Фундаментальні та прикладні проблеми чорної металургії

ISSN 2522-9117 (print)ISSN 2786-6149 (online)DOI 10.52150
← Випуск 35, 2021

Киричок Владислав Сергійович , аспірант, Український державний університет науки і технологій, м. Дніпро, вул. Лазаряна, 2, Україна, 49010 ТЕРМОДИНАМІЧНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ПОВЕДІНКИ СКЛАДОВИХ У ШЛАКОВИХ СИСТЕМАХ, ЩО ХАРАКТЕРНІ  ПРИ ВИРОБНИЦТВІ МАРГАНЦЕВИХ ФЕРОСПЛАВІВ

Надточій Анжела Анатоліївна, к.т.н., доц., Інститут чорної металургії ім. З.І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, Україна, 49107. . Е-mail: · ORCID: 0000-0001-5077-0562 · office.isi@nas.gov.ua

Степаненко Дмитро Олександрович, к.т.н., Інститут чорної металургії ім. З.І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, Україна, 49107 · ORCID: 0000-0002-0184-8295

Ходотова Наталя Євстахівна, Інститут чорної металургії ім. З.І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, Україна, 49107 · ORCID: 0000-0002-6958-4636

Сторінки 263–274DOI: 10.52150/2522-9117-2021-35-263-274
Завантажити PDF

Анотація

Метою дослідження є пошук високоефективних схем використання вторинних сировинних матеріалів та безвідходних технологій, що дозволять повернути цінні хімічні елементи у металургійний переділ, насамперед марганцю. Ця проблема не може бути вирішена без теоретичного обґрунтування фізико-хімічних умов, створення яких дозволить досягнути більш повного використання потенціалу корисних властивостей матеріалів, що досліджуються. Аналіз основних фізико-хімічних властивостей марганцевмісних матеріалів, зокрема феросплавних шлаків, дозволить отримати вихідні дані та інтервали значень параметрів, необхідних для подальших досліджень з розробки ефективної технології переробки шлаків марганцевого виробництва. Термодинамічними розрахунками рівноваги у системі Mn-Si-Ca-Al-Mg-O показано, що підвищення кількості вільного оксиду марганцю пов’язано з визначеним значенням основності, досягнення якого забезпечує переважне зв’язування кремнезему у силікати кальцію. Підвищений вміст оксиду магнію підвищує кількість вільних оксидів кремнію та марганцю. Показано, що співвідношення оксидів в системі впливає на в’язкість та кристалізаційні характеристики цієї системи. Ступінь відновлення оксидів визначається активністю компонентів шлакової фази, що залежить від його хімічного складу і температури. Розрахунок активностей у системі на основі оксиду марганцю показав, що зростання основності та вмісту оксиду магнію у системі підвищує активність оксиду марганцю, а добавка оксиду алюмінію – знижую Це співпадає з отриманими даними по розрахунку рівноважного розподілу фаз. Аналіз отриманих в роботі даних розрахунку активностей складових у складній шлаковій системі на основі оксиду марганцю обґрунтовує доцільність повторної переробки металургійних марганцевих шлаків, що дозволить повернути марганець у металургійний переділ.

Ключові слова

марганцевмісні шлаки, термодинаміка, розподіл фаз, основність, в’язкість, активність. Посилання

Для цитування

Надточій А. А., Степаненко Д. О., Ходотова Н. Є., Киричок В. С. Термодинамічне моделювання поведінки складових у шлакових системах, що характерні при виробництві марганцевих феросплавів. Фундаментальні та прикладні проблеми чорної металургії. 2021. Вип. 35. С. 263-274. (In Ukrainian). DOI: 10.52150/2522-9117-2021-35-263-274

Список літератури

  1. Колосков М. М., Каширский Ю. В. и др. Марочник сталей и сплавов. /под ред. A. Зубченко: 2-е изд. Москва : Машиностроение, 2007. 784 с.
  2. Вегман Е. Ф., Жеребин Б. Н., Похвиснев А. Н. и др. Металлургия чугуна / Под ред. Ю.С. Юсфина: 3-е изд. Москва : ИКЦ "Академкнига", 2004. 774 с.
  3. Айзатулов Р. С., Харлашин П. С., Протопопов Е. В., Назюта Л. Ю. Теоретические основы сталеплавильных процессов: учеб. пособие для вузов. Москва : МИСиС, 2002. 319 с.
  4. Величко О. Г., Бойченко Б. М., Стоянов О. М. Технології підвищення якості сталі: підруч. Дніпропетровськ : Системні технології, 2009. 234 с.
  5. Гасик М. И., Лякишев Н. П., Емлин Б. И. Теория и технология производства ферросплавов : учебник для вузов. Москва : Металлургия, 1988. 784 с.
  6. Каплунова Е. А. Рынок марганецсодержащих ферросплавов. Бюл. деловой и коммерческой информации. Вестник АО " Биржа металлов " . № 6. С. 14-19.
  7. Вторичные материальные ресурсы черной металлургии : справочник : в 2-х т. Москва : Экономика, 1986. 344 с.
  8. Ситтиг М. Извлечение металлов и неорганических соединений из отходов: справ. изд. / под ред. Н. М. Эмануэля. Москва : Металлургия, 1985. 408 с.
  9. Гиммельфарб А. Н., Котов К. И. Процессы восстановления и шлакообразования в доменных шлаках. Москва : Металлургия, 1982. 340 с.
  10. Кучер А. Г., Мироненко П. Ф. Восстановительные процессы в производстве ферросплавов. Москва: Наука, 1977. С. 71-74.
  11. Чуйченко А. А., Шеремет Л. В. Производство ферросплавов. Москва : Металлургия, 1980. 160 с.
  12. Деханов Н. М., Александров А. П., Новиков А. С. Повышение эффективности производства и улучшения качества электроферросплавов. Днепропетровск, 1978. С. 75-76.
  13. Панфилов М. И., Школьник Я. Ш., Орининский Н. В., Коломиец В. А., Сорокин Ю. В., Грабеклис А. А. Переработка шлаков и безотходная технология в металлургии. Москва : Металлургия, 1987. 238 с.
  14. Литвиненко Д. Ф., Бобкова О. С., Рупов М. А. Совершенствование технологии производства марганцевых сплавов. Тбилиси : Мецниереба, 1978. С. 171-173.
  15. Ракитина Н. И., Туркина Н. А., Морозов А. А. и др. Исследование вязкости передельного шлака бесфлюсовой плавки углеродистого ферромарганца. Физикохимия и металлургия марганца : сб. науч. тр. Москва : Наука, 1983. С. 16–
  16. Кожеуров В. А. Термодинамика металлургических шлаков. Свердловск: Металлургия, 1965. 163 с.
  17. Герасимов А. В. Экономическая оценка ресурсосберегающих технологий (на примере использования марганца) : автореф. дис. канд.экон.наук. : 08.00.05. Москва, 1990. 22 с.