Дослідження переробки нікель-кобальтвмісних металургійних відходів екологічно безпечним способом водневого відновлення

We studied kinetic patterns of hydrogen reduction of the scale of a nickel-cobalt containing precision alloy at a temperature of 673‒1573 K over a period from 0 to 180 minutes. The highest degree of reduction was achieved after thermal treatment at 1273 K – 99 %. This is predetermined by the intensification of reduction processes and a sufficient level of porosity, which ensures satisfactory gas exchange. It was discovered that the starting scale consists mainly of Fe3O4, Fe2O3 and FeO with atoms substituting their alloying elements. The target product of metallization had a sponge-like microstructure and consisted mainly of the solid solution of Co and Ni atoms in γ-Fe and the residual non-reduced Fe3O4 and FeO. The resulting phases had no noticeable susceptibility to sublimation.This has ensured a reduction in the losses of alloying elements while receiving and using the highly-alloyed metallized scale, which was confirmed by experimental- industrial tests. At the same time, recycling of industrial wastes contributes to a reduction in the technogenic intensity of industrial regions and improves ecological safety of the environmentИсследована кинетика водородного восстановления окалины никель-кобальтсодержащего прецизионного сплава. Целевой продукт металлизации после восстановления при 1273 K имел губчатую микроструктуру, преимущественно состоял из твердого раствора атомов Ni и Co в γ–Fe. Также выявлен остаток Fe3O4 и FeO. Опытно-промышленные испытания подтвердили эффективность использования новой легирующей добавки с параллельной утилизацией техногенных отходовДослідженно кінетику водневого відновлення окалини нікель-кобальтвмісного прецизійного сплаву. Цільовий продукт металізації після відновлення при 1273 K мав губчасту мікроструктуру, переважно складався з твердого розчину атомів Ni та Co в γ–Fe. Також виявлено залишок Fe3O4 та FeO. Дослідно-промислові випробування підтвердили ефективність використання нової легуючої добавки з паралельною утилізацією техногенних відході

Дослідження властивостей ресурсозберігаючої молібденвмісної легуючої добавки, одержаної металізацією оксидного концентрату

We established that the phase composition of oxide molybdenum concentrate is re presented mainly by MoO3, as well as МоО2, WO3, Mo2C and associated ore impurities of Al2O3, CaO, SiO2 and MgO. We found non-uniform microstructure in the form of plates, granules of round shape, and thread-like formations. It was determined that phase composition of metallized molybdenum concentrate, obtained by carbon-thermal technique, is mostly composed of metal Mo with the presence of MoC and Mo2C. Unrestored component is represented by the oxy-carbide compound (Mo, O, C) and the lower molybdenum oxide MoO2. We noted fragmented presence of Mo8O23. Spongy microstructure revealed areas where the molybdenum oxide restoration products dominate. The presence of residual oxygen confirms the existence, along with metal Mo, of unrestored oxide or oxy-carbide compounds. The residual oxygen could also be contained in the oxide compounds of Si, Al, Ca, Mg, K, Na as associated ore impurities. This is confirmed by discovery of the specified elements in the examined areas. The detected phases and compounds do not display significant susceptibility to sublimation. High restorative ability, due to the excess of carbon in the form of carbides, provides the post-restoration of oxide component in the liquid metal in the process of alloying, as well as protection against secondary oxidationИсследованы фазовый состав, микроструктура оксидного молибденового концентрата и продуктов металлизации, которые получены опытно-промышленным путем. Выявлена губчатая структура металлизованного концентрата и избыток углерода в виде карбидов. Это обеспечивает уменьшение времени растворения в жидком металле и высокую восстановительную способность при легировании, что привело к снижению потерь молибдена от вторичного окисления и сублимацииДосліджено фазовий склад, мікроструктуру оксидного молібденового концентрату і продуктів металізації, які отримані дослідно-промисловим шляхом. Виявлено губчасту структуру металізованого концентрату і надлишок вуглецю у вигляді карбідів. Це забезпечує зниження часу розчинення в рідкому металі, високу відновну здатність при легуванні, що призвело до зниження втрат молібдену від вторинного окиснення та сублімаці

Выявление особенностей фазовых и структурных превращений при углеродотермии молибденового концентрата

We have studied patterns in the influence of O/C in the charge on the content of C, O2, and Mo in metallized molybdenum concentrate after different temperatures of thermal treatment. it was determined that O/C at 1.75‒2.00 in the charge after treatment at 1,223–1,423 K provides for the content of Mo in metallized molybdenum concentrate at 74.6–78.0 % by weight. The content of C and O2 was 0.5–2.0 % by weight, and 0.6–5.5 % by weight, respectively. At O/C in the charge at 2.50, the products of reduction after heat treatment at 1,323 K consisted of Mo and MoO2. The residual molybdenum-containing oxide component is due to the insufficient amount of a reducing agent. The presence in the phase composition of carbide Mo2C together with Mo was found at O/C in the charge at 1.33, indicating a certain excess of the carbon reducing agent. The most favorable conditions for reduction were ensured at O/C in the charge at the level of 1.83 with a transition of most of the oxides to the metal phase of Mo. We have obtained a spongy structure of the metallized product, which ensures an increased rate of dissolving the obtained molybdenum-containing additive in a liquid metal at alloying. We did not identify in the phase composition any compounds susceptible to sublimation, which predetermines a reduction in the losses of Mo when using an alloying additive.Определено влияние O/C шихты на состав металлизованного молибденового концентрата после обработки при 1223–1423 K. Наиболее выгодным является O/C в пределах 1,75–2,00, обеспечивая относительно низкие остаточные C, O2 и преобладание Mo в фазовом составе. Структура неоднородная из спеченных микрочастиц. Не выявлено соединений, склонных к сублимации. Это обуславливает снижение потерь Mo при использовании легирующей добавки, что подтверждено в опытно-промышленных условияхВизначено вплив O/C шихти на склад металізованого молібденового концентрату після обробки при 1223–1423 K. Найбільш вигідним є O/C в межах 1,75–2,00, забезпечуючи відносно низькі залишкові C, O2 і переважання Mo у фазовому складі. Структура неоднорідна із спечених мікрочасток. Не виявлено з’єднань, схильних до сублімації. Це обумовлює зниження втрат Mo при використанні легуючої добавки, що підтверджено в дослідно-промислових умова

Выявление особенностей фазовых и структурных превращений при углеродотермии молибденового концентрата

We have studied patterns in the influence of O/C in the charge on the content of C, O2, and Mo in metallized molybdenum concentrate after different temperatures of thermal treatment. it was determined that O/C at 1.75‒2.00 in the charge after treatment at 1,223–1,423 K provides for the content of Mo in metallized molybdenum concentrate at 74.6–78.0 % by weight. The content of C and O2 was 0.5–2.0 % by weight, and 0.6–5.5 % by weight, respectively. At O/C in the charge at 2.50, the products of reduction after heat treatment at 1,323 K consisted of Mo and MoO2. The residual molybdenum-containing oxide component is due to the insufficient amount of a reducing agent. The presence in the phase composition of carbide Mo2C together with Mo was found at O/C in the charge at 1.33, indicating a certain excess of the carbon reducing agent. The most favorable conditions for reduction were ensured at O/C in the charge at the level of 1.83 with a transition of most of the oxides to the metal phase of Mo. We have obtained a spongy structure of the metallized product, which ensures an increased rate of dissolving the obtained molybdenum-containing additive in a liquid metal at alloying. We did not identify in the phase composition any compounds susceptible to sublimation, which predetermines a reduction in the losses of Mo when using an alloying additive.Определено влияние O/C шихты на состав металлизованного молибденового концентрата после обработки при 1223–1423 K. Наиболее выгодным является O/C в пределах 1,75–2,00, обеспечивая относительно низкие остаточные C, O2 и преобладание Mo в фазовом составе. Структура неоднородная из спеченных микрочастиц. Не выявлено соединений, склонных к сублимации. Это обуславливает снижение потерь Mo при использовании легирующей добавки, что подтверждено в опытно-промышленных условияхВизначено вплив O/C шихти на склад металізованого молібденового концентрату після обробки при 1223–1423 K. Найбільш вигідним є O/C в межах 1,75–2,00, забезпечуючи відносно низькі залишкові C, O2 і переважання Mo у фазовому складі. Структура неоднорідна із спечених мікрочасток. Не виявлено з’єднань, схильних до сублімації. Це обумовлює зниження втрат Mo при використанні легуючої добавки, що підтверджено в дослідно-промислових умова

Дослідження екологічно безпечної переробки техногенних хром-нікельвмісних відходів способом твердофазного відновлення

The study has revealed the regularities of the effect produced by increasing the content of scale of steel 12Cr18Ni10Ti in the charge from 5 to 75 mass % on the contents of the products of carbon thermal reduction of oxide waste of corrosion-resistant steels. The concentration of Ni is increased from 0.8 to 7.0 mass % when the Cr content ranges from 15.9 to 17.1 mass %. The concentration of Cr in the extraction products within the range of 16.1–17.1 mass% is provided with the content of scale of 95Cr18 steel in the charge in the range from 5 to 55 mass %. It has been found that metallization products mainly consist of a solid solution of alloying elements in α-Fe. Fe3O4, Fe3C, and Fe2C were also identified. The microstructure of the extraction products is spongy and disordered. The particles are sintered, with varying Cr and Ni contents in the ranges of 7.47 to 18.03 mass % and 2.97–10.40 mass %, respectively. The study has helped achieve environmentally safe conditions for solid-phase extraction of chrome and nickel containing industrial wastes from the production of corrosion-resistant steels with the return of the alloyed product to the welding industryОпределены закономерности влияния параметров шихты на содержание Cr и Ni в продуктах восстановления. Достигнуты пределы содержания соответствующих элементов: 15,1–17,1 % мас. и 0,2–7,0 % мас. Установлено, что продукты металлизации в основном состояли из твердого раствора легирующих элементов в α-Fe. Также выявлены оксид Fe3O4 и карбиды – Fe3C, Fe2C. Микроструктура губчатая разупрядоченная. Микрочастицы спеченные, с различным содержанием Cr и NiВизначено закономірності впливу параметрів шихти на вміст Cr та Ni в продуктах відновлення. Досягнуто межі вмісту відповідних елементів: 15,1–17,1 % мас. та 0,2–7,0 % мас. Встановлено, що продукти металізації в основному складалися з твердого розчину легуючих елементів в α-Fe. Також виявлено оксид Fe3O4 і карбіди – Fe3C, Fe2C. Мікроструктура губчаста розупорядкована. Мікрочастки спечені, з різним вмістом Cr та N

Research Into Resource-saving Molybdenum-containing Alloying Additive, Obtained by the Metallization of Oxide Concentrate

We established that the phase composition of oxide molybdenum concentrate is re presented mainly by MoO3, as well as МоО2, WO3, Mo2C and associated ore impurities of Al2O3, CaO, SiO2 and MgO. We found non-uniform microstructure in the form of plates, granules of round shape, and thread-like formations. It was determined that phase composition of metallized molybdenum concentrate, obtained by carbon-thermal technique, is mostly composed of metal Mo with the presence of MoC and Mo2C. Unrestored component is represented by the oxy-carbide compound (Mo, O, C) and the lower molybdenum oxide MoO2. We noted fragmented presence of Mo8O23. Spongy microstructure revealed areas where the molybdenum oxide restoration products dominate. The presence of residual oxygen confirms the existence, along with metal Mo, of unrestored oxide or oxy-carbide compounds. The residual oxygen could also be contained in the oxide compounds of Si, Al, Ca, Mg, K, Na as associated ore impurities. This is confirmed by discovery of the specified elements in the examined areas. The detected phases and compounds do not display significant susceptibility to sublimation. High restorative ability, due to the excess of carbon in the form of carbides, provides the post-restoration of oxide component in the liquid metal in the process of alloying, as well as protection against secondary oxidatio

Research Into Recycling of Nickel­cobalt­containing Metallurgical Wastes by the Ecologically­safe Technique of Hydrogen Reduction

We studied kinetic patterns of hydrogen reduction of the scale of a nickel-cobalt containing precision alloy at a temperature of 673‒1573 K over a period from 0 to 180 minutes. The highest degree of reduction was achieved after thermal treatment at 1273 K – 99 %. This is predetermined by the intensification of reduction processes and a sufficient level of porosity, which ensures satisfactory gas exchange. It was discovered that the starting scale consists mainly of Fe3O4, Fe2O3 and FeO with atoms substituting their alloying elements. The target product of metallization had a sponge-like microstructure and consisted mainly of the solid solution of Co and Ni atoms in γ-Fe and the residual non-reduced Fe3O4 and FeO. The resulting phases had no noticeable susceptibility to sublimation.This has ensured a reduction in the losses of alloying elements while receiving and using the highly-alloyed metallized scale, which was confirmed by experimental- industrial tests. At the same time, recycling of industrial wastes contributes to a reduction in the technogenic intensity of industrial regions and improves ecological safety of the environmen