В. А. Салина, В. И. Жучков, А. В. Сычев.
АННОТАЦИЯ
В статье приведены результаты термодинамического моделирования карботермического процесса восстановления хрома из оксидной системы Cr2O3–FeO–CaO–SiO2–MgO–Al2O3 в интервале температур (T) 1673–1973 К с шагом 50 К при общем давлении в системе 0.1 МПа и количестве азота 2.24 м3. В качестве оксидной системы использовали составы хромовой руды, мас. %: 38 Cr2O3; 11.1 FeO; 0.17 CaO; 15 SiO2; 29.7 MgO; 6 Al2O3 и шлака феррохрома низкоуглеродистого (ФХНУ), мас. %: 13 Cr2O3; 4 FeO; 41.6 CaO; 21.2 SiO2; 12.8 MgO; 7.4 Al2O3, добавляемого к руде в количестве 0; 5; 10; 20%. В качестве восстановителя использовали углерод, расход которого увеличен на 10% от стехиометрии на восстановление Fe и Cr и на 8% от массы металла для образования карбидов железа, хрома и кремния. Термодинамическое моделирование осуществлено с использованием программного комплекса HSC Chemistry 6.12 (Outokumpu, Финляндия). В базу данных введены термодинамические данные соединения CrO (II), уточнены существующие в базе данных термохимические характеристики соединений: CaCr2O4, SiC, Cr3C2, Cr7C3, Cr23C6, Fe3C, Al4C3. Результаты термодинамического моделирования показали, что повышение температуры процесса c 1673 до 1973 К увеличивает степень восстановления хрома (ηCr) при различном содержании шлака в системе. Увеличение содержания шлака в системе с 0 до 20% уменьшает ηCr с 94.8 до 94% при температуре 1973 К. Наибольшее значение степени восстановления хрома характерно для состава системы с 0% шлака. Химический состав металла при температуре 1973 К и 0% шлака, мас. %: 65.6 Cr; 22.7 Fe; 0.26 Si; 11.5 C. Результаты термодинамического моделирования могут быть использованы при разработке технологии получения хромсодержащего сплава с вовлечение в металлургический передел шлака феррохрома низкоуглеродистого.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА:
оксидная система, карботермический процесс, термодинамическое моделирование, температура, степень восстановления хрома, химический состав металла.
DOI: 10.31857/S0235010620060110