Термодинамическое моделирование процесса выплавки сплава из высокоактивных элементов Al-Mn-Са-Si

Аннотация

В работе приводятся результаты термодинамического моделирования процесса выплавки комплексного сплава из высокоактивных элементов Al-Mn-Ca-Si. Термодинамическое моделирование выполнено с помощью универсальной программы расчёта многокомпонентных гетерогенных систем Terra, обладающей собственной базой термодинамических свойств индивидуальных веществ. Так как проведенный предварительный расчет на основе стандартной базы данных показал отличие состава продуктов от ожидаемого, отсутствующие термодинамические функции веществ нами были взяты из базы данных HSC Chemistry 5.1. Исходные условия для моделирования выплавки сплава: интервал температур 700 - 2800°C, давление 0,1 МПа. Исходная шихтовая смесь состояла из угля месторождения Сарыадыр, марганцевой руды месторождения Есымжал и извести. По результатам термодинамического моделирования установлено, что оптимальный выход металла достигается в диапазоне температур 1400-2000°С, а для эффективности рафинирования стали от неметаллических включений наиболее приемлемым будет состав комплексного сплава, содержащего 20-50% кремния, 9,27% алюминия, 12-45% марганца, 3-20% кальция, 0,01-0,5% фосфора, 0,05-1,5 углерода и 5-20% железа.