Жану проблемалары институтының ғылыми қызметкерлері қатты фазалық жану режимінде шығарылатын отқа төзімді материалдардың жаңа класын алу үшін аралық өнімдер мен стандартқа сай келмейтін металлургиялық қалдықтарды пайдаланудың ғылыми-тәжірибелік негіздерін жасаумен айналысуда. 

Қазақстандық ғалымдар жану синтезі деп аталатын өздігінен таралатын жоғары температуралы синтез (ӨЖС) негізінде Қазақстан Республикасының минералды шикізатынан құрамында көміртегі бар отқа төзімді материалдарды алу технологиясын жасады. 

Қуатты металлургиялық өнеркәсібі бар Қазақстан үшін отқа төзімді материалдардың жаңа класын дайындау және жасау өзекті мәселе болып табылады. Себебі отқа төзімді өнім шығаратын қандай да бір елеулі отандық өнеркәсіп жоқ. 

Елімізде металлургияның жүздеген миллион тонна техногендік қалдықтары жинақталған, бұл тек пайдасыз жүк болып қана қоймай, сонымен бірге қоршаған ортаға қатты кері әсерін тигізетіні белгілі.  

Мысалы, Ақтөбе ферроқорытпа зауытында құрамында 30-40% хром оксиді бар жеңдік және циклон сүзгілерінен шыққан ондаған миллион тонна құрамында хромы бар шаң уақытша сақтау қоймалары мен үйінділерде сақталады. Олар іс жүзінде байытуға жарамайды, ал оларды ферроқорытпа өндірісіне қайтару тиімсіз. 

Бұдан басқа отқа төзімді сынықтар мен графиттің айтарлықтай мөлшері пайдаланылған электродтар, сынықтар және т.б. сондай-ақ ауа мен су эрозиясына тез ұшырайтын, атмосфера мен топырақты ластайтын құрамында 60%-ға дейін магний оксиді бар металлургиялық шлактар түрінде де жинақталған. Осының барлығы ӨЖС әдісі арқылы алынатын құрамында көміртегісі бар отқа төзімді материалдарды жасау және өндіру үшін қолжетімді шикізат негізі бола алады. 

Өздігінен таралатын жоғары температуралы синтез немесе қатты жалынмен жану әдісін қолдана отырып, жаңа отқа төзімді материалдарды, оның ішінде құрамында көміртегісі бар материалдарды алудың ғылыми-техникалық және технологиялық негіздерін құру өзекті ғылыми және қолданбалы міндет болып табылады. 

Ғылыми жобаны жүзеге асыру барысында құрамында көміртегісі бар отқа төзімді ӨЖС материалдарын алу үшін шикізат ретінде жоғары отқа төзімді жоғары көміртекті феррохром шлактары және ферроқорытпа өндірісінің сүзінділері зерттелді.

ӨЖС технологиясы термохимиялық реакция кезінде олардың ыдырауы нәтижесінде тез балқитын силикат компоненттерінің азаюымен массалар құрамындағы отқа төзімді фазалардың мөлшерін арттыруға мүмкіндік беретіні көрсетілді. 

Алюминий, кремний және фракциялық құрамдар қосылған А (шлак және сүзінді) және В (сүзінді) құрамында көміртегі бар шихталар жасалып, оңтайландырылды және олардың техникалық қасиеттері, сондай-ақ фазалық-минералды құрамы анықталды. 

Ғалымдар температуралық кернеулер мен меншікті жылу ағындарын 1300 oС температурада өнімдерге изотермиялық әсер ету кезінде жұмыс бетінің 4,3-тен 55 oС/мин қыздыру жылдамдығында есептеді және жылу кедергісін белгіледі. 

Зерттеу барысында А және В құрамдарының ӨЖС өнімдерінің аралық гипотетикалық қабаттарындағы температуралық градиенттер бойынша температуралық қысымға төзімділігіне қарай критерийлік коэффициенттері белгіленді. Бұл ыстыққа төзімділігінің тұрақты шама емес екенін және оның құрамына, температураның немесе отқа төзімділік құрылымына байланысты жоғарылауы немесе төмендеуі мүмкін екенін көрсетті.