Abstract
Phase diagram of the ternary oxide system FeO - SrO -Al2O3 was constructed for the first time. In this system, the following compounds can be formed: hercynite FeAl2O4 and five strontium aluminates - Sr4Al2O7 , Sr3Al2O6 , SrAl2O4 , SrAl4O7 , SrAl12O19 . According to the calculations performed, solid solutions of oxides are not formed in the system, as it is confirmed by the literature data. In the course of modeling, the optimal energy parameters of the theory of subregular ionic solutions were selected for the components of the oxide melt (FeO, SrO, Al2O3 ). Thermodynamic analysis of strontium deoxidizing ability in liquid iron at presence of aluminum was carried out using the technique for constructing the surface of solubility of strontium and aluminum in metal for steelmaking temperatures (1550 and 1600 °C) and carbon concentrations of 0.1 and 0.4 %. The equilibrium constants of the reactions of formation of strontium aluminates Sr3Al2O6 and SrAl2O4 from the components of the metal melt were calculated for the temperature range of 1550 - 1650 °C. It was found that the rest of strontium aluminates can be formed in liquid metal only at temperatures above 1750 °C. The base of thermodynamic data for the studied systems is given: temperature dependences of equilibrium constants for reactions occurring between components; values of interaction parameters of the first order (according to Wagner) for elements in liquid iron; values of energy parameters of the theory of subregular ionic solutions (for oxide melt). It follows from the calculations that the formation of strontium monoaluminate SrAl2O4 and corundum Al2O3 is most probable as the interaction products in Fe -Al - Sr - O and Fe -Al - Sr - C - O systems.
Highlights
Одной из важнейших операций металлургической технологии является раскисление, которое позволяет в значительной степени обеспечить качество выплавляемого металла путем формирования рационального состава неметаллических включений и понижения степени окисленности металла
Studia nad reakcjami w fazie stałej w układzie trójskładnikowym SrO – Al2O3 – SiO2
Summary
Термодинамический анализ раскислительной способности стронция в системах Fe – Al – Sr – O и Fe – Al – – Sr – С – O выполнен с использованием методики построения поверхности растворимости компонентов в металле (ПРКМ) (диаграммы, связывающей коли чественные изменения в составе жидкого металла с изменениями в фазовом составе образующихся неметаллических включений). Для термодинамического описания этих химических реакций используются выражения (согласно закону действующих масс), связывающие константы равновесия реакций с активностями компонентов металлического и неметаллического (в случае его наличия) расплавов, активностями компонентов газовой фазы, а также с активностями образующихся твердых веществ. Активности компонентов металлического расплава выражаются через параметры взаимодействия первого порядка (по Вагнеру) элементов в жидком железе и равновесные концентрации компонентов жидкого металла. Непосредственно для расчета ПРКМ необходимы значения констант равновесия реакций образования оксидов и их соединений из компонентов металлического расплава 2), а также значения параметров взаимодействия элементов в жидком железе В расчетах использовали следующие данные по растворимости элементов в жидком железе при 1600 °С: максимальная растворимость кислорода составляет 0,23 % (здесь и далее по массе) [14]; растворимость стронция не превышает 0,008 % [15, 27, 28]. Ориентировались на данные по системе Fe – C – O, приведенные в работе [30]
Sign-in/Register to view highlights & summary Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a callDisclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.
