Визначено кількісні характеристики швидкості витрати вуглецю на відновлення елементів у системі Fe-Mn-Si-O-C за умов флюсової плавки високовуглецевого феромарганцю. Одержано вираз для визначення швидкості витрати вуглецю на процес, який є функцією складу шлаків і параметрів рівноважного стану. Досліджено вплив складу шлаків і температури на склад рівноважного металу. Розроблено якісну модель фізико-хімічних взаємодій за формування розплаву Mn-Fe-C у рудовідновлювальній печі та показано, що процес формування складу високовуглецевого феромарганцю починається з утворенням карбіду заліза, продовжується з утворенням карбіду марганцю та комплексного залізомарганцевого карбіду. Зазначено, що система метал-шлак у ванні печі має відхилення від рівноваги за окремими елементами, встановлено, що за умов стаціонарного процесу величина нерівноважності системи метал-шлак за елементами зберігається, що дає можливість використовувати фактичні (нерівноважні) коефіцієнти розподілу елементів між шлаком і металом для складання балансових рівнянь, що є основними у разі побудови математичної моделі процесу. Проведено оцінку можливості реакції окислювання вуглецю у ванні печі у разі виробницва високовуглецевого феромарганцю. Досліджено перенос в металевому розплаві, що барботується за умов наявності в ньому гетерогенної зони, у разі чого відбувається істотний турбулентний перенос у порівнянні з металом, що не перемішується. Визначено, що за тривалого періоду між випусками 3 - 4 години забезпечується практично повне усереднення складу металевого розплаву у ванні печі за виплавки високовуглецевого феромарганцю. Розроблено динамічну модель одержання феромарганцю у виглядію у вигляді системи часткових моделей для кожної зони печі за вертикальним перерізом робочого простору. Зазначено, що часткова модель описується системою рівнянь матеріального балансу та залежностей, що визначають величину відхилення системи від рівноваги. Розроблено алгоритми розрахунку рівноважних складів металу та шлаку по статичній моделі одержання вуглецевого феромарганцю з урахуванням нерівноважності основних реакцій, реалізованих у вигляді програмного засобу та переданих для проведення відповідних досліджень до Нікопольського заводу феросплавів.

  Завантажити