 2023, doi: 10.1021/acs.chemrev.2c00799.
A. J. Whitworth, J. Vaughan, G. Southam, A. van der Ent, P. N. Nkrumah, X. Ma, and A. Parbhakar-Fox, “Review on metal extraction technologies suitable for critical metal recovery from mining and processing wastes,” Miner. Eng., vol. 182, Art. no. 107537, 2022, doi: 10.1016/j.mineng.2022.107537.
M. N. Tolmachev, “Retrospective Analysis of the Global Metal Production,” Account. Anal. Audit., vol. 12, no. 2, pp. 40–51, 2025, doi: 10.26794/2408-9303-2025-12-2-40-51.
J. C. Williams, “High Performance Materials Development in the 21st Century: Trends and Directions,” Mater. Sci. Forum, vols. 449–452, pp. 7–12, 2004, doi: 10.4028/www.scientific.net/MSF.449-452.7.
European Commission, “EU Carbon Border Adjustment Mechanism (CBAM)—Carbon Tax on Embedded Emissions for Carbon-Intensive Products Effective from 1 January 2026,” 2026. [Online]. Available: https://taxation-customs.ec.europa.eu/news/cbam-successfully-entered-force-1-january-2026-2026-01-14_en. Accessed: Dec. 25, 2025.
Y. Makhambetov, A. Zhakan, A. Zhunusov, S. Kabylkanov, A. Burumbayev, Z. Sadyk, A. Akhmetov, and B. Uakhitova, “Resource-Efficient Smelting Technology for FeCrMnSi Ferroalloy Production from Technogenic Wastes in an Ore-Thermal Furnace,” Metals, vol. 15, Art. no. 1318, 2025, doi: 10.3390/met15121318.
Y. Makhambetov, Z. Sadyk, A. Zhakan, A. Burumbayev, S. Kabylkanov, A. Myrzagaliyev, D. Aubakirov, N. Lu, and A. Akhmetov, “Electric Arc Metallothermic Smelting of FeCr Using FeAlSiCa as a Reductant,” Materials, vol. 18, Art. no. 4221, 2025, doi: 10.3390/ma18184221.
P. Papale, R. Moretti, and A. Paonita, “Thermodynamics of Multi-Component Gas–Melt Equilibrium in Magmas: Theory, Models, and Applications,” Rev. Mineral. Geochem., vol. 87, pp. 431–556, 2022, doi: 10.2138/rmg.2022.87.10.
K.-D. Lee, W.-G. Seo, A. Gupta, and S.-H. Choi, “Effect of composition and temperature on the viscosity and electrical conductivity of ferronickel slags,” Metals, vol. 15, Art. no. 1237, 2025, doi: 10.3390/met15111237.
Z. Xin, J. Zhang, and Q. Liu, “Effects of Basicity, MgO, and Al2O3 on Thermodynamic and Physicochemical Properties of CaO-SiO2-MgO-Al2O3 Slag System,” Molecules, vol. 30, Art. no. 4275, 2025, doi: 10.3390/molecules30214275.
H. Kim, H. Matsuura, F. Tsukihashi, W. Wang, D. J. Min, and I. Sohn, “Effect of Al2O3 and CaO/SiO2 on the viscosity of calcium–silicate-based slags containing 10 mass % MgO,” Metall. Mater. Trans. B, vol. 44, pp. 5–12, 2013, doi: 10.1007/s11663-012-9759-7.
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2026 Султан Кабылканов
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-ShareAlike» («Атрибуция — На тех же условиях») 4.0 Всемирная.
