Ершов Г.С., Бычков Ю.Б. Свойства металлургических расплавов и их взаимодействие в сталеплавильных процессах. М.: Металлургия, 1983. 215 с.
Жмойдин Г.И., Чаттержи А.К. Шлаки для раскисления металла. М.: Металлургия, 1986. 295 с.
Зайдель А.Н. Погрешности измерения физических величин. Л.: Наука, 1985. 112 с.
Ицкович Г.М. Раскисление стали и модифицирование неметаллических включений. М.: Металлургия, 1981. 296 с.
Калугин А.С. Электронно-лучевая плавка металлов. М.: Металлургия, 1980. 168 с.
Клюев М.М. Плазменно-дуговой переплав. М.: Металлургия, 1980. 255 с.
Клюев М.М., Волков С.Е. Электрошлаковый переплав. М.: Металлургия, 1984. 208 с.
Кнюппель Г. Раскисление и вакуумная обработка стали. T. 1, 2. М.: Металлургия, 1973. 312 с.; 1984. 416 с.
Кубашевский О., Олкокк С.Б. Металлургическая термохимия/ Пер. с англ. М.: Металлургия, 1982. 290 с.
Куликов И.С. Раскисление металлов. М.: Металлургия, 1975. 504 с.
Лакомский В.И. Плазменно-дуговой переплав. Киев: Техника, 1974. 336 с.
Линчевский Б.В. Термодинамика и кинетика взаимодействия газов с жидкими металлами. М.: Металлургия, 1986. 221 с.
Лузгин В.П., Явойский В.И. Газы в стали и качество металла. М.: Металлургия, 1983. 232 с.
Люпис К. Химическая термодинамика материалов/ Пер. с англ; Под ред. Н.А. Ватолина, А.Я. Стомахина. М.: Металлургия, 1989. 503 с.
Минаев Ю.А. Поверхностные явления в металлургических процессах. М.: Металлургия, 1984. 152 с.
Могутнов Б.М., Томилин И.А., Шварцман Л.А. Термодинамика сплавов железа. М.: Металлургия, 1984. 207 с.
Морозов А.И. Современное производство стали в дуговых печах. - М.: Металлургия, 1983. 184 с.
Поляков А.Ю. Теоретические основы рафинирования сталеплавильной ванны. М.: Наука, 1975. 208 с.
Попель С.И. Теория металлургических процессов. М.: Металлургия, 1986. 62 с.
Рафинировочные переплавы стали и сплавов в вакууме / В.А. Бояршинов, Ал.Г. Шалимов, A.И. Щербаков и др.; Под общ. ред. В.А. Бояршинова. М.: Металлургия, 1979. 304 с.
Смирнов Н.А., Кудрин В.А. Рафинирование стали продувкой порошками в печи и ковше. М.: Металлургия, 1986. 167 с.
Соколов Г.А. Внепечное рафинирование стали. М.: Металлургия, 1977. 205 с.
Поволоцкий Д.Я., Рощин В.Е., Мальков Н.В. Электрометаллургия стали и ферросплавов: Учеб. 3-е изд. М.: Металлургия, 1995. 592 с.
Richardson G.D. Physycal Chemistry of Melts in Metallurgy. N.Y.: Acad. Press, 1974. V. 1, 2.
Приложение. Справочные данные
Таблица П1
Стандартная энергия Гиббса образования некоторых соединений из элементов (Df G ° = А + ВТ, Дж/моль) при температурах сталеплавильных процессов (1800...2000 К)*1
Соединение | А | B | Соединение | A | В |
Карбиды | |||||
Аl4С3 | -258000 | 97 | Mn7C3*2 | -66100 | -58 |
В4С | -69500 | 9 | Mo2C*2 | 66100 | -110 |
СаС2*2*4 | -213000 | 61 | MoC*2 | 40600 | -59 |
Сr23С6*3 | -380860 | -37 | SiC | -123000 | 38 |
Сr7С3*3 | -168000 | -30 | Та2С*2 | -142300 | 5,5 |
Сr3С2*3 | -84400 | -15 | ТаС*2 | -161000 | 5,5 |
С2Н2 (г) | 220000 | -50,8 | TiC | -179000 | 15 |
СН4 (г) | -88400 | 108,5 | ZrC*3 | -200000 | 12 |
MgC2*2 | -49800 | 102 | |||
Нитриды | |||||
AlN | -330000 | 117 | CrN*3 | -113600 | 73 |
BN | -248000 | 86 | NH3 (г) | -55800 | 117,6 |
Ве3N2 | -604000 | 196 | NbN(600 K)*2 | -235600 | 91 |
Са3N2 (ж) | -918400 | 490 | Mg3N2 (g) | -855000 | 504 |
CeN*2 | -336800 | 114 | Mo2N*2 | -71550 | 58 |
Cr2N*3 | -115000 | 64 | Si3N4 | -922000 | 457 |
TaN*2 | -234700 | 79 | VN*3 | -207500 | 78 |
TiN*2 | -334500 | 93 | ZrN*2 | -360200 | 90 |
Оксиды | |||||
Аl2O(г) | -195000 | -44 | La2O3 | -1784000 | 278 |
АlO(г) | 41000 | -58,10 | MgO | -729000 | 204 |
АlO2 (г) | -108000 | 4 | MgO(г) | -99000 | 23,9 |
Аl2O3 (a) | -1681000 | 324 | MnO | -408400 | 90 |
B2O3 | -1220000 | 204 | Mn2O3 | -982000 | 269 |
ВаО | -555000 | 101 | Mn3O4 (b) | -1790000 | 652 |
ВеО | -619000 | 104 | MoO2 | -557000 | 156 |
СO(г) | -118000 | -83,77 | МоО2 (г) | -30000 | -24 |
СО2 (г) | -397000 | 0,2 | МоО3 (г) | -370000 | 65 |
СаО | -790000 | 194 | NO(г) | 915000 | -12,72 |
СаO(г) | -134000 | 38,4 | NO2 (г) | 35600 | 61,5 |
Се2О3*2 | -1826300 | 337 | Na2O | -531000 | 250 |
СеО2*2 | -1029000 | 214 | NbO(г) | 196000 | -84 |
Продолжение табл. П1
Соединение | А | B | Соединение | A | В |
СоO(ж) | -249700 | 80 | Nb2O3 (ж) | -1744000 | 340 |
Сr2О3 | -1131000 | 250 | NiO | -249800 | 92 |
СuО | -113200 | 58,3 | PO(г) | -99600 | -11,51 |
Сu2O | -136600 | 48,5 | P2O5 (г) | -1235000 | 331 |
FеО | -245000 | 53 | P4O10 (г) | -3112000 | 983 |
Fe2O3 | -747000 | 210 | SiO(г) | -162000 | -46,3 |
Fe3O4 | -992000 | 247 | SiO2 (b) | -947000 | 198 |
Н2O(г) | -251070 | 57,65 | SnO | -241000 | 70 |
SnO2 (ж) | -560000 | 197 | V2O4 (ж) | -1263000 | 234 |
Та2O5 | -1984000 | 390 | VO2 (г) | -251000 | -8,3 |
ТiO(b) | -527000 | 84 | V2O5 | -1441000 | 323 |
TiO(г) | 28500 | -77 | WO(г) | 387000 | -93 |
TiO2 | -936000 | 176 | WO2 (г) | 20000 | -22 |
TiO2 (г) | -344000 | 3 | WO3 (ж) | -731000 | 180 |
Тi2O3 (b) | -1481000 | 246 | WO3 (г) | -323000 | 61 |
Тi3O5 (b) | -2410000 | 410 | Y2O3 | -1920000 | 292 |
VO | -406000 | 73 | ZrO(г) | 72000 | -77,3 |
VO(г) | 131000 | -80 | ZrO2 (г) | -339000 | 2 |
V2O3 | -1186000 | 233 | ZrO2 | -1081000 | 176 |
Сульфиды | |||||
Al2S2 | -752000 | 212 | MgS | -535000 | 187 |
BaS | -527000 | 110 | MnS | -276000 | 63 |
CS(г) | 208500 | -86,05 | MoS2*3 | -386060 | 173 |
CS2 (г) | -12300 | -5,6 | Na*3 | -555400 | 240 |
CoS | -204400 | 8,9 | Ni3S2 (г)*3 | -264300 | 77 |
CaS | -692000 | 190 | SiS(г) | -20000 | -47,1 |
СuS(900 К)*2 | 113100 | 82 | SiS2 (г) | -177000 | 27 |
FeS(ж) | -135000 | 43,2 | SnS(г) | 24000 | -45,68 |
HS(г) | 75000 | -15 | SO(г) | -60000' | -4,8 |
H2S(г) | -90500 | 49,2 | SO2 (г) | -361000 | 72,9 |
SO3 (г) | -455100 | 163 | |||
Фториды | |||||
AlF3 | -1230000 | 80 | PF5 | -1646000 | 300 |
B2F4 | -1450000 | 103 | PbF2 | -447000 | -0,1 |
CaF2 (ж) | -1312000 | 210 | SF | -48200 | –12 |
СаF2 | -970000 | 84 | SiF4 | -1665000 | 170 |
FeF | -120000 | -78 | SnF2 | -500000 | 2 |
FeF2 | -473200 | -13 | SnF4 | -1088600 | 149 |
MnF | -140000 | -63 | TiF3 | -1164000 | 45 |
MnF2 | -592000 | 0,5 | TiF4 | -1566600 | 134 |
MnF3 | -800000 | 54 | ZnF | 49600 | -87 |
NaF | -405000 | 40 | ZnF4*3 | -1677500 | 128 |
Окончание табл. П1
Соединение | А | B | Соединение | A | В |
Хлориды | |||||
AlCl3 | -603000 | 68 | PCl5 | -418100 | 266 |
BCl3 | -407000 | 52 | PbCl | -11000 | -59 |
CaCl2 (ж) | -893000 | 190 | PbCl2 | -262000 | 285 |
Fe3Сl3 (ж) | -306600 | 83 | PbCl4 | -351000 | 130 |
MnCl | -39000 | -66 | SiCl4 | -705000 | 155 |
MnCl2 | -305000 | -6 | SnCl2 | -220000 | -3 |
NaCl(ж) | -453000 | 130 | TiCl4 | -768500 | 125 |
NbCl5 | -688000 | 17 | WCl*3 | 748400 | -213 |
ZnCl4 | -870700 | 116 | |||
_________ *1 В основном по данным [9] и автоматизированной системы ИВТАНТЕРМО. Другие источники приведены в таблице. За стандартные фазовые состояния во всех случаях, кроме специально обозначенных, приняты: для карбидов, нитридов, оксидов, сульфидов, С, В, Cr, Mo, Nb, Та, Ti, V, W, Zr - твердая фаза; для хлоридов, фторидов, N2, О2, S2, О2, F2, Н2, Р2, Са, Mg, Na - газ; для остальных элементов - жидкость. *2 По данным банка данных ИВТАНТЕРМО. *3 По данным [ 8]. *4 По данным [67] Df/ |
Таблица П2
Экспериментальные и расчетные термодинамические данные для жидких разбавленных растворов на основе железа и никеля*1
Раство-ренный элемент i | Коэффициент активности*2 | Теплота растворения, | Уравнение для расчета | ||
Экспериментальные данные | Результаты расчета по известному ![]() | ||||
Растворитель - железо | |||||
Ag | 200*4 | - | 82400/111700 | 111700 - 59,4Т | |
Аl*5 | 0,049 | -62800 | -46900/-63600 | -62800 - 23,8Т | |
B*5 | 0,040 | -73200 | -50200/-67800 | -73200 - 12,3T | |
C(гр) | 0,57 | 22600 | -50200/67800 | 22600 - 42,3Т | |
Са | 2270*4 | - | 120500/163200 | 163200 - 58,6Т | |
Се | 0,03 | - | -54600/-74000 | -74000 - 35,5Т | |
Со | 1,07 | - | 1050/1420 | 1420 - 38,9Т | |
Сr | 1,0 | - | 0/0 | -37,66Т | |
Сu*5 | 8,6 | 47200 | 33500/48800 | 47200 - 46,65T | |
Ge | 0,034*6 | -72000 | 33500/48800 | -72000 - 30,2T *6 | |
1/2Н2 (г) | - | 36500 | 33500/48800 | 36500 + 30,46Т | |
Продолжение табл. П2
Раство-ренный элемент i | Коэффициент активности*2 | Теплота растворения, | Уравнение для расчета | |
Экспериментальные данные | Результаты расчета по известному ![]() | |||
Hf | 0,0043*6 | -115000 | 33500/48800 | -115000-31,41T *6 |
Mg | 43*4 | - | 58600/80000 | 80000 - 42,9Т |
Mn | 1,3 | - | 4100/5500 | 5500 - 39,1Т |
Мо | 1,0*7 | - | 0/0 | -42,8T *7 |
1/2N2 (г) | - | 10500*8 | 0/0 | 10500 + 20,37T *8 |
Ni | 0,66 | -10000 | -6500/-8800 | -10000 - 36,8Т |
1/2O2 (г) | - | -117000 | -6500/-8800 | -117000 - 2,89T |
1/2P2 (г) | - | -140000 | -6500/-8800 | -140000 - 9,6Т |
Pb | 850*4 | 212500 | 105000/142000 | 212500 - 106,3Т |
Pd | 2,8 | 22000 | 160000/21700 | 22000 - 46,4Т |
1/2S2 (г) | - | -72000 | 160000/21700 | -72000 - 10,25Т |
Si | 0,0013 | -131800 | -103800/-140600 | -131800 - 17,32Т |
Sn | 2,15 | 18800 | 11900/16000 | 18800 - 48,5T |
Ti | 0,037 | -69500 | -51000/-69500 | -69500 - 27,28Т |
U | 0,027 | - | -58200/-78700 | -78700 - 39,4Т |
V | 0,17 | -42300 | -27600/-37200 | -42300 -29,2Т |
W | 1,0*7 | - | 0/0 | -18,1T *7 |
Y | 0,28*6 | -26800 | 0/0 | -26800 -19,2T *6 |
Zr | 0,14 | -80300 | -66500/-90000 | -80300 - 34,9T |
Растворитель - никель | ||||
Al*5 | 0,00025 | -153100 | -128900/-174100 | -153100 - 18,8T |
В | 0,0083*6 | -100400 | -128900/-174100 | -100400 - 10,5T *6 |
C(гр) | 0,32 | 41000 | -128900/-174100 | -41000 - 47,9T |
Ca | 0,61 | - | -7800/-10600 | -10600 - 33,7T |
Cr*5 | 0,6 | -13800 | -7900/-10900 | -13800 - 34,3T |
Сu*5 | 2,21 | 15700 | 12000/1620 | 15700 - 4T |
Fe*5 | 0,355 | -32200 | -16150/-2170 | -32200 - 29,3T |
Ge | 0,0024*6 | -128400 | -16150/-2170 | -128400 - 22,8T *6 |
1/2H2 (г) | – | 20100 | -16150/-2170 | 20100 + 35,1Т |
Hf | 0,000036*6 | -216300 | -16150/-2170 | -216300 - 17,45T *6 |
Mn | 1,0*9 | - | 0/0 | -38,2T |
Nb | 0,0017*6 | -134300 | 0/0 | -134300 - 23,26T *6 |
1/2O2 (г) | - | -71500 | 0/0 | -71500 + 1,84T |
1/2P2 (г) | - | -252300 | 0/0 | - |
Pb | 2,6*6 | 20100 | 0/0 | 20100 - 51,5T *6 |
Pd*5 | 1,68 | 11700 | 8000/10900 | 11700 - 45,19T |
1/2S2 (г) | - | -122200 | 0/0 | -122200 + 17,2Т |
Si*5 | 0,00014*9 | -201700 | -138100/-187000 | -201700 + 1,8T |
Sn | 0,055*6 | -61500 | -138100/-187000 | -61500 - 63,81T *6 |
Окончание табл. 2
Раство-ренный элемент i | Коэффициент активности*2 | Теплота растворения, | Уравнение для расчета | |
Экспериментальные данные | Результаты расчета по известному ![]() | |||
Та | 0,00082*6 | -149400 | -138100/-187000 | -149400 - 26,82T *6 |
Ti*5 | 0,00019 | -183700 | -133500/-179900 | -183700 - 9,83T |
V*5 | 0,011*9 | -103800 | -70300/-95000 | -103800 - 19,25T |
Y | 0,094*6 | -50200 | -70300/-95000 | -50200 - 34,561Т *6 |
Zr*5 | 0,00003 | -202100 | -161900/-219700 | -202100 - 20,5T |
___________ *1 Стандартным состоянием для всех элементов, кроме углерода и газов, служит чистая жидкость (Т = 1873 К, р = 1 атм). Для приведения данных к этому стандартному состоянию использовали сведения о теплотах плавления элементов [69]. *2 Значения *3 При составлении уравнений использовали значения | ||||
*4 Рассчитано по данным о растворимости. *5 Экспериментальные значения *6 Рассчитано по экспериментальному значению *7 Предполагается идеальный раствор. *8 Как показал обзор литературы [35] метод Сивертса и метод закалки проб дают существенно различные значения теплоты растворения азота: *9 В числителе - данные, полученные по уравнению ТРР, в знаменателе - данные, полученные по уравнению ТКР. |
Таблица П3
Параметры взаимодействия первого порядка
×100 в железе при 1873 К по данным [70] *4
Элемент i | Элемент j | |||||
Al | В | С | Са | Со | Сг | |
Аl | 4,5*1 | - | 9,1 | -4,7 | - | - |
В | - | 3,8 | 2,2 | - | - | - |
С | 4,3 | 24 | 14*1 | -9,7 | 0,76 | -2,4 |
Са | -7,2 | - | -34 | -0,2 | - | - |
Со | - | - | 2,1 | - | 0,22 | - |
Сr | - | - | -12 | - | -1,9 | -0,03 |
Сu | - | - | 6,6 | - | - | 1,8 |
Н | 1,3 | 5 | 6 | - | 0,18 | -0,22 |
Мn | - | - | -7 | - | - | - |
Мо | - | - | -9,7 | - | - | -0,03 |
N | -2,8*1 | 9,4*1 | 13 | - | 1,1 | -4,7*2 |
Nb | - | - | -49 | - | - | |
Ni | - | - | 4,2 | -6,7 | - | -0,03 |
О | -390*1 | -260 | -45 | - | 0,8 | -4 |
Р | - | - | 13 | - | - | -3*3 |
Рb | 2,1 | - | 6,6 | - | 0 | 2 |
S | 3,5 | 13 | 11 | - | 0,26 | -1,1*1 |
Si | 5,8 | 20 | 18*1 | -6,7 | - | -0,03 |
Sn | - | - | 37 | - | - | 1,5 |
Та | - | - | -37 | - | - | - |
Ti | - | - | - | - | - | 5,5*2 |
V | - | - | -34 | - | - | - |
W | - | - | 15 | - | - | - |
Zr | - | - | - | - | - | - |
Элемент i | Элемент j | |||||
Cu | H | Mn | Mo | N | Nb | |
Al | - | 24 | - | - | -5,8*1 | - |
В | - | 49 | - | - | 7,4*1 | - |
С | 1,6 | 67 | -1,2 | -0,83 | 11 | -6 |
Са | - | - | - | - | - | - |
Со | - | -14 | - | - | 3,2 | - |
Сr | 1,6 | -33 | - | 0,18 | -19 | - |
Сu | 2,3 | -24 | - | - | 2,6 | - |
Продолжение табл. П3
Элемент i | Элемент j | ||||||||
Cu | H | Mn | Mo | N | Nb | ||||
Н | 0,05 | 0 | -0,14 | 0,22 | - | -0,23 | |||
Мn | - | -31 | 0 | - | -9,1 | - | |||
Мо | - | -20 | - | - | -10 | - | |||
N | 0,9 | - | -2 | -1,1 | 0 | -6*1 | |||
Nb | - | -61 | - | - | -42*1 | 0 | |||
Ni | - | -25 | - | - | 2,8 | - | |||
O | -1,3 | -310 | -2,1 | 0,35 | 5,7 | -14 | |||
Р | 2,4*3 | 21 | 0*3 | *3 | 9,4 | *3 | |||
Рb | -2,8 | - | -2,3 | 0 | - | - | |||
S | -0,84 | 12 | -2,6 | 0,27 | 1 | -1,3 | |||
Si | 1,4 | 64 | 0,2 | - | 9 | - | |||
Sn | - | 12 | - | - | 2,7 | - | |||
Та | - | -440 | - | - | -47*1 | - | |||
Ti | - | -110 | - | - | -180*1 | - | |||
V | - | -59 | - | - | -35*1 | - | |||
W | - | 8,8 | - | - | -7,2 | - | |||
Zr | - | - | - | - | -410 | - | |||
Элемент i | Элемент j | ||||||||
Ni | O | P | Pb | S | Si | ||||
Al | - | 660*1 | - | 0,65 | 3 | 0,56 | |||
В | - | -180 | - | - | 4,8 | 7,8 | |||
С | 1,2 | -34 | 5,1 | 0,79 | 4,6 | 8*1 | |||
Са | -4,4 | - | - | - | - | -9,7 | |||
Со | - | 1,8 | - | 0,3 | 0,11 | - | |||
Сr | 0,02 | -14 | -5,3 | 0,83 | -2 | -0,43 | |||
Сu | - | -6,5 | 4,4 | -0,56 | -2,1 | 2,7 | |||
Н | 0 | -19 | 1,1 | - | 0,8 | 2,7 | |||
Мn | - | -8,3 | -0,35 | -0,29 | -4,8 | 0 | |||
Мо | - | -0,07 | - | 0,23 | -0,05 | - | |||
N | 1*2 | 5 | 4,5 | - | 0,7 | 4,7 | |||
Nb | - | -83 | - | - | -4,7 | - | |||
Ni | 0,09 | 1 | -0,35 | -0,23 | -0,37 | 0,57 | |||
O | 0,6 | -20*1 | 7 | - | -13,3 | -13,1 | |||
P | 0,02*3 | 13 | 6,2 | 1,1 | 2,8 | 12 | |||
Рb | -1,9 | - | 4,8 | - | -32 | 4,8 | |||
S | 0 | -27 | 29 | -4,6 | -2,8*1 | 6,3 | |||
Si | 0,5 | -23 | 11 | 1 | 5,6 | 11*1 | |||
Sn | - | -11 | 3,6 | 3,5 | -2,8 | 5,7 | |||
Та | - | - | - | - | -2,1 | - | |||
Ti | *2 | -180 | - | - | -11 | - | |||
V | - | -97 | - | - | -2,8 | 4,2 | |||
W | - | 5,2 | - | 0,05 | 3,5 | - | |||
Zr | - | - | - | - | -16 | - | |||
Окончание табл. 3
Элемент i | Элемент j | |||||
Sn | Та | Ti | V | W | Zr | |
Al | - | - | - | - | - | - |
В | - | - | - | - | - | - |
C | 4,1 | -2,1 | - | -7,7 | -0,56 | - |
Са | - | - | - | - | - | - |
Со | - | - | - | - | - | - |
Сг | 0,9 | - | 5,9 | - | - | - |
Сu | - | - | - | - | - | - |
Н | 0,53 | -2 | -1,9 | -0,74 | 0,48 | - |
Mn | - | - | - | - | - | - |
Мо | - | - | - | - | - | - |
N | 0,7 | -3,2*1 | -53*1 | -9,3*1 | -0,15 | -63 |
Nb | - | - | - | - | - | - |
Ni | - | - | - | - | - | - |
O | -1,11 | - | -60 | -30 | 0,85 | (-300) |
P | 1,3 | - | - | - | - | - |
Pb | 5,7 | - | - | - | 0 | - |
S | -0,44 | -0,02 | -7,2 | -1,6 | 0,97 | -5,2 |
Si | 1,7 | - | - | 2,5 | - | - |
Sn | 0,16 | - | - | - | - | - |
Та | - | - | - | - | - | - |
Ti | - | - | 1,3 | - | - | - |
V | - | - | - | 1,5 | - | - |
_________ *1 Имеются данные о температурной зависимости *2 Поданным [71]: *3 По данным [72] : *4 Дополнение [70, 73]: |
Ниже приведена зависимость параметров взаимодействия первого порядка в железе от температуры [70]:
![]() | ![]() | ![]() |
![]() | ![]() | ![]() |
![]() | ![]() | ![]() |
![]() | ![]() | ![]() |
![]() | ![]() | ![]() |
![]() | ![]() | ![]() |
![]() | ![]() | ![]() |
![]() | ![]() |
Таблица П4