Пиротехническая химия
Главная Начинающим пиротехникам Статьи Добавить статью Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги в помощь
Военная история Изготовление и применение ВВ Пиротехника в военном деле Разное по пиротехнике Физика в пиротехнике Химия ВВ и составов
Новые книги
Суворов С. "Бронированная машина пехоты БМП -3 часть 1" (Военное дело)

Яковлев Г.П. "122 мм самоходная пушка образца 1944 г." (Военное дело)

Суарес Г. "Тактическое преимущество " (Военное дело)

Стодеревский И.Ю. "Автобиография записки офицера спецназа ГРУ " (Военное дело)

Семиколенков Н.П. "стрельба из танковых пулеметов " (Военное дело)
Применение ЭВМ для термодинамических расчетов металлургических процессов - Синярев Г.Б.
Синярев Г.Б., Ватолин Н.А., Трусов Б.Г., Моисеев Г.К. Применение ЭВМ для термодинамических расчетов металлургических процессов . Под редакцией Щепкин А.А. — М.: Наука, 1982. — 267 c.
Скачать (прямая ссылка): primenenevm1982.djvu
Предыдущая << 1 .. 63 64 65 66 67 68 < 69 > 70 71 72 73 74 75 .. 103 >> Следующая

Речь идет о множественности равновесных процессов, проходящих в системе. На отсутствие учета этого обстоятельства как на недостаток теории термодинамической диссоциации оксидов, развиваемой И.С. Куликовым [10], указывают в своей монографии В.П. Елютин с сотрудниками [12]. По-видимому, множественность процессов присуща всем равновесным превращениям, в том числе реакциям восстановления, особенно при высоких температурах.
Рассмотрим простейший пример. Для реакции
Са0(к) +ЗС(к) =СаС2(к) +С0 (6Л>
при расчетах обычным традиционным путем при температуре T
AG0 (T) =-A7Tn[flr(CaC2)p(CO)/^(CaO) а3(С)], (6.2)
где aif р (СО) — активности и парциальное давление веществ — участников
160
реакции. Зная Д(7° (T) и определив каким-то способом активности, можно найти значение р(СО). Обычно этим заканчивается термодинамический анализ. (Можно, наоборот, определить р(СО) и затем активности и т.д.). Однако при этом не учитываются другие возможные равновесные превращения, например CaO^ = CaO^, C^ = C^ CaO^ +^(г) = CaC2(r) + С0(р), СаС2(к)* СаС2(г) C0(r) = C(r) +0,50,, СаО(к) + + С(г)=СаС2(к)+СО(г)ит.д.
Для сложных смесей веществ, какими являются руды, полуфабрикаты и концентраты, используемые в металлургических производствах, число возможных равновесных процессов, сопровождающих или сопутствующих основной реакции восстановления, как правило, велико. Учет всех или большинства превращений становится возможным только при использовании ЭВМ. Общий подход к построению алгоритма полного термодинамического расчета рассмотрен ранее.
В последние годы наблюдается возрастающий интерес к подробным термодинамическим исследованиям. Остановимся на некоторых примерах.
Для определения условий минимального загрязнения при получении карбида кремния из метилтрихлорсилана (MTX) проведены детальные расчеты для интервала 1000-3200 К [18]. Определены оптимальный диапазон температуры (1400-1600 К) и состав исходного сырья (MTX, H2 и Ar соответственно 65,17 и 18 мае. %).
Серия расчетов равновесных процессов восстановления и горения различных хлоридов, получения из них карбидов и нитридов выполнена под руководством АЛ. Суриса и С.Н. Шорина [19-22]. Определены оптимальные условия равновесных превращений, энергозатраты на их проведение.
Авторами работы [23] исследовано восстановление SiO2 углеродом при 500-6000 К. Показана возможность получения кремния и определены для этого оптимальные условия( 2%-ный избыток по углероду относительно стехиометрического соотношения и температурный интервал 2500-3000 К). Если в качестве исходного вещества применять SiO ^ и восстанавливать его углеводородами, то температуру процесса можно снизить до 1000 К [23].
Обстоятельные термодинамические расчеты при 400—5700 К сделаны для определения условий проведения плазмохимического синтеза TiO2 из TiCl4. На основании расчетов высказаны предложения об оптимизации процесса [24].
Проведены расчетные исследования процесса получения карбида титана из его тетрахлорида при взаимодействии с различными углеводородами (от метана до «-октана) в интервале 400—6000 К и широком интервале давлений [25]. Учитывалась возможность существования 23 компонентов газовой фазы и 7 конденсированных веществ, образующих отдельные фазы. Определены условия получения карбида титана с выходом ~93% при 2300-2500 К и соотношении H : С = 20.
Есть основания ожидать еще более широкого распространения подробных термодинамических исследований, особенно при высоких температурах.
Далее приведены результаты расчетов, моделирующих взаимодействие Nb2O5 и фосфорниобиевого концентрата с различными восстановителями. Выбор этих объектов исследования связан с практическими нуждами вы-П.Зак. 1554 161
сокотемпературной и плазменной металлургии. Расчеты проводили в предположении, что исследуемые вещества в исходном состоянии находятся в среде аргона. Рассмотрены системы, характеризующиеся давлением 9,81 х X 1СГ2 МПа и температурой 1500—4000 К. Целью расчетов являлось определение оптимальных условий получения металлов (сплавов). Оптимальную концентрацию восстановителя в рабочем теле выбирали на основании результатов серии предварительных вычислений с разным содержанием восстановителя L без учета образования конденсированных растворов. Кроме определения оптимального значения L, предварительные расчеты дают возможность установления химизма образования веществ. Последующие исследования проводили для составов с выбранными величинами L и с учетом образования совершенных конденсированных растворов. Источники получения термодинамических свойств индивидуальных веществ, использованных в качестве возможных компонентов, перечислены в приложении 3.
1. РАВНОВЕСНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ Nb1O5 С РАЗЛИЧНЫМИ ВОССТАНОВИТЕЛЯМИ
Взаимодействие пятиоксида ниобия с алюминием [26]. В качестве возможных конденсированных компонентов учитывали Nb, Al, NbAl3, Nb2Al, Nb3Al5 Al2O«, NbO5 NbO2, Nb2O5; в газовую фазу включали О, O2, O3, Al, Al2, AlO5 Al2O, Nb, NbO, NbO2, Ar. В ряде расчетов учитывали возможность присутствия 05, О", 0?, Cf , Al", Al+, AlCf и е. Исследованы следующие составы (табл. 6.1).
Предыдущая << 1 .. 63 64 65 66 67 68 < 69 > 70 71 72 73 74 75 .. 103 >> Следующая
Реклама
 
 
Авторские права © 2010 PiroChem. Все права защищены.