Исследование физико-химических свойств специальных видов кокса и его применение для выплавки высококремнистых сплавов

• Автор: Ульева, Гульнара Анатольевна
• Шифр специальности: 05.16.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 151 с. : ил.

Оглавление

Определения, обозначения и сокращения

ВВЕДЕНИЕ

1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР РАБОТ ПО СВОЙСТВАМ

И ПРИМЕНЕНИЮ УГЛЕРОДИСТЫХ ВОССТАНОВИТЕЛЕЙ

ДЛЯ ВЫПЛАВКИ ВЫСОКОКРЕМНИСТЫХ СПЛАВОВ

1.1 Постановка задач исследований и цели работы

1.2 Виды и свойства углеродистых материалов - коксов, спецкоксов, получаемых различными способами

1.3 Требования к углеродистым восстановителям

1.4 Сравнение восстановителей и их обоснованный выбор

при производстве кремния
2 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ СКОРОСТИ НАГРЕВА
НА СТРУКТУРУ СПЕЦКОКСА
2.1 Экспериментальные исследования по получению спецкокса
при различных температурах и скоростях нагрева
2.2 Установление взаимосвязи между поровой структурой спецкокса и скоростью нагрева угля. Критические значения скоростей нагрева
в процессе деформирования различных типов спецкокса
2.2.1 Влияние повторного нагрева на структуру и свойства спецкокса
2.3 Получение рексила
2.4 Разработка соответствующих корреляционных зависимостей
3 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОСВЯЗИ МЕЖДУ ПОРОВОЙ СТРУКТУРОЙ СПЕЦКОКСА И ЕГО РЕАКЦИОННОЙ СПОСОБНОСТЬЮ
3.1 Пористая структура твердого восстановителя
3.2 Трещины
3.3 Показатели пористой структуры
3.4 Классификация пористой структуры
3.5 Методы исследования пористой структуры

углеродных материалов
3.6 Удельная поверхность
3.7 Характер распределения пор
3.8 Роль общей пористости, эффективного диаметра пор
3.9 Реакционная способность кокса и методы ее определения
3.10 Экспериментальное определение реакционной способности спецкокса (рексила)
3.11 Взаимосвязь пористой структуры кокса и его реакционной
способности
4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ РЕКСИЛА
4.1 Оценка восстановительной способности рексила на примере
системы С-ЕегОз
4.2 Кинетические особенности восстановления железа
углеродом рексила
4.3 Роль остаточных летучих веществ в окончательном формировании структуры спецкокса при повышенных температурах
4.4 Удельное электросопротивление
4.4.1 Сравнительная характеристика удельного
электросопротивления твердых углеродистых восстановителей
4.4.2 Удельное электросопротивление рексила
4.5 Характеристика структуры рексила и другие свойства
Глава 5 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НОВОГО ВИДА
УГЛЕРОДИСТОГО ВОССТАНОВИТЕЛЯ
ПРИ ПОЛУЧЕНИИ ТЕХНИЧЕСКОГО КРЕМНИЯ
5.1 Механизмы восстановления при получении
высококремнистых сплавов
5.2 Физико-химические условия процесса восстановления
кремния углеродом
5.3 Особенности технологического процесса получения кремния
5.4 Рудное сырье для выплавки кремния

5.5 Технология выплавки кристаллического кремния
5.6 Методика проведения испытания (плавки кремния)
5.6.1 Характеристика шихтовых материалов
5.6.2 Крупнолабораторная рудотермическая печь 200 кВ-А
5.6.3 Проведение плавки получения кремния
5.7 Результаты плавки кремния с применением
нового восстановителя
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Приложение А
Приложение Б
Приложение В
Приложение Г
Приложение Д
Приложение Е
Приложение Ж
Приложение И
Приложение К
Приложение Л
Приложение М
Приложение Н
Приложение О
Приложение П
Приложение Р

электросопротивления. Полученный рексил однороден, куски полностью прокок-сованы и имеют характерный серый цвет.
2.4 Разработка соответствующих корреляционных зависимостей
Для достижения оптимальных результатов необходимо регламентировать ряд основных параметров кокса, характеризующих их технологические и физикохимические свойства с точки зрения применения эффективного и качественного твердого восстановителя. В этом направлении был проведен ряд опытов. Однако отсутствие функциональной взаимосвязи между показателями свойств и качеством кокса, выдвигает необходимость решения задачи множественной корреляции с учетом отдельных параметров, характеризующих свойства кокса. Для определения взаимосвязи между различными свойствами и оценки их влияния на качество кокса был применен регрессионный анализ [31, 32].
При изменении температурного воздействия на уголь и скорости повышения температуры его нагрева изменяются как состав, так и свойства получаемого кокса, а, следовательно, на абсолютные значения пористости [33].
Так, было определено уравнение регрессии зависимости среднего размера пор от скорости нагрева угля при коксовании:
У; (60 = -0,1х; + 17,072, г=-0,592, г2=0,350. (2.1)
А также было определено уравнение регрессии зависимости средней толщины стенок пор от скорости нагрева угля при коксовании:
У! (5) = -0,03х| + 9,621, г=-0,670, г2=0,449. (2.2)
Затем было определено уравнение регрессии зависимости реакционной способности спецкокса от скорости нагрева:
у, (К) = -0,003х, + 1,191, г=0,914, г2=0,835. (2.3)
Далее было определено уравнение регрессии зависимости удельной поверхности от скорости нагрева угля при коксовании:
У! (Зуд) = -0,0003х; + 0,334, г=-0,214, г2=0,046. (2.4)