EXPERIMENTAL INVESTIGATION OF PHOSPHORUS BEHAVIOUR IN CaO – SiO2 – MgO – Al2O3 – P2O5 OXIDE SYSTEM

Abstract

minimum points is insignifi cantly reduced from iron to cobalt as in the case of melts of Fe -Co -Al. Further additives are aluminum leads to an increase in oxygen concentration. Areas of compounds Al 2 O 3 , 3Al 2 O 3 ·2SiO 2 , Al 2 O 3 ·SiO 2 and SiO 2 depending on aluminum and silicon contents in the melt are determined.Keywords: thermodynamic analysis, complex deoxidation, Fe-Co melts, aluminum, silicon, oxygen solubility. REFERENCES 1.A l e k s a n d r o v A.A., D a s h e v s k i j V.Ja. Metally. 2014. № 2. Pp. 16 -22. 2.A l e k s a n d r o v A.A., D a s h e v s k i j V.Ja. Metally. 2013. № 6.Pp. 21 -25. K u l i k o v I.S. Raskislenie metallov (Deoxidation of metals).Moscow: Metallurgija. 1975. 504 p. 4. F u j i s a w a T., S u z u k i M., W a n i b e Yo ., S a k a o H. Tetsu to Hagane. 1986 Аннотация. Проведено экспериментальное исследование поведения фосфора в оксидных расплавах системы CaO − SiO 2 − MgO − Al 2 O 3 − P 2 O 5 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 / SiO 2 ) и продувкой N 2 , Ar и смесью СО + СО 2 с различным соотношением СО / СО 2 . В ходе исследования было установлено, что основным фактором, влияю-щим 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 SiO 2 превышает активность CaO, и SiO 2 вытесняет P 2 O 5 из прочного соединения с CaO, чем обусловлено создание благоприятных условий для перехода фосфора из оксидного расплава в газовую фазу.Ключевые слова: газовая дефосфорация, оксидный расплав, теория регулярных ионных растворов, кислый шлак. E-MAIL: iakrasnyanskaya@gmail.comИзвестно, что в доменной печи практически весь фос-фор, поступающий с шихтовыми материалами, переходит в чугун. В работе [1] впервые показано, что при доменной плавке в газ может переходить до 5 − 7 % фосфора и до 10 % и более при плавке ферромарганца. Весь остальной фосфор переходит в металл, а значит единственным спосо-бом получить чистый по фосфору чугун -это работа на сы-рьевых материалах с низким содержанием этого элемента.Фосфор, попадающий в доменную печь, переходит в чугун, восстанавливаясь по реакциям:Ca 3 (PO 4 ) 2 + 5 C = 3 CaO + 2 P(g) + 5 CO(g);(1) P(g) + 2 Fe = Fe 2 P;2 FePO 4 + 8 C = Fe 2 P + P(g) + 8 CO(g).При 1500 °С изменение энергии Гиббса реакций (1) − (3) и значения констант равновесия будут иметь следующие величины (по данным программы термодинамического моделирования HSC Chemistry 6.0): = 263,3 кДж/моль; K p1 = 1,7·10 -8 ; = -185,6 кДж/моль; K p2 = 2,9·10 5 ; = -1292,2 кДж/моль; K ...