Thermodynamic Equilibrium in the System of Silicon Alloy ‒ Slag ‒ Gas

Abstract

Аннотация. Проанализировано состояние исходных термодинамических данных базовых химических реакций взаимодействия кремния с кис-лородом, протекающих с образованием монооксида и диоксида кремния. В качестве базового параметра для оценки фазово-химических равновесий в системах, содержащих кислород, принимается парциальное давление кислорода в газовой фазе. Для кремнистых сплавов со значениями X |Si| = 0,1 -1,0 в диапазоне температур 1700 -2300 К рассчитаны равновесные значения P SiO и P O 2 в газовой фазе, состоящей из кислорода и монооксида кремния. Для систем сплав -шлак -углерод -газ определено влияние активности оксида кремния в шлаковом расплаве на равновесный состав газовой фазы. Показано, что в высококремнистых сплавах (a Si > 0,2) наибольшее влияние на состав газо-вой фазы оказывает температура. На диаграмме фазово-химических равновесий системы Si -O -C показано, что границы моновариантных равновесий SiO 2 -C -газ, SiO 2 -SiC -газ и SiO 2 -Si -газ при уменьшении активности SiO 2 в шлаковом расплаве смещаются в сторону вы-соких температур и при заданной температуре концентрации монооксида кремния и кислорода понижаются.Ключевые слова: кремнистый сплав, шлаковый расплав, активности, термодинамические равновесия.

New approach to evaluating the thermodynamic consistency of melts in the ‘metal-slag’ system based on interatomic interaction parameters

“…Some researchers use information about the thermodynamic characteristics of various reactions occurring in the 'metal-slag' system from reference books by different authors, which are often used in many computer programs (Astra, Plasma, Terra, etc.) [18]. Thus, it is evident that most studies of interaction processes in the metal-slag system are carried out using traditional thermodynamic tools that are capable of predicting equilibrium compositions.…”