Введение к работе
Актуальность темы. Недостатки существующего метода получения алюмшшэдо-кремниёвых лигатур связаны с самой сущностью данного способа производства, а именно с введением кристаллического кремния в расплав алюминия. Наиболее перспективным путем решения данной проблемы является применение более совершенного способа еплазленил: смешение жидки х алюминия и кремния.
Изучение металлургических процессов с поиощью физико-химического моделирования на ЭВМ - интенсивно развивающееся направление исследований. К неоспоримому достоинству метода относится предоставляемая исследователю возможность моделировать высокотемпературные процессы, протекающие в многофазных гетерогенных системах В настоящее время существует ряд ограничений применения метода физико-химического моделирования, связанных с пол-йогой термодинамических данных, что приводит к построению упрощенных моделей сложных металлургических процессов.
Под актуальностью данной работы понимается создание физико-химической модели алюминиево-крешшевого распласа, адеісватно отражающей реальный технологический процесс и разработка инструмента дорас.чета и согласования недостающих термодинамических данных.
JUMbJpa6oTbL
і. Физико-хиг:ическое обоснование усовершенствования техко-лопїческой схемы получения алюмиииезо-крешшевых лигатур.
2.'Комплексное физико-химическое исследование процесса смешения расплавов алюминия и кремния.
-
Экспериментальные исследования режимов сплавления алю-миниево-кремнйевых лигатур.
-
Создание базы термодинамических данных, обеспечивающей моделирование многокомпонентных гетерогенных систем на осноае алюминия и кремния.
Методы исследований, В работе использованы металлографический анализ, многофакторный регрессионный анализ. Термодинамическое исследование физико-химической эволюции системы Al-Si-Fe-Ca-Ti-Na-Mg-Mn-O-H-C-N выполнено с помощью программного комплекса "Селектор", созданного в институте геохимии им. АЛВиноградова СО РАН. Технологические исследования выполнены в производственных условиях.
Научная новизна. Сформирована расширэнная модель процесса
образования алюыиниево-кремниевою расплава, охватывающая широкий круг компонентов, возможных в данной система а жкдкоы, твердом и газообразном состоянии, в том числе иитерметалли-'єских соединений. Впервые процесс образования многокомпонентного расатіава рассмотрен как изоэктальгшйный.
Создана согласованная база термодинамических данных, ориентированная ш. физико-химические модели выемкуемпературных процессов. Список термодинамических свойсга ксн^енсиропашгых пошесте (раегтав и твердые вещества) v. гасов, в pau:"
Установлене влияние реи-чп.юи с-бработг-и расшіанз *:- микроструктуру и фазовый оь-еггв г«ысокоаремлмстый ал:9г.1иниезых лпт.-ітур.
Практической ценность заключается в ойсононинии созыоснасти усовершенстюова<гол существующей технологии получении алюмизие-во-креинивых. Лмгатур. Б результате физиіі,о-хига:чгсиога анализа технологии получения алюмиииезо-іфемнигзьі.х лигатур {сястегла А1--Si-Fe-Ca-Ti-Na-Mg-Mn-O-H-C-N) выявлены пути улучшения качаетш получаемого продукта. Предложена технологическая схепа, лойголжощаи получить в окончании процесса как высоко?-.?.чес ценную лигатуру, так и еьгсокзкрєм.чистьі/ї конструкционный сил.ушш.
Реализация реыуль.тпггов работ;.-': На АО "БрАЗ,! прозеделы опытно-промышленные испытания получения методом смешения жидких їмшіюиентов аліе«№ШЄ20--крем!Шевьіх лигатур с'различный содержанием кремния, Определены оптимальные режимы ведения процесса. Б результате опытно-промышленных испытаний получена опытна;; партия алюминиево-кремнмсйой лигатуры 330 т. Предполагаемый зкоко -мичесісий эффект от внедрения дашюй технологій составляет ОКОЛО c'li млн. руб.
Апробация работы: Основные результаты и научные пелккения работы обсуждались на Российской конференции "Совершенствование технологии пр'Лісзодстса цветных металлов с цєльіо повышения эффективности производства и комплексности использования сырья" (Красноярск, 1882 г.), произзодственно-технической конференции, посвященной 50-летию Ноаокуанецкого ордена Трудового Красного Знамени алюминиевого завода (Новокузнецк, 1093 г.}, региональной научно-технической конференции "Исследование и разработка ресурсосберегающих технологических процессов" (Иркутск, 1394 г.), междуна-
родной научно-технической конференции "Пути повышения ка-чества продукции кремниевого производства" (Иркутск, 1994 г.), международном симпозиуме "Проблемы комплексного исполызопаннл руд" (Санкт-Петербург, 1994 г.)» международной конференции "Промышленная экология и рациональное природопользование в Прибайкалье" (Иркутск, 1S95 г.).
Публикации: Результаты выполненных исследований представлены в 13 печатных работах автора.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 140 наименований и прї?лож?ний. Ра бета изложена па 138 страницах машинописного текста. еодер;::нт "А рисунка и 16 таблиц.