Термодинамические расчеты равновесия реакций взаимодействия углерода с газообразными продуктами металлургических процессов
Термодинамическими расчетами определены равновесные составы газовых смесей в зависимости от температуры и давления в газовой фазе при взаимодействии углерода с его оксидами и оксидом водорода в плавильных агрегатах....
Gespeichert in:
| Datum: | 2009 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України
2009
|
| Schriftenreihe: | Процессы литья |
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/114092 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Термодинамические расчеты равновесия реакций взаимодействия углерода с газообразными продуктами металлургических процессов / В.Н. Фролов, В.И. Курпас, А.В. Фролов // Процессы литья. — 2009. — № 1. — С. 11-17. — Бібліогр.: 1 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-114092 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-1140922017-03-01T03:01:45Z Термодинамические расчеты равновесия реакций взаимодействия углерода с газообразными продуктами металлургических процессов Фролов, В.Н. Курпас, В.И. Фролов, А.В. Получение и обработка расплавов Термодинамическими расчетами определены равновесные составы газовых смесей в зависимости от температуры и давления в газовой фазе при взаимодействии углерода с его оксидами и оксидом водорода в плавильных агрегатах. Термодинамічними розрахунками визначені рівноважні склади газових сумішей в залежності від температури і тиску в газовій фазі при взаємодії вуглецю з його оксидами та оксидом водню в плавильних агрегатах. By thermodynamics calculations of equilibrium compositions of the gas mixtures depending on the temperature and pressure in gas phase at iteraction of carbon with his oxides and oxide of hydrogen in smelting aggregates are definite. 2009 Article Термодинамические расчеты равновесия реакций взаимодействия углерода с газообразными продуктами металлургических процессов / В.Н. Фролов, В.И. Курпас, А.В. Фролов // Процессы литья. — 2009. — № 1. — С. 11-17. — Бібліогр.: 1 назв. — рос. 0235-5884 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/114092 669.02/609:546.26:54-13 ru Процессы литья Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Получение и обработка расплавов Получение и обработка расплавов |
| spellingShingle |
Получение и обработка расплавов Получение и обработка расплавов Фролов, В.Н. Курпас, В.И. Фролов, А.В. Термодинамические расчеты равновесия реакций взаимодействия углерода с газообразными продуктами металлургических процессов Процессы литья |
| description |
Термодинамическими расчетами определены равновесные составы газовых смесей в зависимости от температуры и давления в газовой фазе при взаимодействии углерода с его
оксидами и оксидом водорода в плавильных агрегатах. |
| format |
Article |
| author |
Фролов, В.Н. Курпас, В.И. Фролов, А.В. |
| author_facet |
Фролов, В.Н. Курпас, В.И. Фролов, А.В. |
| author_sort |
Фролов, В.Н. |
| title |
Термодинамические расчеты равновесия реакций взаимодействия углерода с газообразными продуктами металлургических процессов |
| title_short |
Термодинамические расчеты равновесия реакций взаимодействия углерода с газообразными продуктами металлургических процессов |
| title_full |
Термодинамические расчеты равновесия реакций взаимодействия углерода с газообразными продуктами металлургических процессов |
| title_fullStr |
Термодинамические расчеты равновесия реакций взаимодействия углерода с газообразными продуктами металлургических процессов |
| title_full_unstemmed |
Термодинамические расчеты равновесия реакций взаимодействия углерода с газообразными продуктами металлургических процессов |
| title_sort |
термодинамические расчеты равновесия реакций взаимодействия углерода с газообразными продуктами металлургических процессов |
| publisher |
Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України |
| publishDate |
2009 |
| topic_facet |
Получение и обработка расплавов |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/114092 |
| citation_txt |
Термодинамические расчеты равновесия реакций взаимодействия углерода с газообразными продуктами металлургических процессов / В.Н. Фролов, В.И. Курпас, А.В. Фролов // Процессы литья. — 2009. — № 1. — С. 11-17. — Бібліогр.: 1 назв. — рос. |
| series |
Процессы литья |
| work_keys_str_mv |
AT frolovvn termodinamičeskierasčetyravnovesiâreakcijvzaimodejstviâuglerodasgazoobraznymiproduktamimetallurgičeskihprocessov AT kurpasvi termodinamičeskierasčetyravnovesiâreakcijvzaimodejstviâuglerodasgazoobraznymiproduktamimetallurgičeskihprocessov AT frolovav termodinamičeskierasčetyravnovesiâreakcijvzaimodejstviâuglerodasgazoobraznymiproduktamimetallurgičeskihprocessov |
| first_indexed |
2025-07-08T06:55:50Z |
| last_indexed |
2025-07-08T06:55:50Z |
| _version_ |
1837060850974720000 |
| fulltext |
ISSN 0235-5884. Процессы литья. 2009. № 1 11
Получение и обработка расплавов
4. Пат. № 55857А Україна, МПК 7 С21С7/10. Спосіб рафінування металів / М. І. Захаров, Д. О. Дюдкін,
А. І. Троцан та інш. - Опубл. 15.04.2003, Бюл. № 4.
5. Shiro B., Tadahiro S., Hideo T. Скорость десорбции азота из жидкого железа и его расплавов // Iron
and steel Inst. Jap. - 1974. - v. 60, №10. - Р. 1443-1453.
6. Tosisada S., Akira S., Masaesu H. Исследование механизма выделения азота из жидкого железа
// Там же. - 1975. - v. 61, №12. - Р. 450-451.
7. Захаров Н. И. К теории воздействия электростатического поля на процессы дегазации металла
// Металл и литье Украины. - 1998. - № 3-4. - С. 11-12.
8. Захаров Н.И. Обобщение закона Сивертса // Металлургическая теплотехника. - 2006.
- № 4. - С. 353-355.
Поступила 18.03.2008
УДК 669.02/609:546.26:54-13
В. Н. Фролов, В. И. Курпас, А. В. Фролов
Физико-технологический институт металлов и сплавов НАН Украины, Киев
ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ РАВНОВЕСИЯ РЕАКЦИЙ
ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ УГЛЕРОДА С ГАЗООБРАЗНЫМИ
ПРОДУКТАМИ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
Термодинамическими расчетами определены равновесные составы газовых смесей в за-
висимости от температуры и давления в газовой фазе при взаимодействии углерода с его
оксидами и оксидом водорода в плавильных агрегатах.
Термодинамічними розрахунками визначені рівноважні склади газових сумішей в залежності
від температури і тиску в газовій фазі при взаємодії вуглецю з його оксидами та оксидом
водню в плавильних агрегатах.
By thermodynamics calculations of equilibrium compositions of the gas mixtures depending on the
temperature and pressure in gas phase at iteraction of carbon with his oxides and oxide of hydrogen
in smelting aggregates are definite.
Ключевые слова: температура, давление, энтальпия, энтропия, теплоемкость, константа
равновесия, оксид углерода, диоксид углерода.
Для определения технико-экономических показателей производства черных металлов
необходимо знать равновесные составы дымовых газов при различных значениях тем-
пературы и давления в них. На технико-экономические показатели процесса выплавки
металла влияют отношения находящихся в дымовых газах оксидов углерода (CO
2
/CO),
а также водорода и его оксида (H
2
/H
2
O). Содержание этих компонентов может быть
определено термодинамическими расчетами равновесия реакций взаимодействия угле-
рода с газообразными продуктами металлургических процессов.
При взаимодействии оксида водорода с углеродом могут протекать процессы с образо-
ванием в конечных продуктах как оксида, так и диоксида углерода. Рассмотрим реакцию
взаимодействия углерода с оксидом водорода с образованием его оксида при условии, что
прореагировало х молей:
Воспользовавшись данными работы [1], выполним термодинамические расчеты
равновесия этой реакции.
С + Н
2
О =СО +Н
2
состояние объем
Начальное 1 0 0
Равновесное 1-х х х
12 ISSN 0235-5884. Процессы литья. 2009. № 1
Получение и обработка расплавов
Изменение термодинамических функций энтальпии и энтропии реакции при стан-
дартных условиях будет равно
кДж/моль; 138,28248,810
0110,530
OH
0
С
0
OH
0
CO
0
298 22
=+-
-+-=∆-∆-∆+∆=∆ HHHHH
(1)
К).Дж/(моль 133,66188,725,74
-130,57197,550
O2H
0
C
0
O2H
0
CO
0
298
⋅=--
+=∆-∆-∆+∆=∆ SSSSS (2)
Изменение термодинамической функции теплоемкости реакции равняется
.108,252108,126,83100,331010,71
30,00108,54104,7716,86100,502103,26
27,28100,46104,128,41
253253
253253
253
OPHPCPHPCOP 22
----
----
--
⋅-⋅-=⋅-⋅-
--⋅-⋅--⋅-⋅+
++⋅-⋅+=∆-∆-∆+∆=∆
TTTT
TTTT
TTCCCCС
(3)
Зависимости изменения термодинамических функций энтальпии и энтропии ре-
акции от температуры будут следующими:
);298(108,252
)298(108,120,5298)6,83(138280
115
2230
--
-
-⋅-
--⋅⋅--+=∆
T
TTHT
(4)
).298(108,252
298)(108,120,5 /298)( 6,83ln133,66
225
30
--
-
-⋅-
--⋅⋅-+=∆
T
TTST (5)
Зная зависимости изменения термодинамических функций энтальпии и энтропии
реакции от температуры, определим значения изобарно-изотермического потенциала и
логарифма константы равновесия реакции из следующих уравнений:
;000
TTT STHZ ∆-∆=∆ (6)
). /(8,314)/( ln 00 TZTRZk TTP ∆-=⋅∆=
(7)
Общее число молей газа при равновесии равно 1+х, тогда парциальное давление каж-
дого газа в смеси и константа равновесия реакции равны
);/(10CO xxPP +⋅= (8)
);/(102H xxPP +⋅= (9)
);)/(1(10O2H xxPP +-⋅= (10)
)./(1 22
0P xxPk -⋅= (11)
Приравняв значения константы равновесия реакции в уравнениях (7) и (11), определим
число молей каждого компонента в смеси и процентный ее состав для заданных значений
температуры и давления в ней.
В табл. 1 приведены значения рассчитанных равновесных составов газовой смеси при
разных температуре и давлении в газовой фазе.
Анализируя полученные значения состава газовой смеси, можно сделать следующие
выводы:
- в приведенном диапазоне изменения температур состав дымовых газов изменяется в
ISSN 0235-5884. Процессы литья. 2009. № 1 13
Получение и обработка расплавов
широких пределах (от начальных до конечных продуктов взаимодействия) и определяется
температурой и давлением в газовой фазе;
- за пределами изменения температур состав дымовых газов практически не зависит
от давления в газовой фазе;
- при температурах ниже 600 K во всем диапазоне изменения давлений в газовой фазе
находятся исходные продукты взаимодействия;
- при температурах выше 1400 K в газовой фазе преобладают конечные продукты
взаимодействия.
Рассмотрим реакцию взаимодействия углерода с оксидом водорода с образованием
его диоксида при условии, что прореагировало х молей:
Изменение термодинамических функций энтальпии и энтропии этой реакции при
стандартных условиях будет равно
кДж/моль; 90,11248,8120
0393,512 2 0
OH
0
C
0
OH
0
CO
0
298 222
=⋅+-
-+-=∆-∆-∆+∆=∆ HHHHH
(12)
К).кДж/(моль 3691
188,7225,74130,572213,6722 0
O2HC
0
H
0
2CO
0
298
⋅=
=⋅--⋅+=∆-∆-∆+∆=∆
,
SSSSS
(13)
Изменение термодинамической функции теплоемкости реакции равняется
.100,3441010,6321,84100,661021,4260,00
108,54104,7716,86101,004106,5254,56
108,54109,0444,1422
253253
253253
253
OРHPCPHPCOP 222
----
----
--
⋅+⋅-=⋅-⋅--
-⋅-⋅--⋅+⋅++
+⋅-⋅+=∆-∆-∆+∆=∆
TTTT
TTTT
TTCCCCС
(14)
Зависимости изменения термодинамических функций энтальпии и энтропии реакции
от температуры будут следующими:
С+2Н
2
О=СО
2
+2Н
2
состояние объем
Начальное 1 0 0
Равновесное 1-х х/2 х
Таблица 1. Равновесный состав газовой смеси в зависимости от
температуры и давления в газовой фазе при образовании в ней
оксида углерода
Темпера-
тура, К
Содержание CO, H
2
и H
2
O (%) в газовой смеси при общем давлении Р
0
,
атм
0,1 0,3 0,5 0,7 1,0 1,5 2,0 5,0 10,0
600 3,21
93,58
1,88
96,24
1,46
97,08
1,24
97,52
1,04
97,92
0,85
98,30
0,74
98,53
0,47
99,07
0,33
99,34
800 21,675
6,66
14,09
71,82
11,32
77,35
9,76
80,48
8,31
83,37
6,90
87,20
6,04
87,93
3,91
92,18
2,79
94,41
1000 47,82
4,36
44,37
11,27
41,70
16,59
39,55
20,89
36,96
26,07
33,72
32,55
31,30
37,39
23,55
52,90
18,24
63,51
1200 49,85
0,31
49,55
0,91
49,26
1,49
48,97
2,06
48,55
2,90
47,89
4,23
47,26
5,49
44,04
11,92
40,11
19,78
1400 49,98
0,04
49,93
0,13
49,89
0,22
49,85
0,30
49,78
0,43
49,68
0,65
49,57
0,86
48,96
2,09
47,99
4,01
14 ISSN 0235-5884. Процессы литья. 2009. № 1
Получение и обработка расплавов
);298(100,344)298(1010,630,5298)21,84(90110 115230 --- -⋅--⋅⋅--+=∆ TTTHT (15)
).298(100,344
-)298(1010,630,5298)( ln 21,84133,66
225
2230
--
-
-⋅-
-⋅⋅--+=∆
T
TTST
(16)
Используя эти зависимости, определим значения изобарно-изотермического потенциала
и логарифма константы равновесия реакции из уравнений (6) и (7).
Общее число молей газа при равновесии равно 1+х/2, тогда парциальное давление
каждого газа в смеси и константа равновесия реакции равны
/2)];(/2)/[1(0CO xxPP +⋅= (17)
/2)];(/[10H2
xxPP +⋅=
(18)
/2)];()/[1(10OH2
xxPP +-⋅= (19)
)].(1)/[(2 23
0P xxxPk -⋅+⋅= (20)
Приравняв значения константы равновесия реакции в уравнениях (7) и (20), получим
уравнение, которое позволяет определить число молей каждого компонента в смеси и про-
центный состав смеси для определенных значений температур и давлений в газовой фазе,
).(1)(2/ 2
P
3
0 xxkxP -⋅+=⋅
(21)
В табл. 2 приведены значения рассчитанных равновесных составов газовой смеси при
разных температуре и давлении в газовой фазе.
Из приведенных данных можно сделать вывод, что термодинамические параметры
(давление и температура) в широком диапазоне влияют на содержание диоксидов угле-
рода. Увеличение температуры в газовой смеси смещает равновесие реакции в сторону
образования конечных продуктов взаимодействия, в то время как увеличение давления
в смеси смещает равновесие реакции в сторону образования исходных продуктов взаи-
Темпера-
тура, К
Содержание H
2
, CO
2
и H
2
O (%) в газовой смеси при общем давлении Р
0
, атм
0,1 0,3 0,5 0,7 1,0 1,5 2,0 5,0 10,0
600 22,66
11,33
66,01
17,03
8,51
74,46
14,79
7,35
77,86
13,45
6,72
79,83
12,14
6,07
81,79
10,78
5,39
83,83
9,90
4,95
85,15
7,50
3,75
88,75
6,05
3,02
90,93
800 52,87
26,43
20,70
46,78
23,39
29,83
44,83
22,42
32,75
41,38
20,69
37,93
39,01
19,51
41,48
36,28
18,14
45,58
34,35
17,17
48,48
28,35
14,18
57,47
24,13
12,06
63,81
1000 62,64
31,32
6,04
60,11
30,06
9,83
58,542
9,27
12,19
57,34
28,67
13,99
55,93
27,97
16,10
54,14
27,07
18,79
52,76
26,38
20,86
47,742
3,87
28,39
43,43
21,71
34,86
1200 65,13
32,56
2,31
64,06
32,03
3,91
63,36
31,68
4,96
62,813
1,40
7,79
62,13
31,06
6,81
61,23
30,61
8,16
60,50
30,25
9,25
57,602
8,80
13,60
54,78
27,39
17,83
1400 65,92
32,91
1,17
65,39
32,69
1,82
65,04
32,52
2,44
64,74
32,37
2,89
64,413
2,20
3,39
63,90
31,95
4,15
63,51
31,75
4,74
61,86
30,93
7,21
60,15
30,08
9,77
Таблица 2. Равновесный состав газовой смеси в зависимости от температуры
и давления в газовой фазе при образовании в ней диоксида углерода
ISSN 0235-5884. Процессы литья. 2009. № 1 15
Получение и обработка расплавов
модействия. Для газовой смеси одного и того же состава при разных температурах смеси
всегда существуют давления, поддерживающие это состояние.
Рассмотрим реакцию взаимодействия углерода с диоксидом углерода с образованием
его оксида при условии, что прореагировало у молей:
Изменение термодинамических функций энтальпии и энтропии этой реакции при
стандартных условиях будет равно
кДж/моль; 172,45393,510110,5322 0
CO
0
C
0
CO
0
298 2
=+-⋅-=∆-∆-∆=∆ HHHH (22)
K).кДж/(моль 6917576312745197,5522 0
CO
0
C
0
CO
0
298 2
⋅=--⋅=∆-∆-∆=∆ ,,,SSSS
(23)
Изменение термодинамической функции теплоемкости реакции равняется
.1016,26105,614,18
108,54109,0444,14108,54104,7716,86
100,92108,256,822
253
253253
253
PCOPCPCOP 2
--
----
--
⋅+⋅--=
=⋅+⋅--⋅+⋅--
-⋅-⋅+=∆-∆-∆=∆
TT
TTTT
TTCCCС
(24)
Зависимости изменения термодинамических функций энтальпии и энтропии реакции
от температуры будут следующими:
);298(1016,26)298(105,610,5298)( 4,18172,45 1152230 --- -⋅+-⋅⋅--=∆ TT-THT (25)
).298(1016,26298)(105,610,5/298)( ln 4,18175,69 22530 --- -⋅--⋅⋅--=∆ TTTST (26)
Используя уравнения (6), (7), (25) и (26), определим значения изобарно-изотермического
потенциала и логарифма константы равновесия реакции.
Общее число молей газа при равновесии равно 1, тогда парциальное давление каждого
газа в смеси и константа равновесия реакции равны
;20CO уPP ⋅= (27)
);2(10CO2
yPP -⋅= (28)
)].2/(1[4 2
0P yyPk -⋅= (29)
Приравняв значения константы равновесия реакции в уравнениях (7) и (29), опреде-
лим число молей каждого компонента в смеси и ее процентный состав для определенных
значений температур и давлений в газовой смеси.
В табл. 3 приведены значения рассчитанных равновесных составов газовой смеси при
разных температуре и давлении в газовой фазе.
Анализируя приведенные в табл. 3 значения состава газовой смеси, можно сделать выводы,
аналогичные выводам относительно данных табл. 1.
Рассмотрим равновесные процессы при взаимодействии углерода с оксидом водорода при
условии, что между продуктами взаимодействия (оксидами углерода) также устанавливается
равновесное состояние. В этом случае реакцию можно представить в следующем виде:
С + СО
2
= 2CO
состояние объем
Начальное 1 0
Равновесное 1-2у 2у
16 ISSN 0235-5884. Процессы литья. 2009. № 1
Получение и обработка расплавов
Применяя уравнения (12)-(21), находим равновесный состав газовой смеси при усло-
вии, что в ней из оксидов углерода находится только диоксид углерода (y=0). Далее, ис-
пользуя уравнения (12)-(21), методом итераций рассчитываем равновесный состав газовой
смеси при условии, что в ней находятся как диоксид, так и оксид углерода.
Температу-
ра, К
Содержание H
2
, CO
2
, H
2
O и СО (%) в газовой смеси при общем давлении Р
0
, атм
0,1 0,3 0,5 0,7 1,0 1,5 2,0 5,0 10,0
600 22,66
11,28
66,01
0,05
17,03
8,47
74,46
0,04
14,79
7,34
77,86
0,01
13,45
6,71
79,83
0,01
12,14
6,06
81,79
0,01
10,78
5,38
83,83
0,01
9,90
4,94
85,15
0,01
7,50
3,75
88,75
0,00
6,05
3,02
90,93
0,00
800 50,90
21,44
19,93
7,73
45,85
20,85
29,23
4,07
44,16
20,54
32,2
6 3,04
40,89
20,25
37,48
2,38
38,64
18,38
41,09
1,89
36,08
17,32
45,26
1,40
34,15
16,47
48,20
1,18
28,27
13,82
57,30
0,61
24,09
11,85
63,70
0,36
1000 51,53
2,35
4,96
41,16
50,77
5,54
8,27
35,42
50,36
7,64
10,49
31,51
49,98
9,16
12,19
28,67
49,47
10,79
14,25
25,49
48,93
12,43
16,99
21,65
48,05
13,64
18,99
19,32
44,96
16,03
26,74
12,27
41,91
16,32
33,63
8,14
1200 52,58
0,09
1,87
32,49
51,90
0,27
3,17
44,66
51,85
0,43
4,06
43,66
51,14
0,60
4,71
43,55
50,74
0,84
5,56
42,86
50,22
1,22
6,69
41,87
49,80
1,58
7,61
41,01
48,072
55
11,34
38,04
46,94
5,50
15,28
32,28
1400 53,11
0,01
0,94
45,94
52,60
0,03
1,46
45,91
52,49
0,04
1,97
45,50
52,29
0,06
2,34
45,31
52,07
0,08
2,74
45,11
51,83
0,13
3,37
44,67
51,50
0,17
3,85
44,48
50,42
0,41
5,87
43,30
49,36
0,76
8,01
41,87
Таблица 4. Равновесный состав газовой смеси в зависимости от темпера-
туры и давления в газовой фазе при взаимодействии углерода с оксидом
водорода и образовании в ней диоксида и оксида углерода
С* + 2H
2
O = CO
2
+ 2H
2
С** + CO
2
+ 2H
2
= 2CO + 2H
2
состояние объем
Начальное 1 0 0 -
Равновесное 1-х х/2 х -
Начальное х/2 х 0 х
Равновесное 1-2у-х х 2у х
Темпера-
тура, К
Содержание CO (%) в газовой смеси при общем давлении Р
0
, атм
0,1 0,3 0,5 0,7 1,0 1,5 2,0 5,0 10,0
600 0,41 0,23 0,18 0,15 0,13 0,11 0,09 0,06 0,04
800 26,49 16,32 12,89 11,01 9,30 7,66 6,67 4,27 3,04
1000 94,61 86,48 80,49 75,79 70,26 63,93 58,61 43,37 33,27
1200 99,80 99,41 99,02 98,64 98,08 97,17 96,30 93,71 85,43
1400 99,98 99,94 99,91 99,87 99,82 99,72 99,63 99,09 98,23
Таблица 3. Равновесный состав оксида углерода в зависимости
от температуры и давления в газовой фазе
ISSN 0235-5884. Процессы литья. 2009. № 1 17
Получение и обработка расплавов
Сущность метода итераций заключается в следующем: после первого шага расчета
равновесного состава газовой смеси при условии, что в ней находится только диоксид
углерода, производится перерасчет газовой смеси с учетом константы равновесия между
диоксидом и оксидом углерода. Следующим шагом расчета является определение H
2
O и
H
2
в равновесном составе за счет увеличения объема смеси при возрастании в ней доли
СО. Далее, в полученной сумме объемов диоксида и оксида углерода, используя константу
равновесия между ними, определяются их новые значения. После вычисления разности
значений между содержанием СО в шагах расчета осуществляется новый итерационный
цикл расчета равновесия, определяя изменение равновесного состава за счет разности
СО. При достижении заданной разности значений СО в циклах итераций расчет пре-
кращается.
В табл. 4 приведены значения рассчитанных равновесных составов газов при различных
температурах и давлениях в газовой фазе.
Рассмотренные реакции существенно влияют как на тепловую работу плавильных
агрегатов, так и на экологию окружающего их пространства. Как видно из представленных
в таблицах расчетных данных, выбором определенных значений давления и температуры в
газовой среде можно в процессе выплавки стали корректировать состав газовой атмосферы
в агрегатах, изменяя тепловой эффект реакций в зависимости от свойств металлургиче-
ского сырья и материалов, а также условий их работы.
Список литературы
1. Доменное производство: Справочное издание. Подготовка руд и доменный процесс / Под ред.
Е. Ф. Вегмана. - М.: Металлургия, 1989. - Т 1. - 496 с.
Поступила 28.03.2008
УДК 621.745.56.08
Ф. М. Котлярский, В. И. Белик
Физико-технологический институт металлов и сплавов НАН Украины, Киев
ПРЕДПОСЫЛКИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ
ПРОБЫ ДЛЯ ОЦЕНКИ ГАЗОНАСЫЩЕННОСТИ ЖИДКИХ
АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ
На основании результатов анализа существующих технологических проб для оцен-
ки газосодержания жидких алюминиевых сплавов указаны их недостатки, связанные с
неконтролируемым удалением водорода из затвердевающей пробы, а также предложены
усовершенствованные варианты, исключающие эти недостатки.
На основі результатів аналізу існуючих технологічних проб для оцінки газовмісту рідких алюмі-
нієвих сплавів вказані їхні недоліки, пов`язані з неконтрольованим видаленням водню із тверд-
нучої проби, а також запропоновані удосконалені варіанти, які виключають ці недоліки.
On the base of analysis of the existing technological samples results for the estimation of gas content
in liquid aluminum alloys the defects of these alloys are shown that are related with non-controlled
removal of hydrogen from solidified sample. As well as the improved variants that exclude such
defects are supposed.
Ключевые слова: алюминиевый расплав, газосодержание, технологические пробы, пре-
имущества, достоверность, оперативность.
Технологические пробы для оценки газосодержания жидких алюминиевых сплавов
используются давно. Об этом свидетельствует хотя бы тот факт, что еще в 1961 г. считали,
|