Preview

Известия Высших Учебных Заведений. Черная Металлургия

Расширенный поиск

АНАЛИТИЧЕСКИЕ ВЫРАЖЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ Fe – Si – Al – Mn И ФАЗОВЫЙ СОСТАВ АЛЮМОСИЛИКОМАРГАНЦА

https://doi.org/10.17073/0368-0797-2018-7-564-571

Полный текст:

Аннотация

В работе приведены расчеты аналитических выражений четверной металлической системы Fe – Si – Al – Mn и фазовые составы комплексного сплава алюмосиликомарганца. Аналитические выражения получены методом выведения уравнений трансформации, выражающих любую вторичную систему через первичные компоненты базовой системы. Месторасположение заданного состава распла­ва определяли по положительным величинам коэффициентов уравнений определенного политопа, рассчитанного по уравнению Хиза. Полученный в полупромышленных условиях химический состав комплексного сплава алюмосиликомарганца соответствует тетраэдру FeAl3 – Al – Si – Mn11Si19 с объемом V = 0,216811. При этом установлено, что составы алюмосиликомарганца, получаемые из углей Ка­рагандинского угольного бассейна, в отличие от сплава АМС из экибастузских углей, стремятся в области тетраэдров с относительно большим объемом. Составы сплавов, моделируемые такими тетраэдрами с большим объемом, более устойчивы и технологически пред­сказуемы. Практическое применение результатов термодинамически-диаграммного анализа к составам различных марок алюмосилико­марганца сводится к нахождению элементарных тетраэдров, внутри которых ограничиваются их составы, а нормативное распределение первичных фаз между вторичными соединениями для них равны 100 % рассматриваемого тетраэдра. Ориентируясь на нормативное рас­пределение первичных фаз между соединениями (вторичными фазами), находящимися на вершинах тетраэдра Fe – Si – Al – Mn, можно дать металлургическую оценку расплавов. Это впоследствии позволит определить фазовый состав металлических продуктов при вы­плавке различных марок алюмосиликомарганца и предельные остаточные содержания в них кремния и алюминия при одновременном использовании последних в процессах восстановления марганца из марганцевой руды, а также кремния и алюминия из высокозольного угля. Выведенные аналитические выражения для оценки вида и количества образующихся в ней вторичных фаз системы Fe – Si – Al – Mn являются универсальными и могут использоваться как при выплавке различных марок алюмосиликомарганца, так и при оценке составов ферросиликоалюминия и ферросиликомарганца.  

Об авторах

Е. К. Мухамбетгалиев
Химико-металлургический институт им. Ж. Абишева; Южно-Уральский государственный университет
Казахстан

Научный сотрудник лаборатории металлургических  расплавов

100009, Республика Казахстан, Караганда, ул. Ермекова, 63,

454080, Челябинск, пр. Ленина, 76



В. Е. Рощин
Южно-Уральский государственный университет
Россия

Доктор технических наук, профессор кафедры «Пирометаллургические и литейные технологии»

454080, Челябинск, пр. Ленина, 76



С. O. Байсанов
Химико-металлургический институт им. Ж. Абишева
Казахстан

Доктор технических наук, профессор, заведующий лабораторией металлургических расплавов

100009, Республика Казахстан, Караганда, ул. Ермекова, 63

 



Список литературы

1. Szudio A., Jastrzebski R. Wybrane aspektu teoretyczne i practyczne zastosowania ztoru FeSiAl w procesie obtleniania stali // Hutnik (PRL). 1981. Vol. 48. No. 8 – 9. P. 371 – 375.

2. Манько В.А., Емлин Б.И., Гасик М.И. и др. Исследование и раз¬работка технологии выплавки ферросиликоалюминия // Теория и практика получения и применения комплексных ферроспла¬вов. – Тбилиси, 1974. С. 98 – 99.

3. Емлин Б.И., Манько В.А., Друинский М.И. и др. Выплавка ферросиликоалюминия из агломерированного боксита // Сталь. 1973. № 10. С. 903 – 904.

4. Бородаенко Л.Н., Такенов Т.Д., Габдуллин Т.Г. Электротермия комплексных сплавов с активными элементами. – Алма-Ата, 1990. – 120 с.

5. Толымбеков М.Ж., Ахметов А.Б. Применение комплексных ферросплавов в металлургии // Сталь. 2007. № 8. С. 51 – 52.

6. Медведев Г.В., Лаппо С.И., Букетов Е.А. и др. Полупромыш¬ленные опытные плавки сплава АМС (алюминий-марганецкремний) на джездинской и каражальской марганцевых руд и экибастузского угля // Тр. Химико-металлургического институ-та АН КазССР. – Алма-Ата: Наука, 1969. Т. 10. С. 144 – 151.

7. Медведев Г.В., Волков С.С., Лаппо С.И. и др. Возможность производства сплава АМС из низкосортного сырья и использо¬вание его в металлургии // Сталь. 1970. № 7. С. 616 – 618.

8. Друинский М.И., Жучков В.И. Получение комплексных ферро¬сплавов из минерального сырья Казахстана. – Алма-Ата: Наука, 1988. – 208 с.

9. Медведев Г.В., Такенов Т.Д. Сплав АМС. – Алма-Ата: Наука, 1979. – 140 с.

10. Бережной А.С. Многокомпонентные системы окислов. – Киев: Наукова думка, 1970. – 544с.

11. Процюк А.П., Карапетьянц М.Х. О термодинамическом иссле¬довании процессов в многокомпонентных системах // Журнал прикладной химии. 1977. Т. 1. С. 169 – 171.

12. Свойства элементов: Справ. изд. В 2-х кн. Кн. 1 / Под ред. М.Е. Дрица. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Изд. дом «Руда и Метал¬лы», 2003. – 448 с.

13. Мухамбетгалиев Е.К., Байсанов С.О., Байсанов А.С., Касе¬нов Б.К. Температурная зависимость теплоемкости, энтальпия и энтропия плавления соединений в металлической системе FeSi-Al-Mn // Электрометаллургия. 2013. № 10. С. 25 – 28.

14. Мухамбетгалиев Е.К., Байсанов С.О., Байсанов А.С. Термоди¬намически-диаграммный анализ системы Fe-Si-Al-Mn приме¬нительно к описанию составов комплексного сплава – алюмо¬силикомарганца // Электрометаллургия. 2014. № 4. С. 30 – 35.

15. Морачевский А.Г., Сладков И.Б. Термодинамические расчеты в металлургии: Справочник. – М: Металлургия, 1985. – 137 c.

16. Методы прикладной термодинамики в химии и металлургии / Б.К. Касенов, М.К. Алдабергенов, А.С. Пашинкин и др. – Кара¬ганда: Гласир, 2008. – 332 c.

17. Моисеев Г.К., Ватолин Н.А., Трусов Б.Г. Термодинамическое моделирование в высокотемпературных неорганических систе¬мах. – М.: Металлургия, 1994. – 353 с.

18. Морачевский А.Г., Сладков И.Б. Руководство к выполнению термодинамических расчетов. – Л.: ЛПИ им. М.И. Калинина, 1975. – 66 с.

19. Алюминий и его сплавы в жидком состоянии / В.М. Денисов, В.В. Пингин, Л.Т. Антонова и др. – Екатеринбург: УрО РАН, 2005. – 267 с.

20. Heath D.L. Mathematical treatment of multicomponent systems // Jour. Amer. Ceram. Soc. 1957. Vol. 40. No. 2. Р. 50 – 53.


Для цитирования:


Мухамбетгалиев Е.К., Рощин В.Е., Байсанов С.O. АНАЛИТИЧЕСКИЕ ВЫРАЖЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ Fe – Si – Al – Mn И ФАЗОВЫЙ СОСТАВ АЛЮМОСИЛИКОМАРГАНЦА. Известия Высших Учебных Заведений. Черная Металлургия. 2018;61(7):564-571. https://doi.org/10.17073/0368-0797-2018-7-564-571

For citation:


Mukhambetgaliev E.К., Roshchin V.E., Baisanov S.О. ANALYTICAL EXPRESSIONS FOR Fe – Si – Al – Mn METAL SYSTEM AND PHASE COMPOSITION OF ALUMOSILICOMANGANESE. Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2018;61(7):564-571. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/0368-0797-2018-7-564-571

Просмотров: 155


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 0368-0797 (Print)
ISSN 2410-2091 (Online)