Макет страницы
получения марганца, кобальта и их сплавов. Частичное разложение и испарение наблюдается при алюминотермическом восстановлении оксида хрома (VI) и оксида молибдена (VI). Эти оксиды также нельзя непосредственно использовать для алюмино-.термического получения металлов. Но их можно применять в качестве добавок к различным оксидам при получении сплавов. Для уменьшения испарения оксида молибдена (VI) в шихту добавляют фторид кальция.
Оксиды используют для получения двух-трехкомпонентных сплавов. При восстановлении некоторых оксидов (Cr2O3, Nb2O5, Ta2O5, SiO2, TiO2, ZrO2, B2O3) алюминием выделяющейся теплоты недостаточно для нагревания продуктов реакции выше их температур плавления. Но если к ним добавить необходимое количество легковосстанавливаемых оксидов, то реакция
Cr2O3 + Fe2O3 + 4Al = 2Cr + 2Fe + 2Al2O3
пройдет и сплав осядет на дно тигля.
Чтобы получился двухкомпонентный сплав, можно предложить следующий метод расчета. Восстановление оксида алюминием или другим металлом сопровождается выделением определенного количества теплоты, которое должно нагреть продукты реакции до соответствующей температуры:
где q — удельная теплота реакции, т. е. количество теплоты, выделяющейся на 1 г реакционной массы; ср — средняя удельная теплоемкость продуктов реакции.
Но с начала реакции до окончания расслаивания продуктов на шлак и металл часть теплоты теряется. Поэтому реальная температура нагревания продуктов реакции составит:
t д,
где q\ — количество теплоты, теряемой реакционной массой;
~~-— доля потери теплоты.
Если принять, что теплоемкость продуктов реакции, т. е. металла и оксида алюминия, и тепловые потери являются постоянной величиной, то
t = Kq, где K=^f-
В действительности теплоемкости получаемых металлов несколько отличаются. Соотношение между массой металла и оксида алюминия меняется в зависимости от состава исходного оксида и атомной массы металла. Тепловые потери также меняются. При большом количестве шихты они меньше, а когда берут небольшие массы веществ (в лабораторных опытах), они больше.
