Мария Леонова защитила кандидатскую диссертацию, посвященную повышению эффективности процесса получения кремния

Фото: www.istu.edu


Мария Леонова защитила кандидатскую диссертацию «Разработка технологии подготовки шихты из техногенного сырья для производства кремния». Она представила к защите на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности «Металлургия черных, цветных и редких металлов» исследование, посвященное повышению эффективности процесса получения кремния.


Как отмечает научный руководитель, заведующая кафедрой металлургии цветных металлов ИРНИТУ, д.т.н., профессор Нина Немчинова, выпускница кафедры 2013 года Мария Леонова еще будучи студенткой начала интересоваться научной деятельностью. Она принимала участие в выполнении научно-исследовательских работ в рамках государственного задания Министерства образования и науки РФ (2012-2014 гг.). Дипломную работу Мария выполнила по тематике будущего диссертационного исследования. После окончания вуза она поступила в очную аспирантуру.

Актуальность проблемы, которую рассматривает М. Леонова, обусловлена тем, что в связи с растущими масштабами металлургического производства и развития всех его отраслей спрос на кремний неуклонно растет. Поэтому усовершенствование технологических процессов, а также расширение сырьевой базы за счет использования новых месторождений и вовлечения техногенного сырья является необходимым условием улучшения экономики заводов и экологической обстановки вблизи металлургических предприятий.


Производство кремния металлургических марок в руднотермических печах сопровождается образованием большого количества пылевых выбросов, которые содержат значительное количество микросилики (86-96%). В Восточной Сибири также имеются залежи высококачественных кварцевых песков с содержанием SiO2 99%. Таким образом, есть возможность использовать данные виды мелкофракционного сырья при производстве металлургического кремния в качестве кремнеземсодержащей части шихты.

«Однако данные альтернативные виды мелкофракционного сырья невозможно непосредственно применять при плавке в руднотермических печах из-за их значительного пылевыноса. Окомкование шихты является одним из способов рационального использования мелкофракционных материалов в качестве сырья, что будет способствовать повышению эффективности действующего производства. В этой связи диссертационное исследование Марии Леоновой является актуальным и интересным направлением, расширяющим знания для дальнейшего развития научных основ металлургии, в частности, повышения эффективности карботермического процесса кремниевого производства», - отмечает профессор Н. Немчинова.

В ходе работы над диссертацией автор изучила большой объем литературных источников, посвященных вопросу получения кремния в руднотермических печах. М. Леонова проанализировала свойства техногенного сырья кремниевого и алюминиевого производств с использованием современных физико-химических методов анализа, предложила новые технологические решения для повышения эффективности карботермического процесса получения кремния.


Поставленные в диссертационной работе задачи решены в полном объеме. Автор разработала методику подготовки шихты с использованием мелкофракционных сырьевых материалов для выплавки кремния. На основе метода математического планирования трехфакторного эксперимента установлены оптимальные параметры окомкования шихты, изучена закономерность поведения при плавке компонентов шихты на основе разработанной пятирезервуарной математической (термодинамической) модели карботермического восстановления кремнезема в руднотермических печах. В работе М. Леонова использовала программный комплекс «Селектор». Она экспериментально подтвердила возможность использования в пирометаллургии кремния окомкованной по предложенной методике шихты.

По информации Н. Немчиновой, теоретические и экспериментальные исследования молодого ученого нашли отражение более чем в 20 публикациях, включая три статьи в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, и публикациях в материалах научно-практических конференций различного уровня.

В качестве одного из оппонентов выступил Владимир Утков - доктор технических наук, профессор кафедры металлургии Санкт-Петербургского горного университета. По мнению эксперта, тема работы весьма актуальна, она раскрыта достаточно полно, имеет научную новизну и практическую значимость: «Исследование содержит научно обоснованные технические решения, имеющие существенное значение для металлургии кремния».

М. Леонова отмечает, что по последним данным мировое производство кремния достигает приблизительно 1 млн т в год. Самой крупной страной – производителем является Китай. Второе место по объемам производства кремния занимают норвежский концерн Elkem (20% рынка) и французская компания Invensil (владеет 5% рынка). Спрос на кремний крайне высок как со стороны полупроводниковой промышленности, так и производителей солнечных батарей. Многие эксперты считают сложившуюся ситуацию критической, поскольку существующие поставщики при 100%-ной загруженности, тем не менее, не в силах удовлетворить растущие потребности. Особенностью рынка кремния является то, что возможностью его производства обладают лишь несколько стран в мире, а соответствующие технологии не продаются.

В России существует два основных производителя металлургического кремния: ЗАО «Кремний» и ООО «СУАЛ–Кремний–Урал». Оба предприятия входят в ОК «РУСАЛ». В своей работе М. Леонова использовала исходные сырьевые материалы с ЗАО «Кремний» (г. Шелехов).

Результаты данного диссертационного исследования внедрены в учебный процесс ИРНИТУ при подготовке обучающихся по направлению «Металлургия».

При использовании информации ссылка на пресс-службу ИРНИТУ обязательна!


 
По теме
Азбука безопасности для маленьких иркутян - МЧС Иркутской области Участок на перекрёстке улиц Дзержинского и Лапина в городе Иркутске с недавних пор стал площадкой для проведения уроков безопасности для детей дошкольного и школьного возраста.
22.07.2018
 
JPG Файл - Восточно-Сибирский институт МВД России Сегодня в Баку Министр внутренних дел Российской Федерации генерал полиции Российской Федерации Владимир Колокольцев и главы МВД Республик Беларусь, Казахстан, Кыргызской Республики, Молдова,
20.07.2018
 
Министр внутренних дел Российской Федерации генерал полиции Российской Федерации Владимир Колокольцев встретился с Министром внутренних дел Республики Казахстан генерал–полковником полиции Калмуханбетом Касымовым.
20.07.2018
Азбука безопасности для маленьких иркутян - МЧС Иркутской области Участок на перекрёстке улиц Дзержинского и Лапина в городе Иркутске с недавних пор стал площадкой для проведения уроков безопасности для детей дошкольного и школьного возраста.
22.07.2018 МЧС Иркутской области
Победа студента ИГУ Михаила Климонова на международном молодежном форуме «Байкал», казалось, была предрешена.
18.07.2018 Газета Областная
В «Школе 21» начался очный этап отбора будущих учащихся. Первые 2000 лучших претендентов из 6000, прошедших онлайн-тестирование на текущий момент, приглашены на личное собеседование в Москву.
20.07.2018 Иркутская торговая газета
В Усть-Илимске государственные инспекторы по маломерным судам помогли задержать находящегося в розыске подозреваемого в преступлении - МЧС Иркутской области Молодого человека, находящегося в розыске по подозрению в совершении ряда преступлений, задержали государственные инспекторы по маломерным судам в Усть-Илимском районе.
21.07.2018 МЧС Иркутской области
Самые крупные аварии Иркутской области — в традиционном обзоре «Пятницы» Всем известно, что зимой количество ДТП увеличивается во время снегопада и вызванного им гололеда.
20.07.2018 Газета Пятница
Жителя Шелехова осудили за то, что он защитил семью от наркомана На фото многодетная семейная пара из Шелехова: Снежана и Андрей Слепневы.
20.07.2018 Газета Пятница
Американская экспертиза полностью опровергла выводы российских следователей в деле Колина Мэдсена Колин Мэдсен приехал в Иркутск в 2013 году.
20.07.2018 Газета Пятница
В Зиме, на родине Евгения Евтушенко, установили единственный пока в стране памятник поэту Ноябрь 2017 года.
20.07.2018 Газета Пятница
Чемпионат мира - Братск-Православный В апреле этого года воспитанники Центра традиционного военно-патриотического воспитания  «Ладья», из секции практической стрельбы «Ратник» побывали на первом чемпионате России по практической стрельбе из пневматического пистолета .
22.07.2018 Братск-Православный
Триумфом представителей Европы завершился чемпионат мира по футболу, финальная часть которого впервые проходила в России Французы во второй раз стали чемпионами мира по футболу.
18.07.2018 Газета Копейка
В 2018 году планируется заключить государственный контракт на первый этап строительства автомобильной дороги в Тайшетском районе, которая соединит населенные пункты Шелаево – Мирный – Черманчет.
20.07.2018 Газета Областная
В связи с осложнением обстановки, связанной с лесными пожарами и их последствиями, на территории Красноярского края возможно задымление населенных пунктов на территории Иркутской области - МЧС Иркутской области В связи с осложнением обстановки, связанной с лесными пожарами и их последствиями, на территории Красноярского края возможно задымление населенных пунктов на территории Иркутской области.
22.07.2018 МЧС Иркутской области