Статьи журнала

Термодинамический анализ взаимодействий между компонентами шихты в процессе получения металлургического кремния

PDF файл (Скачать)

МРНТИ 53.01.77
№3-2024
https://doi.org/10.53939/1560-5655_2024_3_30

Дантаева А.З., Ибраев М.Б., Султамурат Г.И.

Аннотация. Рассмотрены теоретические основы процесса восстановления и технология выплавки кремния в дуговых электропечах. Изложены результаты исследования термодинамики, кинетики реагирования и механизмов процесса плавки. Освещены вопросы производства: шихтоподготовка, плавка, рафинирование, газоочистка. Разработаны, предложены и апробированы в промышленных условиях (ТОО «Tau-Ken-Temir») физико-химические модели карботермического процесса, позволившие оценить влияние задаваемых технологических параметров плавки (химический состав и загрузочные коэффициенты шихтовых компонентов, температура) на извлечение кремния и его сортность. Для получения базового материала - используется кремний металлургических марок, получаемый плавкой в рудно-термических печах (РТП). В связи с этим определены цель исследования, заключающаяся в исследовании путей повышения качества (химической чистоты) кремния, и методы ее достижения на данном этапе исследования - моделировании карботермического процесса получения кремния. В статье приведено описание основного механизма восстановления кремнезема в печи, представлена одна из конструкций печи и технологическая схема для производства кремния. Автором предложено изучить процесс получения металлургического кремния в РТП с помощью программного комплекса «HSC Chemistry», была сформирована модель выплавки кремния в РТП, которая адекватно описывает технологический процесс получения металлургического кремния.
Ключивые слова: кварц, карбид кремния, режим плавления шихты, руднотермическая печь, термодинамическое моделирование, энергия Гиббса,.ме- таллургический кремний.                                                             

Список литературы:

1. Виды рафинирования кремния Попов А.А. 1, Бельский С.С. 2 Переработка природного и техногенного сырья.Сборник научных трудов студентов, магистрантов, аспирантов и молодых ученых Института металлургии и химической технологии им. С.Б. Леонова. - Иркутск: Изд-во ИРНИТУ, 2016. с.46
2. Технологический регламент по производству технического кремния ТОО «Tau-KenTemir»
3. Черняховский Л.В., Немчинова Н.В., Клёц В.Э. Применение окускова- ния компонентов шихты при выплавке кремния // Материалы Междунар. на- уч.-техн. конф. молодых специалистов и ученых алюминиевой, магниевой и электродной промышленности (22-24 нояб. 1999 г., Санкт-Петербург). СПб, 1999. С. 48-49.
4.Оптимизация процесса карботермического получения кремния в электродуговых печах Л.В. Черняховский , М.Н. Рыбина. Переработка природного и техногенного сырья.Иркутск: Издво ИРНИТУ, 2016. с.189
5. Архипов С.В., ТупицынА.А., КатковО.М, Руш Е.А., Седых И.М. - Под. ред. Каткова О.М. Иркутск: Кремний, 1999. — 244 с.: ил.
6. Физико-химическое моделирование карботермического получения кремния высокой чистоты / Немчинова Н.В., Клёц В.Э., Вельский С.С. [и др.] // Современные проблемы науки и образования. М.: Академия естествознания, 2007. URL: http://www.science-ediication.ru/download /2ОО7/ОЗ /08.pdf. (дата обращения: 06.11.2008).
7. Немчинова Н.В., Клёц В.Э. Оптимизация карботермического процесса получения кремния в электродуговых печах // Цветные металлы. 2010. № 3. С. 98-102.
8. Nemchinova N., Kloytz V. Thermodynamic modeling of silicon smelting to improve its quality //Silicon for the Chemical and Solar Industry IX: proc. of the Intern. Scientific conf. (23-26 June 2008, Oslo -Nonvay). Trondheim, 2008. P. 25-36.
9. Катков О.М. Выплавка технического кремния : учеб. пособие / под ред. О.М. Каткова. - 2-е изд. - Иркутск : Изд-во ИрГТУ, 1999. - 243 с.
10. Карпов И.К. Физико-химическое моделирование на ЭВМ в геохимии / под общ. ред. И.К. Карпова. - Новосибирск : Наука, 1981. - 247 с.
11. Электротермическое оборудование: Справочник / Под общ. ред. А.П. Альтгаузена, М. Я. Смелянского, М. С. Шевцова. М.: Энергия, 1967. - 448 с.


References:

1. Vidy rafinirovaniya kremniya Popov A.A. 1, Bel'skij S.S. 2 Pererabotka prirodnogo i tekhnogennogo syr'ya.Sbornik nauchnyh trudov studentov, magistrantov, aspirantov i molodyh uchenyh Instituta metallurgii i himicheskoj tekhnologii im. S.B. Leonova. - Irkutsk: Izd-vo IRNITU, 2016. s.46
2. Tekhnologicheskij reglament po proizvodstvu tekhnicheskogo kremniya TOO «Tau-KenTemir»
3. ChemyahovskijL.V., Nemchinova N.V., Klyoc V.E. Primenenie okuskovaniya komponentov shihty pri vyplavke kremniya // Materialy Mezhdunar. nauch.-tekhn. konf. molodyh specialistov i uchenyh alyuminievoj, magnievoj i elektrodnoj promyshlennosti (22-24 noyab. 1999 g., Sankt-Peterburg). SPb, 1999. S. 48-49.
4.Optimizaciya processa karbotermicheskogo polucheniya kremniya v elektrodugovyh pechah L.V. Chernyahovskij , M.N. Rybina. Pererabotka prirodnogo i tekhnogennogo syr'ya.Irkutsk: Izdvo IRNITU, 2016. s.189
5. Arhipov S.V., Tupicyn A.A, Katkov O.M., Rush E.A, Sedyh I.M. - Pod. red. Katkova O.M. Irkutsk: Kremnij, 1999. — 244 s.: il.
6. Fiziko-himicheskoe modelirovanie karbotermicheskogo polucheniya kremniya vysokoj chistoty / Nemchinova N.V., Klyoc V.E., Vel'skij S.S. [i dr.] // Sovremennye problemy nauki i obrazovaniya. M.: Akademiya estestvoznaniya, 2007. URL: http://www.science-ediication.ru/download /2007/03 /08.pdf. (data obrashcheniya: 06.11.2008).
7. Nemchinova N.V., Klyoc V.E. Optimizaciya karbotermicheskogo processa polucheniya kremniya v elektrodugovyh pechah // Cvetnye metally. 2010. № 3. S. 98-102.
8. Nemchinova N., Kloytz V. Thermodynamic modeling of silicon smelting to improve its quality //Silicon for the Chemical and Solar Industry IX: proc. of the Intern. Scientific conf. (23-26 June 2008, Oslo -Nonvay). Trondheim, 2008. P. 2536.
9. Katkov O.M. Vyplavka tekhnicheskogo kremniya : ucheb. posobie / pod red. O.M. Katkova. - 2-e izd. - Irkutsk : Izd-vo IrGTU, 1999. - 243 s.
10. Karpov I.K. Fiziko-himicheskoe modelirovanie na EVM v geohimii / pod obshch. red. I.K. Karpova. - Novosibirsk : Nauka, 1981. - 247 s.
11. Elektrotermicheskoe oborudovanie: Spravochnik / Pod obshch. red. A.P. Al'tgauzena, M. Ya. Smelyanskogo, M. S. Shevcova. M.: Energiya, 1967. - 448 s.

Сведения об авторах
Дантаева Актилек Заманбеккызы - магистрант технических наук, кафедра НТМ, Карагандинский государственный технический университет, г. Караганда, Казахстан, akoos96@mail.ru
Ибраев Мейірбек Бердалиулы - магистрант технических наук, кафедра НТМ, работает на заводе ферросплавов YDD Corporation, г. Караганда, Казахстан
Султамурат Гүлмира Изатуллаевна - кандидат технических наук, доцент, кафедра нТм Карагандинский государственный технический университет, г. Караганда, Казахстан.


Авторлар туралы мәліметтер
Дантаева Ақтілек Заманбекқызы - техника ғылымдары кафедрасының магистранты, NTM Қарағанды мемлекеттік техникалық университеті, Қара- ганда қ., Қазақстан
Ибраев Мейірбек Бердалиұлы - техника ғылымдарының магистранты, кафедра, NTM YDD корпорациясының ферроқорытпа зауытында жұмыс істей- ді, Қараганда қ., Қазақстан
Сұлтамұрат Гүлмира Изатуллақызы - техника ғылымдарының кандидаты, кафедра доценті. NTM Қарағанды мемлекеттік техникалық университеті, Қараганда қ., Қазақстан.


Information about the authors
Dantaeva Aktilek Zamanbekkyzy - masters student of technical sciences department. NTM Karaganda State Technical University, Karaganda c., Kazakhstan.
Ibraev Meirbek Berdaliuly - master's student of technical sciences, department. NTM working at the ferroalloy plant of YDD Corporation, Karaganda c., Kazakhstan.
Sultamurat Gulmira Izatullaevna - candidate of technical sciences, associate professor of the department. NTM Karaganda State Technical University, Karaganda c., Kazakhstan.

Создатель : Лариса Николаевна Гребцова
Создан : 02 сентября 2024

Быстрый поиск

Министерство науки и высшего образование Республики Казахстан Шаблон статьи
(Новости наука Казахстана)
Шаблон статьи
(Scopus, Web of Science)
Публикационная этика

Activity Logs

There are 2 new tasks for you in “AirPlus Mobile App” project:
Added at 4:23 PM by
img
Meeting with customer
Application Design
img
img
A
In Progress
View
Project Delivery Preparation
CRM System Development
img
B
Completed
View
Invitation for crafting engaging designs that speak human workshop
Sent at 4:23 PM by
img
Task #45890merged with #45890in “Ads Pro Admin Dashboard project:
Initiated at 4:23 PM by
img
3 new application design concepts added:
Created at 4:23 PM by
img
New case #67890is assigned to you in Multi-platform Database Design project
Added at 4:23 PM by
Alice Tan
You have received a new order:
Placed at 5:05 AM by
img

Database Backup Process Completed!

Login into Admin Dashboard to make sure the data integrity is OK
Proceed
New order #67890is placed for Workshow Planning & Budget Estimation
Placed at 4:23 PM by
Jimmy Bold
Pic
Brian Cox 2 mins
How likely are you to recommend our company to your friends and family ?
5 mins You
Pic
Hey there, we’re just writing to let you know that you’ve been subscribed to a repository on GitHub.
Pic
Brian Cox 1 Hour
Ok, Understood!
2 Hours You
Pic
You’ll receive notifications for all issues, pull requests!
Pic
Brian Cox 3 Hours
You can unwatch this repository immediately by clicking here: Keenthemes.com
4 Hours You
Pic
Most purchased Business courses during this sale!
Pic
Brian Cox 5 Hours
Company BBQ to celebrate the last quater achievements and goals. Food and drinks provided
Just now You
Pic
Pic
Brian Cox Just now
Right before vacation season we have the next Big Deal for you.

Shopping Cart

Iblender The best kitchen gadget in 2022
$ 350 for 5
SmartCleaner Smart tool for cooking
$ 650 for 4
CameraMaxr Professional camera for edge
$ 150 for 3
$D Printer Manfactoring unique objekts
$ 1450 for 7
MotionWire Perfect animation tool
$ 650 for 7
Samsung Profile info,Timeline etc
$ 720 for 6
$D Printer Manfactoring unique objekts
$ 430 for 8