Николай Филиппович Якушевич, д.т.н., профессор-консультант кафедры металлургии цветных металлов и химической технологии
Россия, 654007, Кемеровская обл. – Кузбасс, Новокузнецк, ул. Кирова, 42
Nikolai F. Yakushevich, Dr. Sci. (Eng.), Prof.-Consultant of the Chair of Non-Ferrous Metallurgy and Chemical Engineering
42 Kirova Str., Novokuznetsk, Kemerovo Region – Kuzbass 654007, Russian Federation
Евгений Валентинович Протопопов, д.т.н., профессор кафедры металлургии черных металлов
Россия, 654007, Кемеровская обл. – Кузбасс, Новокузнецк, ул. Кирова, 42
Evgenii V. Protopopov, Dr. Sci. (Eng.), Prof. of the Chair of Ferrous Metallurgy
42 Kirova Str., Novokuznetsk, Kemerovo Region – Kuzbass 654007, Russian Federation
Михаил Викторович Темлянцев, д.т.н., профессор, проректор по учебной и воспитательной работе
Россия, 654007, Кемеровская обл. – Кузбасс, Новокузнецк, ул. Кирова, 42
Mikhail V. Temlyantsev, Dr. Sci. (Eng.), Prof., Vice-Rector for Educational and Tutorial Work
42 Kirova Str., Novokuznetsk, Kemerovo Region – Kuzbass 654007, Russian Federation
Вячеслав Владимирович Павлов, соискатель степени к.т.н. кафедры металлургии черных металлов
Россия, 654007, Кемеровская обл. – Кузбасс, Новокузнецк, ул. Кирова, 42
Vyacheslav V. Pavlov, Candidates for a degree of Cand. Sci. (Eng.) of the Chair of Ferrous Metallurgy
42 Kirova Str., Novokuznetsk, Kemerovo Region – Kuzbass 654007, Russian Federation
Анастасия Александровна Абина, аспирант кафедры металлургии черных металлов
Россия, 654007, Кемеровская обл. – Кузбасс, Новокузнецк, ул. Кирова, 42
Anastasiya A. Abina, Postgraduate of the Chair of Ferrous Metallurgy
42 Kirova Str., Novokuznetsk, Kemerovo Region – Kuzbass 654007, Russian Federation
Ольга Владимировна Бивол, аспирант кафедры теплоэнергетики и экологии
Россия, 654007, Кемеровская обл. – Кузбасс, Новокузнецк, ул. Кирова, 42
Ol’ga V. Bivol, Postgraduate of the Chair “Thermal Power and Ecology”
42 Kirova Str., Novokuznetsk, Kemerovo Region – Kuzbass 654007, Russian Federation
На основе диаграмм состояния двухкомпонентных силикатных систем SrO – SiO2 , BaO – SiO2 , CaO – SiO2 определены активности компонентов в инвариантных (эвтектических и монотектических) точках рассматриваемых систем. Процессы кристаллизации в инвариантных эвтектических точках l1 и l2 рассматриваются как химические реакции жe1 (KSiO2 (ж) + lMeO(ж)) → CSiO2 (тв) + α(MeO·SiO2 )(тв), жe2 (mSiO2 (ж) + nMeO(ж)) → (MeO·SiO2 )(тв) + b(2MeO·SiO2 )(тв), для которых определяются значения ΔG°T и константы равновесия. При заданных температурах и известных значениях активностей компонентов в равновесных с шлаком металлических расплавах определены значения aMeO в шлаках. В гомогенных шлаковых расплавах активности оксидов щелочноземельных металлов (ЩЗМ) определялись из констант равновесных реакций восстановления этих металлов из шлаков кремнием железокремниевых металлических расплавов. В области гомогенных шлаковых расплавов построены зависимости aSiO2 = f (x(SiO2 )) при температурах 1600 и 1700 °С, а при использовании данных по активностям ЩЗМ (Sr, Ba, Ca) в металлических высококремнистых расплавах определены зависимости lga(SrO) = f (x(SiO2 ) , x(Si)) при 1493 °С и lga(BaO) = f (x(SiO2 ) , x(Si)) при 1450 °С. На трехпараметрической диаграмме в координатах a[Si] – a(SiO2 ) – a(MeO) (для щелочноземельных металлов) построены зависимости a(SrO) = f (a[Si] , a(SiO2 ) ) при 1493 °С и a(BaO) = f(a[Si] , a(SiO2 ) ) при 1450 °С. Показано, что низкие равновесные значения a(SrO) и a(BaO) , lga(SrO) = f (a(SiO2 ) , a[Si] ) ≤ (–4) и lga(BaO) = f (a(SiO2 ) , a[Si] ) ≤ (–3), могут достигаться при равновесных значениях активности кремния в металлических расплавах a[Si] > 0,5 при восстановлении стронция и a[Si] > 0,7 при восстановлении бария.
Based on the state diagrams of two–component silicate systems SrO – SiO2 , BaO – SiO2 , CaO – SiO2 , the authors have determined the activity of components in invariant (eutectic and monotectic) points of the systems under consideration. Crystallization processes at invariant eutectic points l1 and l2 are considered as chemical reactions le1 (KSiO2 (l) + lMeO(l)) → CSiO2 (sol) + α(MeO·SiO2 )(sol), le2 (mSiO2 (l) + nMeO(l)) → (MeO·SiO2 )(sol) + b(2MeO·SiO2 )(sol), for which the values ΔG°T and the equilibrium constants were established. The values of aMeO in the slags were determined at given temperatures and known values of the component activities in metal melts in equilibrium with slag. In homogeneous slag melts, the activity of alkaline-earth metal (AEM) oxides was defined from the constants of equilibrium reactions of reduction of these metals from slags by silicon of iron-silicon metal melts. In the zone of homogeneous slag melts, the dependences aSiO2 = f (x(SiO2 )) were constructed at temperatures of 1600 and 1700 °C, and when using data on the activities of AEM (Sr, Ba, Ca) in metallic high-silicon melts, the dependences lga(SrO) = f (x(SiO2 ) , x(Si)) at 1493 °C and lga(BaO) = f (x(SiO2 ) , x(Si)) at 1450 °C were determined. On a three-parameter diagram in coordinates a[Si] – a(SiO2 ) – a(MeO) (for AEM), the dependencies a(SrO) = f (a[Si] , a(SiO2 ) ) at 1493 °C and a(BaO) = f (a[Si] , a(SiO2 ) ) at 1450 °C were constructed. It is shown that low equilibrium values of a(SrO) and a(BaO) , lga(SrO) = f (a(SiO2 ) , a[Si] ) ≤ (–4) and lga(BaO) = f (a(SiO2 ) , a[Si] ) ≤ (–3), can be achieved at equilibrium values of silicon activity in metal melts a[Si] > 0,5 during strontium reduction and a[Si] > 0,7 during barium reduction.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.