Обогащение руд цветных металлов
Металлургия цветных металлов
Приведены результаты исследования статической прочности окатышей чернового медно-молибденового концентрата месторождения «Тастау», гранулированного на растворе лигносульфонатов (сульфит-спиртовая барда с ρ = 1,05 г/см3), с использованием метода математического планирования эксперимента. Изучено влияние температуры, продолжительности сушки, расхода воздуха и размера гранул на изучаемые характеристики. Получена энергостохастическая модель статической прочности гранул концентрата. Установлено, что высота слоя при заполнении в различные бункеры для среднего диаметра гранул 8 мм не должна превышать 12 м.
Разработана математическая модель печи Ванюкова, позволяющая прогнозировать поведение объекта в аварийном режиме работы (при отключении кислорода) и создать эффективную систему дополнительного отопления, которая демпфирует последствия аварийного режима и снижает затраты на возобновление работы печи. Показано, как при помощи метода энтальпии и пористости моделируется затвердевание при остывании расплава в печи со временем. Проведена адаптация математической модели для существующих технологических условий, которые отличаются слабой определенностью. Получены энергетические характеристики режима для застывающей ванны печи, обеспечивающего ее поддержание длительное время в состоянии готовности к быстрому пуску. Таким образом, в сопряженной постановке с расчетом системы отопления названного пространства решена задача чрезмерно затратного процесса пуска печи после длительного технологического останова.
Металлургия редких и благородных металлов
В рамках квантово-химического метода DFT(B3LYP/LANL2DZ) изучена динамика изменения равновесия в реакции обмена при взаимодействии дицианоаурата с гидроксидом калия, приводящей к бимолекулярному комплексу гидроксициано-аурата с цианидом калия. Исследование проведено для газофазного и полигидратированного состояний с варьируемым (n) количеством молекул воды в ближнесферном окружении. В газофазном и гидратированном (n ≤ 3) состояниях равновесие полностью сдвинуто в сторону дицианоаурата. Дальнейшее увеличение молекул воды (n > 3) в сольватном окружении бимолекулярной системы приводит к сдвигу равновесия в сторону образования гидроксицианоаурата.
Литейное производство
С использованием программы «Thermo-Calc» проанализированы многокомпонентные системы на основе алюминия с целью определения концентрационных границ появления первичных кристаллов Fe-содержащих фаз. Рассчитаны проекции поверхностей ликвидуса применительно к промышленным литейным сплавам трех основных групп: Al–Si (силумины), Al–Cu (типа АМ5) и Al–Mg (магналии). Показано, что наиболее вероятна первичная кристаллизация следующих Fe-содержащих фаз: в силуминах – Al5FeSi и Al15(Fe, Mn)3Si2, в магналиях и сплавах типа АМ5 – Al3Fe и Al6(Fe, Mn). На основе расчета параметров первичной кристаллизации Fe-содержащих фаз показана возможность оценки эффективности очистки алюминиевых расплавов от железа.
По результатам термодинамических расчетов с использованием пакета программ «Thermo-Сalc» построены фрагменты фазовых диаграмм Al–Cu–Zn–Mg и Al–Cu–Zn–Mg–Fe–Si–(Mn) в интервале концентраций (%) 4–6 Сu, 2–4 Zn, 0,5–2,0 Mg, 1,5–2,0 Fe, 1,5–5,0 Si, а также рассчитан состав твердого раствора для ряда сплавов системы Al–Cu–Zn–Mg–Fe–Si–(Mn) при температурах вблизи солидуса. Методом микрорентгеноспектрального анализа проведена экспериментальная проверка термодинамических расчетов, которая показала удовлетворительную сходимость расчетных и экспериментальных данных. Выявлено, что при соотношении концентраций железа и кремния Fe/Si = 0,5 для сплавов системы Al–Cu–Zn–Mg–Fe–Si–(Mn) возможно получение максимально легированного алюминиевого твердого раствора.
Обработка металлов давлением
Предложена методика определения оптимальной геометрии волочильного инструмента при волочении биметаллической заготовки. Из условия минимума напряжения волочения получены зависимости для определения оптимальных углов конусности волочильного инструмента, обеспечивающих минимальные значения напряжения волочения и минимальные энергетические затраты при производстве биметаллических изделий.
Автоматизация технологических процессов
Применительно к восстановительной стадии огневого рафинирования меди в печи-ковше разработана математическая модель раскисления металла продуктами неполного сгорания природного газа, диспергируемого через единичную пору. Проведена оценка степени использования восстановителя и адекватности модели известным экспериментальным данным.
Хроника
Хорев Анатолий Иванович. К 60-летию научной и производственной деятельности.
ISSN 2412-8783 (Online)