Булекова гулзат абилкасыновна



Pdf көрінісі
бет26/33
Дата02.01.2022
өлшемі1.72 Mb.
#452336
1   ...   22   23   24   25   26   27   28   29   ...   33
Булекова Гулзат Дисер

моль

кДж

Т

Т

С

L

dT

С

Шл

Н

пл

вып

ж

пл

T

тв

р

i

Т

Т

ш

пл

i

/

),



(

20

2



1











n

i

i

Т

T

i

шл

Шл

H

g

Q

1

2



1

плМеО

шл

пл

плМеО

раствМеО

Т

Т

L

L

.






53 

 

Жылу  эндотермических  реакциялар.  Кварцит  оксидтерін  қалпына 



келтіруге және көмірлі жыныстың күліне, ылғалдың булануына және т. б. жылу 

реакция энтальпиясы бойынша есептеледі және олардың салмағы 

 

Кесте 3.17 - Жылу эндотермиялық реакциялар. 



 

Шихта 


мат-лы 

Si 


Al 

Ca 


Mg 

Mn2O3 


Mn 

Fe 


P2O5  H2O 

SiO 


Al2O 

 

 



MnO 

 

 



 

 

Борлы + 



Батыс 

Қамыс 


428761,2  229062,1 

5490,2 


2659,3  16694,6  44566,3 37274,6 453,1  1467,1 

33343,9 


26556,2 

 

 



21435,2 

 

 



 

 

Борлы + 



Үлкен 

Қытай 


447567,9  232486,4 

7286,1 


3150,7  11436,1  30301,1 39636,3 206,6  1467,1 

34806,5 


26953,2 

 

 



14683,5 

 

 



 

 

Борлы + 



Шығыс 

Қаражал 


429156,0  225760,0 

8086,5 


2690,0  13123,9  40768,1 41328,1 250,9  1457,1 

33374,7 


26173,4 

 

 



16850,5 

 

 



 

 

Сарадыр 



+ Батыс 

Қамыс 


472525,1  184687,4 

7238,3 


1612,7  16694,6  90834,7 73394,5 852,5  4401,3 

36747,4 


21411,7 

 

 



21435,2 

 

 



 

 

Сарадыр 



+ Үлкен 

Қытай 


510856,8  191666,8  10898,8  2614,1  11436,1  61759,4 78208,1 350,0  4401,3 

39728,4 


22220,8 

 

 



14683,5 

 

 



 

 

Сарадыр 



+ Шығыс 

Қаражал 


473329,7  177957,0  12530,2  1675,3  13123,9  83093,1 81656,3 440,3  4401,3 

36810,0 


206314 

 

 



16850,5 

 

 



 

 

 



Кесте 3.18 - Жылу шығынының шамасы, кДж құрайды. 

 

Шихта материалы 



Шығын-ң 

жоғалуы 


Жылудың 

жалпы 


шығыны 

Электроэ-ң 

шығынының 

анықтамасы 

Электроэ-ң 

жалпы 


шығыны 

Электроэн-ң 

шығыны 

металдың т. 

Борлы + Батыс 

Қамыс 


1009711,1 

2019422,1 

1395664,0 

430,8 


9860,7 

Борлы + Үлкен 

Қытай 

1013458,1 



2026916,2 

1401390,1 

432,5 

10125,0 


Борлы + Шығыс 

Қаражал 


1005412,9 

2010825,8 

1385304,3 

427,6 


9720,3 

Сарадыр + Батыс 

Қамыс 

1132532,9 



2265065,8 

2029072,8 

626,3 

10405,5 


Сарадыр + Үлкен 

Қытай 


1154488,5 

2308977,1 

2069380,6 

638,7 


10971,0 

Сарадыр + Шығыс 

Қаражал 

1134088,9 

2268177,9 

2028590,6 

626,1 

10297,7 


 

Жылу  шығыны.  Эксперименттік  деректер  бойынша  (кесте  3.10)  футеровка, 

колошниктің  сәулеленуі,  сумен  және  т.б.  салқындататын  электродтар  арқылы  жылу 

өткізгіштігі арқылы жылу шығындары жалпы жылу шығынынан 25,0% ( =0,750) құрайды.  







n



i

fi

i

энд

H

g

Q

1



54 

 

3.2 «Terra»  бағдарламалық  кешенін  қолданып  кешенді  қорытпа 



алуды термодинамикалық модельдеу 

 

3.2.1 



Марганец 

құрайтын 

кешенді 

қорытпаға 

толық 

термодинамикалық талдау 

 

ТЕРРА кешенді бағдарламасы химиялық және фазалық түрлендірулері бар 



ерікті  жүйелерді  есептеуге  арналған.  Ол  барынша  тепе-тең  жағдайларды 

модельдеуге мүмкіндік береді. Мәскеу мемлекеттік техникалық университетінде 

құрастырылдып  іске  асырылды.  Н.Э.  Бауман  есептеу  әдісі  мен  алгоритмін 

құрастырды.  Бағдарлама  жеке  заттардың  қасиеттерінің  ауқымды  деректер 

базасымен  байланысты,  бұл  оны  химиялық  құрамы  бойынша  ерікті 

композицияларды зерттеу үшін жарамды етеді [83]. 

Алдыңғы  прототиппен  салыстырғанда  (АСТРА  бағдарламасы)  бұл 

бағдарламалық  өнім  әлдеқайда  ыңғайлы  пайдаланушы  интерфейсі  бар  және 

модельдеу  нәтижелерін  өңдеу  және  көрсету  бойынша  жаңа  мүмкіндіктерді 

ұсынады.  Зерттелетін  жүйе  болуы  мүмкін  химиялық  элементтердің  шекті  саны 

елуге  тең;  бір  есеп  барысында  қаралатын  конденсациялаған  фазалар  саны  екі 

жүзбен шектелген, ал тепе-теңдікте түзілетін газ фазасы компоненттерінің саны 

(жеке  заттардың  саны)  сегіз  жүзге  жетуі  мүмкін.  Гетерогенді  жүйелер  үшін 

есептеулерді жүргізу кезінде бір компонентті араласпайтын фазалардың моделін 

де, конденсирленген ерітінділердің модельдерін де қолдануға болады. 

«ТЕРРА»  кешенді  бағдарламасымен  толық  термодинамикалық  модельдеу 

(ТТМ)  кешенді  қорытпасы  зерттеу  жүргізілді.  Толық  термодинамикалық 

модельдеу  (ТТМ)  кешенді  қорытпалар  үшін  1473  -  2273  К  интервальнда  және 

Р=0,1  МПа  қысымда  шикіқұрам  материалдарының  тотықсыздандырғыштың 

өзгерісі бойынша жасалынды [86-91]. 

Кешенді  қорытпаның  термодинамикалық  тепе-теңдік  параметрлерін 

анықтау үшін шикіқұрамның химиялық құрамы келесідей: 

 

Кесте 3.19 – Кешенді қорытпаны балқытудағы шихта материалдары 



 

   Fe

2

O

3

 

SiO

2

 

Al

2

O

3

  MnO2  TiO

2

  CaO 

MgO 

P

2

O

5

 





ППП / V  W 

C

тв

 

Mn руда 


25,61 

21,90 


4,700  41,050 

 

1,330  0,260  0,140 



0,01 

  

5,00 



  

  

Зола УП  3,380 



58,49 

33,95 


  

0,980  1,390  1,780  0,030 

0,00 

54,9 


16,78 

0,600  28,320 

 

Кешенді ферроқорытпларды көміртегітермиялық балқытуды (ФСА) толық 



термодинамикалық  модельдеу  нәтижесінде  түзілген  қосылыстар  1473  -  2273  К 

температураға  байланысты  (сурет  3.1-3.3)  тұнған  және  газдық  фазаның 

графигтері табылды. 

Кешенді  қорытпалар  (ФСА-Mn)  балқыту  кезінде  1473-1973К  температура 

интервалында 

шикіқұрам 

материалдарының 

негізгі 


тотықтарының 

тотықсыздануы келесі реакция бойынша жүргізіледі [88-91]: 

 



55 

 

SiO



2,тв

+C

тв



 = {SiО} + CO 

(3.1)   


SiO

2,тв


+ 2C

тв

+Fe=Si



Fe

+ 2CO 


(3.2)   

[Si] + C


тв

 = SiC 


(3.3)   

SiO


2,тв

+ 3C


тв

=SiC


тв

+ 2CO 


(3.4)   

{SiO}+ 2C

тв

=SiC


тв

+CO 


(3.5)   

SiO


2,тв

→SiO+ 1/2O

2

 

(3.6)   



SiO

2,тв


+CO= {SiO} +CO

2

 



(3.7)   

nSiO


2

*mAl


2

O

3



+kC= (k-2)SiC+ 

+(k-1)CO+(n-1)SiO

2

*mAl


2

O

3



 

(3.8) 


 

 

1773-1873К  арасында  (3.4)  және  (3.8)  реакция  өтеді.  1823К  температурада 



SiC    мен  FeSi  балқымасының  түзілуі  қарама-қарсы  (3.2)  реакция  бойынша 

металдың түзілу мүмкіншілігін тудырады.  

ФСА  марганецті  өндірісін балқыту,  кремнийлі  ферроқорытпалар  тәріздес, 

кремний тотығы мен алюминий тотығының тотықсыздануы газ фазалық арқылы 

жүзеге асады [83]. 

Кремний  субоксидінің  тотықсыздануы  1883К  жоғары  температурадан 

кремнеземнің  балқуынан  басталады.  Кремний  субоксиді  кремнеземнің 

көміртекпен тотықсыздануы кремнеземнің диссоциациясына ұшырайды. Пештің 

жоғары  бөлігінде  газдың  көміртегімен  тотықсыздануы  кремний  карбиді  мен 

металдық кремнийдің төменгі дәрежесіне әкеледі: 

 

SiO


г

 + C


тв

= Si


ж

 + CO 


(3.9) 

SiO


г

 + 2C


тв

 = SiС


тв

 + CO 


(3.10) 

 

Сонымен  қатар,  карбид  кремний  мен  кремнезем  көміртегімен  тікелей 



тотықсызданады. 

1873К 


температурада 

кремнезем 

мен 

муллиттің 



тотықсыздануы  жүреді.  Кремнеземнің  жоғары  болуы  алюминий  карбиді  мен 

алюминий карбид тотығында болады. 

2273К  температурада  электрод  аумағында  жоғары  болады  және  (3.11)-

(3.18) реакция бойынша келесідей жүргізіледі: 

 

SiO


2,тв

+Si


ж

= 2SiO 


(3.11) 

SiO


г

+SiC


тв

= 2Si


ж

+CO 


(3.12) 

SiO


г

+C=Si


ж

+CO 


(3.13) 

SiO


2

+SiC=Si


ж

+SiO+CO 


(3.14) 

2Al


2

O

3,тв



+ 9C

тв

=Аl



4

C

3,тв



+ 6CO 

(3.15) 


2Al

4

C



3,тв

+ 3SiO


2

= 8Al


ж

+ 3Si


ж

+ 6CO 


(3.16) 

2/3Al


2

O

3



+ 2SiC+Fe= 4/3Al

Fe

+ 2Si



Fe

+ 2CO 


(3.17) 

Al

2



O

3,тв


+ 2C=Al

2

O + 2CO 



(3.18) 

Al

2



O

3,тв


+ 3C= 2Al

ж

+ 3CO 



(3.19) 

Al

2



O

3

+SiC=Al



2

O+SiO+CO 

(3.20) 

 



56 

 

Алюминосиликатты 



жоғары 

темпераурада 

көміртегінің 

әсерінен 

Al

2

O



3

 және   SiO

2

  тотықтарына  жоғалады.  Минералының  өтуі  көп  мөлшерде 



каолиниттің түзілуіне әкеледі [83]. 

2473К  температурада  кремний  алюминий  балқымасы  келесі  реакция 

бойынша түзіледі: 

 

2Al



2

O

3



 + SiC

тв

 = 4Al



ж

 + SiO


г

 + CO (3.21) 

Al

2

O



г

 + SiC


тв

 = 2Al


ж

 + Si


ж

 + CO (3.22) 

Al

ж

 → Al



г

 (3.23) 


 

Тотықсыздандыру  үдерісі  көп  мөлшерде  газдық  фаза  арқылы 

SiO, Al

2

O  металға өтеді. Осы аталған реакция бойынша ТТМ жүргізіледі. 



Толық термодинамикалық анализдеу нәтижесінде 3.1 - суретке тоқсалсақ: 

- қатты көміртегісі (С

қатты

) 1473 - 1773 К температура интервалында 21,93% 



болады.  1773  К  температурадан  бастап,  ол  тұнған  фазадан  газдық  фазаға 

ауысады  және  қатты  көміртегінің СО  - ға  және  кремний карбидіне  байланысын 

білдіреді .  

 

 



 

Сурет 3.1 - Көміртек пен көміртек тотығының  

температураға тәуелділігі 

 

0



5

10

15



20

25

1473



1573

1673


1773

1873


1973

2073


2173

2273




Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   22   23   24   25   26   27   28   29   ...   33




©dereksiz.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет