Разработка программного обеспечения для расчётов балансов при переработке концентрата ильменита

Целью является разработка специализированного программного обеспечения для автоматизации расчётов материальных балансов в технологической схеме переработки концентрата ильменита с целью оптимизации производства титана, снижения потерь сырья и повышения эффективности управления процессом. Для комплексного мониторинга движения материалов на всех стадиях переработки титансодержащего сырья используется анализ материальных потоков. Стадии включают восстановительное плавление, хлорирование шлака в расплаве, извлечение и очистку тетрахлорида титана, магниевотермическое восстановление металла и вакуумное разделение. Разработанный на Python программный пакет состоит из четырёх модулей, каждый из которых рассчитывает материальный баланс для конкретной технологической стадии. Взаимодействие с пользователем реализовано через Microsoft Excel для удобства ввода данных и визуализации результатов. Пакет ПО обеспечил расчёт полных материальных балансов с отклонением менее 0,2%. Анализ выявил технологические потери титана на уровне 21,4% по сравнению с исходным количеством металла в концентрате. Наибольшие потери Ti наблюдались на стадиях восстановительного плавления (6,63%, в основном в пыль и чугун) и при очистке тетрахлорида титана (IV) (12,92%, в побочные продукты). Меньшие потери зафиксированы при хлорировании шлака (0,33%), восстановлении тетрахлорида титана (IV) (2,50%) и разделении реакционной массы (0,51%). Разработанные программы опубликованы в официальном бюллетене Роспатента «Компьютерные программы. Базы данных. Топология интегральных схем». Разработанный программный пакет позволяет автоматизировать расчёты материальных балансов при производстве титана из концентрата ильменита. Ключевые направления повышения технологического процесса включают модернизацию стадий восстановительного плавления и очистки тетрахлорида титана, где наблюдаются максимальные потери целевого металла.