1Bob metallurgiya jarayonlari nazariyasining asoslari

pirometallurgik jarayonlarning termodinamikasi va kinetikasi

Yüklə 258,13 Kb.

səhifə	6/6
tarix	07.01.2024
ölçüsü	258,13 Kb.
	#205861

1 2 3 4 5 6

3.3 grafik-analitik hisob-kitoblar metallurgiya tizimlarida kimyoviy va fazali muvozanat

3.2 pirometallurgik jarayonlarning termodinamikasi va kinetikasi

3.2.1 sulfidlarni yoqish va sinterlash

6-topshiriq Составить уравнение связи 298 – 900 K oralig'ida sulfatlashtiruvchi otish reaktsiyalari uchun ΔG t 0 \ U003d f(T) bog'lanish tenglamasini tuzing.
Рассчитать 400 K va 800 K harorat uchun DG t 0 ni hisoblang va ularni sulfatlashtiruvchi otish amaliyoti ma'lumotlari bilan taqqoslash orqali ularning termodinamik oqim ehtimolini baholang.

3-jadval-sulfidlarni yoqish va sinterlash

№ variant raqami	reaktsiya	, kj	, kj
1	2PbS_TV + 3,5 O₂ \ u003d PbO_{\ u003d PbO TV} + PbSO₄ _TV + SO₂	-	-
2	3pbs_TV +_{5O 2} = 2PbO_{2-2 3pbs TV + 5O 2 \ u003d 2PbO TV} + PbSO₄ +_2SO	-	-
2-3	3pbso_{4 TV} + PbS_{TV \ u003d 4pbo TV + 4SO 2} = 4pbo_TV + 4SO₂	--	-
4	PbSO_{4 TV} + PbO_TV= PbSO₄4 PbO	- 31,0	- 27,0
5	PbSO_{4 TV} + 2PbO_TV\ u003d PbSO₄o 2PbO	- 38	- 32,8
6	PbSO_{4 TV} + 3PbO_TV\ U003d PbSO₄PbSO 4 TV + 3PbO TV \ U003d PbSO 4 u 3PbOu 3PbO	- 45,5	- 38,2
7	7pbso_{4 TV} + PbS_TV = 4(PbSO₄ta PbO) + 4so₂	+6,6510²	+ 46
8	4PbO_TV+ 4so₂= 3PbSO₄ _TV+ PbS_TV	--	-
9	2PbO_TV+_{2SO 2}2SO 2 + PbSO₄ _TV= 3PbS +_{5O 2}	5O 2--	-
10	PbSO_{4 TV}+PbO_TV+ SO₂= 2PbS + 3,5 o₂	--	-

3.2.2 metallurgiya eritmalarining termodinamik xususiyatlari

Vazifa 7 (7.1 – 7.5 variantlariga).

В бинарном расплаве Fe – Cu ikkilik eritmasida 1600 ⁰S da eksperimental ma'lumotlarga_Cu ko'ra eritmaning tarkibiga qarab p Cu qiymatlari olingan (4-jadval).
Ning grafigini tuzing R_Cu= f(x_Cu) va Raul chizmasini chizing.
Eritmadagi misning faolligi va faollik koeffitsientining qiymatini standart holat sifatida bosim bilan toza (100%) misni tanlash va gipotetik standart holat uchun (Genri bo'yicha).

4-jadval Р_Cu– Fe-Cu eritmasi ustida p Cu aniqlash tajribalari natijalariFe – Cu

№ variant raqami	eritilgan misning to'yingan bug ' bosimi, P_Cu; x_Cu – eritmadagi Cu ning mol qismi в расплаве
1	x_Cu	0,015 0,061 0,467 0,626 0,883
	P_Cu, Pa	8,7 30,9 59,8 63,4 67,2
	, mm simob ustuni
2	x_Cu	0,023 0,217 0,626 0,792 0,883
	P_Cu, Pa	13,3 53,2 63,4 64,7 67,2
	lg P Cu 0 \ u003d(-16030 T)+5,6602, ATM
3	x_Cu	0,015 0,023 0,217 0,626 0,883
	P_Cu⁴,ATM	1,0 1,3 5.3 6.3 6.7
	, Pa
4	x_Cu	0,023 0,217 0,061 0,467 0,883
	P_Cu, Pa	13,3 53,2 30,9 59,8 67,2
	, mm simob ustuni
5	x_Cu	0,015 0,217 0,467 0,792 0,883
	P_Cu,mmrt.	0, 07 0,40 0,45 0,49 0,51
	, ATM

7.6-7.10 variantlari uchun topshiriq.

ANF-0 oksidi-ftoridli cüruf (CaO – CaF₂) elektr eritish natijasida massa ulushlarida ifodalangan tarkibga ega, % 5-jadval.
Рассчитать знания активностей CaF_{Eritilgan cürufdagi CAF 2} va CaO faoliyati haqidagi bilimlarni mukammal eritma asosida hisoblang.

5-jadval-elektr eritishdan keyin oksid-ftorid cürufining tarkibi

Cüruf	№ variant
Cüruf	6	7	8	9	10
CaO	78	82	75	85	79
CaF₂	22	18	25	15	21

3.2.3 metallotermik tiklanishning avtogenligi

Vazifa 8 aluminotermik oksidlarni kamaytirishda zaryadning termikligini aniqlang (6-jadval). Qayta tiklanadigan oksiddagi ikki mol kislorod atomlari uchun hisob-kitoblarni amalga oshiring (1-reaktsiyaga qarang).

6-jadval-aluminotermik tiklanish reaktsiyalari

Yo'q. variant	Reaktsiya
1	2/3Mn₂O₃_TV + 4/3Al_W  4/3Mn_W + 2/3Al₂O₃_TV
2	FeO_TV + Al_W  Fe_TV + Al₂O_{3 TV}
3	Fe₂O₃_TV + Al_W  Fe_TV + Al₂O₃_TV
4	Fe₃O₄_TV + Al_W  Fe_TV + Al₂O₃_TV
5	PbO_TV + Al_W  Pb_W + Al₂O_{3 TV}
6	PbO_{2 TV} + Al_W  Pb_W + Al₂O_{3 TV}
7	ZnO_TV + Al_W  Zn_W + Al₂O_{3 TV}
8	SnO_TV + Al_W  Sn_W + Al₂O_{3 TV}
9	SnO_{2 TV} + Al_W  Sn_W + Al₂O_{3 TV}
10	MgO_TV + Al_W  Mg_W + Al₂O_{3 TV}

3.2.4 vakuumning metallurgiya jarayonining ish haroratiga ta'siri

Vazifa 9 misni tavlash oksidlanishni oldini olish uchun (Cu 2 O gacha) siyrak atmosfera sharoitida issiqlik bilan ishlov berish orqali amalga₂O)oshiriladi.

T, 0 S haroratda kislotasiz tavlanish uchun qanday qoldiq havo bosimini ta'minlash kerakligini aniqlang.t, ⁰С.
Dimedi oksidining termal parchalanishi qaysi haroratda boshlanadi, agar termal pechdagi mutlaq havo bosimi P, Pa bo'lsa.

Hisoblash nomogramma yordamida amalga oshiriladi:

7-jadval-misni tavlashning ish harorati

№ variant raqami	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
t, ⁰S	600	620	640	650	660	670	680	690	700	710
R, Pa	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	0,45

3.2.5 metallurgiya jarayonlarining kinetikasi

10-topshiriq magnezium xloridni Titanium shimgichni massasidan distillash davomiyligini hisoblang g, C o'z ichiga olgan kg, % MgCl₂ (massa ulushi) t, ⁰C da yuqori vakuumda._{MgCl 2 ning qaynash} nuqtasi 1690 K._{MgCl 2 ning to'yingan bug} ' bosimi 1050 K 1 mm simob ustuni.o'rtacha bug'lanish yuzasi s, m 2 ni oling².

8-jadval-magniyni distillashning ishlash xususiyatlari

№ variant raqami	t, ⁰S	G, kg	s, %	s, m²
1	827	1500	18	1,6
2	847	1400	20	1,4
3	867	1300	15	2,2
4	887	1200	19	2,0
5	907	1100	17	1,5
6	927	1500	20	1,8
7	887	1300	18	1,6
8	867	1400	16	2,0
9	847	1500	15	1,9
10	827	1600	14	1,7

3.3 grafik-analitik hisob-kitoblar
metallurgiya tizimlarida kimyoviy va fazali muvozanat

3.3.1 yuqori haroratli gaz fazasining tarkibi va xususiyatlari

Vazifa 11 t, 0 S gacha qizdirilgan haroratni qayta ishlash pechiga ⁰gazlar aralashmasi beriladi, uning tarkibi (hajm fraktsiyalari,%): A CO, b CO₂, d H₂, r H₂o va azot. Gazlarning ishchi aralashmasiga umumiy bosim 101,325 kPa ni tashkil qiladi. Muvozanat aralashmasiga qancha suv qo'shilishi (yoki chiqarilishi) kerak (muvozanat aralashmasini to'kib tashlang), shunda muvozanat gazlarining quruq aralashmasidagi uglerod oksidining mol ulushi f, %dan oshmaydi. Ma'lumotlarga ko'ra [12] reaktsiya uchun

CO_(g) + H₂o_(g) h_{2 (g)}+ CO_{2 (g)}

bu erda [800 – 1500 K] oralig'ida.

9-jadval-issiqlik bilan ishlov berish gaz atmosferasining ishlash xususiyatlari

№ variant raqami	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
t, ⁰C	1000	970	990	960	980	950	920	910	900	890
va, %	30	15	12	18	20	25	10	11	28	29
b, %	10	8,0	7,0	12	11	7,5	805	9,0	10	6,0
d, %	9,0	4,0	5,0	8,0	7,0	6.0	6.8	5.4	8.8	7.5
r, %	5,0	1,0	2,0	1,5	2,5	4,0	4,5	3,0	2,0	3,5
f, %	25	10	16	23	24	18,0	13	9,0	26	24

3.3.2 metallurgiya eritmalaridagi faza muvozanati

Задание 12 По фазовой диаграмме Pb – Fe-s fazalar diagrammasi bo'yicha 12-topshiriq S(ilova, rasm. B. 2) "n" (1 – 10) majoziy nuqtasi uchun muvozanat fazalarining tarkibini va qo'rg'oshin fazasining "n" tonna umumiy eritmaga chiqishini aniqlang.Tizimni bir hil holga keltirish uchun zarur bo'lgan "n" tonna qotishmasiga minimal oltingugurt qo'shimchasini grafik jihatdan aniqlang va analitik ravishda tekshiring.

Majoziy nuqta raqami va"n" variant raqamiga teng.

3.3.3 karbotermik tiklanish

Diagramma bo'yicha 13-topshiriq Fe_{uglerod tomonidan Fe m}O N qaytarilish muvozanat egri_n chiziqlarining harorat va umumiy bosimga bog'liqligi (B1-rasm, B-ilova).
1) "n" (1 – 10) nuqta uchun gazlarning muvozanat aralashmasining tarkibini (bu) tizimda muvozanatni ta'minlaydigan reaktsiyani ko'rsatgan holda aniqlang"; javob bahslashish.
2) nima uchun qaytarilish reaktsiyalari uchun: Fe₃O₄P Fe; Fe₂O₃ P Fe₃o₄; FeO P Fe haroratning oshishi bilan Co – CO 2 muvozanat aralashmasidagi uglerod oksidi₂miqdori oshadi va Fe₃O₄P FeO reaktsiyasi uchun u kamayadi.
3) nima uchun tizimdagi bosimning pasayishi (vakuum yoki tizim hajmining oshishi) Co – Co 2 muvozanat aralashmasidagi Co miqdorining oshishiga olib kelishini₂tushuntiring, Buduar – Bell reaktsiyasi uchun; va haroratning pasayishi Co – CO 2 aralashmasidagi CO ning pasayishini aniqlaydi₂.
4) Fe _тв – Fe TV – Fe _TV - Fe₃O_{4 TV – Co gaz – CO 2 gaz tizimidagi o'zgarmaydigan muvozanatning (tarkibi va harorati) grafik holatini aniqlang}– СО _газ – СО_{2 газ}.
5) (FeO) + CO \ u003d [Fe] + CO 2 tizimidagi eritmalar hosil₂ bo'lishining Co – CO 2 muvozanat aralashmasidagi monoksid tarkibiga ta'siri qanday₂.

3.3.4 metallurgiyada distillash

14-topshiriq Zn – Cd eritmasining tarkibini aniqlang, uning muvozanat distillashida t, ⁰s haroratda va to'yingan rux va kadmiy bug'ining yarim yig'indisiga teng bosim bug ' fazasining chiqishi p, % (massa ulushi). Muvozanat bug ' va suyuqlik fazalarining tarkibini (massa va mol) ko'rsating.

Систему Zn – Cd tizimini birinchi taxminda ideal deb hisoblang.

10-jadval-distillashning ishlash parametrlari

№ variant raqami	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
t, ⁰S	787	797	807	817	837	847	857	862	867	877
, %	25	50	60	70	75	70	65	60	70	75

[692 – 1250 K]

[594 – 1655 K]

, mm simob ustunisan'at

3.3.5 likvatsiya bilan metallarni tozalash

Задание15 По диаграмме Pb – Zn diagrammasi bo'yicha Zn15-topshiriq (B ilova, B. 3-rasm). Aniqlang:

1) qo'rg'oshin (rux) fazasining tarkibi va massasi, g likvatsiyasi paytida, qo'rg'oshin massasi ulushi bilan boshlang'ich eritmaning kg, t, k haroratda%.
2) boshlang'ich qotishmaning tarkibi, buning uchun t, k suyuq fazalar hajmi teng bo'ladi (_{zn f} \ u003d 7,14 g/sm³; _{Pb f} \ u003d 11,3 4 g/sm³).
3) muvozanat suyuq fazalarining tarkibi, agar 100 kg muvozanat qo'rg'oshin fazasigant, k da u bilan muvozanat sink fazasining "n" kg qo'shilsa.
"n" variant raqamiga teng.
4) fazalar sonini va ularning tarkibini (massa ulushi Cu,%) 599 k da, massa ulushi Pb bo'lgan boshlang'ich qotishma uchun ko'rsating.
5) evtektik haroratda muvozanat fazalarining tarkibi qanday o'zgaradi, agar Gsuyuq muvozanat fazasining g, kg izotermik ravishda 0,1 G, evtektik tarkibning kg qotishmasi kiritilsa (1-rasm).

11-jadval-miya omurilik suyuqligining ishlash xususiyatlari

№ variant raqami	Bosqich	bosqich_Pb, %	T, K	G, kg
1	Pb	10	700	20
2	Zn	20	773	30
3	Pb	30	823	40
4	Zn	35	873	50
5	Pb	40	923	60
6	Zn	50	973	70
7	Pb	60	923	80
8	Zn	70	973	60
9	Pb	80	773	40
10	Zn	90	700	30

ADABIYOTLAR RO'YXATI

Vanyukov V. A., Zaytsev V. ya.pirometallurgik jarayonlar nazariyasi. M.: metallurgiya, 1991, 350S.
Ryzhenkov D. I., Arsentiev P. P., Yakovlev V. V. va boshqalar. metallurgiya jarayonlari nazariyasi. M.: metallurgiya, 1989, 391s.
Volskiy A. N., Sergievskaya E. M. metallurgiya jarayonlari nazariyasi. M.: metallurgiya, 1978, 384s.
Kuygan A. D. metallurgiya jarayonlari nazariyasi. M.: metallurgiya, 1971, 503s.
Gerasimov ya. I., Krestovnikov A. N., Shaxov A. S. rangli metallurgiyadagi kimyoviy termodinamika, i-IV jild. - M.: Metallurgiya, 1960-1966
Pazuxin V. A., Fisher A. ya.vakuumda metallarni ajratish va tozalash. M.: metallurgiya, 1969, 203s.
Noorganik moddalarning termodinamik xususiyatlari. A. P. Zefirov tomonidan tahrirlangan ma'lumotnoma. Atomizdat, 1986, 350S.
Krestovnikov A. N. va boshq. metallurgiya reaktsiyalarining muvozanatini hisoblash bo'yicha qo'llanma. M.: metallurgiya, 1983, 560S.
65 elementning termodinamik xususiyatlari, ularning oksidlari va nitridlari. M.: metallurgiya, 1985, 320S.
Baron N. M. va boshqalar. fizik-kimyoviy miqdorlarning qisqacha ma'lumotnomasi. - L.: kimyo, 1983, 182c.
Kazachkov E. A. metallurgiya jarayonlari nazariyasi bo'yicha hisob-kitoblar. L.: kimyo, 1983, 220S.
Lukashenko E. E., Pogodayev A. M., Sladkova I. A. rangli metallurgiya jarayonlari nazariyasi bo'yicha misollar va vazifalar to'plami. M.: metallurgiya, 1973, 174 s.
Minaev yu. A., Yakovlev V. V. metallurgiyadagi fizik-kimyo. M.: misis, 2001, 320S.
Galnbek A. A., Shalygin L. M., Shmonin yu.b. pirometallurgik jarayonlar va rangli metallurgiya uskunalarini hisoblash. Chelyabinsk: Metallurgiya, 1990. 448s.

Yüklə 258,13 Kb.

Dostları ilə paylaş:

1 2 3 4 5 6