| 2003 №03 (09) | 2003 №03 (11) |
Журнал «Современная электрометаллургия», № 3, 2003 г., с. 37-47
Термодинамическая модель процесса выплавки ферросилиция в высокомощных руднотермических электропечах
М.И. Гасик, М.М. Гасик, О.И. Поляков, В.Л. Зубов
Национальная металлургическая академия Украины, ДнепропетровскРеферат
По результатам компьютерного моделирования равновесий в системе Si-O-C-(H2, H2O) предложена термодинамическая модель процесса получения ферросилиция (кремнистых сплавов), учитывающая влияние водорода и влаги в газовой фазе высокотемпературной реакционной зоны руднотермической электропечи на термодинамическую стабильность газовой и конденсированных фаз при восстановлении кварцита углеродом.
Thermodynamic model of process of producing ferrosilicium (silicon alloys)has been offered from the results of computer modeling equilibriums in Si-O-C-(H2, H2O), taking into account the effect of hydrogen and moisture in gas phase of high-temperature reaction zone of ore-thermal electrical furnace on thermodynamic stability of gas and condensed phases in reduction of quartzite with carbon.
Ключевые слова: компьтерное моделирование; термодинамическое равновесие; кремний; восстановление; кварцит; водород; влага; окислительно-восстановительный потенциал; устойчивость газовой фазы; непроизводительный расход углерода; влага углеродистого восстановителя
Список литературы
1. Гасик М. И., Лякишев II. П. Теория п технология электрометаллургии ферросплавов — М.: СП «Интермет-Инжиниринг». 1999. — 764 с.2. Рябчиков II. С. Термодинамическое исследование системы Si-O-C при высоких температурах // Изв. АН СССР. Металлы. - 1966. - № 2. - С. 11-19.
3. Толстогузов II. В. Теоретические основы п технология плавки кремнистых п марганцевых сплавов. — М.: Металлургия, 1992. — 238 с.
4. Термодинамические свойства индивидуальных веществ: Справоч. изд. в 4 т., 8 кн. Л. В. Гурвнч, И. В. Вейц, В. А. Медведев п др. Под ред. В. П. Глушко. — Т. 2. кн. 2. - М.: Наука. 1979. - 344 с. '
5. Миидии В. Ю., Мазмишвили С. М. Термодинамический анализ взаимодействия в системе двуокись кремння-углерод Журн. приклад, химии. — 1984. — № 5. — С. 1204-1206.
6. Hatchison S. G., Richardson L. S., Wal С. M. Carbothermic Reduction of Silicon Dioxide: A Thetmodinamic Investigation // Metallurgical Transactions. —1988. — V. 198 - P. 249-253.
7. Куликов II. С. Термодинамическая диссоциация соединений. — M.: Металлургия, 1969. — 576 с.
8. Бердников В. И. Применение балансового термодинамического анализа к исследованию механизма восстановления кремния в ферросплавной печи // Сталь. — 1991. - № 2. - С. 42-45.
9. Пономаренко Ю. Г. Расчеты к модели углеродотермпческого восстановления кремния в электропечи Там же. - № 4. - С. 35-37.
10. Якушевич II. Ф., Галевский Г. В. Взаимодействие углерода с оксидами кальция, кремния п алюминия. — Новокузнецк: Сибир. ГПУ. 1995. - 250 с.
11. Щедровицкий Я. С. Высококремнистые ферросплавы. — Свердловск: Металлургиздат. Свердлов, отд-нпе, 1961. — 254 с. '
12. Влияние водорода печной газовой фазы на термодинамическую стабильность компонентов конденсированной фазы в системе Si-O-C-(H) / М. И. Гаспк, М. М. Гасик, В. Л. Зубов, О. И. Поляков // Сталь. — 2002. — № 12. - С. 30-35.
13. Костина Т. Б., Баум Б. А. Растворимость водорода в жидких сплавах железа с кремнием // Жури. физ. химии. - 1971. - Т. XLV, вып. 4. - С. 813-815.
14. Klean О. S., Engh Т. A. Dissolved impurities in FeSi development of a filter sampler // INFACON-7. — Trondheim. Norwewey, 1995. — P. 441-516.
15. Гельд П. В., Явойский В. И. Изучение причин растворения газов в ферросплавах. — Свердловск: УПИ, 1950. — 138 с.
16. Личман В. С., Кравченко В. А., Серебренников А. А. Улучшение качества 75%-ного ферросилиция машинной разливки // Сталь. — 1970. — № 4. — С. 322.
17. Григоренко Г. М. Помарин Ю. М. Водород п азот в металлах при плазменной плавке Отв. ред. Б. Е. Патон. — Киев: Наук, думка. 1989. — 200 с.
18. Ilouden D., Milner D. Hydrogen absopbtion in arc melting British Welding. - “1963. - 10. N6. - P. 304-316.
19. Гельд П. В., Еснн О. А. Физическая химия пирометаллургпческпх процессов. — Ч. I. — Свердловск: Металлургиздат. 1950. — 516 с.
20. Ганц Е. М. Свойства каменных углей п процесс образования кокса. — М.: Металлургнздат, 1961. — 300 с.
21. Королев В. А. Связанная вода в горных породах: новые факты п проблемы // Соросов, образоват. журн. — 1996. - № 9. - С. 79-85. '
22. Шредер М. Фракталы, хаос, степенные законы. — Ижевск: НИЦ «Регулярная п хаотическая динамика», 2001. — 528 с. '
23. Bale II. D., Smith Р. W. Small-angle д-ray scattering investigation of submicroscopic porosity with fractal properties Phys. Rev. Lett. - 1984. - V. 53. - P. 596-599.
24. Гасик M. И.. Зубов В. Л.. Поляков О. И. Проблема непроизводительного использования восстановителей при выплавке ферросплавов // Сталь. — 2002. — № 3. — С. 81-84.
25. Толстогузов II. В., Елкин К. С., Толстогузов В. II. Исследование закономерностей расхода углерода при плавке сплавов кремния // Там же. — 1995. — № 10. — С. 40-42.
26. Гиббс Дж. В. Термодинамика. Статистическая механика. — М.: Наука. 1982. - 584 с.
27. Де Донде Т., Ван Риссельберг П. Термодинамическая теория сродства (книга принципов) Под ред. В. М. Глазова. — М: Металлургия, 1984. — 136 с.
28. Пригожин И., Коидепуди Д. Современная термодинамика: - М.: Мир, 2002. - 461 с.
29. Гиршфельдер Дж.. Кертис Ч., Берд Р. Молекулярная теория газов п жидкостей. — М.: Изд-во иностр, лпт-ры, 1961. - 929 с.
30. Калашников Е. В., Певзнер Б. 3. Движение атома гелия по каналу соразмерного диаметра в рамках модели Френкеля-Канторовой .. .. Физика твердого тела. — 2002. — Т. 44, вып. 2. - С. 283-288.
Эта статья в открытом доступе по Creative Commons Attribution Non-Commercial 4.0 International (CC-BY-NC).