Физико-химические свойства металлических и шлаковых расплавов и технологические особенности карботермии и рафинирования сплавов хрома

• Автор: Косырев, Константин Львович
• Шифр специальности: 05.16.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 346 с. : ил.

1. Современное состояние теории и практики в области

карботермического производства сплавов хрома.

1.1. Металлическая система. Диаграммы состояния известных металлических систем.

1.1.1. Система .

1 Система СгС.

1 Система i.

1.1.4. Система i.

1.2. Термодинамика металлических расплавов.

1.2.1. Система .

1.2.2. Термодинамика карбидов хрома.

1.2.3. Система i.

1.2.4. Многокомпонентные системы.
1.3. Оксидные системы при производстве сплавов хрома. .
1.3.1. Система i.
1 Хромсодержащие оксидные системы.
1.4. Равновесное распределение элементов между металлом и шлаком.
1.5. Некоторые аспекты современных подходов к практике карботермического производства сплавов хрома.
1.5.1. Исследования в области механизма образования металла и шлака.
1.5.2. Современные подходы к удалению го сплавов хрома вредных примесей.
Выводы и постановка задачи исследования.
2. Исследование системы i и i.
2.1. Изучение равновесия жидкость твердая фаза в металлических системах
iСнэс И iСнас с различным отношением .
2.1.1. Методика проведения экспериментов.
2.1.2. Обсуждение результатов экспериментов.
2.2. Исследование активности компонентов в металлических системах.
2.2.1. Предварительные термодинамические расчеты.
2.2.2. Методика проведения экспериментов.
2.2.3. Экспериментальные результаты и их обсуждение.
2.3. Термодинамические вычисления активности компонентов в системе i. ИЗ
2.3.1. Термодинамические расчеты в системе i.
2.3.2. Термодинамические расчеты в системе i.
Выводы по главе 2.
3. Исследование шлаковой системы ix с соотношением 2,0.
фъ 3.1. Исследование равновесия жидкость твердая фаза в системе ix
2,0 при С и С.
3.1.1. Методика проведения экспериментов.
3.1.2. Результаты экспериментов и их обсуждение.
3.2. Термодинамические свойства шлаковой системы ix0
2,0.
3.2.1. Методика проведения экспериментов.
3.2.2. Результаты экспериментов и их обсуждение.
Выводы по главе 3. 6
4. Равновесие при производстве сплавов хрома.
4.1. Теоретическое введение.
4.2. Методика проведения экспериментов.
4.3. Результаты экспериментов и их обсуждение.
4.4. Термодинамические расчеты равновесия.
Выводы по главе 4.
5. Исследование процессов рафинирования высокохромистых расплавов от вредных примесей.
5.1. Дсфосфорация хромсодержащих расплавов.
5.1.1. Теоретический анализ процессов восстановительной дсфосфорации.
5.1.2. Экспериментальное исследование дсфосфорации высоколегированной стали карбидом кальция.
5.1.3. Термодинамический анализ возможности рафинирования углеродистого феррохрома.
5.1.4. Экспериментальное исследование рафинирования углеродистого феррохрома.
5.2. Использование хлоридов для удаления титана из углеродистого феррохрома.
Выводы по главе 5.
6. Исследование процесса производства феррохрома в лабораторных условиях.
6.1. Методика проведения экспериментов.
6.2. Экспериментальные результаты.
6.3. Обсуждение полученных результатов.
6.3.1. Описание процессов, протекающих при проведении экспериментов.
6.3.2. Механизм образования металла и шлака.
6.3.3. Состав и свойства шлаковой фазы.
Выводы по главе 6.
Основные выводы по работе
Список использованных


В работе 7 сделано обобщение имеющихся литературных данных, получены новые экспериментальные результаты по термодинамике хрома в шлаковых расплавах системы 0ix и разработана новая модель растворов поливалентных элементов в шлаковых расплавах, базирующаяся на представлениях об одновременном сосуществовании в неметаллическом растворе поливалентных элементов разной валентности. Информация о растворимости двухвалентного хрома в системе 8Ю2М0А и о термодинамических свойствах системы 8Ю2СЮхАОз в литературе отсутствует. Равновесное распределение элементов между металлом и шлаком. Равновесное распределение элементов между металлом и шлаком имеет важное как теоретическое, так и практическое значение. Для карботермического производства феррохрома и ферросиликохрома особый интерес представляет распределение хрома и кремния между различными фазами. Классическим исследованием по изучению равновесного распределения элементов между металлом и шлаком является работа Рейна и Чипмана 9. Они изучали распределение кремния между шлаком различного состава системы 8Ю2СаА0з и металлом РеСас при С в атмосфере СО. Было показано, что восстановление кремния может быть описано уравнениями реакций, представленными ниже. При концентрациях кремния в расплаве менее ,4 металл и шлак находятся в равновесии с графитом. Равновесное распределение кремния между 8ЮА0з и Ре8ьСкас при С в соответствии с выводами этих авторов приведено на рис. Видно, что равновесная концентрация кремния в расплаве достигает высоких значений во всей области жидких шлаковых расплавов. Это свидетельствует о том, что металл и шлак находятся в равновесии с карбидом , кремния, а равновесие описывается уравнением .