ООО Фирма «Вак ЭТО»:

В. В. Фалин, науч. сотр., эл. почта: raven0607@rambler.ru
О. Б. Минков, директор

Г. В. Молев, зав. отделом

А. В. Сухарев, зам. ген. директора

НИТУ «МИСиС», г. Москва, Россия:

В. П. Тарасов, зав. каф. цветных металлов и золота

Исследовано металлотермическое восстановление оксида кальция восстановителями системы Al – Si – Fe при постоянных параметрах: температуре 1350 ^оС, выдержке 3 ч, остаточном давлении 1 Па. Содержание алюминия в составе получаемого дистиллята кальция при применении восстановителей Al – Si, Al – Si – Fe уменьшается на порядок по сравнению с алюминотермическим восстановлением и соответствует содержанию алюминия в кальции при восстановлении ферросилицием ФС 75. Экспериментально показано, что выход кальция сложным образом зависит от состава восстановителя. Высказано предположение, что объяснение этого явления связано не только с индивидуальными свойствами собственно восстановителя, но и с разницей между температурой ликвидуса расплава-восстановителя и рабочей температурой или температурной зависимостью поверхностного натяжения расплава. Это предположение удовлетворительно согласуется с полученными ранее результатами. Учет поверхностного натяжения расплава-восстановителя позволяет разрешить существующее противоречие между значениями наблюдаемой энергии активации восстановления и теплоты испарения кальция или энергии активации диффузии кальция к поверхности брикетов шихты. При этом энергия активации восстановления соответствует теплоте испарения кальция. Проведенные при температуре 1300 oС и выдержке 3 ч сравнительные эксперименты восстановления оксида кальция (алюминотермическое и восстановителем Al – Fе) с содержанием карбоната и гидроксида кальция соответственно 2 и 1 % показали, что наличие железа в составе восстановителя увеличивает выход при одновременном снижении затрат на приготовление шихты. Для выбранного состава восстановителя появляется возможность по результатам эксперимента для одной температуры (выше температуры ликвидуса) оценить необходимую температуру процесса для получения заданного выхода.

1. Обзор рынка кальция металлического в России и мире [Электронный ресурс]. — Режим доступа : http://www.infomine.ru. (август 2011 г.). — 102 с.
2. Буданов Р. Е., Минков О. Б., Молев Г. Н. и др. Опытно-промышленные испытания алюминотермического процесса получения кальция на новых высокотемпературных установках // Цветные металлы. 2009. № 1. С. 54–58.
3. Пакет программ FACT-Win/F*A*C*T and ChemSage/SOLGASMIX — http://www.crct.polymtl.ca/fact/documentation/
4. Ватулин И. И., Минков О. Б., Сухарев А. В. и др. Высокотемпературное алюминотермическое восстановление оксида кальция // Материаловедение. 2009. № 3. С. 46–50.
5. Коваленко В. Ф. Теплофизические процессы и электровакуумные приборы. — М. : Советское радио, 1975. — 216 с.
6. Кулифеев В. К., Кропачев А. Н., Миклушевский В. В., Ватулин И. И. Технология алюминотермического получения кальция и аппаратное оформление процесса // Цветные металлы. 2004. № 10. С. 58–61.
7. Физико-химические свойства элементов : справочник / под ред. Г. В. Самсонова. — Киев : Наукова думка, 1965. — 808 с.
8. Schwandt C. S., Cygan R. T., Westrich H. R. Ca self-diffusion in grossular garnet // American Mineralogist. 1996. Vol. 81. P. 448–451.
9. Глаголев К. В., Морозов А. Н. Физическая термодинамика. — М. : МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2007. — 272 с.
10. Доронин Н. А. Кальций. — М. : Госатомиздат, 1962. — 190 с.