Зертхана меңгерушісі:
Ахметов Абулхасим Балхиевич, техника ғылымдарының кандидаты, Қазақстан Республикасының Әл-Фараби Атындағы Қазұу Ғылым және техника саласындағы мемлекеттік сыйлығының лауреаты
Зертхана тарихы
1958 жылы институт ашылғанда "Конвертерлік процестер зертханасы" ретінде ұйымдастырылған. Зертхананың бірінші жетекшілері болған: т. ғ. к. Волков С. С., т.ғ. д. Фиалков Е. В. Максимов.
Зертхана жұмысының негізгі бағыттары сол кезде ферроқорытпа зертханасы өңірлік шикізаттан алатын, алюминий-марганец-кремний (АМС) сияқты қорытпалардан алынатын кешенді қышқылдандырғыштарды болат өндірісіне енгізу бойынша бірқатар теориялық және практикалық жұмыстар болды. Бұл ретте болаттың қышқылдануын кешенді қорытпалармен, атап айтқанда шөміштегі пештен тыс әдістермен қоса жүретін физика-химиялық процестерге жеткілікті терең зерттеулер жүргізілді.
1986 жылы зертхана басшылығына т.ғ.к. Бабенко А. А. келіп, ол "болат балқыту процестерінің физика-химиясы" зертханасына өзгертілді. Зертханада ғылыми зерттеулердің келесі бағыттары дамыды:
- Тыңайтқыштарға арналған сапалы металл мен кондициялық фосфатқож ала отырып, фосфорлы шойынды қайта бөлу технологиясын әзірлеу және игеру, физика-химиялық негіздері;
- Болат тазартудың жоғары температуралы гетерогенді металлургиялық реакцияларының қож түзілуі мен кинетикасын зерттеу, үрдістің жылу және материалдық теңгерімдерін моделдеу;
- Металды жетілдіру қондырғысында болатты газдар мен зиянды қоспалардан тазарту технологиясы;
- Үлкен жүкті конверттерде фосфорлы шойынды қайта бөлудің ресурс үнемдеуші технологиясын әзірлеу және енгізу.
Бұл жұмыстардың негізгі аспектілері Қарағанды металлургия комбинатының Конвертер цехында табысты енгізіліп, бірқатар кандидаттық және докторлық диссертациялардың негізіне енді. 1999 жылы А. А. Бабенконың басқа зерттеу институтына ауысуына байланысты зертхана іс жүзінде 2001 жылға дейін таратылды.
2001 жылы ғылыми кеңес пен ХМИ директоратының шешімімен т. ғ. к. А. Б. Ахметовтың жетекшілігімен "болат металлургиясы" зертханасы атымен құрылды. Оның басшылығымен зертхана болатты балқыту, қоспалау, құю және прокаттау үрдістерін зерттеу саласында, сондай - ақ металлургиялық қалдықтар мен көмір материалдарын рециклинг саласында да ғылыми бағыттарды едәуір кеңейтті. Зерттеу бағыттарын кеңейту металлтану және петрографиялық сипаттағы терең зерттеулердің барлық кешенін жүргізуді талап етті. Осыған байланысты "Болат металлургиясы" зертханасы "Болат металлургиясы және материалтану" зертханасы болып өзгертілді.
Басты жетістіктері
2001-2018 жылдар кезеңінде зертхана қызметкерлері жоғары ғылыми және экономикалық әсерімен болат балқыту және технология саласы үшін мынадай актілерді жасады және енгізді:
- Доғалы болат балқытатын, мартен және конвертерлік пештерде Қазақстан кен орындарының марганец концентраттарына болатты тікелей легирлеу технологиясы;
Технология болатты қоспалау кезінде қымбат тұратын марганец қорытпаларын алмастыруға, ферроқорытпа қайта жасалуын болдыртпай, кеннен болатқа марганецті тура шығаруды ұлғайтуға мүмкіндік береді. Қарағанды металлургия комбинатының 300 тонналық конвертерлік және 600 тонналық мартен пештерінде, Өзбек металлургия зауытының 100 тонналық наурыз және доғалық пештерінде, Павлодар трактор және Оралвагонзаводының 6 тонналық доғалық пештерінде гадфильд болатты балқыту кезінде 1985-1993 жылдарында әзірленді және енгізілді.
Осы технологияның арқасында 1991-1994 жылдар кезеңінде, Украинадан марганец қорытпаларын жеткізуді қысқарту жағдайында аталған кәсіпорындар өздерінің өндірістік қуатын сыни деңгейге дейін тоқтатпауға мүмкіндік алды. (Технология авторлары-Т. ғ. д. Толымбеков М. Ж., т. ғ. к. Ахметов А. Б.). - Ферросиликоалюминий (ФСА) және бариймен ферросиликоалюминий (ФСАб) – кешенді кремнеалюминий қорытпаларымен конвертерлік және электроболатты балқыту технологиясы;
Болатты кешенді қорытпалармен қышқылдандыру технологиясы толық ферросилицияларды, сондай-ақ қолданылатын чушкалы және пирамидальды алюминийдің жолағын ауыстыра отырып, болаттың өзіндік құнын төмендетуге мүмкіндік береді. Қорытпаның құрамында берілетін барий болаттағы жоғары беттік-белсенді қасиеттерге иелігімен, металдық емес қосындыларды тиімді түрлендіреді және қышқылдану өнімдерімен бірге болат пішіндерін жою үшін қолайлы жағдай жасайды. Технология "АрселорМиттал Теміртау" АҚ-да балқытылатын конверттік және электростальдардың тыныш және аз қоспаланған маркаларының барлық сұрыптарына енгізілді. "Colakoglu Metallurgy IG" зауытының 300 тонналық SIEMENS-VAI-FUCHS Ultimate доғалы пешінде және" НОСТА "ААҚ," МЕЧЕЛ"ААҚ," ThyssenKrupp"," POSCO " болат балқыту пештерінде ФСА қорытпасын сәтті сынау жүргізілді. - Қарағанды құю-машина жасау зауытының дайындамаларын (ГМНЛЗ) үздіксіз құю көлденең машинасында болаттың конструкциялық маркаларын құю технологиясы әзірленді; Технология машина жасауда қолданылатын болаттың қоспаланған маркаларынан дөңгелек өзекшелі дайындамаларды құятын технологиялық биіктігі шектеулі үздіксіз құю машиналарына арналған.
- ФС75, ФС45 және ФС45 қалпына келтіргіштер ретінде ФС75, ФС45 және ФС45 ұсақ шихтада ФСМн, екі жақты қожды пайдалана отырып, №43 ТМЗ цехының ДСП-3 пешінде тауарлық ферросиликомарганецті (ФСМН) балқыту технологиясы. Технология Тараз металлургиялық зауытында ФСИН (0-10 мм) ұсақ-түйегін және балқытуда түзілетін марганецті қожды тиімді тарту және фракциялар бойынша қорытпаларды жіктеу мақсатында енгізілді.
- Жергілікті кен орындарынан шыққан техногенді материалдардан қож құраушы қоспалар дайындамаларынан металл қалыптарға және үздіксіз құю шиналарында құйылатын болатты өңдеу технологиясы. АҚ "Арселормиттал Теміртау" оттекті-конвертерлі цехында болат құю жағдайында әзірленді және енгізілді. Өңірдің энергетикалық және металлургиялық кәсіпорындарының қалдықтарынан тұратын әзірленген қож – құраушы және жылытатын қоспалар 2003-2006 жылдар кезеңінде құймалардың мемлекеттік бөліктерін жылыту және 300 тонналық шөміште болатты жылыту үшін толығымен енгізілді.
- АҚ "АрселорМиттал Теміртау" коксик және құрамында темір бар шлактарды монобрикетте толық пайдалана отырып кенді-термиялық пеште шойынды балқыту технологиясы. Технологияға сәйкес конвертерлік шлактардың магнитті жоғары желімді бөлігі коксикті елеумен брикеттеледі және стандартты, маркалы құйма шойынды алумен кенді-термиялық пеште балқытылады. Бұл ретте электр энергиясының шығысы шойынның 1 тоннасына <0,5 МВА құрайды, флюс ретінде жоғары негізді аз желімді конвертерлік қож пайдаланылады. Болат балқыту өндірісінің қож үйінділерін өңдейтін кәсіпорындарға арналған.
- АҚ "АрселорМиттал Теміртау" оттегі-Конвертер цехында беріктігі Х80 жоғары санаттағы құбыр болатты балқыту және өңдеу технологиясы. Технология "АрселорМиттал Теміртау" АҚ жағдайында бірегей, ғылыми негізделген және енгізумен расталған бірқатар шешімдерді қамтиды. Қажетті 0,005% күкірт пен 0,015% фосфорға дейін болатты тиімді десульфурациялау және дефосфорациялау тәсілдері әзірленді. Болат ванадиймен, ниобиймен, титанмен және алюминиймен тізбектелген легирлеудің технологиясы әзірленді, ол жоғары беріктілік санаты Х80 болат үшін API Spec5L стандартының талаптарына жауап беретін механикалық қасиеттері бар болаттың ұсақ түйіршікті ферритті-бейнелі құрылымын кепілді алуға мүмкіндік береді.
- Доғалы болат балқытатын пештерде брикеттеумен және брикеттерді балқытумен болат балқытатын өндірістің техногенді қалдықтарынан темір рециклингінің технологиясы. Құрамында темір бар қалдықтарды тиімді кәдеге жарату технологиялары кешені өнеркәсіптік сынақтан өтті және АҚ "АрселорМиттал Теміртау", "Кастинг" ЖШС-ға енгізуге қабылданды. Жаңа технологиялық шешімдер негізгі технологиялық процеске құрамында темір бар қалдықтарды моношихта - қабыршақтан жасалған темір көміртекті брикеттер, пештердің сүзгіштері мен кокс сұрыптарынан темір шаңдары түрінде қайтаруға мүмкіндік береді. Моношихтаның ұсынылған құрамы сатып алынатын байланыстырғыштарды пайдалануды қысқартуға және темірді балқытуға енгізетін берік, жоғары молекулалық брикеттерді қолдануға болатын металл сынықтарының 10% - ына дейін алуға мүмкіндік береді.
Металлургия саласындағы ғылыми және практикалық жетістіктері үшін және оларды коммерциялағаны үшін зертхана ұжымының мүшелері академик Қ.И. Сәтпаев атындағы стипендиялар мен сыйлықтарға және 2017 жылғы Әл-Фараби атындағы ғылым мен техника саласындағы Қазақстан Республикасының Мемлекеттік сыйлығына ие болды.
Ақ Ордада Президент А.Б. Ахметовқа Әл-Фараби атындағы ғылым мен техника саласындағы 2017 жылғы Қазақстан Республикасының Мемлекеттік сыйлығын табыс ету рәсімі
Негізгі қызметі
Іргелі зерттеулер саласында ұжымның күш-жігері қож жасау үрдістерін және болатты тазартудың жоғары температуралы реакцияларының кинетикасын зерттеуге, үрдістің жылу және материалдық теңгерімдерін модельдеуге бағытталған. Металдағы зиянды қоспалардың құрамына термодинамикалық тепе-тең өлшемдерді анықтау бойынша, кешенді кремнеалюминийлі, кальций және барийлі қорытпалардың тозаңдату және модификациялау қабілетін эксперименттік бағалау бойынша зерттеулер жүргізілуде. Болаттың сапалы маркаларын балқытуда ниобиймен, ванадиймен және титанмен легирлеу үрдістерінің термодинамикалық жағдайына зерттеу белсенді жүргізілуде.
Кәсіпорындармен тікелей жүргізілетін қолданбалы жұмыстар:
- Болатты тазарту, қож түзілу, қышқылдандыру, пештен тыс өңдеу және болатты құю процестерін зерттеу.
- Болат балқыту процесіне құрамында темір бар өндіріс қалдықтарын тиімді тартумен Қазақстанның болат балқыту кәсіпорындарының экологиялық мәселелерін шешу.
- Қазіргі заманғы талдау әдістерін қолдана отырып, металл материалдарды, қождарды, кендерді және көмірді макро-микроқұрылымды талдауды жүргізу.
- Болаттың сапасын арттыру, оның өзіндік құнын төмендету және өндірістің техногендік қалдықтарын кәдеге жарату технологияларын жетілдіру.
Ғылыми-өндірістік байланыстар:
АҚ "АрселорМиттал Теміртау", Магнитогор металлургия комбинаты, Өзбек металлургия комбинаты, НТМК, "ЧМК", Нижнетагиль танк зауыты (УВЗ),"Выксунский металлургический завод" ОМК, "НЛМК-Калуга" ЖШҚ, Қарағанды құю-машина жасау зауыты,ПФ" Кастинг "ЖШС," Қазақмыс" ЖШС, "KSP-Steel" ЖШС "Завод Казогнеупор" ЖШС, "АВ METALLSCO "ЖШС," Горное бюро" ЖШС, "Тараз металлургиялық зауыты" ЖШС.
|
|
| "АрселорМиттал Теміртау" АҚ Көмір департаментінің ЦОФ жас ғалымдарымен» | Беріктік санаты Х80 бірінші болат орамы |
|
|
| "АрселорМиттал Теміртау" АҚ ЦЗЛ тәжірибелік болаттарды бірлесіп сынау» | Магнитогрск металлургиялық комбинатында стан-5000 жоғары беріктіктегі болатты сынау |
Өндіріске енгізу:
Қазіргі уақытта зертхана "Арселор-Миттал Теміртау" АҚ, ПФ "Кастинг" ЖШС, "Қазақмыс" ЖШС, "KSP-Steel" ЖШС-мен сапалы болатты балқыту, оның өзіндік құнын төмендету және өндірістің техногенді қалдықтарын кәдеге жарату мәселелерін шеше отырып бірге белсенді жұмыс істейді. Әзірленген технологияларды игеру тек соңғы үш жылда аталған кәсіпорындарда жүздеген миллион долларға экономикалық әсер алуға мүмкіндік берді.
Материалдарды техникалық жарақтандыру және сынау:
Зертхана басқа металлдар болатты балқытудың жоғары температуралы печамидлімен жабдықталған; Жетекші фирмалардың металл өндіруші жабдықтармен – Carl Zeiss, Emco – Test Pruf maschinen GmbH, Buehler, Olympus: DuraScan 10/20 қатты өлшегіштерімен, Бриннель Роквелл және Виккерс бойынша әмбебап стационарлық қатты өлшегіштермен (HBRVU -187.5); Olympus BX51 (TRF), PrimoStar микроскоптарымен, EcoMet 300 жылтырату машинасымен жабдықталған..
Қазіргі заманғы жабдықтарды пайдалана отырып, металлтану және материалдар петрографиясы саласындағы үлкен практикалық тәжірибені пайдалана отырып, зертхана Ж. Әбішев атындағы ХМИ жататын сынау орталығы үшін металдардың, кендердің, қождардың, қолалардың, мыс қорытпалары мен көмірдің сапасын, құрамын және қасиеттерін анықтау бойынша сертификатталған сынақтарды жүргізеді.
|
|
| Olympus –BX51 микроскопында болаттың құрамын анықтау | (HBRVU -187.5) қатты өлшегішімен болаттың беріктігін анықтау |
Негізгі ғылыми басылымдар
- Толымбеков М.Ж., Такенов Т.Д., Ахметов А.Б. Прямое легирование стали марганцем. Монография: – Алматы: НИЦ «Ғылым», 2003. – 304 с.
- Жарменов А.А, Муканов Д.М. Ахметов А.Б.и др. Подготовка и металлургическая переработка железных и марганцевых руд. Монография: -Астана: Фолиант, 2003. т.3. –345 с.
- Инновационный патент РК 28218 от 17.03.2014 Способ выплавки чугуна в руднотермической печи / Ахметов А.Б., Огурцов Е.А., Үйсін Ә.Х.
- Инновационный патент РК 28458 от 15.05.2014 Способ выплавки и легирования низколегированной трубной стали Х80 / Ахметов А.Б., Швецов А.Н., Огурцов Е.А., Кусаинова Г.Д., Саденова А.М., Омаров М.Х.
- Akhmetov А.B., Kusainova G.D., Issagulov A.Z., Sultamurat G.l., Kuszhanova A.A. Тhe research of modification process of steel hadfield integrated alloy ferroalumisilicocalcium (Al-Si-Ca)// Хорватия ,г.Загреб Jornal “ Mettalurgija” № 2282 от 24.12.2015 (IF 0,959).
- А. Б. Ахметов, Г. Д. Кусаинова, А.А. Добромилов, К.В. Вертунцов, А И. Саврасов Опыт получения мелкозернистой структуры двухфазной стали при легировании ванадием и ниобием // Сталь, 2016, №1, С.22-24.
- Инновационный патент РК 32704 от 12.02.2018 Способ внепечной обработки высокопрочной стали / Ахметов А.Б., Рау А.П., Басин В.Б., Витущенко М.Ф., Яблонский В.И., Кусаинова Г.Д., Сыздыкова Р.А.
- А.Э. Ильясов, С.Н. Шаркаев, А.Б. Ахметов, Г.Д. Кусаинова, В.И. Яблон-ский Раскисляющие и модифицирующие свойства щелочноземельных метал-лов в составе сплавов ферроалюмосиликокальция и ферросиликобария // Бюл-летень «Черная металлургия». – 2018. – №9. – С.58-64.
