Получение ферровольфрама из вольфрамитового концентрата алюминотермическим способом

1.4 Некоторые аспекты проведения металлотермии
Многочисленные вещества металлургии, химической технологии, плазмохимических процессов восстановления и синтеза, космической технологии по сварке и плавке металлов, разработки новых высокотемпературных материалов и физико-химических методов исследования материалов находятся в экстремальных условиях как по температуре, так и по давлению окружающей их газовой среды, что ведет к их развитию в современном мире. Это объясняет особенности механизма и кинетики химического взаимодействия между металлами и высокотемпературными материалами (огнеупоры, жаростойкие материалы и др.) [29].
Описывая высокотемпературные процессы важными являются данные по взаимодействию металлов с огнеупорными материалами, например с оксидами.
В окислительно-восстановительных процессах технологического горения шихтовых материалов необходимы данные описывающие взаимодействие порошковых веществ.
В работе [30], описывающей масс-спектрометрические исследования испарения тугоплавких веществ, говорится, что в вакууме при температуре 1873К протекает реакция между танталом и оксидом алюминия, в результате которой образуется шар алюминия даже в том случае, когда взаимодействующие вещества не находятся в непосредственном контакте. Из этого следует, что скорость уменьшения массы в опытах не может служить мерой давления пара вещества при его определении. Чтобы избежать ошибки, которая может возникнуть при взаимодействии образца и материала диффузионной камеры, необходимо такие эксперименты дополнять анализом состава паровой фазы [31].
По степени диссоциации оксидов существует две большие группы металлотермических оксидных систем. Первая группа: системы, которые содержат оксиды нелетучих металлов. Вторая группа: системы с оксидами летучих металлов (оксиды бария, марганца, молибдена и др.) [31].
Одну из главнейших ролей в получении различных металлов, их сплавов играет давление внешней среды. Авторы многих исследований выделяют достоинство вакуумных металлотермических процессов восстановления с образованием субоксидов [32-33], а влияние давления на скорость горения оксидов отмечалось авторами [22,34-36]. Металлотермические системы могут быть использованы для создания композиционных материалов на основе тугоплавких металлов и оксидов в том случае, если учитывать факторы, которые влияют на процесс протекания восстановления оксидов металлами [37]. Например, система Мо(W,Ta) – Cr₂O₃(ZrO₂), в которой при кристаллизации расплава тугоплавкие материалы образуют нитевидные кристаллы (волокна), равномерно распределяемые в оксидной пленке.
Научно-технический прогресс обуславливает разработка новых и перспективных технологических процессов на основе металлотермических процессов.