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 .. 69 70 71 72 73 74 < 75 > 76 77 78 79 80 81 .. 103 >> Следующая

175
карбидов и ниобия, выявленные на основании модельных расчетов, в целом соответствуют приведенным в работе [45].
На основе сделанных расчетов на плазменной установке [48] в аргоновой плазме проведено восстановление пятиоксида ниобия углеродом. Результаты опытов показали, что состав полученного металлического раствора коррелирует с расчетным составом раствора [49].
2. РАВНОВЕСНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ФОСФОРНИОБИЕВОГО КОНЦЕНТРАТА С РАЗЛИЧНЫМИ ВОССТАНОВИТЕЛЯМИ
Основной целью расчетов являлся выбор восстановителя, определение оптимальных условий восстановления по температуре, содержанию восстановителя L, энергозатратам для максимального извлечения ниобия в металлический раствор при минимальном содержании в растворе фосфора. Условия, выбранные для проведения исследований, аналогичны ранее рассмотренным.
Взаимодействие концентрата с углеродом. В предварительных расчетах, проведенных без учета возможности образования конденсированных растворов, исследованы исходные рабочие тела, в которых содержание углерода L изменялось от 7,8 до 23,5 мае. % . При этом принимались во внимание следующие возможные конденсированные компоненты: Ca3P2O8, Ca2Nb2O7, Fe2SiO4, С, CaNb2O6, CaSiO3, Ca2Fe2O5, Ca2SiO4, Ca2P2O7, CaFe2O4, Fe2PO4, Fe2P, Ca3P2, NbC, Nb2C, CaC2, Fe3C, SiC, NbFe2, Nb2O5, NbO2, NbO, Nb, SiO2, Si, Fe2 O3, Fe3O4, FeO, Fe, CaO, Ca; в состав газовой фазы включались: Si2C, SiC2, SiC, SiO2, SiO, Si, SiO + , CaO, Ca, Ca + , NbO2, NbO, Nb, Nb + , FeO, Fe, P4O105P4O^P4O6, РО,Р4, P2, Р, P + , O2, О, С, СО, CO2, Ar, е.В результате выполненного исследования найдено, что в зависимости от величины L и температуры могут быть выделены условия преимущественного образования карбидов и ниобия.
Карбид ниобия не образуется при L < 9,22%. При L > 9,22% происходит расширение температурной области его существования вплоть до L = 21,3%, когда при 2900—4000 К NbC является единственным конденсированным веществом. При L > 23,3% и T > 3600 К TV(NbC) < 1,0 в связи с появлением свободного углерода. Диниобиевый карбид существует при L = = 11,927-19,15% и температурах 2300-3500 К. Наиболее высокое содержание Nb2C в рабочем теле соответствует L = 19,15% и 2800—3100 К. Образование металлического ниобия возможно в узком интервале концентрации восстановителя (16,88-19,15% С) и при температуре выше 2800 К. Наиболее полное восстановление Nb наблюдается при L = 18,3 и 19,15% и температурах 3100-3700 и 3500-4000 К соответственно.
В первую очередь восстанавливаются Fe2SiO4, Ca3P2O8, далее CaSiO3, Ca2Nb2O7, Ca2SiO4. Последовательность образования карбидов следующая: Fe3C, NbC, Nb2C, CaC2, SiC; отдельных элементов -Fe, Р, Nb и Si.
Расчеты проведены при допущении, что каждый конденсированный компонент образует отдельную фазу. В реальных условиях возможно образование растворов. Ограничиваясь учетом только жидких растворов, можно сделать следующие предположения.
176
Ny мол доли
1,0 0,8 0,6 0,4
0,2
f



.-0-==4—с—і
jooo
то
JdOO і А
Рис. 6.20. Взаимодействие концентрата с углеродом без учета растворов
Со ержание ниобия в газовой фазе (А), в конденсированных соединениях (Б), в металлической фазе (B) для L = 16,9; 18,02 и 19,15 (1-3)
8 10 12 П 16 18 20 22 L
Рис. 6.21. Зависимость энергозатрат от L при взаимодействии концентрата с углеродом без учета растворов
При Г, К: 1-9 - 2800, 2900, 3000, 3100, 3200, 3300, 3500,3600
Нужно выделять металлическую (Fe, Nb, Fe2P, С), шлаковую (Ca3P2O8, Ca2Nb2O7, CaSiO3, Ca2SiO4, CaO) и карбидную составляющие в конденсированном состоянии. При этом возможно фазовое разделение металла и шлака. Карбиды могут образовывать каждый отдельную фазу. Основное содержание металлической фазы до 2800 К будет составлять железо, в котором выше 1800 К могут растворяться Fe2P [50] и ниобий. По-видимому, взаимного растворения шлака и металла можно не учитывать.
Шлак, скорее всего, образуется на основе расплава CaSiO3. Образование растворов может приводить к смещению и размытию температурных границ существования компонентов. Определено распределение ниобия в рабочем теле между металлической и шлаковой составляющими конденсированного состояния и газовой фазой (рис. 6.20). Из этих данных следует, что при 3500-3600 К и содержании углерода в шихте 19,15 мае. % доля металлического ниобия составляет 0,9—0,88; входящего в шлак — 0,005— 0,016; в газовую фазу - 0,095-0,104. На рис. 6.21 приведены зависимости Qr (T). Для рабочего тела с L = 19,15 мае. % С при 3500-3600 К QT = = 10920—11130 к Дж/кг. Подробное взаимодействие концентрата с углеродом описано в работе [51].
Для уточнения результатов по оптимальным условиям восстановления ниобия для состава с L = 19,15 мае. % С проведены подробные термодинамические расчеты с учетом образования растворов. Рассматривались воз-
П.Зак. 1554 177
можные компоненты шлакового (FeO, Fe2O3, SiO2, CaO, P2O5, NbO, NbO2, Nb2O5) и металлического (Fe, Nb, Si, Ca, С, P) растворов. Основные результаты расчетов приведены на рис 6.22—6.24.
Данные рис. 6.22 показывают, что в конденсированном состоянии возможно существование четырех фаз.
Предыдущая << 1 .. 69 70 71 72 73 74 < 75 > 76 77 78 79 80 81 .. 103 >> Следующая
Реклама
 
 
Авторские права © 2010 PiroChem. Все права защищены.