Физикохимические основы алюминотермического процесса выплавки ферросплавов вольфрама, молибдена, ванадия и др. под давлением

Г.И. Ксандопуло

doi:10.18321/

Авторы

Г.И. Ксандопуло Институт проблем горения, Казахстан, г. Алматы, ул. Богенбай батыра 172

DOI:

https://doi.org/10.18321/

Ключевые слова:

адиабатическая волна, кинетическая автоускоренная высокотемпературная адиабатическая волна (КАВАВ), самораспространяющийся высокотемпературный синтез (СВС), алюминотермия, ферросплавы

Аннотация

Представлен анализ макрокинетики процессов восстановления металла в движущейся СВС-волне. Показана необходимость совершенствования внепечного способа производства ферросплавов W, Mo, V, Ni, Ti и др. металлов путем использования давления и центробежной силы. Продуктивность распространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС) исполняемого в коммерческих вертикальных печах лимитируется высотой печи, рассчитанной для концентрата, содержащего восстановленный металл в определенном диапазоне концентраций. Представленные технические данные по технологии производства ферросплавов под давлением до 10-12 атм. Показано, что в условиях вращения СВС-реактора в горизонтальной плоскости вокруг перпендикулярной оси формируется кинетическая автоускоренная высокотемпературная адиабатическая волна (КАВАВ). Наличие автоускорения обусловлено явлением зажигания впереди волны СВС. Показано, что центробежный способ проведения СВС-процесса позволяет: 1) перерабатывать обедненные и нестандартные концентраты названных металлов; 2) создать внепечной непрерывный процесс производства ферросплавов с разделением металла и шлака; 3) в режиме КАВАВ открыта новая технология запуска высокоэндотермических химических процессов и получения новых материалов. Создана документация для промышленного изготовления первой промышленной модели реактора непрерывного внепечного производства ферросплавов и некоторых легированных сталей и лигатур.

Библиографические ссылки

(1) Байракова О. С., Ксандопуло Г. И., Исайкина О. Я. Способ получения безуглеродистого феррохрома: пат. РК № 48481; заявл. 28.09.2004.

(2) Ксандопуло Г. И., Байракова О. С., Исайкина О. Я., Байдельдинова А. Н., Нечистых Г. А. Способ получения ферроборхрома для легирования сталей: пат. РК № 43506; заявл. 18.09.2003.

(3) Ксандопуло Г. И., Байракова О. С., Байдельдинова А. Н., Гассан Н. В. Способ алюминотермического получения ферровольфрама: пат. РК № 63034; заявл. 23.07.2007.

(4) Ксандопуло Г. И., Байракова О. С., Байдельдинова А. Н. Способ получения ферротитана: пат. РК № 61837; заявл. 12.09.2007.

(5) Ксандопуло Г. И., Байракова О. С. Устройство для выплавки ферросплавов алюминотермическим способом: пат. РК № 62021; заявл. 23.10.2008.

(6) Ксандопуло Г. И., Байракова О. С., Байдельдинова А. Н. Алюминотермический способ получения ферромолибдена: пат. РК № 61593; заявл. 17.06.2008.

(7) Ксандопуло Г. И., Байракова О. С. Алюминотермический способ выплавки феррованадия: пат. РК № 70516; заявл. 14.10.2010.

(8) Байракова О. С., Ксандопуло Г. И., Байдельдинова А. Н. Способ получения металлов и сплавов: пат. РК № 68566; заявл. 26.05.2010.

(9) Байракова О. С., Ксандопуло Г. И., Байдельдинова А. Н. Способ переработки анодной массы отработанных положительных пластин никелево-железных и никелево-кадмиевых аккумуляторов: пат. РК № 42354; заявл. 28.05.2003.

(10) Ксандопуло Г. И., Байдельдинова А. Н., Ксандопуло Г. Г., Айнабаев А. М., Архипов М. П. Способ получения металлов и сплавов: пат. РК № 68565; заявл. 26.05.2010.

(11) Ksandopulo G. I. SHS in Conditions of Rotation: Thermal and Concentration Combustion Limits for Oxide Systems Taken as an Example // International Journal of Self-Propagating High-Temperature Synthesis. — 2011. — Vol. 20, No. 4. — P. 220–223.

(12) Ksandopulo G. I., Baydeldinova A. N., Ainabaev A. M., Arkhipov M. P., Omarova K. I. Macrokinetics of SHS-process under the effect of centrifugal force // Eurasian Chemical-Technological Journal. — 2011. — Vol. 13, No. 3–4.

(13) Ксандопуло Г. И., Байдельдинова А. Н., Шевченко В. Н., Ксандопуло Г. Г. Высокотемпературная центрифуга: пат. РК № 68316; заявл. 26.05.2010. — Инновац. пат. РК № 23988; заявл. 26.05.2010.

(14) Ксандопуло Г. И., Ксандопуло Г. Г. Высокотемпературная центрифуга для выплавки ферросплавов металлотермическим способом: пат. РК № 23989; заявл. 16.05.2011.

(15) Ainabaev A. M., Arkhipov M. P., Baydeldinova A. N., Omarova K. I., Ksandopulo G. I. Out of furnace synthesis of high-temperature ceramic materials in the revolving reactor // 2nd International Conference on Competitive Materials and Technology Processes. — Miskolc-Lillafüred, Hungary, 2012. — P. 139.

(16) Ксандопуло Г. И., Байдельдинова А. Н., Айнабаев А. М., Архипов М. О., Омарова К. И. Высокотемпературная центрифуга: пат. РК № 26722; заявл. 11.03.2013.