ЭФФЕКТ ПАРОВ ВОДЫ В МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ

Коновалов Пётр Николаевич , Зырянов Михаил Николаевич

2017 / Том 21 №1 (120) 2017 [ МЕТАЛЛУРГИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ ]

ЦЕЛЬ. В статье изложен возможный механизм воздействия паров воды на металлургические процессы при переработке минерального сырья в производстве цветных металлов и керамики. Отмечается, что основным актом в изучаемом механизме может быть энергетическое воздействие протона и гидроксила от диссоциации паров воды. Наличие других актов в рассматриваемом механизме зависит от типа исходного сырья и его фазового состояния. Выдвигаются и обосновываются направления экспериментального исследования для подтверждения предлагаемого механизма. Отмечено, что водяной пар вызывает снижение вязкости кремнезём-натриевых расплавов с повышенным содержанием кремнезёма (80%) в 4,5 раза. Предлагается разработать механизм экспериментальной фиксации ионов Н+ и ОН- в газовой фазе. Рассматривается возможность замещения иона серы в сульфидных минералах ионом кислорода. Рассматриваются возможности применения совместного воздействия электромагнитного СВЧ-излучения промышленного диапазона (0,433÷2,45 ГГц) и ультразвукового излучения промышленного диапазона (18÷44 кГц) в процессах обработки минерального сырья водяным паром. ВЫВОДЫ. Установлено, что пары воды в металлургических процессах оказывают как положительный, так и отрицательный эффект. Отмечается, что по вопросу разработки теоретических предпосылок имеется крайне мало информации, а сложность механизма требует его глубокого изучения. Требуется экспериментальное подтверждение теоретических представлений о диссоциации молекул паров воды после предварительной их адсорбции на поверхности контактируемого тела и сам акт адсорбции. Обоснована необходимость разработки механизма экспериментальной фиксации ионов Н+ и ОН- в газовой фазе.

Ключевые слова:

протон, гидроксил, минеральное сырьё, металлургический процесс, пары воды, СВЧ-излучение, ультразвуковое излучение

Библиографический список:

1. Зырянов М.Н. Эффект влаги в хлорировании золота // Цветные металлы. 1997. № 5. С. 38–40.
2. Монтильо И.А., Фомина Д.М. К вопросу окисления расплавленных сульфидов // Труды УНИИпромедь. 1967. Вып. 10. С. 157–160.
3. Чижиков Д.М., Карязина И.Н., Блохина Л.И. Влияние паров воды на кинетику образования алюмината натрия // Известия АН СССР. Металлы. 1969. № 1. С. 136–142.
4. Монтильо И.А., Байкин А.А., Сиваков Э.В., Киселёва Л.О. Изучение реакций водяного пара с сульфидом железа при высоких температурах // Труды УНИИпромедь. 1975. Вып. 18. С. 175–178.
5. Монтильо И.А., Киселева Л.О., Никитин Ю.Л. Кинетика взаимодействия паров воды с расплавами сульфидов железа // Цветные металлы. 1978. № 8. С. 23–25.
6. Кажахметов С.Д., Гришанкина Н.С., Квитковский С.А. Окисление расплавленного сульфида железа парами воды и кислородом газовой фазы // Комплексное использование минерального сырья. 1981. № 11. С. 47–50.
7. Давидсон A.M., Динцис М.П., Ходов Н.В., Мирзаев A.M. Вельцевание цинксодержащего сырья при обогащении дутья кислородом и водяным паром // Известия вузов. Цветная металлургия. 1984. № 2. С. 51–54.
8. Спектор О.В., Ковчан В.Г., Рюмин А.И. и др. Оксидирование порошков сульфида вольфрама водяным паром // Тезисы докладов краевой научн.-техн. конф. по технологии производства порошков цветных металлов. Красноярск, 1985. С. 28–31.
9. Федотовская Г.К., Агеева Л.В., Зубова О.Е. О влиянии паров воды на структурообразование керамического черепка // Физико-химические исследования химических процессов: сб. науч. работ ВИНИТИ. 1985. № 1. С. 34–37.
10. Ибрагимов А.Т., Каламазов Р.У., Кальков А.А. Взаимодействие молибденита с некоторыми газами и парами воды // Тезисы докладов Всесоюзной конф. по комплексному использованию руд и концентратов. М., 1982. Ч. I. С. 174–177.
11. Зырянов М.Н. Эффект паров воды в разрушении минералов и активизации технологических процессов // Цветные металлы. 1998. № 5. С. 47–48.
12. Зырянов М.Н., Климов Н.Н., Саломатов В.Н. Механизм активизации металлов и их соединение в контакте с парами воды // Фундаментальные проблемы металлургии: сб. докладов II межвузовской науч.-техн. конф. Екатеринбург, 2000. С. 65–67.
13. Зырянов М.Н. Пары воды – восстановитель в процессах переработки минерального сырья // Цветные металлы. 2002. № 4. С. 36–37.
14. Леонов С.Б., Зырянов М.Н. Раскрытие механизма эффективного воздействия водяных паров – направление интенсификации технологических процессов // Вестник ИрГТУ. 2001. № 11. С. 67–71.
15. Таблицы физических величин: справочник; под ред. И.К. Кикоина. М.: Атомиздат, 1976. 1008 с.
16. Диденко А.Н. СВЧ-энергетика: теория и практика; отв. ред. Я.Б. Данилевич. М.: Наука, 2003. 446 с.
17. Леонов С.Б., Елшин В.В., Коновалов Н.П., Коновалов П.Н. Применение энергии поля высокой частоты для регенерации активных углей // Технологические и экологические аспекты комплексной переработки минерального сырья: материалы Междунар. науч.-практ. конф. (г. Иркутск, июнь 1998 г.). Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 1998. С. 185–189.
18. Sosman R.B. Transaction of the New York Academy of Sciences. New York, June 1947. Vol. 9. Issue 8 Series II. P. 287–290.
19. Эйтель В. Физическая химия силикатов. М.: Изд-во иностранной литературы, 1962. 1055 с.
20. Метелкин И.Д. Влияние газовой среды на вспучивание глин // Строительные материалы. 1958. № 2. С. 17–19.

Файлы:

• 19.pdf (скачать | просмотреть) - скачано 34 раза