- •МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ СИСТЕМ И ПРОЦЕССОВ
- •МОСКВА
- ••МИСИС»
- •ОГЛАВЛЕНИЕ
- •1.1. Энергоемкость черной металлургии
- •1.2. Производство чугуна
- •1.5. Производство стаяв
- •2.1. Аналитическое представление термодинамических функций раствора
- •2.2. Термодинамические функции раствора
- •2.3. Относительные термодинамические функции раствора
- •2.4. Модель совершенного (идеального) раствора
- •2.5. Избыточные термодинамические функции раствора
- •2.7. Избыточные парциальные мольные функции
- •2.8. Связь термодинамических функций раствора
- •2.10. Графическое представление термодинамических мольных функций бинарного раствора
- •3.1. Бинарные металлические растворы
- •3.2 Переход на многокомпонентные еистемы
- •4.2. Разложение в ряд Тейлора избыточной парциальной мольной энергии Гиббса растворенного 2-го компонента
- •4.3. Многокомпонентные разбавленные растворы
- •4.4. Стандартное состояние и состояние сравнения
- •4.7. Мольные и массовые параметры взаимодействия
- •ЛсЮО
- •5.1. Модель совершенного ионного раствора (модель М. И. Темкина)
- •5.2. Полимерные модели силикатных расплавов
- •ЗАДАНИЯ К ГЛАВЕ 5
- •Контрольные вопросы по теме:
- •6.1. Растворимость кислорода в жидком железе
- •6.2. Термодинамика межфазного распределения кислорода и других компонентов
- •6.3. Термодинамические пределы рафинирования стали под окислительными шлаками
- •7.3. Расчеты активности кислорода по результатам электрохимических измерений
- •получим: [О]" = 0,1076 %; [С]"= 0,0255%.
- •8.2. Физико-химическая модель и уравнения первого периода процесса обезуглероживания стали
- •8.4. Критическая концентрация углерода
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Падерин Сергей Никитович Филиппов Вадим Владимирович
ДЛре = 4 ? " wFe = ( 2Л « 0 2 - « с )А *1 =
=(2-1-14,88-27,818)730 = 1418 моль, или
А/Ире = ДиреAFe10"3 = 1418 • 55,85 • 10 '3 = 79,2 кг.
Рассчитаем массу железа, окисленного во втором периоде обезуглероживания по уравнению (9.19):
Ди"е = 2л «о2 (t - *') - Ф с ~ 4 Р))Р - е -у(х- т,)] =2-1 -14,88-913-
-2,236-106 (0,954-0,0465)10‘2 [1-ехр(-0,00149-913)] = 12086 моль,
или А/Ире =ЛпреАРе10"3 = 12086-55,85-10"3 =675 кг.
Общая масса железа, окисленного в процессе обезуглерожи вания стали, равна:
АтРе = Ат \е + Ат}}е = 79,2 + 675 = 79,2+675 = 754,2 кг.
Результаты расчетов представлены ниже:
|
Весь процесс |
I |
II |
|
обезугле |
период |
период |
Масса окисленного |
роживания |
|
|
754,2 |
79,2 |
|
|
железа, кг........................... |
675 |
||
Доля окисленного |
100 |
10,5 |
89,5 |
железа, % ............................ |
В первый период обезуглероживания окислилось всего около 10 % массы окисленного железа. Во второй период обезугле роживания -90 %. Отсюда следует, что продувка металлической ванны кислородом при глубоком обезуглероживании приводит к значительному окислению железа и понижению выхода годного металла.
Задачи для самостоятельного решения
Задача 2.
Рассчитать массу окисленного железа при обезуглероживании стали после определения продолжительности технологического процесса обезуглероживания в 100-т дуговой сталеплавильной печи (см. задачу 5 гл.8, варианты 1-5).
РЕК О М ЕН ДА ТЕЛ ЬН Ы Й БИ БЛ И О ГРА Ф И Ч ЕС К И Й
СП И СО К
Кглаве 1
1.Лопухов Г.А., Падерин С.Н. Производство чугуна и стали:
Итоги науки и техники. - ВИНИТИ, 1981. - Т.З. - С. 3-84.
2. Лопухов Г А., Падерин С.Н. Теория металлургических про цессов: Итоги науки и техники. - ВИНИТИ, 1982. - Т.5. - С. 3-87.
3. Лопухов Г.А., Кацов Е.З. Производство чугуна и стали: Итоги
науки и техники. - ВИНИТИ, 1989. - Т. 19. - С. 3 |
-88. |
|
4. Лопухов Г.А. // Электрометаллургия, 2000. |
- № 7. - С. 35-37. |
|
5. Лопухов Г.А. И Электрометаллургия, 2001. |
- |
№ 1. - С. 7-31. |
Кглаве 2
1.Ж уховицкий А.А., Шварцман Л.А. Краткий курс физической химии. - М.: Металлургия, 1979. - 363 с.
2. Минаев Ю.А., Яковлев В.В. Физико-химия в металлургии. - М.: МИСИС, 200 1 .-3 1 9 с.
Кглаве 3
1.Могутное Б.М., Томилин И.А., Шварцман Л.А. Термоди намика сплавов железа. - М.: Металлургия, 1984. - 207 с.
Кглаве 4
1. Григорян В.А., Белянчиков Л.Н., Стомахин А.Я. Термические основы электросталеплавильных процессов. М.: Металлургия, 1987.-271 с.
2. Люпис К. Химическая термодинамика материалов / Пер. англ. - М.: Металлургия, 1989. - 502 с.
3.Рыжонков Д.И., Падерин С.Н., Серов Г.В. Расчеты металлур гических процессов на ЭВМ. - М.: Металлургия, 1987. - 230 с.
4.Эллиот Д.Ф., Глейзер Р., Рамакришиа В. Термохимия стале плавильных процессов/Пер. с англ. М.: Металлургия, 1969. - 252 с.
5.Sigworth G.K., Elliott J.F. И Metal Science, 1974. V.13, № 3. -
Р.445-461.
6. Sigworth G.K., Elliot J.F. 11 Metal Science, 1974. V.8. -
P.289-310.
7.Steelmaking Data Sourcebook. Revised Edition by the Japan society for the Promotion of Science. Gordon and Breach Science Publisher. New York, London, Paris, Montreux, Tokyo, Melbourne, 1988 .- 153 p.
8. Wagner C. Addison - Wesley Publ. Co., Massachusetts, 1952 .-
163p.
Кглаве 5
1. Атлас шлаков / Пер. с нем. - М.: Металлургия, 1985. - 207 с.
2.Кожеуров В.А. Термодинамика металлургических шлаков. - Свердловск: Металлургия, 1965. - 163 с.
3.Падерин С.Н., Серое Г.В. Физико-химия металлов и неметаллических материалов. Учебное пособие. - М.: МИСИС, 1993,- 119 с.
4.Рыжонкое Д.И., Арсентьев П.П., Яковлев В.В. и др. Теория металлургических процессов. - М.: Металлургия, 1989. - 392 с.
5. Masson C.R. II Journal of Iron and Steel Institute, 1972. Febr. -
P.89-96.
6.Paderin S.N. Helsinki University of Technology. - Institution of Process Metallurgy. Espoo 15, Finland, 1985.- P . 197 -219 .
7.Pretnar U.B. Physiks // Chem., 1968, № 7. - P. 777-788.
8.Richardson F.D. //Proceeding of Royal Society, 1954. V 23, № 152.- P . 40-62.
Кглаве 6
1.Банных O.A., Будберг П.Б., Алисова С.П. и др. Диаграммы состояния двойных и многокомпонентных систем на основе
железа. Справочник. - М.: Метапургия, 1986. -4 4 0 с.
2.Куликов И.С. Раскисление металлов. - М.: Металлургия, 1975.-503 с.
3.Рыжонкое Д.И., Падерин С.Н., Серов Г.В. и др. Расчеты металлургических процессов на ЭВМ. - М.: Металлургия, 1987. - 230 с.
4.Taylor L , Chipman J. И Trans. AIME, 1943, v. 154. - P. 228.
Кглаве 7
1.Кнюппелъ К Г Раскисление и вакуумная обработка стали. - М.: Металлургия, 1973.-312 с.
2. Куликов К С . Раскисление металлов. - М.: Металлургия, 1975.-503 с.
3 . |
Лузгин В.П., Явойский В.И. Газы в стали и качество металла. - |
М.: Металлургия, 1983. - 230 с.
4.Лузгин В.Л., Зинковский А.В., Покидышев В.В. и др.
Кислородные датчики в сталеплавильном производстве. - М.: Металлургия, 1989. -1 4 4 с.
5.Мигачев М.П., Падерин С.Н., Серов Г.В. и др. //Сталь, 1986,
№12. - С. 48-49.
6.Мигачев М.П., Серов Г.В., Падерин С.Н. и др. // Сталь, 1987,
№3. - С. 39-40.
7.Римкевич В.С., Падерин С.Н., Серов Г.В. и др. И Сталь, 1985,
№3. С. 40-43.
8.Рыжонков Д.И., Падерин С.Н., Серов Г.В. и др. Расчеты металлургических процессов на ЭВМ. - М.: Металлургия, 1987. - 230 с.
9.Серов Г.В., Падерин С.Н., Римкевич В.С. и др. // Сталь, 1987,
№11.- С . 45-46.
10.Чемерис С.М., Падерин С.Н., Зинковский И.В. и др. //Изв. вузов. Черная металлургия, 1981. № 1. С. 5-10.
11.Черемис С .К , Падерин С.Н., Зинковский И.В. и др. // Изв. вузов. Черная металлургия, 1981, № 3. - С. 10-13.
12.Эллиот Д.Ф., Глейзер М., Рамакришна В. Термохимия стале плавильных процессов / Пер. с англ. - М.: Металлургия, 1969. - 252 с.
13.Iwase М., Yamamoto М. Tanida Мао // Trasactions of Iron and Steel Inst of Japan, 1982 .V. 22. № 5. P 349-354.
14.Iwase M , Yasuda M., Mori T. II Electrochimica Acta. Pergamon Press Ltd, 1979. V. 24. - P. 261-266.
15.Iwase M., Jchise E. Tukenchi Mao // Trans. Japan Institute of Metals, 1984. V 25, № 1. - P. 43-52.
16.Janke D.H Arch Eisenhiittenw, 1983. Bd. 54. № 7. - P. 259-266.
17.Janke D, Richter H. // Arch. Eisenhiittenw, 1979. Bd. 50, № 3 - P 93-100.
18. Janke D., Fischer W. //Arch. Eisenhuttenw, 1975. V 47, № 12. - P . 755-760.
19. Kjukkola K, Wagner С. И J. Electrochem. Society, 1957. V 104,
№5 .-P .3 0 8 -3 1 6 .
20.Nakamura H, Moria T. H Solid State Ionics. North-Holland Publishing Company, 1983, № 9. - P. 12571262.
21.SchmaiznedH. / Z Physik Chein, 1963. Bd. 38, № 5 .- P. 87-102.
22. Sigworth O.K., Elliott J.F. II Metal Science, 1974. V 8. - P.
298-310. |
|
23. Wagner С. И Addison-Wesley Publ Co |
Massachusetts, |
1952,- P. 163. |
|
Кглаве 8
1.Арсентьев П.П., Падерин С.Н., Серов Г.В. и др.
Экспериментальные работы по теории металлургических процессов. - М.: Металлургия, 1989. - 287 с.
2.Есин О.А., Гельд П.В. Физическая химия гидрометаплургических процессов. Ч. II. - М.: Металлургия, 1966. - 703 с.
3. Падерин С .К , Филиппов С.И. Изв. вузов. Черная металлургия, 1968, № 6 . - С . 10-15.
4.Падерин С.Н., Феоктистов Е.В., Чемерис С.И. и др. // Сталь, 1992.- С . 35-37.
5.Филиппов К С . Теория процесса обезуглероживания стали. - М.: Металлургия, 1966. - 279 с.
6.Richardson F.D. International Symposium on Metallurgical chemistry, 1971,- 450 c.
Кглаве 9
1. Рыжонков Д .И , Паренин С.Н., Серов Г.В. Твердые электро литы в металлургии. - М.: Металлургия, 1992. - 248 с.
2. Paderin S.N. Helsinki University of Technology. Institution of Process Metallurgy. Espo 15, Finland, 1985. P. 221-242.