ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СОВМЕСТНОГО УГЛЕТЕРМИЧЕСКОГО ВОССТАНОВЛЕНИЯ КРЕМНИЯ, МАРГАНЦА, ЖЕЛЕЗА И ФОСФОРА

摘要

В статье приводятся результаты исследования совместного углетермического восстановления Si, Р, Fе и Мn, полученные термодинамическим моделированием с использованием программного комплекса НSС-5.1, основанного на принципе минимизации энергии Гиббса, и электроплавкой агломерата в руднотермической печи мощностью 100 кВ-А. Установлено, что из агломерата содержащего, %: 41,3 Са_3(РО_4)_2, 12,2 МnО, 8,3 СаО, 3,3 Аi_2О_3- 2,3 МgО, 5,8 Fе_2О_3 и 26,8 SiO_2 при низкой температуре (≥600°C) восстанавливается Ре, затем фосфор (≥900°C), марганец (≥1000°C) и кремний (≥1500°C). Увеличение содержания углерода в шихте способствует развитию в температурном интервале 1500-1900°C восстановления кремния и перехода его в сплав и уменьшает извлечение в сплав фосфора. Найдены условия получения высококремнистого (10-16,2 % Si, 55-54 % Мn, 29,8-31,5 % Fе и 3-5 % Р) и высокофосфористого (8,6-12,8 % Р, 28,5-53 % Мn, 33,8-52,8 % Fе и 3-5 % 30 манганоферросиликофосфора. В производственных условиях из агломерата получен манганофер-росиликофосфор с содержанием, %: 52,3 Мn, 30,2 Fе, 10,8 31, и 3,6 Р. При этом в сплав из агломерата перешло 72,2 % Мn, 97,6 % Fе, 11,1 % Si и 3,6 % Р, а в газовую фазу - 92,3 % фосфора.