ANALYSIS OF PHASE AND CHEMICAL EQUILIBRIUM IN THE SYSTEM OF MELT (Fe – Si – C) – SLAG (CaO – Al2O3 – SiO2 ) – GAS (O2 – SiO – CO)

Abstract

И з в е с т И я в ы с ш И х у ч е б н ы х з а в е д е н И й . чер н а я м е та л л у р г И я . 2015. то м 58. № 5 УДК 666. 782:536.7 АНАЛИЗ ФАЗОВО-ХИМИЧЕСКИХ РАВНОВЕСИЙ В СИСТЕМЕ РАСПЛАВ (Fe -Si -C) -ШЛАК (CaO -Al 2 O 3 -SiO 2 ) -ГАЗ (O 2 -SiO -CO) Якушевич Н.Ф., д.т.н., профессор кафедры металлургии цветных металлов и химической технологии Полях О.А., к.т.н., доцент кафедры металлургии цветных металлов и химической технологии Галевский Г.В., д.т.н., профессор, заведующий кафедрой металлургии цветных металлов и химической технологии, директор Института металлургии и материаловедения (kafcmet@sibsiu.ru ) Тяжина А.А., аспирант кафедры металлургии цветных металлов и химической технологии Сибирский государственный индустриальный университет (654007, Россия, Кемеровская обл., г. Новокузнецк, ул. Кирова, 42) Аннотация. Определены равновесные составы высококремнистых металлических расплавов, сосуществующих с шлаками системы CaO -Al 2 O 3 - SiO 2 . Зависимости активностей а кремния в железокремниевых расплавах представлены в виде линий изоактивностей на диаграмме состояния Fe - Si. Рассчитаны равновесные с металлическим расплавом зависимости lg P O 2 = f (x Si , T) для температур 1823, 1873, 1973 К и влияние a SiO 2 = f (x Si , T) на равновесный состав газовой фазы P O 2 = f (x Si , T, a SiO 2 ). Проанализированы и скорректированы данные по активностям диоксида кремния в шлаках системы CaO -Al 2 O 3 - SiO 2 . Показано, что каждому сплаву заданного состава при фиксированной температуре соответствует только одно значение a SiO 2 , представленное на концентрационной диаграмме линией изоактивности. Установлено, что в присутствии углерода все высококремнистые сплавы могут быть получены при температурах T ≥ 1973 К при значениях a SiO 2 > 0,8; при 1873 К и a SiO 2 > 0,9 могут быть получены лишь сплавы с содержанием кремния менее 25 %, а при снижении a SiO 2 до 0,4 - менее 20 %. При более низких температурах (≤ 1823 К) можно под кислым шлаком (a SiO 2 > 0,5) получить лишь низкокремнистые сплавы (< 15 % Si). Ключевые слова: кремнистый сплав, шлаковый расплав, активности, фазово-химические равновесия, углеродотермическое восстановление, треугольник концентраций.I z v e s t I ya v Uz o v . Ch e r n aya M e ta l l U r g I ya = Izv e s t I ya . F e r r o U s M e ta l l U r g y . 2015. v o l . 58. n o . 5, pp. 316-321.