In the process of producing ferroalloys, a large amount of secondary raw materials is formed, including slag, aspiration dusts and sludge. The recycling of secondary raw materials can create resources and bring environmental and economic benefits. Wet secondary raw materials (WSRMs) are characterized by a high chromium oxide content (averaging 24%), but due to their high moisture levels, they cannot be directly used in arc furnaces. As a strategic approach, mixing WSRMs with drier, more chromium-rich dusts (up to 45% Cr₂O₃) has been proposed. This not only reduces the overall moisture content of the mixture but also enhances the metallurgical value of the charge material. This paper presents the results of laboratory studies on the agglomeration of secondary wet raw materials using briquetting, extrusion and pelletizing methods. The main factors influencing the quality of the resulting product were analyzed, including the method of agglomeration, the composition of the mixture, as well as the type and dosage of the binder component. The strength characteristics of the finished agglomerated samples were evaluated in terms of resistance to splitting, impact loads and falling. Notably, the selected binders are organic and polymer substances capable of complete combustion under metallurgical smelting conditions.

This article describes the existing methods of pelletizing crude ore materials. Their main methods and mechanisms have been considered. The technologies of formation of briquettes and brexes have been described in detail. In the work, fine chromium raw materials from Kempirsay deposit are used as materials under study. The material is a loose substance obtained after drying chrome ore. The chemical and particle size distribution composition of fine chromium raw materials is given. The binder is polyacrylamide. A comparative analysis and differences between the methods of pelletizing have been carried out. The methods of pelletizing have been described, and the results of laboratory research on pelletizing have been obtained. The qualitative indicators of the obtained pelletized products were evaluated. The recipe for the optimal composition of the mixture for pelletizing has been selected. The factors affecting the quality of briquettes and brexes have been determined Бұл мақалада кен шикізатын өңдеудің қолданыстағы әдістері сипатталған. Олардың негізгі әдістері мен механизмдері қарастырылады. Брикеттер мен брекстерді қалыптастыру технологиялары егжей-тегжейлі сипатталған. Жұмыста зерттелетін материалдар ретінде Кемпірсай кен орнының ұсақ дисперсті хром шикізаты пайдаланылды. Материал-хром кенін кептіргеннен кейін алынған сусымалы зат. Ұсақ дисперсті шикізаттың химиялық және гранулометриялық құрамы келтірілген. Байланыстырушы материал ретінде органикалық зат, қатты және аморфты материал полиакриламид қолданылады. Бұл акрил қышқылының амидіне негізделген полимер, иіссіз, ұнтақ мөлшері 1 мм-ден аз болып келеді. Салыстырмалы талдау жасалды, кесектеу брикеттер мен брэкстер арасындағы айырмашылықтар талқыланады. Брикеттер мен брекстер қаттылық қасиетін аңықтау үшін, беріктігін анықтауға арналған қондырғыда, арнайы соққыда және барабанда сыналды. Кестеде көрсетілген брикеттер мен брекстердің беріктігін аңықтау нәтижелері келтірілген. Алынған өнімдердің сапалық көрсеткіштері және тасымалдауға төзімділігі және көптеген құймалар бағаланды. Қоспаның оңтайлы құрамының рецепті таңдалады. Брикеттер мен брекстердің сапасына әсер ететін факторлар анықталды В данной статье описаны существующие способы окускования рудного сырья. Рассмотрены их основные методы и механизмы. Подробно описаны технологии формирования брикетов и брэксов. В работе в качестве исследуемых материалов использованы мелкодисперсное хромовое сырье Кемпирсайского месторождения. Материал представляет собой сыпучее вещество, получаемое после сушки хромовой руды. Приведены химический и гранулометрический состав мелкодисперсного хромого сырья. Связующим материалом выступает органическое вещество, твердый и аморфный материал полиакриламид, представляющий собой полимер на основе амида акриловой кислоты, без запаха, порошок крупностью менее 1 мм. Был сделан сравнительный анализ и отличия между способами окускования. Расписаны методика проведения окускования, а также получены результаты лабораторных исследований по окускованию. Брикеты и брэксы были испытаны на сброс, на установке по определению прочности на сбрасывание, на удар и истирание. Приведены результаты испытания брикетов и брэксов на прочность, которые представлены на графике. Оценены качественные показатели полученных окускованных продуктов и устойчивости к транспортировке и многочисленных пересыпок. Подобрана рецептура оптимального состава смеси для окускования. Определены факторы, влияющие на качество брикетов и брэксов

This study investigates the agglomeration of chromium-containing dust from ferroalloy production using rigid vacuum extrusion. Direct utilization of fine technogenic materials in submerged arc furnaces is limited due to poor gas permeability, increased dust generation, and unstable smelting conditions. The aim of this work was to compare bentonite and polymer binders in brex production and evaluate their metallurgical applicability. Chromium-containing dust from the gas-cleaning system of the Aktobe Ferroalloy Plant (TNC Kazchrome JSC, ERG) was characterized using chemical analysis and SEM/EDS methods. The material exhibited a heterogeneous structure composed mainly of chromium-containing spinel, silicate, and oxide phases. Pilot-industrial extrusion tests were performed using J.C. Steele & Sons equipment with bentonite (10 wt.%) and polymer binder TD 021.005.BS (2.5 wt.%). The polymer binder provided improved brex geometry and significantly higher mechanical strength, achieving impact strength values up to 89.5% after curing. SEM/EDS analysis of the obtained brexes confirmed the formation of a dense agglomerated structure with uniform distribution of chromium-containing phases. Thermodynamic modeling using FactSage 8.4 showed that brex addition does not significantly affect slag composition, phase equilibria, or metal quality during high-carbon ferrochrome smelting. The results demonstrate the feasibility of polymer binders for efficient recycling of chromium-containing technogenic wastes by rigid vacuum extrusion.

This article discusses the practical implications of remelting briquettes from ferrochrome dust after crushing. The formation of corrosion-resistant electrically conductive powder (CRP) and its fractional compositions are described, shedding light on the potential applications of this research. The partially described briquetting method used is explained, along with the equipment in detail, providing valuable insights for future research and industrial applications. A literature review on lignosulfonate-based binders provides a comprehensive understanding of this aspect. The work compares the remelt of briquettes in the base and experimental periods, where in the base period, dust is remelted in bulk (in the initial dusty state) and in the experimental period, in a briquette state. The article also characterizes the weighing of charge materials and their comparison; the tables indicate the electricity costs and electrodes spent on remelting, providing practical data for industrial operations. The chemical compositions of the charge materials for remelting and technical and economic indicators (referred to as TEI from now on) are given in the tables, offering practical guidance for future research and operations. The comparison results with standard melting modes are briefly touched upon, providing a valuable benchmark for the research. In the end, the results and conclusions of the work are written, summarizing the study's practical implications.

В работе рассматривается возможность окускования мелкодисперсных хромсодержащих материалов ферросплавного производства методом жёсткой экструзии. Актуальность исследования обусловлена увеличением объёмов пылевидных и шламовых отходов, образующихся в металлургическом переделе, а также необходимостью их возврата (рециклинга) в технологический цикл без ухудшения условий плавки. Непосредственное использование таких материалов в исходном виде в плавильных агрегатах затруднено вследствие низкой газопроницаемости шихтового слоя, повышенного пылеуноса и нестабильности технологических показателей. Целью работы являлась сравнительная оценка эффективности бентонитового и полимерного связующих при получении брэксов из хромсодержащей пыли и определение металлургической применимости полученного продукта. В качестве исходного сырья использовали пыль газоочистных и аспирационных систем Актюбинского завода ферросплавов АО «ТНК Казхром», входящего в состав ERG. Промышленные испытания выполняли на действующем участке экструзии с использованием оборудования J. C. Steele and Sons. В качестве связующих применяли бентонит в количестве 10 мас. % и полимерное связующее ТД 021.005.БС в количестве 2,5 мас. %. Качество брэксов оценивали по геометрической форме, структурной целостности, а также прочности на удар и истирание по ГОСТ 15137-77 после 2 и 4 суток выдержки. Установлено, что применение полимерного связующего обеспечивает получение брэксов с более правильной формой, лучшей сохранностью структуры и более высокими прочностными характеристиками по сравнению с образцами на бентонитовой связке. Для оценки поведения брэксов в условиях металлургического передела выполнено термодинамическое моделирование плавки высокоуглеродистого феррохрома в программном комплексе FactSage 8.4. Расчёты показали, что замена промпродукта брэксами не приводит к существенным изменениям равновесного состава металлической и шлаковой фаз, а также расчётной вязкости шлака. Полученные результаты подтверждают технологическую целесообразность применения полимерного связующего при жёсткой экструзии хромсодержащих пылей и перспективность использования полученных брэксов в действующей схеме ферросплавного производства. Ключевые слова: жёсткая экструзия; хромсодержащая пыль; брэксы; полимерное связующее; бентонит; высокоуглеродистый феррохром; рециклинг; термодинамическое моделирование.

"The article presents the results of laboratory studies on agglomeration of gas cleaning sludge mixed with rich dust from inertial collectors and dust after drying chrome ore. The technological process of pelletizing, which consists of: preparation of raw materials for pelletizing (crushing, classification, drying and mixing of components), pellet processing operations for the purpose of separating fines and strengthening. In this work, polymeric binders act as binders: cement, clay powder for chrome pellets, organic binder ligno and polymer binder, which is a polymer based on acrylic acid amide and an inorganic binder. Different types of binders, each of which has specific requirements. Several types of basic materials and binders, to determine the optimal recipe for pelletizing fine-grade ore raw materials, humidity and cold agglomeration modes. Qualitative and quantitative indicators of the obtained agglomerated products are estimated. The optimal composition of the mixture for agglomeration has been formulated. The results of measuring the mechanical properties have been obtained, tables for drop, impact and abrasion are provided, as well as drawings of the results of pelletized materials. The factors influencing the quality of pellets have been determined. Keywords: Pelletization, binder, wet dust, drying, pellets, sludge, granulator.