Другие статьи

Цель нашей работы - изучение аминокислотного и минерального состава травы чертополоха поникшего
2010

Слово «этика» произошло от греческого «ethos», что в переводе означает обычай, нрав. Нравы и обычаи наших предков и составляли их нравственность, общепринятые нормы поведения.
2010

Артериальная гипертензия (АГ) является важнейшей медико-социальной проблемой. У 30% взрослого населения развитых стран мира определяется повышенный уровень артериального давления (АД) и у 12-15 % - наблюдается стойкая артериальная гипертензия
2010

Целью нашего исследования явилось определение эффективности применения препарата «Гинолакт» для лечения ВД у беременных.
2010

Целью нашего исследования явилось изучение эффективности и безопасности препарата лазолван 30мг у амбулаторных больных с ХОБЛ.
2010

Деформирующий остеоартроз (ДОА) в настоящее время является наиболее распространенным дегенеративно-дистрофическим заболеванием суставов, которым страдают не менее 20% населения земного шара.
2010

Целью работы явилась оценка анальгетической эффективности препарата Кетанов (кеторолак трометамин), у хирургических больных в послеоперационном периоде и возможности уменьшения использования наркотических анальгетиков.
2010

Для более объективного подтверждения мембранно-стабилизирующего влияния карбамезапина и ламиктала нами оценивались перекисная и механическая стойкости эритроцитов у больных эпилепсией
2010

Нами было проведено клинико-нейропсихологическое обследование 250 больных с ХИСФ (работающих в фосфорном производстве Каратау-Жамбылской биогеохимической провинции)
2010


C использованием разработанных алгоритмов и моделей был произведен анализ ситуации в системе здравоохранения биогеохимической провинции. Рассчитаны интегрированные показатели здоровья
2010

Специфические особенности Каратау-Жамбылской биогеохимической провинции связаны с производством фосфорных минеральных удобрений.
2010

Использование ванадиевого кварцита в производстве хромистых ферросплавов

В статье представлены результаты теоретических исследований, направленных на улучшение шлакового режима плавки, снижение расхода металлургического кокса и электроэнергии, повышение степени извлечения целевых компонентов. Изучен комплекс физико-химических свойств различных материалов - отходов химических и металлургических производств Казахстана и некондиционного сырья — в целях использования их в качестве шихтовых добавок для улучшения качества шлакового расплава. 

При производстве высокоуглеродистого феррохрома и ферросиликохрома в качестве флюсующей добавки и основного шихтового материала (продукта) используются кварциты, в которых отсутствуют такие полезные компоненты для плавки, как углерод, пентаоксид ванадия и щелочные металлы кроме кремнезема.

В целях улучшения технико-экономических показателей технологии по получению хромистых ферросплавов нами предложено поменять традиционные флюсы на углисто-ванадиевые кремнистые сланцы (ванадиевые кварциты). Результаты теоретических исследований позволили предположить, что использование их в шихте вышеуказанных производств может улучшить шлаковый режим плавки, позволит снизить расход металлургического кокса, электроэнергии, а также повысить степень извлечения целевых компонентов.

При вовлечении в производство хромистых ферросплавов нетрадиционных шихтовых материалов необходимо знать ряд физико-химических свойств конечного шлака и вязкость шлакового расплава, от которой зависят кинетика реакций восстановления в электропечи и процессы тепло- и массопереноса в расплавах металла и шлака. Эти параметры оказывают большое влияние на полноту восстановления оксидов хрома и железа, а также на величину потерь феррохрома со шлаком.

В процессе плавки хромистой шихты при повышении температуры расплава выше эвтектической точки плавления шлак обогащается тугоплавкими компонентами и объединяется восстанавливаемыми оксидами. Термодинамические процессы зависят от температуры в печи и непрерывно меняющихся активностей компонентов в шлаковом расплаве. Кинетика этих процессов определяется развитием контактных поверхностей и условиями для диффузии взаимодействующих частиц, в первую очередь катионов. Заметим, что коэффициент скорости диффузии (D) в общем виде является величиной, обратной динамической вязкости: D. η = const. Таким образом, диффузия ускоряется с повышением температуры или с понижением вязкости расплава.

В практике выплавки углеродистого феррохрома как в Казахстане, так и за рубежом признано целесообразным ведение плавки на шлаках с равными содержанием кремнезема, магнезии и глинозема, т.е. SiO2 : MgO : А12Оз = 1:1:1, причем сумма этих оксидов составляет 90-95 мас. % [1]. Такой состав конечного шлака обеспечивает оптимальную температуру ликвидуса и вязкость шлаковой системы.

Так, при работе печи на легкоплавком шлаке возрастает вязкость за счет образования хромсодержащей шпинели типа (МgO·(Cr, А1)2О3). Феррохром, скапливающийся на подине печи, будет находиться в тестообразном состоянии, что затруднит выход сплава через летку. Нагрев тугоплавкого шлака (вблизи эвтектической точки 1700 °С) до жидкотекучего состояния требует высоких температур и значительных затрат электроэнергии. При таком режиме работы в электропечи будет значительный перегрев сплава, что может привести к разъеданию футеровки и проникновению в нее жидкотекучего расплава. Поэтому отклонения состава сливаемого шлака в ту или другую сторону от оптимального ведет к нарушению режима работы печи и, как правило, к значительным потерям хрома.

Температура плавления углеродистого феррохрома, содержащего 65-70% Cr и 6-8% С, ≈1550 °С. Поэтому шлак должен иметь температуру плавления выше 1650 °С [2]. Необходимое количество флюсов определяется по диаграмме плавкости тройной системы SiO2—MgО—Al2O3 [3]. Оптимальный состав для выплавки феррохрома следующий, %:

 

В настоящее время добываются на АО «Донской ГОК» и перерабатываются на АО «Феррохром» магнезиальные хромовые руды. При плавке таких руд образуются шлаки с большим содержанием оксида магния, а отношение MgO:Al2O2 в них возрастает до (2÷2,5): 1, что позволяет отнести эти шлаки к тугоплавким и вязким расплавам. Для обеспечения нормального слива сплава и шлака из печи часто необходимы либо значительный перегрев их на 100-200ºС и более, в зависимости от тугоплавкости и жидкотекучести шлакового расплава, либо присадки в шихту значительного количества флюсов, в частности глиноземсодержащих материалов. Однако оба указанных пути улучшения физических свойств шлакового расплава имеют существенные недостатки: в первом случае требуется значительный расход дорогостоящей электроэнергии, во втором — значительные потери хрома с резко возрастающим объемом отвальных шлаков.

Оптимальный и экономически оправданный путь снижения температуры плавления и вязкости расплава — это использование в шихте специально подобранных добавок, при этом они должны выполнять задачу флюса при плавке на феррохром.

Нами изучен комплекс физико-химических свойств различных материалов - отходов химических и металлургических производств Казахстана и некондиционного сырья — в целях использования их в качестве шихтовых добавок для улучшения качества шлакового расплава. Проведены плавки на углеродистый феррохром хромовой руды состава, мас. %: 48,0 Сг2О3, 11,5 Fe; 10,8 А12О3; 6,7 SiO2; 15,2 MgO. Для формирования жидкоподвижных шлаков и снижения температуры расплава использовали различные добавки: оксиды алюминия, железа, кремния, ванадия, щелочных и щелочноземельных металлов, вносимые в шихту с полевошпатными материалами, отсевами кварцита, отвальным шлаком ферросиликохрома. Хромовую руду, кокс и флюсовые добавки загружали в алундовые тигли и плавили в индукционной печи при 1600°С в течение 1 ч. По окончании плавки производили разделение сплава и шлака. Сплав взвешивали и определяли выход его от количества загруженной шихты. Шлак поступал на определение вязкости вибрационным методом [4]. Для измерения вязкости использовали вискозиметр, работающий в режиме затухающих колебаний. Выбор данного метода обусловлен следующими его достоинствами:

  • дает более точные и устойчивые показания, чем применение ротационных вискозиметров;
  • имеет широкий диапазон измерений от 0,005 до 10 Па·с;
  • позволяет работать с малым количеством шлака (7-8 г).

Выводы:

  1. при добавках в шихту V2O5 в количестве 0,008 мас. % вязкость шлака зафиксирована на уровне известных в практике способов, а выход сплава не увеличивается;
  2. повышение V2O5 в шихте от 0,01 до 0,10 мас. % снижает вязкость шлака до 0,13 Па·с и увеличивает выход сплава на 0,1-0,5 мас. %;
  3. дальнейшее повышение V2O5 выше 0,10 мас. % не влияет на вязкость шлака и на выход сплава. Показано, что оксид ванадия можно вводить в шихту в виде ванадийсодержащих добавок: ванадиевых кварцитов и ванадиевых шлаков, а также других материалов.

  

Литература

  1. Владимиров Л.П. Термодинамические расчеты равновесия металлургических реакций. - М., 1970. - 528 с.
  2. Предпатент № 2030 Республики Казахстан. Способ выплавки углеродистого феррохрома /Алыбаев Ж.А., Сухарников Ю.И. и др.
  3. Давлетов Д.Н., Новиков Н.В., Петлюк П.С., Сухарников Ю.И., Алыбаев Ж.А. Опытно-промышленные испытания  по выплавке высокоуглеродистого феррохрома с использованием в качестве флюса ванадийсодержащих кварцитов. - Алматы: КИМС, 1995. - № 3. - С. 25-28.
  4. Щедровицкий Я.С. Производство ферросплавов в закрытых печах. - М., 1975. - 312 с.

Разделы знаний

Архитектура

Научные статьи по Архитектуре

Биология

Научные статьи по биологии 

Военное дело

Научные статьи по военному делу

Востоковедение

Научные статьи по востоковедению

География

Научные статьи по географии

Журналистика

Научные статьи по журналистике

Инженерное дело

Научные статьи по инженерному делу

Информатика

Научные статьи по информатике

История

Научные статьи по истории, историографии, источниковедению, международным отношениям и пр.

Культурология

Научные статьи по культурологии

Литература

Литература. Литературоведение. Анализ произведений русской, казахской и зарубежной литературы. В данном разделе вы можете найти анализ рассказов Мухтара Ауэзова, описание творческой деятельности Уильяма Шекспира, анализ взглядов исследователей детского фольклора.  

Математика

Научные статьи о математике

Медицина

Научные статьи о медицине Казахстана

Международные отношения

Научные статьи посвященные международным отношениям

Педагогика

Научные статьи по педагогике, воспитанию, образованию

Политика

Научные статьи посвященные политике

Политология

Научные статьи по дисциплине Политология опубликованные в Казахстанских научных журналах

Психология

В разделе "Психология" вы найдете публикации, статьи и доклады по научной и практической психологии, опубликованные в научных журналах и сборниках статей Казахстана. В своих работах авторы делают обзоры теорий различных психологических направлений и школ, описывают результаты исследований, приводят примеры методик и техник диагностики, а также дают свои рекомендации в различных вопросах психологии человека. Этот раздел подойдет для тех, кто интересуется последними исследованиями в области научной психологии. Здесь вы найдете материалы по психологии личности, психологии разивития, социальной и возрастной психологии и другим отраслям психологии.  

Религиоведение

Научные статьи по дисциплине Религиоведение опубликованные в Казахстанских научных журналах

Сельское хозяйство

Научные статьи по дисциплине Сельское хозяйство опубликованные в Казахстанских научных журналах

Социология

Научные статьи по дисциплине Социология опубликованные в Казахстанских научных журналах

Технические науки

Научные статьи по техническим наукам опубликованные в Казахстанских научных журналах

Физика

Научные статьи по дисциплине Физика опубликованные в Казахстанских научных журналах

Физическая культура

Научные статьи по дисциплине Физическая культура опубликованные в Казахстанских научных журналах

Филология

Научные статьи по дисциплине Филология опубликованные в Казахстанских научных журналах

Философия

Научные статьи по дисциплине Философия опубликованные в Казахстанских научных журналах

Химия

Научные статьи по дисциплине Химия опубликованные в Казахстанских научных журналах

Экология

Данный раздел посвящен экологии человека. Здесь вы найдете статьи и доклады об экологических проблемах в Казахстане, охране природы и защите окружающей среды, опубликованные в научных журналах и сборниках статей Казахстана. Авторы рассматривают такие вопросы экологии, как последствия испытаний на Чернобыльском и Семипалатинском полигонах, "зеленая экономика", экологическая безопасность продуктов питания, питьевая вода и природные ресурсы Казахстана. Раздел будет полезен тем, кто интересуется современным состоянием экологии Казахстана, а также последними разработками ученых в данном направлении науки.  

Экономика

Научные статьи по экономике, менеджменту, маркетингу, бухгалтерскому учету, аудиту, оценке недвижимости и пр.

Этнология

Научные статьи по Этнологии опубликованные в Казахстане

Юриспруденция

Раздел посвящен государству и праву, юридической науке, современным проблемам международного права, обзору действующих законов Республики Казахстан Здесь опубликованы статьи из научных журналов и сборников по следующим темам: международное право, государственное право, уголовное право, гражданское право, а также основные тенденции развития национальной правовой системы.