- Код статьи
- 10.31857/S0235010624050071-1
- DOI
- 10.31857/S0235010624050071
- Тип публикации
- Статья
- Статус публикации
- Опубликовано
- Авторы
- Том/ Выпуск
- Том / Номер выпуска 5
- Страницы
- 529-544
- Аннотация
- В данной статье рассмотрено взаимодействие химических элементов в трехкомпонентной системе Al-V-B. Ванадий снижает электропроводность в первичном алюминии, что требует его снижения при электролизе алюминия до значений менее 0.02%. С целью снижения концентрации примесей ванадия были проведены термодинамические расчеты реакций разделения металлической фазы алюминия и примесей интерметаллидов ванадия за счет использования борсодержащего флюса. Расчет термодинамических параметров проводился в HSC Chemistry 9.0. для соединений AlB2 и VB2, химической реакции AlB2 + V = VB2 + Al в пределах рабочих температур электролиза и литья первичного алюминия 650–950°С и условий погружения борсодержащего флюса в расплав на глубину ковша 0.5, 1.0, 1.5 и 2 м, т.е. в пределах давлений 102.39–148.99 кПа. Термодинамический анализ показал, что значения энергии Гиббса (ΔGT) во всем диапазоне рабочих температур процесса электролиза и литья первичного алюминия для VB2 значительно ниже, чем AlB2, следовательно, они будут образовываться преимущественно в данном температурном диапазоне. Порядок стабильности также предполагает, что ванадий может быть легко удален из расплавов алюминия путем добавления бора. Полученные результаты позволяют сделать вывод о возможном протекании химических реакций очистки первичного алюминия от примесей ванадия за счет добавок бора.
- Ключевые слова
- алюминий ванадий термодинамическое моделирование флюс борная кислота рафинирование
- Дата публикации
- 16.09.2025
- Год выхода
- 2025
- Всего подписок
- 0
- Всего просмотров
- 4
Библиография
- 1. В.И. Шпаков, В.С. Разумкин, В.Г. Кокоулин, Е.В. Низовцев, В.Г. Иванов, Л.П. Трифоненков, В.М. Никитин. Способ очистки алюминия и его сплавов от примесей тяжелых металлов. Пат. RU 2084548 C1 РФ. № 94 94038553; заявл. 12.10.1994; опубл. 20.07.1997.
- 2. Горланов Е.С., Батраченко А.А., Смаилов Б.С.-А., Морозов А.Ю. Роль ванадия в расплавах алюминиевых электролизеров // Металлург. 2019. 62. С. 1048–1052.
- 3. Горланов Е.С., Батраченко А.А., Смаилов Б.С.-А., Скворцов А.П. Испытания обожженных анодов с повышенным содержанием ванадия // Металлург. 2018. 62. С. 62–69.
- 4. Горланов Е.С. Легирование катодов алюминиевых электролизеров методом низкотемпературного синтеза диборида титана. Дисс. на соис. уч. ст. д-р техн. наук. Санкт-Петербург: СПбГУ, 2020.
- 5. Ибрагимов А.Т., Пак Р.В. Электрометаллургия алюминия. Казахстанский электролизный завод. Павлодар: Дом печати, 2009.
- 6. Троицкий И.А., Железнов В.А. Металлургия алюминия. М.: Металлургия, 1984.
- 7. Банчила С.Н., Филиппов Л.П. Изучение электропроводности металлов // Теплофизика высоких температур. 1973. 11. С. 668–671.
- 8. Фомин Н.Е., Ивлев В.И., Юдин В.А. Влияние примесей на электросопротивление меди и алюминия // Вестник Мордовского университета. 2014. 24. С. 50–57.
- 9. Мирзоев Ф.М. Теплофизические свойства алюминия различной степени чистоты и сплавов системы A–Si. Дисс. на соис. уч. ст. канд. физ.-мат. наук. Душанбе: Тадж. техн. ун-т им. академика М.С. Осими, 2019.
- 10. Лякишев Н.П. Диаграммы состояния двойных металлических систем: справочник. Т. 1 / М.: Машиностроение, 1996.
- 11. ТУ на кокс ТОО «УПНК-ПВ» СТ-ТОО 131240008552-009-2015.
- 12. ТИ – КЭЗ–017–2009 «Производство мелкой чушки». Павлодар: АО «КЭЗ», 2009.
- 13. Khaliq A., Rhamdhani M.A., Brooks G.A., John F., Grandfield J.F. Removal of vanadium from molten aluminum. P. I. Analysis of VB2 formation // Metallurgical and Materials Transactions B. 2014. 45. P. 752–768.
- 14. Khaliq A., Brooks G., John F., Rhamdhani M.A. Removal of vanadium from molten aluminum. P. II. Kinetic analysis and mechanism of VB2 formation // Metallurgical and Materials Transactions B. 2013. 45. Р. 769–783.
- 15. Khaliq A., Rhamdhani M. A., Brooks G. A., Grandfield J. F. Removal of vanadium from molten aluminum. P. III. Analysis of industrial boron treatment practice // Metallurgical and Materials Transactions B. 2014. 45. P. 784–794.
- 16. Червякова К. Ю. Исследование и разработка технологии получения слитков и листов боралюминия повышенной прочности : автореф. дисс. на соис. уч. ст. канд. техн. наук. М.: МИСиС, 2019.
- 17. Лякишев Н.П., Плинер Ю.Л., Лаппо С.И. Борсодержащие стали и сплавы. М.: Металлургия, 1986.
- 18. Слетова Н.В., Чайкин В.А. Технология рафинирования и модифицирования алюминиевых сплавов с применением экологически чистых препаратов, обеспечивающих стабильные показатели качества отливок: монография. М.: МГОУ, 2013.
- 19. Roine A. Outokumpu HSC Chemistry for Windows. Chemical reactions and Equilibrium software with extensive thermochemical database. Pori: Outokumpu research OY, 2002.
