Процессы получения и обработки материалов. Теория и расчеты металлургических процессов и систем. Учебное пособие

Окончание табл. 12.2

f

13 14 10 2100 1 1 14 16 10 2100 1 1 15 10 15 2100 1 1 16 10 10 2000 0,1 1 17 10 10 2000 1 1 18 10 10 2000 0,01 1 19 10 20 2000 1 1 20 12 10 2000 0,1 1

Примечание. [С]

= 0,5 %; [С]

нач

= 0,05 % для всех вариантов.

кон

Вопросы для самопроверки

1. Технология выплавки коррозионностойкой стали.

2. Шихта для выплавки коррозионностойкой стали в электродуго-

вой печи.

3. Влияние использования вакуума и инертного газа на условия

обезуглероживания расплава при кислородной продувке хромсодержащего металла.

a

,

4. Возможности изменения температуры, величин

Cr O

23

и их влияние на получение минимальной концентрации углерода при окислительном рафинировании хромсодержащего металла.

5. Какой из элементов – углерод или хром – контролирует окисленность хромсодержащего расплава в начале и в конце окислительного процесса при выплавке коррозионностойкой стали?

и

C

Cr

111

Библиографический список

Михайлов Г.Г., Леонович Б.Н., Кузнецов Ю.С. Термодинамика металлургических процессов и систем. – М.: Изд. Дом МИСиС, 2009. – 520 с.

Электрохимический контроль и расчеты сталеплавильных процессов / С.Н. Падерин, Г.В. Серов, Е.В. Шильников, А. Алпатов. – М.: Изд. Дом МИСиС, 2011. – 284 с.

Падерин С.Н., Серов Г.В., Рыжонков гетерогенных процессов: теория и расчеты высокотемпературных систем и процессов. – М.: МИСиС, 2003. – 164 с.

Бокштейн Б.С., Менделев М.И., Похвиснев Ю.В. Физическая химия: термодинамика и кинетика. – М.: Изд. Дом МИСиС, 2012. – 258 с.

Воскобойников В.Г., Кудрин В.А., Якушев А.М. Общая металлургия. – М.: ИКЦ «Академкнига

», 2005. – 768 с.

Д.И. Теория гомогенных и

112

Приложение 1

γ,

Изменение энергии Гиббса в реакциях образования оксидов

из компонентов в стандартных состояниях

Реакция образования T, К ΔG° = A + BT, Дж/моль О2

A В

2Mg + O2 = 2MgO 289…923 –1201900 214,64

2Mgж + O2 = 2MgO 923…1376 –1217880 231,96

2Mgг + O2 = 2MgO 1376…3098 –1455200 404,43

2Ca + O2 = 2CaO 298...1123 –1266100 205,35

2Caж + O2 = 2CaO 1123...1765 –1282800 220,25

2Caг + O2 = 2CaO 1765...2860 –1561970 378,40

2Ti + O2 = 2TiO 1000...1950 –1021700 161,08

2Tiж + O2 = 2TiOж 1950...2010 –1031200 166,02

Ti + O2 = TiO2 2010...2550 –938900 175,64

Tiж + O2 = TiO 1950...2143 –951780 182,25 Tiг + O2 = TiO2 2143...3000 –884670 151,13 2V + O2 = 2VO 298...2000 –830775 166,25

2V + O2 = 2VOж 2000...2185 –841000 167,00

2Vж + O2 = 2VOж 2185...3000 –829600 162,17 4/3V + O2 = 2/3V2O3 298...2185 –820200 159,63 4/5V + O2 = 2/5V2O5 298...943 –621800 168,65

4/5V + O2 = 2/5V2O5ж 943...2185 –585370 130,04

2Nb + O2 = 2NbO 1000...2218 –803600 162,09

2Nb + O2 = 2NbOж 2218...2714 –674770 104,01 2Nb + O2 = 2NbOж 2714...4000 –712300 117,90

Nb + O2 = NbO2 1000...2270 –772780 160,04

4/3Cr + O2 = 2/3Cr2O3 298...1000 –758220 174,84

1000...2171 –754540 171,15

4/3Crж + O2 = 2/3Cr2O3 2171...2938 –783520 184,37

Mo + O2 = MoO2 298...2500 –584040 170,50

Mo + O2 = MoO2ж 2500...2880 –545070 142,05

2/3Mo + O2 = 2/3MoO3 298...1070 –494460 164,63

W + O2 = WO2 298...3000 –563500 165,59

2/3W + O2 = 2/3WO3 1745...2000 –490030 124,43

2Mn + O2 = 2MnO 298...1517 –769860 147,36

2Mnж + O2 = 2MnO 1517...2058 –813200 87,99

2Mnж + O2 = 2MnOж 2058...2319 –704840 123,34

2Mnг + O2 = 2MnOж 2319...3000 –1155450 318,49

2·0,947Fe + О2 = 2Fe0,

2·0,947Feγ + О2 = 2Fe0,

2·0,947Fe

+ O2 = 2Fe

δ

2·0,947Feж + O2 = 2Fe

O

947

O 1184...1650 –526010 128,37

947

Oж 1650...1809 –457560 86,86

0.947

Oж 1809...3000 –479650 99,08

0,947

3/2Fe + O2 = 1/2Fe3O4 298...1809 –552430 153,55

3/2Feж + O2 = 1/2Fe3O4 1809...1870 –566260 161,19

4/3Fe + O2 = 2/3Fe2O3 1870...3000 –499210 125,33

298...1184 –524420 127,03

113

Реакция образования

T, К ΔG° = A + BT, Дж/моль О2

A В

4/3Fe + O2 = 2/3Fe2O3 298...1809 –542550 165,77

2Co + O2 = 2CoO 298...1766 –474300 145,35

2Coж + O2 = 2CoO 1766...2100 –523420 171,54

2Co + O2 = 2CoO 2100...3000 –506680 163,59

2Ni + O2 = 2NiO 298...1726 –474130 171,13

2Niж + O2 = 2NiO 1726...2263 –507520 190,46

2Niж + O2 = 2NiOж 2263...3000 –420660 151,54

Siж + O2 = SiO2 1690...1966 –949070 198,74 Siж + O2 = SiO2 1966...2500 –933410 190,87

2Zn + O2 = 2ZnO 298...683 –695710 197,90

298...1500 –393940 –1,55

C

графит

+ О2 = СО

2г

1500...2000 –396450 0,08

2000...3000 –397810 0,33

298...1500 –220750 –180,40

2C

графит

+ О2 = 2СО

г

1500...2000 –229030 –172,13

2000...3000 –245430 –163,93

114

j

rCu – –

–

– –––

–

– – –

–

– – –––

–

– – –

–

– –

–

– –––––

– – –

–

– – –

– –

–––

–

– –

–

– –

–

– – –

–

r – – –

– – –

–

– –

u – –

– – –

–

– – –

–

– –

– – – – – –––

–

– – –

–

– –

– – –––

–

– –

– – –––––

– – –

–

– –

–

– – –

–

– –

–

– –

–

––– – –

–

0,011

– – –

– – –––

–

– –

–

– –

–

– –

–

– – –

–

–5 –

–

– –

–

– – –

–

–––

–

– –

–

– –

–

– – –

– – –––

–

– –

–

– – – – – –––

–

– – –

–

– – –

–

– –

–

– –

– – –––

–

– –

–

– – – – – –––––

– – –

–

r – – – – – –––

–

– – –

–

115

Приложение 2

0,0009

0,0084

0,13

0,0066 0,07

0,0042

0,0039 0,0018

0,002 0,0029

0,027

0,28

0,0078

0,007

H Hf La Mg Mn Mo

в жидком железе при 1873 К

i

e

0,24

0,58

0,6

0,14

0,34

0,19

4,3

0,02

0,023 0,16 0,67

0,022

0,0003 0,016

0,0024 0,0013 0

0,018

0,019

0,0051

0,0026 0,0075

0,0039

0,020

0 0,0046

0,0048

0,11

0,34

0,13

0,046 0,009

0,0003

0,0036 0,0039

0,012

0,008

0,021 0,005

0,032 0,001

0,0093

1,98

0,28

0,7

0,36

0,013 0,73

0,035 0,33

0,055

0,018

0,0003

0,004

61 0,008

0,026 0,0027

0,015 2,36

18,3

0,045

0,0084 0,41

0,0144 0,64

9,1

0,043

0,0016

0,0056

0,136

1,1

0,47

0,59

0,088

0,012

1,2

0,047

0 0,0018

0,097

0,002

0,34

0,091

Массовые параметры взаимодействия первого порядка

Al B C Ca Ce Co C

i

Al 0,043

0,038 0,22

B

C 0,043 0,244 0,243

0,077

0,114

0,02

0,066

0,072

H 0,013 0,058 0,06

C

Ca

Ce

Co

C

Hf

0,03

0,15

La

Mg

0,054

0,11

0,0538

0,0236

Mn

Mo

0,486

N 0,01 0,094 0,13

Nb

515

0,066

0,421

0,033

0,31

1,17

O

Ni

P 0,037 0,015 0,126

110

0,066

S 0,038 0,13 0,11

Si 0,058 0,20 0,18

3,5

0,15

V

W

Y

Z

Ti

Ta

Продолжение прил. 2

j

r – – –

––– –

–

– – –

––– –

–

– – –

–

– –

–

––– –

–

– – – –

– –40–––

– –

–

– –

–––

– –

–

r –

–

– – –

–

––– –

–

–H – –

–

– – – –

– –

–––

– –

–

– – – –

– –79–––

– –

–

– – – –3 – ––––– –

–

– –

–

––– –

–

– –

–

––– –

–

––– –

–

–O –

–

– – –

– –

–

– –

–

– – –

–

– –

–

–V –

– – –

–

–W –

– –

–

–––

– –

–

–Y – – – –

– –

–––

– –

–

r –

– – –

– –

–––

– –

–

0,0088

0,0056

0,63

0,002

4,0

0,21

0,46

0,275

0,023

0,032

1,98 0,033 0,35 0,056

0,21 0,008 0,048 0,078

0,077

0,021

0,096

140

580

0,32 0,51 0,046 0,08

0,044

560

0,012

0,004

0,17

0,033

0,16

0,018 0,0037 0,0011

0,0074 0,0048 0

0,019

0,021 0,027

0,076

0,065

0,0019 0,05 0,015 0,017 0,027

0,27

3,2

0,01

0,046

0,0036 0,006

0,045

0,72

0,14 0,0085

0,024

1,12

0,04

0,1

0,066

0,133

0,17 0,07

0,016 0,010

0,18

0,019

0,046 0,075

0,27 0,035

0,199 0,09 0,066 0,107 0,04 1,23 0,025

0,13 0,23 0,11

1,2

0,0309

0,042

0,27 2,1

0,033 0,042

0,06

0,042

3,4

0,46

0,77

0,61

0,16 0,035

2,6

23,0

0,052

0,123

0,6

0,05 0,0057 0,0071

0,049

0,0327 0,0035

0,048

0,0006 8,05

0,006

0,0035

4,3

0,083

0,0072

0,12 0,059 0,007 0,048

0,0083

0,01

N Nb Ni O P S Si Ta Ti V W Y Z

i

Al 0,015

B 0,073

C 0,11

Ca

Ce

Co 0,037

0,0002

0,182

C

Cu 0,025

0,0007 0,01 0,0018

0,0033

Hf

La

Mg

0,068 0,007

0,1

0,091 0,0073

N 0

Mn

Mo

0,12 0,006

0,012 0,003 0,13 0,054 0,032 0,099

0,14

0,475 0

P 0,13

Ni 0,015

Nb

0,013 0

2,06

0,685

S 0,01

Si 0,092 0 0,005

Ti

Ta

0,455

4,13

0,079

Z

116

117

К

–

r –

–

–––

Приложение 3

1873...1973

1823...1923

3440 / 1,717eT 

1860 / 0, 517eT 

N

Nb

O

Nb

O

1750 / 0, 76eT 

O

1823...1923

1830 / 0,874eT 

V

Ta

O

94,2 / 0,040eT 

1050 / 0, 42eT 

120 / 0,018eT 

Cr

S

O

S

Элемент Параметр взаимодействия Пределы температур,

Nb

O

1833...1883 S

1821...1945

380 / 0, 023eT

C

Si

1821...1945 Si

1873...1973

1833...1883

162,4 / 0,0627eT 

34,5 / 0,089eT

1821...1945

6770 / 2,93eT 

N

Cu

Ta

Si

Sn

1818...1893 Ta

1823...1873 Sn

1823...1923

20700 / 9,83eT 

4737 / 2,42eT

N

Ta

O

Ta

1823...2053 Ti

1823...1873

1818...1893

1873...1973

19500 / 8,37eT 

5160 / 2,30eT 

N

V

Ti

1773...2073 V

30 / 0, 22eT

V

1873...1973

Температурные функции некоторых параметров взаимодействия в жидком железе

1370 / 0,690eT 

37,3 / 0,0116eT 

86,9 / 0, 0336eT 

514 / 0,114eT 

80,5 /eT

770 / 0, 337eT

N

Al

B

549 / 0,111eT 

162 / 0,008eT

N

Si

B

C

Cr

C

Nb

O

Sn

Cr

Cu

H

Сu

76,5 / 0,0321eT 

126 / 0, 0485eT 

Zr

Ti

H

C

H

Mn

1838 / 0,964eT 

413 / 0, 217eT

236 / 0,120eT

Nb

Mn

W

Si

Mn

33,2 / 0,0064eT 

280 / 0,0816eT 

148 / 0,033eT 

Mn

Cr

N

Mn

524 / 0,231eT 

5700 / 2,45eT 

1420 / 0,635eT 

Nb

Ta

N

V

Ti

N

Элемент Параметр взаимодействия Пределы температур,

Учебное издание

Серов Геннадий Владимирович Падерин Сергей Никитович Сидорова Елена Николаевна Кузнецов Денис Валерьевич

ПРОЦЕССЫ ПОЛУЧЕНИЯ И ОБРАБОТКИ МАТЕРИАЛОВ

Теория и расчеты металлургических процессов и систем

Учебное пособие

Редактор О.В. Иванова

Компьютерная верстка М.А. Шамарина

Подписано в печать 05.09.17 Рег. № 780 Уч.-изд. л. 7,3 Формат 60  90 1/16

Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», 119049, Москва, Ленинский пр-т, 4

Издательский Дом МИСиС, 119049, Москва, Ленинский пр-т, 4 Тел. (495) 638-45-22

Отпечатано в типографии Издательского Дома МИСиС 119049, Москва, Ленинский пр-т, 4 тел. (499) 236-76-17, тел./факс (499) 236-76-35

Электронная версия Заказ 5941

118