ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ МЕХАНИЗМА УДАЛЕНИЯ ФОСФОРА ИЗ ОКСИДНЫХ РАСПЛАВОВ СИСТЕМЫ CaO – SiO2 – MgO – Al2O3 – P2O5 В ГАЗОВУЮ ФАЗУ
https://doi.org/10.17073/0368-0797-2014-5-41-46
Аннотация
Проведено экспериментальное исследование поведения фосфора в оксидных расплавах системы CaO − SiO2 − MgO − Al2O3 − P2O5 с целью определить возможность газовой дефосфорации оксидных расплавов. Для определения факторов, влияющих на степень удаления фосфора из оксидного расплава в газовую фазу, были проведены серии экспериментов с различной основностью (CaO / SiO2 ) и продувкой N2 , Ar и смесью СО + СО2 с различным соотношением СО / СО2 . В ходе исследования было установлено, что основным фактором, влияющим на переход фосфора из оксидного расплава в газ, является основность. При основности, равной 1,0 и ниже, наблюдается газовая дефосфорация оксидного расплава. При большем значении основности переход фосфора из оксидного расплава в газ не наблюдается. Наблюдаемая закономерность подтверждается расчетами по теории регулярных ионных растворов для кислых шлаков, проведенными для различных значений основности. Расчетным путем установлено, что при основности 1,05 и ниже, активность SiO2 превышает активность CaO, и SiO2 вытесняет P2O5 из прочного соединения с CaO, чем обусловлено создание благоприятных условий для перехода фосфора из оксидного расплава в газовую фазу.
Ключевые слова
Об авторах
И. А. Краснянская
Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС» (Москва, Россия)
Россия
Россия
инженер-программист
Г. С. Подгородецкий
Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС» (Москва, Россия)
Россия
Россия
к.т.н., зав кафедрой «Экстракции и рециклинга черных металлов»
Список литературы
1. Полулях Л.А. Исследование поведения фосфора в домен-ной печи с целью получения чугунов с пониженным содержанием примесных элементов: Дис… канд. техн. наук. – М.: МИСиС, 2009. – 147с.
2. Somnat Basu, Ashok Kumar Lahiri, Seshadri Seetharaman // Metallurgical and materials transactions B. 2007. Vol. 38B. P. 357 − 366.
3. Процесс Ромелт / В.А. Роменец, В.С. Валавин, А.Б. Усачев и др. – М.: МИСИС, 2005. – 400 с.
4. Юсфин Ю.С., Пашков Н.Ф. Металлургия железа. – М.: ИКЦ «Академкнига», 2007. – 464 с.
5. Pham Kanh Son, Yoshiaki Kashiwaya // ISIJ International. 2008. Vol. 48. No. 9. P. 1165 – 1174.
6. Ken-ichi Shimauchi, Shin-ya Kitamura, Hiroyuki Shibata // ISIJ International. 2009. Vol. 49. No. 4. P. 505 − 511.
7. Jiang DIAO, Bing XIE, Yonghong WANG and X u GUO // ISIJ International. 2012. Vol. 52. No. 6. P. 955 – 959.
8. Shimauchi K.-I., Kitamura S.-Y., Shibata H. // ISIJ International. 2009. Vol. 49. No. 4. P. 505 – 511.
9. Михайлов Г.Г., Антоненко В.И. Термодинамика металлургических шлаков: Учеб. пособие. – М.: Изд. Дом МИСиС, 2013. – 173 с.
10. Падерин С.Н., Филиппов В.В. Теория и расчеты металлургических систем и процессов: Учеб. пособие для вузов. – М.: МИСиС, 2002. – 334 с.
11. Кожеуров В.А. Термодинамика металлургических шлаков. – Свердловск: Металлургиздат, 1955. −164 с.
12. Гельд П.В., Есин О.А. Процессы высокотемпературного восстановления. – Свердловск: Металлуриздат, 1957. – 646 с.
13. Торопов Н.А., Барзаковский В.П., Лапин В.В., Курцева Н.Н. Диаграммы состояния силикатных систем: Справочник. Выпуск первый. Двойные системы: – Л.: Изд. «Нау ка», 1969. – 822 с.
14. Зубков Ю.Ю. Дефосфорация высоколегированных рас-плавов с целью вовлечения в производство отходов металла и шлака с повышенным содержанием фосфора. Дис…канд. техн. наук. – М., 2008. – 129 с.
15. Семин А.Е. Дефосфорация и глубокое обезуглероживание высоколегированных расплавов в условиях низкой окисленно-сти: Дис. …докт. техн. наук. − М., 1996. – 347 с.
16. Min-Oh Suk, Sung-Koo Jo, Seon-Hyo Kim, Kae-Young Lee, Jong-Min Park // Metallurgical and materials transactions B. 2006. No. 37 В. P. 99 – 107.
17. Макушин В. Н. Теоретическое и экспериментальное изучение удаления фосфора из нержавеющей стали при минимальных потерях легирующих: Дис…канд. техн. наук. – М., 1995. – 135 с.
18. Ван Везер . Фосфор и его соединения. / Пер. с англ. – М.: Изд. иностранной литературы, 1962.
19. Пригожин И., Кондепуди Д. Современная термодинамика. / Пер. с англ.– М.: Мир, 2002. – 461 с.
Рецензия
Для цитирования:
Краснянская И.А., Подгородецкий Г.С. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ МЕХАНИЗМА УДАЛЕНИЯ ФОСФОРА ИЗ ОКСИДНЫХ РАСПЛАВОВ СИСТЕМЫ CaO – SiO2 – MgO – Al2O3 – P2O5 В ГАЗОВУЮ ФАЗУ. Известия высших учебных заведений. Черная Металлургия. 2014;57(5):41-46. https://doi.org/10.17073/0368-0797-2014-5-41-46
For citation:
Krasnyanskaya I.A., Podgorodetskij G.S. EXPERIMENTAL INVESTIGATION OF PHOSPHORUS BEHAVIOUR IN CaO – SiO2 – MgO – Al2O3 – P2O5 OXIDE SYSTEM. Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2014;57(5):41-46. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/0368-0797-2014-5-41-46
Просмотров:
876
Послать статью по эл. почте 