В данной статье приведены результаты полного термодинамического моделирования процесса выплавки хром-марганец-кремнийсодержащего ферросплава из хромовых и марганцевых руд Казахстана. Полное термодинамическое моделирования процесса выплавки хром-марганец-кремнийсодержащего ферросплава были произведены в программном комплексе «HSC Chemistry 6». Принцип работы данного программного комплекса основан на принципе максимума энтропии и учитывающий все известные свойства реагирующих компонентов, составляющих термодинамическую систему. Термодинамический анализ для моделирования процесса выплавки комплексного сплава осуществлялся в температурном интервале от 900 до 1800 ℃ для трех реальных составов шихты (с недостатком 10 % твердого восстановителя, с нормальным ходом режима и с избытком 10 % твердого восстановителя). Механизм совместного карботермического восстановления кремния, алюминия, кальция, марганца, хрома и железа изучали по системе Cr-Si-Al-Са-Mn-Mg-O-C. Проведенные расчеты, в полной мере позволяют рассмотреть все физико-химические процессы, протекающие при выплавке хром-марганец-кремнийсодержащего ферросплава карботермическим способом. Согласно термодинамическим данным установлен оптимальный расход твердого углерода на 100 кг рудной смеси (хромовой и марганцевой руды), в количестве 17 кг. Химический состав сплава при 1800 °С составляет, %: Cr - 43.43; Mn - 21.28; Si - 10.25 и Fe - 24.55.

https://doi.org/10.48081/ODXD9913

2023

Выпуск 3

С началом нового столетия во всем мире активно развивается тенденция для создания экологически устойчивых материалов во всех сферах жизнедеятельности человека. В то же время ежегодно растет количество промышленных отходов, которые из-за отсутствия области применения, подлежат захоронению на полигонах с огромными площадями. В связи с этим одним из реализуемых направлении является разработка новых строительных материалов, в частности, вяжущего вещества с использованием различных отходов. На сегодняшний день, повсеместно используемый вяжущий материал - портландцемент имеет ряд недостатков и не является безопасным для окружающей среды. Поэтому необходимо найти его аналог, который бы обладал всеми желаемыми свойствами. Как раз таки материалы на основе геополимеров являются таковыми. Существующие подходы для синтеза геополимерных строительных материалов нуждаются в усовершенствовании. В настоящей обзорной статье рассмотрены научно-исследовательские работы по методам получения геополимерных материалов из различных видов сырья, обсуждены и сопоставлены результаты, а также приведены условия и физико-химические параметры, влияющие на свойства конечного продукта. В этом исследовании оценивалась возможность использования красного в качестве прекурсоров для получения геополимеров на их основе

https://doi.org/10.48081/BAHA7684

2023

Выпуск 3

Наиболее распространенной современной технологией раскроя флоат-стекла является резка режущими роликами, которые имеют клиновидное тупоугольное сечение и изготавливаются из твердых сплавов. Резка стекла является созданием системы трещин. При этом неизбежно образуется область разрушения, состоящая из большого количества мельчайших выколок и трещин, возникающих под действием режущего инструмента. При гидрообразивной обработке увеличивается глубина поверхностных и боковых трещин. Кроме того, при этом увеличивается разброс по глубине срединных трещин. Эти факторы ухудшают качество реза и увеличивают вероятность разлома не по резу. Все это приводит к тому, что необходимы оптимальные для качества реза значения угла заточки ролика, давления и скорости реза. Эти оптимальные значения зависят от толщины стекла и остаточных напряжений в стекле. Качество реза зависит от количества и глубины микротрещин (в особенности срединных). При уменьшении угла заточки ролика, увеличении давления и скорости реза средняя глубина срединных трещин увеличивается, что положительно влияет на качество реза. В результате проведённых исследований установлены оптимальные параметры гиброабразивной резки (обработки), а именно угла заточки ролика (110°–160°), давления (35Н) и скорости реза, что благоприятно влияет на качество реза и уменьшение процента брака

https://doi.org/10.48081/LLCV2136

2023

Выпуск 3

В статье представлены результаты научно-исследовательской работы «Проведение опытно-промышленного исследования антиобледеняющего состава (АОС) для обработки ж/д полувагонов в условиях разреза «Молодёжный» в выполненной ТОО «Mining Research Group» в соответствии с договором с ТОО «Kazakhmys Coal». Целью опытно-промышленных испытаний являлось проведение испытаний по изучению работоспособности установки по обработке антиобледенящей жидкостью бортов и днищ железнодорожных полувагонов и определению эффективности применения антиобледенящей жидкости при обработке железнодорожных полувагонов в условиях разреза «Молодёжный» ТОО «Kazakhmys Coal». Для достижения цели были поставлены следующие задачи: проверить работоспособность установки в условиях разреза «Молодёжный» ТОО «Kazakhmys Coal»; проверить соответствие параметров установки технической характеристике; проверить соответствие установки правилам безопасности и промышленной санитарии; определить эффективность применения антиобледенящей жидкости при обработке железнодорожных полувагонов для условий угольного разреза «Молодёжный» ТОО «Kazakhmys Coal». В ходе проведенных исследований были определены: средний расход (л/ваг) антиобледенящих жидкостей на один полувагон; среднее время обработки антиобледенящими жидкостями одного полувагона. При проведении опытно-промышленных испытаний визуальный осмотр полувагонов после разгрузки угля показал, что применение всех видов АОЖ дало положительный эффект – борта и днища полувагонов практически все чистые в сравнение с необработанными полувагонами. Однако при наличии снега по всему днищу у обрабатываемых полувагонов вызывает налипания угля по всему днищу полувагонов, поэтому при обработке полувагонов АОЖ необходимо проводить тщательную очистку полувагонов от снега с применением ручного труда или современных систем очистки и обдува полувагонов от снега.

https://doi.org/10.48081/VEUG3529

2023

Выпуск 3

Аннотация Одной из основных отличительных особенностей современного состояния открытых горных работ является устойчивая тенденция к увеличению глубины и производительности карьеров. В этих условиях наиболее эффективной становится циклично-поточная технология (ЦПТ) разработки полезных ископаемых. Это подтверждается имевшимся опытом применения ЦПТ на карьерах страны. В наше время опыт эксплуатации ЦПТ выявил необходимость создания специальных типов конвейеров, способных транспортировать крупнокусковую горную массу под углами установки, равными углу естественного откоса части карьера, которые составляют 35...45 град. Одной из конструктивных схем таких конвейеров является крутонаклонный пластинчатый конвейер, в которой, для удержания груза на несущем полотне используется принцип подпора груза (поддерживающие перегородки). Для снижения материалоемкости грузонесущего полотна крутонаклонного пластинчатого конвейера, необходимо определить оптимальные соотношения между геометрическими параметрами грузовой ячейки (участок грузовой ветви между двумя поддерживающими перегородками) крутонаклонного конвейера. Составлена математическая модель оптимизации геометрических параметров грузовой ячейки крутонаклонного пластинчатого конвейера, представляющая собой целевую функцию объема груза в грузовой ячейке, при фиксированном значении площади поверхности грузовой ячейки. Целевая функция исследована на максимум численным методом, в результате чего получены зависимости оптимальных значений геометрических параметров грузовой ячейки от относительной величины ширины полотна конвейера, угла установки конвейера, угла естественного откоса транспортируемого материала.

https://doi.org/10.48081/ZPRK8879

2023

Выпуск 3

В работе проведен анализ современных методов переработки золы от сжигания углей и их влияние на окружающую среду. Показано, что с развитием угольной отрасли растет выход золошлаковых отходов, которые занимают большие территории для хранения и их отрицательное влияние на окружающую среду. В работе разработана технологическая схема комплексной переработки золы с получением товарных продуктов – железосодержащего продукта с высоким до 50 % содержанием железа, чистого кремнезема с содержанием 99,9 % SiO2 и металлургического глинозема марки Г-0, пригодного для производства алюминия. Показано, что от переработки 1 т золы по новой технологии дополнительно можно получать товарные продукты с высокой добавленной стоимостью: ~100 кг железосодержащего продукта, ~400 кг чистого SiO2 и около 265 кг металлургического глинозема (Al2O3) марки Г-0. Использование разработанной технологии комплексной переработки золы позволит стимулировать развитие энергетической отрасли путем полной их утилизации с получением товарных продуктов с высокой добавленной стоимостью и повысить эффективность ТЭЦ работающих на сжигании угля за счет вовлечения в переработку отходов золы в качестве дополнительного источника сырья.

https://doi.org/10.48081/RTBP8301

2023

Выпуск 3

Исследование финансируется Комитетом по науке Министерства науки и высшего образования Республики Казахстан (грант № AP14972884). Проведенные исследования показали, что серьезным ограничивающим фактором, препятствующим использованию более твердых металлов и сплавов в качестве правки, является потеря формоустойчивости режущей кромки, когда под действием высоких контактных нагрузок она пластически деформируется с ухудшением режущих свойств, вызванных изменением геометрии режущей кромки. Для решения этой проблемы было проведено исследование связи между твердостью обработанного материала и степенью предварительной обработки. Предварительная обработка проводилась на двух термообработанных материалах из закаленной стали 20Х с твердостью HRC 21...23 и HRC 19...20. В результате установлено, что, изменяя твердость обрабатываемого материала при притирке инструмента, можно повысить эффект упрочнения и значительно снизить расход материала. Также представлены графики влияния продолжительности предварительной обработки на стойкость инструмента Т5К10 при токарной обработке стали 20Х (HRC 16...17) и влияния твердости обрабатываемого материала на оптимальную скорость предварительной обработки инструмента Р6М5 и время предварительной обработки.

https://doi.org/10.48081/ABUL1117

2023

Выпуск 3

В данной статье представлены результаты сравнительных экспериментальных исследований по комплексной двухэтапной обработке первичного алюминия флюсовой обработкой борной кислотой (H3BO3) в ковше с дальнейшей фильтрационной очисткой расплава через зернистые фильтры и одноэтапной фильтрационной очисткой первичного алюминия через активные зернистые фильтры с добавками борной кислоты. Исследования проводились в рамках грантового финансирования Комитета науки Министерства науки и высшего образования Республики Казахстан по конкурсу «Жас Галым» по проекту ИРН АР19175493 «Разработка технологии рафинирования первичного алюминия фильтрами с активной поверхностью». Результаты исследований показали, что комплексная одноэтапная технология очистки алюминия-сырца от примесей цветных металлов с использованием активных фильтров снижает их содержание в первичном алюминии. Лабораторные исследования показали снижение содержания ванадия на 53,3 %, меди на 19,8 %, магния на 49,6 %, марганца на 51,7 % и кремния на 97,1 % в первичном алюминии при использовании метода очистки активными фильтрами. Сравнительный анализ методов очистки алюминия показал, что вопрос применения активных фильтров нуждается в дальнейшем изучении с целью определения степени очистки от примесей цветных металлов в зависимости от различных параметров активного фильтра

https://doi.org/10.48081/SJMQ1144

2023

Выпуск 3

Благородные металлы, такие как золото на протяжение многих лет остаются одними из самых востребованных, поскольку являются мерой материальных ценностей. В последнее время золото не только не утратило своей актуальности, но и с развитием новых технологий становится все более востребованным в электронной и других областях промышленности по причине своих уникальных качеств. Однако количество и качество минерального сырья, из которого добывают золото, с каждым годом падает. В связи с этим, остро встает вопрос о более глубокой переработке упорного минерального сырья и техногенных отходов, содержащих золото. Так в Республике Казахстане имеются существенные залежи техногенных месторождений золота – хвосты обогащения и т.д. Они были образованы в тот период, когда технологии по извлечению золота из минерального сырья не были совершенными. Переработка техногенных месторождений позволит существенно расширить сырьевую базу добычи золота. Разработка таких месторождений имеет ряд преимуществ, поскольку сырье извлечено на поверхность и измельчено. Как правило, золото в хвостах содержится в виде тонких вкраплений в сульфидах трудно поддающихся цианированию. В данной статье рассматривается способ извлечения золота из хвостов пиритной руды АО «Майкаин Золото» содержащих золото в количестве ≈ 1г/т. При помощи предварительного микроволнового нагрева и последующего тиомочевинного выщелачивания удалось извлечь до 94% золота. Без обработки микроволновой обработки извлечение золота составило 67 %.

https://doi.org/10.48081/ENPE6713

2023

Выпуск 3

Работа посвящена оптимизации состава гибридных (трехкомпонентных) алюмоматричных композитов, которые как и наиболее широко используемые в машиностроительной отрасли стальных заготовки, являются прочными, но при этом отличаются от них значительно легким весом и коррозионностойкостью. Предлагается минорная добавка (армирование) в матричный алюминий диборида титана и нанодисперсного диоксида кремния (наносилики), которые оказывают положительное влияние на такие основные механические свойства машиностроительных заготовок как прочность, пластичность, твердость, но при этом не ухудшает характерные для исходного неармированного алюминия антикоррозионные свойства и не приводит к увеличению общей массы машиностроительных заготовок. Для установления зависимости вышеуказанных показателей механических свойств (параметр оптимизации Y) гибридного алюмоматричного композита от содержания армирующих наполнителей (факторы X1 и X2) был проведен предварительный двухфакторный эксперимент с описанием условий его проведения и составлением матрицы планирования, карты проведения эксперимента. Определены коэффициенты регрессии, выявлена их значимость и с использованием значимых коэффициентов получена уравнение регрессии – математическая модель, которая адекватно описывает процесс получения алюмоматричного композита, а также позволяет оптимизировать расход армирующих наполнителей для обеспечения необходимого уровня прочности конечных композитов. Выявлено, что и X1, и X2 значимые и существенно влияют на прочностные и другие механические свойства машиностроительной заготовки из алюмоматричного композита. Адекватность (пригодность) модели проверена критерием Фишера. Работа выполнено в рамках решения задачи по выбору перспективных весовых процентных составов алюмоматричных композитов с научной оценкой и анализом влияния выбранных армирующих материалов на структуру и свойства конечных алюмоматричных композитов посредством методов обработки первичной информации и факторного эксперимента (предварительного) в рамках проекта AP19677907 «Исследование влияния микро/наночастиц, промышленных отходов и сдвига на качество металлических заготовок для машиностроения».

https://doi.org/10.48081/RYQS1423

2023

Выпуск 3