This study investigates the use of the complex reductant FeAlSiCa as an alternative to the conventional FeSiCr in the EAF smelting of FeCr. The smelting process using FeAlSiCa is characterized by a stable furnace operation, active discharge of metal and slag, and effective phase separation. It was found that a 20% excess of FeAlSiCa over the stoichiometric requirement leads to a sharp increase in Si content in the FeCr alloy, with approximately 85% Cr recovery into the metal. A stoichiometric amount of FeAlSiCa results in a metal with 1.5–1.6% Si content and about 80% Cr recovery. A comparable Cr recovery using FeSiCr was achieved only when applying a 20% excess of that reductant. The use of FeAlSiCa also holds promise for technological sustainability due to its low production cost and the utilization of waste materials during its synthesis. The resulting slags are solid and rock-like and show no signs of disintegration after storage for more than 45 days.

This study investigates the feasibility of producing low-carbon FeCr via metallothermic smelting of Cr concentrate and chromite spinel powder using a complex FeAlSiCa alloy as the reductant in an induction furnace. The proposed approach offers an alternative to conventional carbothermic and oxygen-blown technologies, reducing both the carbon footprint and airborne emissions. Three charge compositions were tested with varying FeAlSiCa additions (12, 14, and 16 kg per 100 kg of Cr source) and partial replacement of Cr concentrate with up to 20% CSP. Thermodynamic and microstructural analyses were conducted, and the effects of the slag basicity, temperature profiles, and holding time were assessed. In optimal conditions, Cr recovery reached up to 80% with minimal Cr₂O₃ losses in slag, and the resulting alloys met ISO 5448-81 requirements for nitrogen-containing low-carbon FeCr. Microstructural examination revealed the formation of Fe-Cr solid solutions and CrN phases, with V incorporation from the FeAlSiCa alloy. The process proved stable and energy-efficient, producing compact, non-disintegrating slag. This study highlights the potential of induction furnace smelting and chromite spinel powder valorization as a sustainable path for FeCr production.

This study evaluated the production of aluminosilicochrome alloy (ASC) from technogenic wastes generated by ferroalloy and coal production. Chromite spinel dust from high-carbon ferrochrome gas cleaning, microsilica from ferrosilicon gas cleaning, and coal sludge as a reductant were used as raw materials. Thermodynamic modeling of the Fe–Cr–Si–Al–C–O system in HSC Chemistry 10 predicted that ASC formation is most favorable at 2000–2200 °C, where the metallic phase should contain (wt. %) 28.27–29.46 Cr, 35.21–36.06 Si, 10.14–11.89 Al, and 10.21–10.45 Fe. These predictions were tested by smelting a pre-agglomerated monocharge in a 100 kVA single-electrode electric arc furnace. The resulting alloy contained (wt. %) 24.23 Fe, 32.03 Si, 22.32 Cr, 18.70 Al, 0.36 C, 0.028 P, and 0.015 S. The experiments confirmed the formation of Si-, Cr-, and Al-rich ASC and demonstrated the feasibility of carbothermic production from these wastes. SEM-EDS revealed a multicomponent metallic matrix with pronounced microstructural heterogeneity and local redistribution of Fe, Si, Cr, and Al. Overall, the results support the use of fine technogenic wastes for producing a complex Fe–Cr–Si–Al alloy.

This study investigates the possibility of using aluminosilicochrome (ASC) produced from technogenic raw materials as a potential alternative to FSC-48 ferrosilicochrome in refined ferrochrome smelting. Laboratory smelting tests were carried out in an induction furnace using alumina crucibles with a charge mass of 50 g. The two variants were compared based on the material balance, SEM-EDS analysis of the metallic and slag phases, a conditional estimate of chromium transfer to the metal, and the results of thermodynamic modeling in FactSage 8.4. It was established that a Cr–Fe metallic phase is formed when both FSC-48 and ASC are used. The average metal mass was 13.8 g for FSC-48 and 13.3 g for ASC. According to SEM-EDS data, the Cr content in the metallic phase was 70.53 and 68.64 wt. %, respectively. Aluminum introduced with ASC predominantly transfers into the slag, increasing its Al content to 20.81 wt. %. The conditional estimate of total chromium transfer from the charge to the metallic phase was 91.9% for FSC-48 and 91.6% for ASC. FactSage modeling showed higher calculated ore-derived Cr recovery for ASC under equilibrium conditions; however, excessive ASC addition increased the Si content in the metal. The obtained results confirm the fundamental possibility of using ASC as a complex reductant in refined ferrochrome smelting.

Мақалада металлургиялық кәсіпорындарда пайда болатын негізгі техногендік қалдықтардың түрлері қарастырылган. Шлак, аспирациялық шан және шламның пайда болу жолдары сипатталған. Ферроқорытпа кәсіпорындарында қалдықтарды қолдана отырып дайын өнімді балкытудың технологиялық процесін қиындататын себептер көрсетілген. Феррохромды балқыту кезінде одан әрі қолдану үшін қалдықтарды түйіршіктеу әдістері қарастырылады. Зертханалық жағдайда түйіршіктеудің үш негізгі әдісі сыналды: экструзия, түйіршіктеу және діріл брикеті. Ферроқорытпа өндірісінің техногендік қалдықтарын экструдтау әдісінің мәні сипатталған. Жұмыста зерттелетін материалдар ретінде феррохром өндірісінің аспирациялык шаны мен газ тазарту шламы пайдаланылды. Байланыстырғыш ретінде модификацияланған лигносульфонат негізіндегі материал колданылды. Түйіршіктеу әдісіне байланысты алынған материалдардың брэкстер, түйіршіктер және брикеттер бейнеленген. Дайын түйіршіктелген материалдар беріктігін сынау үшін алдын-ала кептіру пешінде 120°С температурада ылғал толығымен жойылғанға дейін кептірілді. Түйіршіктелген шикізаттын сығымдау, 2 м биіктіктен лактыру және барабанда соққы беріктігінің беріктік сипаттамаларының нәтижелері графикалық түрде бейнеленген. Салыстырмалы талдау жүргізе отырып, түйіршіктеу әдістеріне байланысты түйіршіктелген шикізаттың беріктік сипаттамаларының көрсеткіштері анықталды. Алынған дайын түйіршіктелген материалдар беріктік сипаттамалары бойынша жоғары көрсеткіштерге ие.

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.