Preview

Известия Высших Учебных Заведений. Черная Металлургия

Расширенный поиск

Размер капель металла, образованных на пузыре газа-восстановителя при барботаже оксидного расплава

https://doi.org/10.17073/0368-0797-2020-3-4-195-200

Полный текст:

Аннотация

Для оценки размера капель, образованных на отдельных пузырях газа-восстановителя в ходе барботажа оксидного расплава, использована модель формирования металлической фазы, включающая следующие стадии: образование пузырей при вдувании газа в расплав; восстановление металла на поверхности пузырей и концентрация его в виде капель в кормовой части. Представлены уравнения, позволяющие оценить предельные размеры пузыря газа и(Rкрп) капли(rкрк), движущихся в оксидном расплаве без дробления. Используя определенные методом лежащей капли плотность (р, кг/м3) и поверхностное натяжение (σ, мДж/м2) расплавов B2O3 - CaO и B2O3 - CaO - CuO в интервале температур 1373 - 1673 К, описываемые уравнениями σ1= 87,0 + 0,242T, р1 = 3,26103 - 0,91T, σ2 = 10,8 + 0,178T, р2 = 3,19103 - 0,70T соответственно, рассчитаны критические размеры газового пузыря (Rкрп), движущегося в оксидном расплаве без дробления. В расплаве B2O3 - CaO - CuO в зависимости от температуры критический радиус пузыря меняется от 0,047 до 0,053 м, а для системы B2O3 - CaO эти значения составляют 0,06 - 0,081 м. Используя методику, позволяющую с помощью расчетов термодинамического равновесия описать особенности барботажа оксидного расплава различными восстановительными газами, определено изменение содержания оксидов меди в расплаве B2O3 - CaO - CuO в зависимости от количества введенного СО при различных температурах. На основании полученных данных рассчитано количество меди, образующееся при взаимодействии Cu2O в расплаве с единичным пузырем СО в зависимости от содержания оксида меди и количества СО в пузыре. Корреляционные зависимости размера капель от содержания Cu2O в расплаве (CСu2O , %), температуры (T, К) и количества СО в пузыре (nСО , моль) получены методами статистической обработки данных.

Об авторах

А. С. Вусихис
Институт металлургии, УрО РАН
Россия

Кандидат технических наук, старший научный сотрудник.

620016, Екатеринбург, ул. Амундсена, 101



Е. Н. Селиванов
Институт металлургии, УрО РАН
Россия

Доктор технических наук, заведующий лабораторией пирометаллургии цветных металлов.

620016, Екатеринбург, ул. Амундсена, 101



Л. И. Леонтьев
Институт металлургии, УрО РАН; Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»; Президиум РАН
Россия

Академик РАН, советник, Доктор технических наук, профессор, главный научный сотрудник.

620016, Екатеринбург, ул. Амундсена, 101; 119049, Москва, Ленинский проспект, 4; 119991, Москва, Ленинский проспект, 32а

 



В. П. Ченцов
Институт металлургии, УрО РАН
Россия

Кандидат технических наук, старший научный сотрудник.

620016, Екатеринбург, ул. Амундсена, 101



Список литературы

1. Ванюков A.B., Быстров В.П., Васкевич А.Д. и др. Плавка в жидкой ванне. - М.: Металлургия, 1986. - 259 с.

2. Schlesinger M.E., King M.J., Sole K.C., Davenport W.G. Extractive Metallurgy of Copper. 5th Ed. Elsevier, 2011. - 481 p.

3. Vignes A. Extractive Metallurgy 3: Processing Operations and Routes. ISTE Ltd, John Wiley & Sons, Inc., 2011. - 352 p.

4. Bakker M.L., Nikolic S., Mackey PJ. ISASMELT TSL - Applications for nickel // An International Journal Devoted to Innovation and Developments in Mineral Processing and Extractive Metallurgy. 2011. Vol. 24. No. 7. Р. 610 - 619.

5. Bakker M.L., Nikolic S., Burrows A.S., Alvear G.R.F. ISACON-VERTTM - continuous converting of nickel/PGM mattes // J. S. Afr. Inst. Mining and Met. 2011. Vol. 111. No. 10. Р. 285 - 294.

6. Romenets V.A. Romelt process // ISM (Iron Steelmaker). 1995. Vol. 22. No. 1. P. 37 - 41.

7. Комков А.А., Баранова Н.В., Быстрое В.П. Исследование восстановительного обеднения высокоокисленных шлаков в условиях барботажа // Цветные металлы. 1994. № 12. С. 26 - 30.

8. Крашенинников М.В., Маршук Л.А., Леонтьев Л.И. Селективное восстановление никеля из оксидного расплава // Расплавы. 1998. № 4. С. 45 - 48.

9. Фомичев В.Б., Князев М.В., Рюмин А.А. и др. Исследование процесса обеднения шлаков продувкой их газовыми смесями с различным парциальным давлением кислорода // Цветные металлы. 2002. № 9. С. 32 - 36.

10. Комков А.А., Камкин Р.И. Поведение меди и примесей при продувке медеплавильных шлаков газовой смесью СО-СО2 // Цветные металлы. 2011. № 6. С. 26 - 31.

11. Комков А.А., Камкин Р.Н. О механизме восстановления оксидов при продувке медеплавильных шлаков газовыми смесями СО-СО2 // Изв. вуз. Цветная металлургия. 2019. № 6. С. 13 - 22.

12. Yusupkhodjaev A.A., Khojiev Sh.T., Berdiyarov B.T. etc. Technology of processing slags of copper production using local secondary technogenic formations // International Journal of Innovative Technology and Exploring Engineering (IJITEE). 2019. Vol. 9. No. 11. P. 5461 - 5472.

13. Махмадияров T.M., Деев В.И., Худяков И.Ф. Кинетика восстановления закиси меди окисью углерода из силикатных расплавов // Изв. АН СССР. Металлы. 1974. № 4. С. 34 - 37.

14. Красиков С.А., Лямкин С.А. Кинетика восстановления меди из расплавленного шлака монооксидом углерода // Цветные металлы. 1994. № 7. С. 19 - 21.

15. Вусихис А.С., Дмитриев А.Н., Леонтьев Л.И., Шаврин С.В. Кинетика восстановления оксидов металлов из расплава газом-восстановителем в барботируемом слое // Материаловедение. 2002. № 10. С. 30 - 34.

16. Вусихис А.С., Леонтьев Л.И., Ченцов В.П. и др. Формирование металлической фазы при барботаже газом-восстановителем многокомпонентного оксидного расплава. Сообщение 1. Теоретические основы процесса // Изв. вуз. Черная металлургия. 2016. Т. 59. № 9. С. 639 - 644.

17. Вусихис А.С., Леонтьев Л.И., Ченцов В.П. и др. Формирование металлической фазы при барботаже газом-восстановителем многокомпонентного оксидного расплава. Сообщение 3. Разделение ферроникеля и оксидного расплава // Изв. вуз. Черная Металлургия. 2017. Т. 60. № 12. C. 960 - 965.

18. Белоусов А.А., Селиванов Е.Н., Бедяев В.В., Литовских С.Н. Применение борсодержащих флюсов для повышения качества черновой меди // Цветная металлургия. 2003. № 10. С. 13 - 17.

19. Chentsov V.P., Shevchenko V.G., Mozgowoi A.G., Pokrasin M.A. Density and surface tension of heavy liquid-metal coolants: Gallium and Indium // Inorganic Materials: Applied Research. 2011. Vol. 2. No. 5. P. 468 - 473.

20. Вусихис А.С., Леонтьев Л.И., Ченцов В.П. и др. Формирование металлической фазы при барботаже газом-восстановителем многокомпонентного оксидного расплава. Сообщение 2. Плотность и поверхностные свойства // Изв. вуз. Черная металлургия. 2017. Т. 60. № 1. С. 48 - 54.

21. Вусихис А.С., Леонтьев Л.И., Селиванов Е.Н., Ченцов В.П. Mоделирование процесса газового восстановления металлов из многокомпонентного оксидного расплава в барботируемом слое // Бутлеровские сообщения. 2018. Т. 55. № 7. С. 58 - 63.

22. Арсентьев П.П. Коледов Л.А. Металлические расплавы и их свойства. - М.: Металлургия, 1976. - 376 с.


Для цитирования:


Вусихис А.С., Селиванов Е.Н., Леонтьев Л.И., Ченцов В.П. Размер капель металла, образованных на пузыре газа-восстановителя при барботаже оксидного расплава. Известия Высших Учебных Заведений. Черная Металлургия. 2020;63(3-4):195-200. https://doi.org/10.17073/0368-0797-2020-3-4-195-200

For citation:


Vusikhis A.S., Selivanov E.N., Leont’ev L.I., Chentsov V.P. Size of metal drops formed on a bubble of reducing gas at oxide melt barbotage. Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2020;63(3-4):195-200. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/0368-0797-2020-3-4-195-200

Просмотров: 61


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


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