Заведующий лабораторией – Ким Сергей Васильевич – кандидат технических наук
Лаборатория металлургии чугуна и топлива (ранее с 1987 по 1999 годы лаборатория физико-химии аглодоменных процессов) была организована на базе одного из первых подразделений Химико-металлургического института - лаборатории «Металлургия чугуна». Руководитель лабораториис 1987 по 2016 годы - доктор технических наук, профессор, Лауреат Государственной премии РК Ким Василий Анатольевич. В настоящее время заведующим лабораторией является кандидат технических наук Ким Сергей Васильевич.
Научная деятельность лаборатории была направлена на исследования в области технологии производства чугуна: совершенствование процессов подготовки железосодержащих руд к доменной плавке на Карагандинском металлургическом комбинате, изучение физико-химических превращений рудного сырья в процессах агломерации и металлургической переработки, разработка и внедрение новых научно-технических решений по совершенствованию шлакового и дутьевого режимов доменной плавки, изучение равновесия металлургических реакций.
В последние десятилетия основной акцент в научных исследованиях коллектива лаборатории направлен на изучение физико-химии и технологии получения специальных видов углеродных восстановителей из энергетических некоксующихся углей Казахстана и углеродных сорбентов (активных углей) многоцелевого назначения на основе отечественного угольного сырья с применением автотермической технологии, а также физико-химии и технология процессов подготовки рудного сырья.
Сотрудниками лаборатории разработана технология получения металлургического топлива и восстановителя (спецкокса) из некоксующихся углей открытой добычи Казахстана. Технология прошла успешную промышленную апробацию. В Центре металлургии (г. Усть-Каменогорск) произведен запуск опытно-промышленного участка (пилотной установки) термоокислительного коксования угля на цепной колосниковой решетке. Результаты испытаний и сравнительные данные по физико-механическим и физико-химическим свойствам наработанной опытно-промышленной партии спецкокса показали, что кокс, полученный из длиннопламенного шубаркольского угля, практически не уступает восстановителям, применяющимся в настоящее время в производстве кремния, ферросплавов, и полностью соответствует требованиям, предъявляемым к восстановителю для электротермических производств.
По материалам выполненных исследований создана промышленная технология термоокислительного коксования длиннопламенных, каменных углей шубаркольского разреза с использованием которой работают несколько мини-заводов по выпуску спецкокса. Получаемый из шубаркольских углей низкозольный спецкокс нашел практическое применение в технологии производства кристаллического кремния взамен дорогостоящих восстановителей - нефтяного кокса и древесного угля. С его использованием впервые в Казахстане на ТОО «Tau Ken Temir» получен кристаллический кремний с содержанием 99,5% кремния из отечественного сырья.
Разработан способ получения литейного кокса из мелочи спецкоксадля ваграночной плавки чугуна.
Разработана энергосберегающая, экологически чистая технология получения из отечественных углей Шубаркольского и Майкюбенского разрезов углеродного адсорбента УГС (СТ ДГП 38911750-01-2007) и активного угля МАУ СТ РГП 120941015505-003-2017. Удельная поверхность микропор (400-600 м2/г) полученных углеродных сорбентов соответствует значениям удельной поверхности промышленных активных углей КАД-иодный. Предварительные испытания подтвердили эффективность технологии и возможность получения углеродных сорбентов (активированных углей) для сорбции шестивалентного хрома, соединений рения, мышьяка и ряда тяжелых металлов из сточных вод отечественных заводов. Радиологическое и токсикологическое исследования полученных углеродных адсорбентов показали их соответствие санитарно-гигиеническим требованиям для использования в хозяйственно-питьевом водоснабжении и водном хозяйстве.
Созданы и запатентованы новые способы и устройства для окислительно-восстановительного обжига и металлизации рудного сырья с использованием твердого углерода. Разработана технология рафинирования цинка фильтрационным методом.
По результатам исследований предложен ряд оригинальных научно-технических решений, по которым выданы авторские свидетельства СССР и патенты РК. Ким В.А. удостоен звания Лауреата Государственной премии Республики Казахстан в области науки, техники и образования в 2003 г.
В настоящее время исследования коллектива лаборатории направлены на разработку технологии получения качественного брикетированного бездымного топлива с вовлечением в металлургический передел отечественных дешевых некоксующихся углей открытой добычи.
Основные публикации лаборатории металлургии чугуна и топлива
- Способ получения кокса из энергетических углей. Патент РК № 10336, опубл. 15.06.2001, № 6;
- Способ получения кокса из шубаркольских углей. Предпатент РК № 16449, опубл. 15.11.2005, № 11;
- Способ получения формованного кокса из длиннопламенных углей. Предпатент РК № 16093, опубл. 15.08.2005, № 8.;
- Способ получения кокса. Предпатент № 16302, опубл. 14.10.2005, № 10;
- Способ извлечения марганца из марганецсодержащих материалов. Предпатент РК № 16312, опубл. 14.10.2005 г., № 10;
- Способ извлечения рения из отходящего газа пирометаллургического процесса. Предпатент РК № 16685, опубл. 18.05.2005 г.
- Способ получения активного угля из бурого угля. Патент на полезную модель РК № 2487, опубл. эл. бюл. № 22’ 2017.
- Способ прямого восстановления бурожелезнякового сырья. Патент на полезную модель РК № 2520, опубл. эл. бюл. № 24’ 2017.
- Углеродный сорбент из каменного угля Шубаркольского разреза. //Промышленность Казахстана. – 2014. – №3. – С.20-23.
- Новые виды углеродистых восстановителей для выплавки технического кремния. // Сталь. – 2017. – №2. – С. 25-27.
- Сравнительный анализ технологических параметров использования различных восстановителей при подготовке шихты для процесса получения железа прямого восстановления из концентрата ССГПО // Комплексное использование минерального сырья. – 2017. – №1.- С. 34-40.
- Research of brown iron lisakovsky raw materials solidphase metallization process. //Bulletin of the Karaganda University. CHEMISTRY Series. – 2018. – №1. –Р.66-73.
- Influence of coal heat treatment parameters on physical-chemical properties of smokeless fuel. //Bulletin of the Karaganda University. CHEMISTRY Series. – 2018. – №4. – Р.62-67.
- Исследование процесса полукоксования углей для получения бездымного топлива. //Труды университета. – 2018. - № 4. – С. 34-37.
- Исследование физико-химических свойств термообработанного угля для получения бездымного топлива. //Промышленность Казахстана. – 2019. – №1. – С.73-75.
