Обогащение

Чижевский В.Б., Орехова Н.Н., Фадеева Н.В. Влиняние триполифосфата натрия на физико-химические свойства поверхности сфалерита и его флотируемость
Теоретически обоснована возможность депрессирующего действия триполифосфата натрия при флотации сфалерита с позиций комплексообразования. Представлены результаты изучения адсорбции полифосфата на минеральной поверхности, а также сорбции сфалеритом собирателя - бутилового ксантогената калия в присутствии триполифосфата натрия в нейтральной и щелочной средах. На основании экспериментальных данных об изменении характеристик двойного электрического слоя выдвинуто предположение о совместной химической и физической адсорбции продуктов взаимодействия триполифосфата натрия с ионами цинка. Полученные результаты подтверждены флотационными опытами.

Металлургия тяжелых цветных металлов

Катков О.М. Причины содержания шлака в техническом кремнии
Приведен химический состав шлака - примеси технического кремния, выплавляемого в дуговых электрических печах различной мощности. Показаны причины его образования - недовосстановление кварцита из-за нарушения оптимального режима плавки, неравномерность загрузки и состава шихты, неоптимальный температурный режим плавки. Даны рекомендации по снижению содержания шлака в кремнии.

Металлургия редких металлов

Барыбин А.В., Васин Б.Д., Иванов В.А., Распопин С.П., Щетинский А.В. Хлорирование оксидов, карбонатов редкоземельных металлов и монацита татрахлоридом углерода
Исследовано взаимодействие оксидов самария, европия, неодима, празеодима, лантана, церия, карбоната неодима и монацита с тетрахлоридом углерода. Изучено влияние температуры на кинетические параметры, оценены энергии активации процессов. Определены условия, позволяющие вести процесс “сухого” хлорирования с технологически приемлемыми скоростями и достижением достаточно высокой степени перевода компонентов в хлориды. На примере хлорирования монацита установлено, что использование в качестве хлорирующего агента тетрахлорида углерода позволяет значительно снизить температуру (на 300 ° С) и интенсифицировать процесс вскрытия (скорость хлорирования повышается более чем на порядок) по сравнению с традиционно используемой обработкой редкометального сырья хлором в присутствии углеродсодержащих материалов.

Гронь В.А., Стрижко В.С., Михнев А.Д., Дроздова Н.А., Редькин С.А. Выбор селективного сорбента для извлечения галлия из щелочных растворов
Выявлено из исследований, что наиболее перспективными для извлечения галлия из щелочных растворов являются азот-фосфорсодержащие сорбенты. В результате синтеза получен сорбент с высокими емкостными показателями по отношению к галлию.

Зубарева Г.И. Раздельное извлечение соединений марганца и ванадия из кислых технологических растворов
Описана технологическая схема раздельного извлечения соединений марганца (II) и ванадия (ванадатов) из кислых технологических растворов, образующихся при получении технического диоксида ванадия (V) из шлаков металлургического производства гидрометаллургическим методом путем их обработки раствором перманганата калия с выделением общего количества марганца в осадок диоксида марганца, отделяемый из кислых растворов фильтрованием или флотацией. После извлечения из кислых растворов марганца растворы поступают на гидролитическое выделение технического диоксида ванадия (V). Испытания показали, что предварительная очистка кислых технологических растворов от марганца происходит на 89-96 %, что приводит к снижению его содержания в выплавляемом феррованадии, повышая тем самым качество и стоимость последнего.

Гаматаева Б.Ю., Гасаналиев А.М., Айвазова М.Б., Бахшиева Д.М. Фазовые равновесия в системе Li, Ba//F, WO₄
Дифференциально-термическим и рентгенофазовым методами анализа изучена тройная взаимная система из фторидов и вольфраматов лития и бария. Установлено, что в системе реализуются две эвтектики и перитектика с температурами плавления Е₁ = 616 ° С, Е₂ = 744 ° С и Р = 815 ° С. Диаграмма состояния представлена полями кристаллизации исходных солей и соединения LiF· BaF₂; доминирующее поле кристаллизации принадлежит вольфрамату бария.

Металлургия благородных металлов

Грейвер Т.Н., Тихонов О.Н., Петров Г.В. Хромитовые платиносодержащие руды - перспективный минерально-сырьевой источник платиновых металлов
Изучены технологические свойства платиносодержащих хромитовых руд месторождений Урала и Сибири. Установлены общие закономерности и особенности поведения платиновых металлов и хрома при механическом обогащении хромитов различных типов (аллювия, элювия, коренных). Разработаны методы выделения богатых концентратов платиновых металлов из хромитовых руд обогатительными приемами. Выявлено, что хромитовые руды содержат значительную часть платиновых металлов, не отделяемых методами механического обогащения. Показана высокая перспективность попутного концентрирования платиновых металлов при переработке хромитового сырья в химическом и ферросплавном производстве при минимальных затратах в рамках существующих технологий даже при низких содержаниях платиновых металлов.

Литейное производство

Кондратенко Т.Т., Клюев Ф.В., Герасимов С.П. Новые стронциевые лигатуры
Освоено получение лигатур Al-(1-5)%Sr и Al-12%Si-(1-5)%Sr путем алюминотермического восстановления стронция из его карбоната. Показана высокая модифицирующая способность лигатур применительно к доэвтектическому сплаву Al-Si.

Батышев А.И., Литвинова Н.Н., Станчек Л., Савченко Е.Г. Особенности формирования отливок типа стакана при литье с кристаллизацией под давлением
Исследовано затвердевание и охлаждение отливок типа стакана с толщиной стенки 5-20 мм из силуминов, содержащих до 18 % Si, при литье с кристаллизацией под давлением (с использованием схемы пуансонного прессования). Приведены данные о времени и коэффициенте затвердевания отливок, структуре и свойствах последних.

Обработка металлов давлением

Парфенов Д.Ю., Мочалов Н.А., Галкин А.М., Сорочкин В.В. Реологические свойства сплава ЛМцСКА
Представлены результаты работ по пластометрическим исследованиям сложнолегированного сплава на основе меди (ЛМцСКА) применительно к процессам горячей деформации. Показаны зависимости сопротивления деформации и предельной пластичности данного сплава в температурном диапазоне Т = 600-800 ° С при скоростях деформации 0,1-10,0 с- ¹. Дан анализ кривых текучести и предельной пластичности. Предложены рекомендации по температурно-скоростным параметрам деформирования сплава ЛМцСКА.

Зисельман В.Л., Пиксаев С.Н. Исследование механических свойств и описание технологии производства лент из сплава титан-цинк
Рассмотрены вопросы, связанные с использованием (при строительстве и реконструкции зданий) нового кровельного материала, называемого титан-цинк. Приведены результаты исследования механических свойств при комнатной и минусовых температурах. Изучено влияние температуры отжига на механические свойства ленты из титан-цинка. Дано описание технологической схемы производства лент, действующей в настоящее время на Московском заводе по обработке цветных металлов.

Металловедение и термическая обработка

Аксенов А.А., Филипов А.Т., Золоторевский В.С. Формирование структуры дисперсно-упрочненных композиционных материалов “алюминий-карбид кремния” в процессе механического легирования
Методами световой и сканирующей электронной микроскопии, микрорентгеноспектрального и рентгеноструктурного анализов изучена структура композиционных материалов Al-4 % Cu-1,5 % Mg-20 % SiC и Al-6 % Zn-1,5 % Mg-1 % Cu-(5-20) % SiC, полученных методом механического легирования в планетарной мельнице, оборудованной квазицилиндрическими мелющими телами. В результате получены гранулы композиционного материала, имеющие структуру, состоящую из матрицы - твердого раствора на основе алюминия и равномерно распределенных в ней дисперсных частиц карбида кремния. Показано, что в случае применения планетарной мельницы все структурные изменения, необходимые для получения качественного материала, проходят более чем в 10 раз быстрее, чем в аттриторах. Показана принципиальная возможность использования для получения композиционных материалов крупных матричных частиц, включая отходы механической обработки алюминия и его сплавов.

Порошковые материалы и покрытия

Ермилов А.Г., Рупасов С.И., Сафонов В.В. Исследование возможности карбонилирования вольфрамового порошка в фонтанирующем слое
Рассмотрено влияние механической активации вольфрамового порошка в фонтанирующем слое на скорость его карбонилирования. Подтверждено предположение о том, что основным продуктом параллельных (побочных) реакций при синтезе гексакарбонила вольфрама является W₂C_куб. Предварительная термическая обработка в аргоне вольфрамового порошка, потерявшего реакционную способность, при температурах выше температуры фазового перехода W₂C_{куб ®} W₂C_гекс позволяет увеличить скорость карбонилирования на порядок.

Штанский Д.В., Левашов Е.А., Шевейко А.Н., Мур Дж.Дж. Состав, структура и свойства Ti-Si-C-N-покрытий, осажденных при распылении СВС-мишеней
Рассмотрены состав, структура и свойства многокомпонентных тонкопленочных покрытий в системе титан- кремний-углерод-азот, полученных реактивным магнетронным распылением многофазных композиционных мишеней составов TiC-Ti₃SiC₂-TiSi₂(SiC) в атмосфере аргона или в смеси аргона с азотом. Структура и состав покрытий исследовались методами оже-электронной спектроскопии (ОЭС), рентгеноструктурного анализа и просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ) с использованием микроэлектронной дифракции (МД) и техники высокого разрешения (ВР). Изучено влияние состава мишени, парциального давления азота и температуры подложки на состав и структуру покрытий. Обнаружено изменение химического состава и соотношения компонентов покрытия по сравнению с исходными составами мишеней. Покрытия, полученные распылением мишеней с низким содержанием кремния, являются поликристаллическими или содержат смесь нaнокристаллической и аморфной фаз. Аморфная фаза преимущественно выделяется в виде отдельных протяженных областей, а не по границам зерен. Все покрытия, осажденные из мишеней с высоким содержанием кремния, имеют аморфную структуру. Особое внимание в работе уделено атомной структуре зерен и границ зерен в кристаллических пленках. Обсужден вклад упругих напряжений в увеличение параметра решетки.

Коррозия и защита металлов

Муравьева И.В., Андреев Ю.Я. Определение склонности алюминиевых и оловянистых бронз к селективной коррозии
Анодное поведение сплавов Cu-Al и Cu-Sn в растворе 0,4 M NaCl + 0,6 M NaOH (pH = 12,4) исследовано как функция содержания алюминия и олова в гомогенном растворе на основе меди с использованием потенциодинамической поляризации, хронопотенциометрии и атомно-абсорбционной спектроскопии. Установлено, что кинетика селективного растворения (СР) сплавов определяется скоростью диффузии атомов алюминия и олова в поверхностном слое (ПС) сплава с величиной коэффициента диффузии 10- ¹²-10- ¹³ см²/с и 10- ¹¹-10- ¹³ см²/с соответственно. Скорость обезлегирования пропорциональна содержанию легирующего компонента в сплаве и выше для медно-оловянных твердых растворов.

Технология полупроводниковых материалов

Дашевский М.Я., Кибизов Р.В., Титунин Д.П. Свойства легированных бором монокристаллов кремния с заданной двойниковой структурой, прошедших низкотемпературную термообработку
Проведено исследование физических свойств и структурных особенностей монокристаллов кремния, содержащих плоскости и границы двойникования. Изучено влияние низкотемпературных термообработок (ТО) на физические свойства монокристаллов кремния с заданной двойниковой структурой. Выявлена анизотропия травления структурных дефектов на полярных плоскостях {112} и {114}.

Металлургическая теплотехника и защита окружающей среды

Давидсон А.М., Рутковский А.Л. К вопросу расчета теплообмена в трубчатых вращающихся печах
Рассмотрены методы расчета теплообмена в рабочем пространстве трубчатых вращающихся печей методом эффективных тепловых потоков и резольвентным зональным методом. На примере печи кальцинации глинозема путем сопоставления данных работы промышленной печи и результатов расчета установлено, что для обеспечения необходимой точности при расчетах по методу эффективных тепловых потоков при определении эффективного теплового потока футеровки необходимо учитывать тепловой поток на футеровку за счет конвективной теплоотдачи, поток тепловых потерь в окружающую среду и тепловой поток теплообмена между закрытыми поверхностями футеровки и материала. При этом тепловой поток теплообмена между закрытыми поверхностями футеровки и материала оказывает существенное влияние на результирующий тепловой поток, воспринимаемый материалом. Использование полученных результатов позволяет существенно увеличить точность расчетов теплообмена во вращающихся печах.

Автоматизация технологических процессов

Васильев Р.Р., Хатюшина Л.В. К вопросу об оптимальном управлении транспортным обслуживанием группы конвертеров. Новый класс СМО
Рассматривается ранее не изученный класс систем массового обслуживания (СМО), отличный от традиционных схем. Приведены примеры данных СМО в металлургической промышленности и повседневной жизни. Нерациональная работа рассматриваемых СМО обуславливается препятствиями, создаваемыми работающими каналами обслуживания. Приведена классификация изучаемой системы, поставлены задачи управления. Рассчитаны вероятности возникающих препятствий в обслуживании классическим методом и путем представления заявок в виде последовательностей импульсов. Рассмотренные примеры являются простейшими и иллюстрационными. Для них удалось получить аналитическое выражение вероятности. Реальные задачи, возникающие в СМО с каналами обслуживания, мешающими друг другу работать, могут иметь более сложное описание, что будет рассмотрено в последующих публикациях.

Погорелов В.Н., Синельников В.П., Стопкевич В.В., Тимощенко Н.И., Халаджи В.Г. Оптимизация процесса получения поликристаллического кремния методом водородного восстановления трихлорсилана в замкнутом технологическом цикле
Исходными данными для этой работы послужили проведенные ранее эксперименты по исследованию зависимости скорости осаждения в аппарате водородного восстановления от расхода сырья и величины поверхности осаждения (диаметра стержней). Математическая модель аппарата восстановления использована для получения модели реального технологического процесса, проводимого в замкнутом цикле. Методами классического вариационного исчисления найдены оптимальные режимы подачи сырья в аппарат, проведено сравнение эффективности различных программ подачи сырья, а также разработана методика распределения сырья между аппаратами в зависимости от стадии процесса в каждом аппарате и имеющегося на участке ресурса сырья.

Высшее металлургическое образование

Курдюмов Г.М., Богословский С.Ю. Химической подготовке студентов-металлургов - современный научный уровень
Проанализировано содержание курса неорганической химии, а также дисциплин, наследующих этот курс при подготовке студентов-металлургов. Отмечено, что природа и строение многих практически важных химических веществ в данных курсах рассматриваются с устаревших позиций. Предложено привести их в соответствие с современными научными представлениями.