Исследование и разработка алюминотермического способа получения кальция тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.16.02, кандидат технических наук Кропачев, Андрей Николаевич

• Кропачев, Андрей Николаевич
• кандидат технических наук
• 2006

Оглавление диссертации кандидат технических наук Кропачев, Андрей Николаевич

Введение

1 Литературный обзор 6 1Л Общие сведения

1.2 Минералы кальция

1.3 Области применения кальция и его соединений

1.4 Основные способы получения кальция 16 Выводы по главе

2 Алюминотермическое восстановление кальция из оксида

2.1 Термодинамический анализ процесса восстановления

2.2 Экспериментальное и расчётное определение состава шихт алюминотермического восстановления оксида кальция

2.3 Зависимость механической прочности брикетов от состава шихты и давления прессования

2.3.1 Методика проведения эксперимента

2.3.2 Зависимость механической прочности брикетов от состава шихты

2.3.3 Исследование пористости брикетов из шихт состава оксид кальция - порошок алюминия

2.4 Зависимость извлечения кальция от температуры и времени

2.4.1 Высокотемпературная вакуумная установка с автоматической записью длительности процесса и изменения массы образца

2.4.2 Методика проведения опытов

2.4.3 Результаты проведения экспериментов и их обсуждение 56 Выводы по главе

3 Алюминотермическое восстановление кальция из карбоната кальция (совмещённый процесс «диссоциация-восстановление»)

3.1 Термодинамика диссоциации карбоната кальция

3.2 Термодинамическая оценка взаимодействия твёрдого и жидкого алюминия с продуктами диссоциации карбоната кальция

3.3 Экспериментальное определение параметров процесса «диссоциация-восстановление»

3.3.1 Изучение влияния состава шихт на механическую прочность брикетов

3.3.2 Исследование пористости брикетов в зависимости от состава шихт и давления прессования

3.4 Исследование окисляемости алюминия диоксидом углерода и процесса диссоциации карбоната кальция в условиях совмещённого процесса «диссоциация-восстановление»

3.4.1 Описание установки по проведению экспериментов

3.4.2 Экспериментальное определение окисляемости алюминия диоксидом углерода

3.4.3 Обсуждение результатов экспериментов

3.4.4 Исследование процесса диссоциации карбоната кальция в условиях совмещённого процесса «диссоциация-восстановление»

3.4.5 Кинетика диссоциации карбоната кальция в алюминотермических шихтах

3.4.6 Исследование процесса восстановления оксида кальция в условиях совмещённого процесса «диссоциация-восстановление»

Выводы по главе

4 Опытно-промышленное опробование технологии алюминотермического получения кальция на ОАО «Машиностроительный завод» г. Электросталь

4.1 Реконструкция реторты

4.2 Технологический регламент

4.3 Проведение опытных плавок

5 Изучение шлаков алюминотермического восстановления

6 Проектирование установок для реализации алюминотермического получения кальция

6.1 Изменение конструкции реторты дистилляции (восстановления)

6.2 Изменение конструкции печи при изменении способа нагрева

7 Технологические и экономические аспекты анализа различных схем получения металлического кальция

7.1 Сравнение электролитического и алюминотермического способов получения кальция

7.1.1 Технология электролитического получения кальция

7.1.2 Техника безопасности при работе с металлическим кальцием

7.1.3 Технология алюминотермического получения кальция

7.2 Сравнение двух алюминотермических способов получения кальция

7.3 Анализ технологической схемы получения кальция из карбоната при замене электронагрева печей на газовый обогрев

7.4 Экономическое сравнение рассматриваемых схем получения кальция 132 Общие выводы по работе 137 Список использованных источников 141 Приложения

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование и разработка алюминотермического способа получения кальция»

В настоящее время перед наукой и техникой ставятся принципиально новые задачи. В условиях глобализации мировой экономики и открытия рынков многие предприятия сталкиваются с проблемой конкурентоспособности своей продукции, её адаптации к новым условиям и требованиям. При решении этих вопросов на первое место выходят такие задачи как переход к ресурсосберегающим и безотходным технологиям, снижение энергоёмкости и увеличение экологической безопасности производства.

Кальций, являясь представителем щёлочно-земельной группы металлов, находит своё применение во многих областях промышленности. Основное применение - использование его в качестве наиболее эффективного рас-кислителя и очистителя от серы и фосфора в чёрной металлургии. В связи с тем, что разработаны новые технологии получения марок сталей с высокой текучестью, потребность в кальции в черной металлургии быстро растёт, так как при непрерывной разливке удается получить стальной лист, минуя прокатку.

Широкое применение кальций находит в металлургии цветных и особенно редких металлов. Кальций используется при очистке свинца и олова от висмута и сурьмы. Особое значение кальций имеет как восстановитель при получении многих редких металлов, обладающих высоким сродством к кислороду, хлору, фтору, таких как цирконий, титан, тантал, ниобий, торий, уран, редкоземельные металлы и другие. Из всех металлов-восстановителей кальций наиболее активный.

Сплавы на основе кальция применяются в производстве бронз и других сплавов, при легировании сталей и чугунов для улучшения их свойств. Относительно недавно кальций стал применяться в производстве сухих или необслуживаемых Са/Са аккумуляторов для автотранспорта.

Кальций в настоящее время получают по двум основным способам. В России и Китае используется схема электролитического получения кальция. Такая схема позволяет получить кальций ядерной чистоты, что использовалось для получения урана на первых стадиях развития ядерной энергетики. В других странах на вооружение была принята более гибкая металлотермиче-ская схема производства кальция, позволяющая получать как технический кальций, так и, по мере необходимости, ядерно-чистый кальций, путём его повторной дистилляции.

Электролитическая схема характеризуется многостадийностью, попутным получением хлора с последующей его утилизацией, использованием большого числа реагентов, высокими энергозатратами и экологической нагрузкой на природу. Электролитический способ состоит из трёх основных переделов: получение сухой соли хлористого кальция, электролиза с получением богатого медно-кальциевого сплава и дистилляции кальция из медно-кальциевого сплава.

Отличие металлотермической схемы заключается в применении экологически безопасных реагентов, отсутствии вредных выбросов, снижении энергозатрат.

В данной работе приводятся экспериментальные, маркетинговые и экономические разработки, позволяющие сделать вывод о возможности и необходимости перевода производство кальция в РФ на алюминотермический способ.

1 Литературный обзор

1.1 Общие сведения

Физические свойства. В периодической системе элементов Д.И. Менделеева кальций занимает 20-е место, входит в чётную подгруппу второй группы щёлочноземельных металлов и имеет среди них наиболее важное техническое значение. Кальций представляет собой серебристо-белый металл. Атомный вес 40,08. Изотопы - Са40, Са42, Са43, Са44, Са46, Са48. Имеются три аллотропические модификации кальция: кубическая структура ос-модификации, при температуре 300 °С переходит в Р-модификацию (центрированный куб), которая при 450 °С переходит в у-модификацию. Атомный радиус кальция 1.97А; ионный радиус 1,06 А. Атомный объем 25,86 см3/г-атом. Удельный вес кальция, очищенного перегонкой в атмосфере аргона, 1,55 г/см (при температуре 20 °С).

Температура плавления. Температура плавления кальция разными исследователями дается различная, от 810 до 851 °С. Это объясняется тем, что при исследовании использовался кальций разной степени чистоты. Так, незначительные количества азота снижают точку плавления кальция на 70 °С. По мере улучшения методов очистки металла, получали все более высокие цифровые значения.

Упругость паров и температура кипения. Кальций имеет заметную упругость паров, которая при различных температурах различная. По данным исследователей температура кипения кальция при давлении 1,01-105 Па (760 мм рт. ст.) колеблется от 1245 до 1700 °С. В справочниках температура кипения кальция принимается равной 1487 °С. Скрытая теплота плавления кальция (чистотой 99,13%) 328,92 Дж/г (78,5 кал/г), скрытая теплота испарения 3636,92 Дж/г (868 кал/г).

Теплоёмкость. Средняя удельная теплоёмкость кальция в интервале температур 2К512 °С равна 0,739954 кДж/(г-град) (0,1766 ккал/(г-град)), а в интервале от 20 до 697 °С - 0,790653 кДж/(г-град) (0,1887 ккал/(г-град)).

Термическое расширение. Коэффициент линейного расширения кальция в интервале от 0 до 300 °С составляет 22-10"6 град"1.

Удельная электропроводность 9,5 м/(Ом-мм ) (68% от меди). л

Удельное электросопротивление 0,105 Ом-мм /м. Электросопротивление в жидком состоянии

39-10"6 Ом/см3.

Механические свойства. Кальций обладает более высокой твёрдостью, чем свинец. Твёрдость кальция по Бринеллю равна 17, а твёрдость по минералогической шкале колеблется от 2,2 до 2,5 единиц. Модуль нормальной л упругости кальция колеблется от 2000 до 2600 кг/мм . Предел прочности на растяжение 4,4-6,0 кг/мм2. Предел упругости 0,4 кг/мм2. Относительное удлинение для возогнанного в вакууме и переплавленного под аргоном кальция - 53%. Кальций достаточно высокой степени чистоты хорошо прессуется при температуре 200-400 °С и может быть прокатан в листы.

Химические свойства. Химически чистый кальций чрезвычайно активен и в ряду напряжений расположен среди наиболее электроотрицательных металлов; его нормальный электродный потенциал равен -2,84 В (таблица 1).

Таблица 1.1 — Ряд напряжений металлов

Металл Катион в растворе Напряжение, В] Металл Катион в растворе Напряжение, В

Литий Li+ -3,01 Кадмий Cd" -0,4

Калий К+ -2,92 Титан Ti+ -0,34

Рубидий Rb+ -2,98 Кобальт Со" -0,27

Барий Bai+ -2,92 Никель Ni" -0,23

Кальций Са2+ -2,84 Свинец Pb" -0,13

Натрий Na+ -2,71 Олово Sn" -0,11

Стронций Sr" -2,69 Водород н+ +0,0

Магний Mg" -2,38 Сурьма SbJ+ +0,2

Бериллий Be" -1,7 Висмут BiJ+ +0,2

Алюминий АГ -1,66 Мышьяк Asi+ +0,3

Марганец Mn" -1,05 Медь Cu" +0,34

Цинк Zn" -0,76 Серебро Ag+ +0,799

Хром Cr" -0,71 Ртуть Hg" +0,798

Железо Fe" -0,41 Золото Au+ +1,7

Полоний Po4+ -0,4

Теоретическое и практическое значение ряда напряжений заключается в том, что в нем все элементы расположены в зависимости от их электролитических свойств. Водород занимает в ряде напряжений центральное положение; выше его расположены электроотрицательные металлы со сравнительно большой упругостью растворения, которая постепенно повышается по направлению к кальцию и калию; ниже водорода находятся элементы электроположительные.

В соединениях кальций двухвалентен. Известны, однако, соединения СаБ, СаС1 и т.п., формально отвечающие одновалентному кальцию.

Положение кальция в ряду напряжений обусловливает его большую химическую активность. Он легко соединяется с водородом, галогенидами, серой и азотом, а при нагревании восстанавливает оксиды почти всех металлов. На воздухе кальций при обычной температуре покрывается желтоватой пленкой, в которой наряду с нормальным оксидом (СаО) частично содержится также перекись (Са02). Кальций разлагает воду с выделением водорода и образованием Са(ОН)2; добавление соединений, растворяющих Са(ОН)2, ускоряет разложение. В крепкой (65-66 %) серной кислоте кальций покрывается защитной пленкой СаБОд, которая останавливает дальнейшее действие кислоты. Дымящая азотная кислота тоже слабо действует на чистый кальций. Водные растворы минеральных кислот действуют различно: Н28С>4 - слабо, НЫОз - сильно и НС1 - наиболее активно. В растворах соды (с! = 1,33) и крепких растворах ЫаОН коррозия кальция невелика.

Кальций легко соединяется с кислородом, азотом, водородом, серой и галогенами, а при высоких температурах вытесняет почти все металлы из их оксидов, сульфидов и галогенидов.

При комнатной температуре кальций не реагирует с сухим воздухом. При 300 °С и выше он интенсивно окисляется. При нагревании на воздухе или в кислороде воспламеняется, образуя основной оксид СаО, дающий с водой сильное основание Са(ОН)2. Тепловой эффект сгорании кальция в СаО составляет 635,623 кДж/моль (151,7 ккал/моль). Оксид кальция образуется также при взаимодействии кальция с СОг, а при 550-650 °С даже с СО. Известны также перекиси кальция - Са02 и Са04, являющиеся сильными окислителями.

1.2 Минералы кальция

Кальций принадлежит к числу наиболее распространенных в природе металлов. Он занимает пятое место в списке элементов по Кларку. Содержание его в земной коре составляет около 3,25 %. Основные минералы кальция входят в состав осадочных и метаморфических горных пород. Наиболее распространены карбонатные породы (известняк и мел) - продукты жизнедеятельности морских и беспозвоночных животных с известковым скелетом. Месторождения этих пород имеются почти во всех странах. Несколько менее распространены мрамор и доломит.

Помимо карбонатных пород, кальций входит в состав многих важнейших минералов: гипса Са804-2Н20, ангидрита Са804, флюорита СаР2, апатита Са5(Р04)зС1, осадочных и метаморфических пород - песчаников, сланцев и других водных алюмосиликатов и рудных минералов - перовскита СаТЮз, ковеллина СаМо04, шеелита Са\\Ю4 и др. Морская вода содержит 0,042% кальция.

Ниже приводится краткое описание важнейших минералов кальция.

Известняк - горная порода с содержанием углекислого кальция не менее 40%; состоит в основном из минерала кальцита или, реже, арагонита.

Кальцит - СаСОз, известковый, или исландский шпат. Это один из самых распространенных в земной коре минералов, который образует иногда целые массивы (известковые горы).

Химический состав чистого кальцита: 56,0 % СаО; 44,0 % С02. В природе кальцит встречается обычно в относительно чистом виде. Цвет его молочно-белый. Отдельные кристаллы часто бесцветны или совершенно прозрачны. В зависимости от цвета примесей кальцит имеет оттенки серого, жёлтого, розового, красного, бурого и чёрного тонов. Блеск кальцита стеклянный. Твердость 3. Плотность 2,6-2,8.

Арагонит - СаСОз. Впервые был обнаружен в Арагонии (Испания), откуда и получил название. Химический состав такой же, как у кальцита. Часто содержит примеси Бг до 5,6%, РЬ до 6,6%, а также М§, Ре и Ъп до 10%.

Арагонит отличается от кальцита кристаллической структурой, он имеет более плотную гексагональную упаковку ионов.

Арагонит окрашен в белый, желтовато-белый, иногда светло-зелёный, фиолетовый и серый цвета. Отдельные кристаллы, так же как и у кальцита, прозрачны или совершенно бесцветны.

Блеск стеклянный, в изломе жирный. Твердость 2,5-4. Хрупок. Плотность 2,9-3,0. При обычной температуре неустойчив. В присутствии растворителя очень медленно, но самопроизвольно переходит в кальцит. Поэтому арагонит не встречается в древних осадках. Переход в кальцит совершается при температуре 300-400 °С, но очень медленно.

При температуре выше 400 °С это превращение протекает с большой скоростью, с выделением тепла и с увеличением объема. Из 100 объемных частей арагонита получается 108 частей кальцита. Поэтому арагонит, превращаясь в кальцит, образует тонкий порошок.

Известняк, кроме основных минералов, обычно содержит примеси БЮг, А1203, МиСОз, Ре203-Н20, Са804, РеБг и т.д.

Мрамор - метаморфическая горная порода, состоящая в основном из зёрен кальцита или доломита или их смеси. Мрамор образуется в результате перекристаллизации карбонатных пород: известняков, доломитизированных известняков, доломитов и т.д.

Кроме кальцита и доломита, в мраморах почти всегда содержатся примеси других минералов, присутствие которых зависит от первоначального состава исходных карбонатных пород и физико-химических условий их образования. Основные примеси: кварц, халцедон, гематит, пирит, лимонит, хлорит, слюда, полевой шпат, магнетит, титанит, рутил, тальк, гранат, турмалин, серпентит, флюорит, апатит и т.д., а также органические соединения.

Прочность на сжатие мрамора ряда известных месторождений на территории бывшего СССР колеблется от 500 до 1900 кг/см2, а на изгиб - от 47 до 320 кг/см . Твёрдость чистых разновидностей мрамора близка к твёрдости кальцита. Она зависит от вещественного состава мрамора, от его структуры, текстуры. Крупнозернистые разновидности менее тверды, чем мелкозернистые. Мраморы обладают диэлектрическими свойствами.

Мел - землистая, легко мажущая горная порода, состоящая почти из чистого карбоната кальция (СаСОз), содержание которого иногда доходит до 99%. Плотность 2,65-2,70 г/см3. Твердость меньше 1. В качестве примеси мел обычно содержит кварц, глинистые минералы и минералы гидроксида железа.

Доломит - горная порода, состоящая в основной массе из минерала доломита кристаллического или скрытокристаллического строения. Чистый доломит соответствует формуле СаСОз*М§СОз, или СаМ§(СОз)2, и содержит 30,4 % СаО; 21,8 % MgO и 47,8 % С02, или 54,3 % СаС03 и 45,7 % МвС03. Весовое соотношение Са0:М§0 = 1,39. Доломит содержит примеси 8102, А1203, Ре203, Мп304, ТЮ2, 803, Р205 и другие.

В зависимости от содержащихся примесей природные доломиты имеют различную окраску. Встречаются серые, жёлтые и бурые доломиты. В качестве изоморфной примеси доломиты часто содержат анкерит (РеС03-СаС03) и родохрозит (МпС03 или МпС03-СаС03), которые при выветривании разлагаются с выделением свободных оксидов железа и марганца, придающих доломитам красно-бурую и пятнисто-сероватую окраску.

Кристаллическая структура минерала доломита гексагонально-ромбоэдрическая. Плотность более чистых разновидностей 2,86, твердость 3,5-4,0. Объемный вес рыхлых разновидностей около 2,0, плотных - около 2,8.

Доломитовые породы нередко содержат различные примеси в значительном количестве - более 10-15 %. Такие доломиты целесообразно характеризовать по примесям: мергелистые (в случае преобладания глинистого вещества); песчанистые (кварцитового песка); железистые (железа); загипсованные (гипса) и т. д.

Гипс - СаБО^НгО - самый распространенный минерал в природе из группы сульфатов. По природным ресурсам гипсового сырья Россия занимает одно из первых мест в мире.

Крупные разведанные месторождения имеются почти во всех экономических районах России, за исключением Сибири и Дальнего Востока, где запасы гипса ограничены.

В природе гипс обычно встречается в чистом виде. Цвет его белый. Отдельные кристаллы часто прозрачны и бесцветны. В зависимости от цвета примесей, захваченных при кристаллизации гипса, меняется его цвет. Он бывает серым, медно-жёлтым, красным, бурым, чёрным и очень редко зелёным или синим; имеет стеклянный блеск. Твёрдость - 1,5-2,0 (легко чертится ногтем). Плотность - 2,3.

Флюорит, или плавиковый шпат - СаР2. Минерал, образующийся в основном при гидротермальных процессах. Флюорит часто встречается как спутник рудных металлических минералов в жилах.

Флюорит хрупок, твердость 4; излом раковистый; блеск стеклянный, иногда матовый; плотность 3,1-3,17. Цвет самый разнообразный: белый, розовый, зелёный, жёлтый, фиолетовый, синий, пурпурно-красный. Чаще всего встречается зелёных и фиолетовых оттенков; синяя и красная окраска редки; иногда минерал бесцветен. Флюорит прозрачен: даже тёмно-окрашенные разновидности просвечиваются в тонких пластинках.

Частые спутники плавикового шпата - сульфиды свинца, цинка и меди.

Фосфориты - осадочная горная порода, состоящая из различных минералов (кварца, глауконита, кальцита, доломита и др.) и фосфата кальция.

Фосфатное вещество фосфорита состоит из высокодисперсного фторапатита или минералов, близких к нему. Часто в фосфоритах содержатся остатки морских организмов. Окраска фосфоритов неопределённая. Плотность фосфоритов 2,8-3,0. Твёрдость от 2 до 4.

Заключение диссертации по теме «Металлургия черных, цветных и редких металлов», Кропачев, Андрей Николаевич

Общие выводы

1 Проведён анализ использования кальция в различных отраслях промышленности и технологических аспектов его производства. Установлено, что наметился рост производства и рост его потребления. Проанализированы два способа получения кальция. Установлено, что в настоящее время приоритет надо отдать металлотермическому способу, и в связи с этим, сделан вывод о необходимости перевода производства кальция в России с электролитического на металлотермический способ.

2 На основе термодинамического анализа системы СаО-А12Оз сделан вывод о том, что реакция восстановления идет с образованием алюминатов кальция различного состава и различной устойчивости, в результате извлечение кальция при алюминотермическом процессе не может превышать 75%. Поэтому для практических расчётов и определения технологических параметров необходимо пользоваться следующей реакцией процесса алюми-нотермического восстановления:

4СаО + 2А1 = ЗСа + Са0А1203

3 Проведён сопоставимый анализ давления паров кальция, алюминия и его субоксидов, показывающий, что конденсат кальция при температурах восстановления не будет загрязняться алюминием ни за счёт возгонки алюминия, ни за счёт образования субоксидов алюминия.

4 Экспериментально установлен интервал давления прессования

73,5-98,1 МПа (750-1000 кг/см2) для шихт СаО-А1 и 98,1-123,0 МПа (1000л '

1250 кг/см ) для шихт СаСОз~А1), при котором брикеты имеют достаточную механическую прочность; пористость при этом составляет 30-35 % и 41-45 % соответственно.

5 Экспериментально установлены технологические параметры процесса алюминотермического восстановления кальция из его оксида:

- состав шихты - СаО- 79-81%, А1- 19-21%;

- давление прессования - 73,5 МПа (750 кг/см2);

- температура процесса - 1200 °С;

- время процесса-8-10 часов;

- выход кальция - 68 %.

6 Предложен и исследован новый процесс получения кальция восстановлением карбоната кальция, предусматривающий проведение процесса в два этапа: сначала диссоциация карбоната кальция, затем восстановление получаемого оксида («диссоциация-восстановление»).

Карбонат кальция в качестве исходного продукта по сравнению с обожжённой известью обладает рядом преимуществ:

- обожжённая известь крайне гигроскопична, требует специальных условий хранения и транспортировки, а также дополнительной сушки перед шихтовкой;

- обычно обожжённую известь получают прокалкой известняка при температурах 1200-1300 °С, при этом образуется малоактивная модификация оксида кальция, что затрудняет процесс восстановления;

- стоимость обожжённой извести в несколько раз превышает стоимость известняка или искусственного мела.

7 Проведён термодинамический анализ первого этапа процесса, показывающий, что диссоциация может быть проведена в вакууме и при более низкой температуре (750 °С) с получением более активного СаО.

8 Проведена термодинамическая и экспериментальная оценка окисляемости порошка алюминия в шихте диоксидом углерода; показано, что в интервале температур 650-750 °С алюминий ещё защищён оксидной плёнкой и не окисляется выделяющимся при диссоциации карбоната кальция диоксидом углерода.

9 Экспериментально установлены технологические параметры процесса алюминотермического восстановления кальция из его карбоната:

- состав шихты - СаСОз- 87-88 %, А1- 12-13 %;

- давление прессования - 98,1 МПа (1000 кг/см );

- температура процесса - 750 °С на первой стадии и 1200 °С на второй;

- время процесса - 4 часа диссоциация и 5-7 часов восстановление;

- выход кальция - 72 %.

10 Сопоставление двух процессов восстановления из оксида кальция и из карбоната кальция позволяет сделать вывод о том, что длительность восстановления во втором случае уменьшается примерно на 30 % за счёт большей пористости брикетов и получения более активной модификации оксида кальция.

11 На основе проведённых лабораторных исследований в МИСиС были проведены опытно-промышленные испытания в ОАО «Машиностроительный завод». Подтверждены лабораторные исследования и показано преимущество алюминотермического способа, а также возможность его реализации на существующем производстве.

12 Проведено сравнение электролитического и алюминотермического способов получения кальция по отходам производства; установлено, что они состоят из алюминатов кальция и могут быть использованы в других отраслях промышленности: строительство, очистные сооружения, производство алюминия.

13 Проведён сравнительный анализ установок, которые могут быть использованы для алюминотермического получения кальция; проведена реконструкция установок при использовании электрического и газового обогрева печей. Сделан вывод, что при переходе к алюминотермическому способу необходимо использовать более высокие температуры и установки более высокой единичной производительности.

14 Проведенные экономические расчеты по укрупнённым данным для четырёх схем получения металлического кальция показали снижение себестоимости кальция в ряду схем: электролитический способ — алюминотермия с использованием обожжённой извести - алюминотермия с использованием карбоната кальция - алюминотермия с использованием карбоната кальция при газовом обогреве печей.

При этом высказано предположение, что, исходя из экономических соображений, при переходе к алюминотермическому способу необходимо использовать более высокие температуры и установки с более высокой единичной производительности.

Результаты исследований опубликованы [40, 50, 51], тезисы работы вносились на конференции [52-56]. Совмещённый процесс «Диссоциация — восстановление» защищен патентом [44], на выставке интеллектуальных ресурсов «Архимед-2002» занял второе место.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Кропачев, Андрей Николаевич, 2006 год

1. В.П. Сафонов, В.Н. Линев, В.В. Олюнин. Технические средства и эффективные технологии добычи и переработки нерудных строительных материалов. Тула: Тульский полиграфист, 2001 г. -556 с.

2. Беляев А.П. Николай Николаевич Бекетов выдающийся русский фи-зико-химик и металлург. - М.: Металлургиздат, 1953

3. Войницкий А.И., Тайц А.Ю. Легкие металлы, 1957, №4

4. Матвеенко И.И. Труды института химии УФ АН СССР, вып. 2, 1958, стр. 98

5. Матвеенко И.И. Труды института химии УФ АН СССР, вып. 2, 1958, стр. 111-120

6. Пазухин В.А., Фишер А.Я. Сб. научных трудов МИЦМиЗ и ВНИТО цветной металлургии, 1957, №26, стр. 172-183

7. Матвеенко И.И., Деменев Н.В. Труды института химии УФАН СССР, вып. 2, стр. 121-131, 1958

8. Доронин H.A. Кальций. М.: Атомиздат, 1960, 86 с.

9. Матвеенко И.И., Гельд П.В. Труды института химии УФАН СССР, вып. 2, 1958, стр. 133- 142

10. Дарбинян М.В., Бурназян A.C. Известия АН АССР, Химические науки, т. 2, №5, 1958

11. Бурназян A.C., Дарбинян М.В. Известия вузов, Цветная металлургия, №3, 1961

12. Method and apparatus for producing high purity calcium. Dominion Magnesium Ltd. Англ. пат., кл. C7 D, (С 22b), № 990330, заявл. 23.03.64, опубл. 28.04.65

13. Analysis of Lime-aluminum interface diffusion by SEM Lin W.J., Harris Ralph. CIM Bull 1989.- 82, № 926, p.l 19.

14. Матвеенко И.И. Исследование восстановления окиси кальция алюминием в вакууме. Труды института химии. Уральский филиал АН СССР, 1957, вып. 1, стр. 97-101

15. High purity calcium McCreaiy W.J., J. Metals, 1958, №9, p.615-617.

16. Procede de fabrication de calcium, en four cylindrique a axe horizontal, mobile verticalement, avec creuset en graphite chauffe par induction. Papet Alin., Франц. пат., кл. С 22 В 26/20, № 9802649, заявл. 27.02.98, опубл. 03.09.99

17. Etudes thermiques et electriques arl. Paret А. Франц. пат., МПК6 С 22 И 26/20, №9814170, заявл. 06.11.98, опубл. 03.09.99

18. Производство металлического кальция ядерной чистоты. Production of nuclear grade calcium metal//BARC. Rept. 1999-P/002-C.248-249

19. Родякин B.B. Кальций, его соединения и сплавы. М.: Металлургия, 1967

20. Термодинамические расчёты в металлургии. Справочное издание // Морачевский А.Г., Сладков И.Б. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Металлургия, 1993, 303 с.

21. Кубашевский О., Оклок К.Б. Металлургическая термохимия. Пер. с англ. М.: Металлургия, 1982, 392 с.

22. Кубашевский О., Эванс Э. Термохимия в металлургии. Пер. с англ. -М.: Иностранная литература, 1954, 422 с.

23. Пинчук Я.М., Фирсанова JI.A. Механизм и термодинамика удаления плёнки окиси алюминия с поверхности при его дистилляции в вакууме // Электронная техника. Сб. материалы, 1970, вып. 2, с. 16-19

24. Беляев А.И., Фирсанова JI.A. Одновалентный алюминий в металлургических процессах. -М.: Металлургиздат, 1959, 150 с.

25. Беляев А.И., Рапопорт М.Б., Фирсанова JI.A. Электрометаллургия, М.: Металургиздат, 1953, 220 с.

26. Ходак Л.П., Мальцев B.C. Труды/Хим.-металлургический ин-т АН Каз.ССР, 1963, N 1, с. 218-226.27