Ferrochrome Smelting Using Chrome Raw Materials Pre-Reduced with Various Reducing Agents

2026

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Gold Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.3390/met16030357
Деректер сенімділігі 70 орташа
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

This study quantitatively evaluates the effect of solid-phase pre-reduction of chromite concentrate on the energy efficiency and techno-economic performance of high-carbon ferrochrome (HC FeCr) smelting. Laboratory pre-reduction experiments were conducted at 1200–1400 °C using Shubarkol coal, metallurgical coke, and special coke as carbonaceous reducing agents. Structural and phase transformations were characterized by X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy with energy-dispersive spectroscopy (SEM-EDS). At 1200 °C, the degree of metallization remained low (<5%), whereas at 1400 °C it increased to 41.3% under laboratory conditions and up to 65% in pilot-scale tests due to the decomposition of the spinel matrix and the formation of metallic and carbide phases. The application of pre-reduced feedstock in a submerged arc furnace reduced specific electricity consumption by up to 33.5% compared with conventional smelting and increased chromium recovery to 89.71%. Industrial-scale extrapolation indicates the potential to decrease power consumption to approximately 3190 kWh/t of alloy. Techno-economic analysis demonstrates that the use of pre-reduced feedstock reduces the production cost by approximately 10–23%, depending on the type of carbonaceous reducing agent (Shubarkol coal, metallurgical coke, or special coke). Special coke provided the highest energy efficiency, whereas Shubarkol coal ensured the greatest direct economic benefit. The integrated microstructural, energetic, and economic assessment confirms the industrial applicability of the proposed pre-reduction approach.