SiCT
= Si2
+ CT
температура колеблется в пределах от 2423 до 3125 К.
SiCT
+ SiO2(T)
= 2 SiO2
+ CT
; 2200 / 2079
SiCT
+ 2 SiO2(T)
= 3 SiO(г)
+ CO2
; 2000 / 1934
2 SiCT
+ SiO2(
ж
)
= 3 Siж
+ 2 CO(
г
)
; 2353 / 2257
SiCT
+ CT
+ SiO2(
Т
)
= 2 Siж
+ 2 COг
; 1982 / 1968
SiCT
+ 2 SiO2(
ж
)
= COг
+ 3 SiOг
; 1998 / 1937
SiCT
+ SiOг
= 2 Siж
+ COг
; 2403 / 2876
Взаимодействие карбида кремния и железа по реакции
m Fe + n SiC = Fem
Sin
+ CT
+ n C
начинается с 1500 К и интенсивно проходит при 1500-1600 К. Продуктом реакции является ферросилиций и графит. Расчеты показывают, что изменение энергии Гиббса реакции разрушения карбида кремния железом в интервале 1100-1700º
С имеет отрицательное значение, что и объясняет неустойчивость его в присутствии железа:
Т, К |
……… |
1400 |
1600 |
1800 |
2000 |
2200 |
- Δ G, Дж |
……… |
12 125 |
17 266 |
27 442 |
35 075 |
43 000 |
Рассмотренные данные позволяют наметить следующую приближенную схему протекания процессов в активной зоне (тигле) ферросилициевой печи. На глубине ~
200 мм шихта претерпевает значительные изменения. Кварцит оплавляется, кокс с поверхности превращается в карбид кремния, из железной стружки образуются капельки сплава, содержащего до 20% Si. Насыщение железа кремнием происходит преимущественно в результате взаимодействий SiO с углеродом и SiC с расплавленным железом, а также за счет паров кремния. У поверхности газовой полости заканчивается преобразование материалов в конденсированных фазах. Кварцит полностью расплавляется, начинается образование нестехиометрического кремнекислородного остатка, кокс преобразован в карбид кремния, постепенно повышается (по-разному для различных марок ферросилиция) содержание кремния в сплаве. В тигле, в зоне наиболее высоких температур появляется SiO, образующийся в результате взаимодействия кремнекислородной жидкости с углеродом и карбидом кремния, а в непосредственной близости к плазменному шнуру, где температура достигает нескольких тысяч градусов, также происходит диссоциация оксидов кремния. В более холодных зонах тигля образуется кремний в результате восстановления SiO.
«Дно» тиглей характеризуется составами, в которых основными фазами являются анортит (CaO · Al2
O3
· SiO2
), геленит (2 CaO · Al2
O3
· SiO2
), SiC, силикатное стекло и корольки сплава с переменным содержанием кремния. Ниже уровня «дна» тиглей формируется шлакокарбидная зона, основным компонентами которой являются Al2
O3
, CaO и SiO2
примерно в таком же соотношении, как и в конечных шлаках, и крупнокристаллический SiC, содержание которого колеблется в пределах от 30 до 60 %.
В зоне медленного схода шихты и в боковом гарнисаже активных восстановительных взаимодействий не происходит и эти зоны играют второстепенную роль в процессах формирования сплава. Гарнисаж стен в основном состоит из кристобалита, реже – тридимита, остатков кокса, чаще – псевдоморфозов SiC по коксу. В зоне мед ленного схода шихты (между электродами) наблюдаются тяжелые ноздреватые конгломераты, пористая агломератовидная масса из преобразованных шихтовых материалов, по химическому составу промежуточных между гарнисажем стен и материалом из стен газовых полостей, шлак и сплав переменного состава. Эти зоны не являются постоянными, их размеры и форма изменяются в зависимости от периода плавки, марки выплавляемого сплава, подводимой мощности, частоты вращения ванны печи и др.
Наряду с восстановлением кремнезема в электропечи происходит частичное восстановление примесей кварцита и золы восстановителей: Al2
Молекулы. Химическая связь. Строение веществ
Химические частицы, образованные из двух или
нескольких атомов, называются молекулами (реальными или условными
формульными единицами многоатомных веществ). Атомы в молекулах химически
связаны.
П ...
Обсуждение результатов
Для химического
исследования снежного покрова, нами был проведен отбор проб на следующих
объектах: поселок Шлаковый, поселок Мирный, м-н. Кольное, пл. Ленина, пл.
Театральная, ЦПКиО, м-н. Канищево, ...
Изучение механизма изомеризационной рециклизации методом молекулярной механики
В последние годы
круг соединений, способных к рециклизации, расширился за счет производных
пиридиниевых солей с цианидными, карбонильными, сложноэфирными и мостиковыми
полиметиленовыми заме ...