УДК 669.046.58
УДК 669.046:58
Атлас шлаков, Справ. изд. Пер. е нем М.: Металлургии, 1985, 20Я е.
Рассмотрены структура и фа юные диаграммы жидких шлпкон, растворимость
газон и шлаках, их iihikik'it, и другие спойстпа. Приведены методики измерений раз-
личных характерце i ик шлаковых систем Представлены многочисленные эксперимен-
тальные данные u ф 11 >| ич > де| > ж и i ни х 1нлаках.
Атлас |1ред|1п:пшчг11 дли инженерно-технических и ииучиых работников металлур-
iпиеской промышленное।и Пл 553 'Iабл 73. Библиогр синеок 832 назв.
2601000000—095
А	7-»*
040(01)—85
© «Verlag Stahleisen», Diisseldorf
© Перевод на русский язык, «Металлургия»
СОДЕРЖАЛ И Е
Предисловие к русскому изданию ...........................................  6
Предисловие ......................................  .	................ .	8
1.	Структура жидких шлаков .......................................... 9
2.	Диаграммы состояния.............................................  12
2.1.	Возможности представления двух-, трех-, четырех- и многокомпонентных
систем ...............................................................  12
2.2.	Шлаковые системы .............................................     23
2.2.1.	Двухкомпонентные системы .......................................... 23
2.2.2.	Трехкомпонентные системы ........................................... 51
2.2.3.	Четырех- и многокомпонентные системы.................’............. 76
3.	Состав и фазовая структура промышленных шлаков................... 96
3.1.	Доменные шлаки..................................................   96
3.2.	Сталеплавильные шлаки............................................. 97
3.2.1.	Фосфат-шлаки . ..................................................   97
3.2.2.	Известковосиликатные шлаки.......................................  100
3.3,	Шлаки электрошлакового переплава...................................... Ю1
4.	Активность и сульфидная емкость.................................. Ю2
4.1.	Активность шлаковых компонентов....................................102
4.2.	Сульфидная и сульфатная емкости .................................. ИЗ
5.	Растворимость газов в жидких шлаках.......................... . , ИЗ
5.1.	Водород.................................., , ..................... ИЗ
5.1.1.	Двухкомпонентные системы ......................................... 118
5.1.2.	Трехкомпонентные системы .......................................... 117
5.13.	Четырехкомпонентные системы ...................................... 121
5.1.4.	Промышленные шлаки................................................ 121
5.2.	Азот ........................................................... 123
5.2.1. Двухкомпонентные системы.......................................... 123
5.2.2. Трехкомпонентные системы ......................................... 124
5 2.3. Четырех- и многокомпонентные системы . ........................... 127
5.2 4. Промышленные шлаки ............................................... 130
6.	Плотность шлаковых	расплавов................................... 130
6.1.	Определения ...................................................   130
6.2.	Методы измерения................................................. 131
6.3.	Плотность ....................................................' •	132
6	3.1. Чистые компоненты .............................................. 132
6.3	2. Двухкомпонентные системы	.'...................................... 132
6,3.	3. Трехкомпонентные системы	...................................... 134
6.3.	4. Четырехкомпонентные системы ..................................... 138
6.3.	5. Многокомпонентные системы ....................................... 139
7.	Вязкость шлаков	, .................................. 140
7.1.	Обзор методов, физических соотношений и измеряемых величин при оп-
ределении вязкости ................................................... 140
7.2.	Данные по вязкости шлаков ....................................... 143
7.2.1.	Чистые компоненты.................................................  ИЗ
7.2.2.	Двухкомпонентные системы..........................................  ИЗ
7.2.3.	Трехкомпонентные системы ..........................................146
7.2.4.	Четырех- и многокомпонентные системы.............................. 152
7.2.5.	Промышленные шлаки...............................................  158
8.	Поверхностное и межфазное натяжение шлаков . ................... 163
8.1.	Определения ...................................................   163
8.2.	Методы измерений при высоких температурах........................ 163
8.3.	Поверхностное натяжение..................................... ...	166
8.3.1.	Чистые компоненты .................................................166
8.3.2.	Двухкомпонентные системы.........................................  166
8.3.3.	Трехкомпонентные системы.......................................... 170
8.3.4.	Четырехкомпонентные системы .......................................173
8.3.5.	Пятикомпонентные и более	сложные системы.......................... 175
8.4.	Межфазное натяжение между шлаками и расплавами железа ....	176
8.4.1.	Расплавы железа...............................................     176
8.4.2.	Двухкомпонентные системы.......................................... 177
8.4.3.	Трехкомпонентные системы.......................................... 178
8,4.4.	Многокомпонентные и промышленные шлаковые расплавы................ 179
8.5.	Углы смачивания шлаками огнеупорных материалов ...................180
9.	Электропроводность ............................................. 180
9.1.	Методы измерения электропроводности жидких шлаков ............... 180
9.2.	Чистые компоненты .............................................   181
9.3.	Двухкомпонентные системы........................................  182
9.4.	Трехкомпонентные системы ........................................ 186
9.5.	Четырехкомпонентные системы	................................... 191
9,6,	Многокомпонентные системы .	.	  196
8
ПРЕДИСЛОВИЕ К РУССКОМ*
IMIIIU)
i сигни восполняет не-
\piнисских шлаковых
II
".IX
НТПЫХ И более . ;
ндои и фгорце ।' и
ОН |||Мср<
*\|| I грIIИ.11.1
Sb
Mill
lll.'IhluHl* III’
Справочник «Атлас шлаков» в .пп1ЧИ'1₽лы|"
достаток обобщенных данных о свойствах мп
систем.
физические свойства шлаков окпзыни!'
технологию металлургических пропгесон, ।
ни, стали, ферросплавов в черной мс1ИЛЛ)| '
в ццеIпоп металлургии,
Атлас состоит из девяти разделои, и ю
исследований по фазовым диагриммим и
фторидных и оксидно-сульфидных систем, 
111ЛВКПМ, иктнвпостям компонентов в щл*ь
СТЦ ГИТОВ II шлнких, плотности, ВЯЗКОСТИ и
систем, поверхностному и межфазному ни
вом разделе изложены современные пре/и
ШЛЙКОЙ,
В предлагаемом атласе сведены рг•
ДОВИНИП фИ'11Г"’КИХ свойств интиниг
пых, ।ргхком।
добинкимп Г\
гичгскпй lipin
В каждом
приводиICH о
ОСНОВЫ дли р
диаграмм и i-н
Справочник
физическим I'liohciBiiM ...  I
него нс пошли данные и , ।
проводпостп рИСН.ТпВОВ	III
советских ученых но гп । i
большое число iiikiix	i
им. А. А. Байкова, Ур.	I
температур и химии сплин.нив, и
и сплавов.
Не нашли должного иiрпж<’1о
серопоглотителыюй способное i и м<’
В советской литературе по св.
годы опубликован ряд спрапочппн
полезны для специалистов.
В дальнейшем, по-вндпмому,
новыми данными, полученными н< 
Однако, несмотря на отмоченные
в представленном авторами виде може1
пособием для специалистов. Ими проведен.!
оценке и обобщению опубликованных и мировой лиюратуре данных.
В переводе на русский язык второй рп i/h-.i дни без изменения: в
виде, представленном в оригинале, поскольку обо iiiiii|i'iin>i фаз являются
интернациональными и известны специалисты.
В связи с этим следует отметить ряд оненппк и оригинале. Напри-
мер, на рис. 2.109 на оси 2CaO-SiO2 приведены формулы химических
соединений: 3CaO-SiO2 и SCaO SiOg, которые должны были бы замене-
ны на 3CaO-2SiO2 и CaO-SiO2; на рис. 2.130 по осп абсцисс приведены
Mn-SiO2, и Mg-SiO2, а должно быть MnO SiOg п MgO-SiO2; на
рис. 2.157 при 20% SiO2 и 1550°С показано |,ТЛ Бон вместо L +
BLiquid Iron; на рис. 2.183 на оси абсцисс дано Мн iimccio МпО. Име-
ются и другие опечатки на рисунках, но мы надеемся, что специалистов
это не введет в заблуждение.
Для облегчения работы с атласом ниже приведена таблица с назва-
ниями и химическими формулами фаз,
цо|цее влияние на
I|>(>||.ЧЦОДСТВО чугу-
। других металлов
щрещены результаты
и оксидных, оксиДНР-
iM и сталеплавильным
H'li.niiiax, растворимо»
и pi (модности оксидных
io. Кроме того, в nep-
ii о структуре жидких
очцеленных иссле-
>п, двухкомпонент -
। к>в, в том числе с
. ।немых в металлур-
। НойсIне шлаковых систем
екоПг111|1 и теоретические
Hoi представлены в виде
неонi.i’MJloiHUM трудом по
н гппоры справочника, в
।он и системах и по тепло-
' полно отражены работы
I. 1гм, В течение ряда лет
  в пнегнгуте металлургии
liciiipe, институте высоких
। Московском институте стали

1Л11 шропаны данные о
> । и л и коп,
in гнетем в последние
1|, ыпорые могут быть
। п*|<
ж ।
..... дополнить атлас
'ми и последние годы.
и< ники, «Атлас шлаков»
кин. ценным справочным
(и» и.ши>1 работа по сбору,
ion ।
И, С, Куликов
О
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА
iMMii состояния силикатных систем / Под ред. То-
1 и Барзаковского В, П. Т. I—IV. Л.: Наука,
। М22, 372, 448, 514 с.
О, В., Стремцина М. В-, Швайко-Швайков-
•< состав минеральных фаз и принятые сокращения
ская Т. П. Свойства стекол и стеклообразующих расплавов,
Т. I—IV. Л,: Наука, 1973—1981. 443, 632, 1072, 836 с.
3. Андронов В. Н., Чекин Б. В., Нестеренко С. В. Жидкие
металлы и шлаки, М,: Металлургия, 1977. 127 с.
	Химическая формула	Фаза
Да- If (Cord) (Cr) Ferrite IM) ь- II) >tc ) IM) i lie i .life li' (Mui tie lc I pur nt, Di.sili-	2CaO-MgO-2SiOa Na^O- А(20з • QSiOg CaO. A12O3 • 2SiOs (Fe, Ca) 0 Na2O • Al 2O3 • 2SiO3 MgO-SiO2 2MgO- 2A12O3 • 5SiO2 A12O3 SiO2 2CaO-Fe2O3 CaO- MgO- 2SiO2 2FeO-SiO2 2(Mg, Ca)O-SiO2 2CaO-Al2O3-SiO2 CaO-(Mg, Fe)O-2SiO2 Fe2O3 FeO A12O3 FeO- TiO2 2FeO-2Al.,O3-5SiO2 K,O-Al2O3-4SiO2 CaO Fe3O4 MgO-Fe2O3 (Fe, Mg)O MnO Твердые растворы ге- ленита и окерманита ЗСаО-MgO-2SiO2 3Al.,O3-SiO> Na2O-Al.O3-2SiO2 2(Fe, Ca)O-SiO.2 MgO CaO-TiO., MgO-Cr2O3 K2O-Al2O3-6SiO2 K2O-2SiO2	ОкерМЗНИТ Альбит (плагиок- лаз) Анортит Кальциовюстит Карнегеит Клиноэнстатит Кордиерит Корунд Кристобалит (Кр) Двухкальциевый феррит Диопсид Фаялит Форстерит Геленит Геденбергит Гематит Герцинит Ильменит Железистый кор- диерит Лейцит Известь М|агнетит Магнезиоферрит Магнезиовюстит Манганозит Мелилит Мервинит Муллит Нефелин Оливин Периклаз Перовскит Пикрохромит Калиевый полевой шпат Дисиликат калия
Фаза	Химическая формула	Фаза
Protoenstatite (Рг)	(Mg. Ca)O-SiOa	Протоэнстатит
Pseudobrookite	FeO-2TiO2	Псевдобрукит
Pseudowollastonite	a-(Ca, Mg)O-SiO3	Псевдоволластонит
Pyroxene	(Mg, Fe)O-Si03	Пироксен
Quartz	SiO2	Кварц
Rankinite	3CaO-2SiOs	Ранкинит
Rhodonite	MnO-SiOj	Родонит
Rutill	TiO2	Рутил
Sapphirine (Sa)	4MgO-5Al2O3-2SiO2	Сапфирин
Sodium Metasili-	Na2O SiO2	Метасиликат нат-
cate		рия
Sodium Orthosili-	2Na2O-SiO2	Ортосиликат нат-
cate		рия
Sphene	CaO-TiO2-SiO,	Сфен
Spinel (Sp)	(Mg, Fe)O-Al2O3	Шпинель
Tephroite	2MnO-SiO,	Тефроит I
Tridimite (Tr)	SiO2	Тридимит (Тр)
Ulvospinel	2FeOTi02	Ульвошпинель
Wollastonite	6-CaO-SiO2	Волластонит
Wiistite (W)	FeO	Вюстит
Zircon	ZrO2-SiO2	Циркон
Zirconia	ZrO2	Двуокись циркония
При сокращенном написании формул принято:
А—А12О3; В—В2О3; С—CaO; F—Fe2O3; N—Na2O; S—SiO2
Другие сокращения:
L — жидкость	s — твердый
Me — металл	ss — твердые растворы
m — металлический	S1 — шлак
Единицы измерения в таблицах и на рисунках даны без
изменения в соответствии с оригиналом. Содержание компо-
нентов, кроме особо отмеченных случаев, приведено либо в
% (по массе), либо в мольных долях х. Вязкость т|:1 Пз =
= 100сПз=1 г/(см-с) = 1 дн-с/см2 = 0,1 Па-с = 0,1 Н-с/м2 =
= 0,1 Дж-с/м3. Поверхностное о и межфазное у натяжения:
1 мН/м=1 эрг/см2= 1 дн/см.
7
ПРЕДИСЛОВИЕ
Реакции при производстве чугуна и стали от доменного процесса до
ковшовой металлургии и специальных процессов переплава связаны с
использованием эффективных шлаков. Оценить протекание реакций и
оптимальное ведение процесса возможно лишь при знании свойств ис-
пользуемых шлаков. По сравнению со свойствами расплавов металлов
свойства жидких шлаков изменяются в более широком диапазоне в
зависимости от состава и температуры, чем и объясняется многообра-
зие литературы о шлаковых системах.
В связи с этим Комиссия по основам металлургических процессов
по iiiiiimia i пне бывшего председателя профессора фон Богданди (Дуй-
сбург) занялась обобщением данных по шлакам начиная с 60-х годов.
Вскоре оказалось, что вследствие разобщенности и все возрастающего
объема публикаций критическая оценка литературных данных затруд-
нительна или даже невозможна и требует проведения больших иссле-
довательских работ. Па основании исходной работы профессоров
Ф, Отерев и М. I’. Фриберга (Западный Берлин) данные по свойствам
шлаков были существенно пополнены проф. Т. Эль-Гаммалем (Аахен)
с сотрудниками, докт. II. Хагеном, докт. М. Хайдуком, докт. Т. Лорен-
цем, докт, Ф 11. П лешучншом и докт. К. Прохазкой, Все авторы бла-
годарят за помощь своих сотрудников.
Мы также благодарим докт. Ч. Кастле за вводную главу «Структура
жидких шлаков», проф. Е, Шюрмапа (Клаушталь-Целерфельд) за его
вклад в раздел «Методы представления многокомпонентных систем» и
критическую классификацию диаграмм состояния, профессора В. Фик-
са (Дуйсбург) за раздел «Состав и фазовая структура промышленных
шлаков». Кроме того, мы хотим поблагодарить докт. Ф. Барденхейера
(Дуйсбург), докт, Р. Шейля (Дортмунд), докт. У. Калла и инж. Р. Ште-
фена за частичную подготовку и обсуждение материалов.
В атласе содержится более 800 литературных ссылок, которые по-
казывают масштаб все еще незавершенной работы. Можно надеяться,
что эта публикация поможет как технологам, так и исследователям в их
работе. Кроме того, «Атлас шлаков» является обобщением, которое
позволяет путем сопоставления различных свойств оценить полноту
имеющихся экспериментальных данных. Для последующего пополнения
опубликованного материала желательно использовать данные по диф-
фузии и теплопроводности.
Дюссельдорф, февраль 1981 «.
Объединение немецких
металлургов
К. Нюрнберг
8
1.	СТРУКТУРА ЖИДКИХ ШЛАКОВ
|П11111снию с металлическими расплавами
। их шлаков характерно большее измене-
III и зависимости от состава и температу-
можпо объяснить разнообразием структу-
ив. Для объяснения реакций в шлаках и
imii имеются две основные теории: моле-
п ионная.
ыонание стехиометрических формульных
iriinn классической химии приводит к мо-
।«й теории, согласно которой жидкие шла-
г из отдельных оксидов, сульфидов и фто-
прпмер FeO, CaO, MnO, SiO2, Р2О5, Fe2O3,
. CaF2." Эти молекулы образуют соедине-
рпмер 2 CaO-SiO2, 2 FeO -S1O2, 2 CaO-Fe2O3,
находятся в диссоциационном рав-
<’ составляющими компонентами. Такой
ироднт к представлению о «свободном со-
|» компонентов [1] и затем при развитии
пмпческого подхода к представлениям об
гн», что позволяет выразить эффектив-
•Йствия вещества в шлаковом расплаве,
фппя теория оказалась очень полезной и
ipii формальном рассмотрении реакций со
При этом постоянство констант равнове-
1Личных уравнений реакций не является
п.ством существования таких молекул и
рпых соединений в шлаковом расплаве, а
шчпя в расплаве соединений, аналогич-
шеппям в закристаллизовавшемся шлаке,
чггиллических расплавах, в жидких шла-
1 можно существование дальнего порядка,
н свойства должны непрерывно изменять-
пмостн от состава и температуры,
ire значительные возражения против мо-
«й теории возникают в результате изуче-
।ронроводности и электролиза шлаков, а
Mvpeniiii вязкости. Скачкообразное повы-
сь i ронроводности при плавлении, дости-
«-.'1ПЧИ11Ы электропроводности солевых рас-
писке зависимость электропроводности
ipinuiii и температуры показали, что шла-
। in попов — положительно заряженных
и отрицательно заряженных анионов.
I чисел переноса при электролизе
зли, что силикатные шлаки обладают
проводимостью и электрические за-
it гея только катионами. Только в шла-
ч содержанием FeOn и МпОп имеется
>ля электронной проводимости, соот-
проиодимости шлаков в твердом со-
1'ппя о ионном строении жидких си-
шые в металлургии ввел П. Гераси-
- । предположил, что шлаки полностью
пы па ионы и состоят из простых под-
чини Са2+, Fe2 b, Fe3+, Mn2+, Mg2+;
। их анионов O2—, S2~~, F~ и простых
bibioiiob Siol~, POi-, А10з~, FeOr,
iiniKiioHcniie комплексных анионов
ом, что относительно маленькие мно-
  Г’м и Л13+ могут образовывать с
юппмп кислорода более прочные тет-
раэдрические конфигурации, чем другие катионы
(рис.1.1).
М. Темкин [4] ввел понятие идеальные ионные
растворы, согласно которому активность ионов оп-
ределенного сорта равна отношению числа молег
О 1 2 3 А	ПО О о о
LP Вег+ 83+	И
Рис. 1.1. Кристаллические радиусы ионов <[3]
рассматриваемых ионов к сумме всех катионов или
анионов. При этом понятие активности вновь свя-
зано с концентрацией:
°К = ЛК+/^К ’ аА =	’
При этих допущениях можно рассчитывать ион-
ные доли в расплаве основных шлаков. Концентра-
ция ионов кислорода получается из баланса ионов
кислорода, поставляемых по реакциям диссоциации
FeO = Fe2+4- О2~; СаО = Са2++ О2-; МпО=Мп2+ф
+ О2~; MgO = Mg2+ + О2-, и ионов кислорода, рас-
ходуемых по реакциям SiO24-2O2- = SiO^-; Р2О6Г
+ ЗО2~ = 2 РОГ) А1,О3 + ЗО- ‘ = 2 АЮз-; Fe2O3+
4- О2 ” =- 2 FeO7; Fe2O3 Г 2 О2- = Fe2O5-, что приво-
дит к расчетной формуле /4,2- = «FeO + /гСа0 + «MgO-r
+ ЛМпО 2 ЛЙЮ2 3 Лр2о„ 3 nAlsOj Ге.О,- Другие
модели были предложены в [5, 6, 8].
Заметив, что «основные» компоненты шлака по-
ставляют ионы О2-, а кислые компоненты их по-
требляют, М. Г. Фроберг [9] использовал концент-
рацию ионов кислорода в качестве меры основно-
сти, которую он ввел в виде р О = — 1g ао2- •
Приведенные выше реакции диссоциации могут
быть применены для взаимодействия металл —
шлак и позволяют использовать ионную теорию,
например для десульфурации [S] + (О2) = (S2)--
+ [О]. Оксиды, которые повышают концентрацию
ионов кислорода (СаО, BaO, MgO), улучшают де-
сульфурирующую способность шлака, в то время
как оксиды, склонные к расходованию кислорода
на образование комплексов (SiO?, Р2О5), понижа-
ют ее.
Приведенные выше формулы для расч«тд кон-
9
центрацпп ионов кислород., являются упрощенны-
ми, так как предусматривают одинаковое действие
основных оксидов. Они применимы только в обла-
сти с высокой основностью, а в кислых шлаках
MeO/'SiO2<2 получаются отрицательные значения,
что нереально, так как ионы кислорода должны
быть и в кислых шлаках, т, е. в этих шлаковых
расплавах должны быть другие структурные эле-
менты.
Измерения вязкости кислых шлаков и исследо-
вания стекол показывают, что вязкость сильно
растет с увеличением содержания SiOa. Жидкий
кремнезем обладает по сравнению с другими оксш
дами чрезвычайно высокой вязкостью (2,9-106 Пз
При 1720°С), которая постепенно падает с ростом
температуры. Это объясняется образованием в шла-
ке кремнекислородной сетки, В соответствии со
связями в кристаллическом кремнеземе жидкий
кремнезем образует сетку из тетраэдров SiOl-, со-
единенных атомами кислорода, но сетка нерегуляр-
ная, местами поврежденная (рис. 1.2). Так как во
ется по следующей схеме. При разрыве кислор,
пого мостика возникают два несвязанных атс
кислорода. С повышением концентрации метал,
ческих катионов кремнеземная сетка растворяе
и образуются свободные ионы кислорода (рис. 1.
Ptte. I..L Схем.-t растворения сетки кремнезема металлически!
оксидом [10]
Si - 0- тетраэдр
Крис/палличесшй SiO2	Жидкий Si02
Рис. 1.2. Схематическое представление сетки тетраэдров в
кремнеземе [10]
Следовательно, можно считать, что в распл
имеется равновесие между единожды связан!
кислородом О", дважды связанным кислородов
и свободным ионом кислорода О2-: 2О_ = О'+<
которое под воздействием катионов металла мо
смещаться в ту или иную сторону.
За разрушением пространственной сетки мо
проследить по данным плотности. Коэффиц!
объемного расширения изменяется скачкообрг
при содержании ~ 12% (мольн.) Ме2О. В ел}
более высокой концентрации может существо!
не пространственная сетчатая структура, а л
изолированные высокополимеризировапные ан1
ные комплексы.
Отдел!,ные ступени полимеризации или ди
циации, которые накладываются одна на друт
могут
От
о
всех четырех направлениях тетраэдра имеется по
одной связи, то сетка образует пространственную
связь, чем и объясняется чрезвычайно высокая
вязкость расплавленного кремнезема.
При добавке основных оксидов сетка разрыва-
I	1
о	о
I	I
— о — Si—О — Si — О — Ч- МеО =
О	о
От
От
От
12
33
50
быть описаны следующим образом:
10—20 % МеО — трехмерная частично
врежденная сетка.
— пространственные ан
ные комплексы Si3„ О
или Si4nO|%+4.
— пространственные и к,
цеобразные анион:
комплексы Si.jOl^'.
— простые кольцеобраз:
ДО
до
до
50
ДО
67
%
%
%
МеО
МеО
МеО
От 67 до 100 % МеО
анионные комплексы
простые цепи Si„ О*^'
— простые цепи и (прей
щественно начиная с 75
тетраэдры SiO4 .
i	I
о	о
— 0-Si— O-+Mez++-O~Si~O —
о	о
На рис. 1.4, показаны возможные структ^
комплексных анионов. Переходы становятся
более плавными и при определенной концентра!
различные комплексные анионы должны находи
ся в равновесии (рис, 1.5), Полимеризация или д|
социация могут быть описаны следующими рав!
весиями;
10
= NljUr- I О2- (тетраэдр = цепь);
4IOj ' L-- Si3O8%Ч-02~ (цепь+тетраэдр=цепь);
 I - О2- (цепь = кольцо);
'] " ~ Si4O8% + О2- (кольцо + тетраэдр =
Поггулированные комплексные анионы в жидких си-
ликатах [11]:
 I -нои; б— Si4O^2 -ион; в — Si6O^5 ион; г —
I иои; (J--Si9o|i -ион; / — кремний; 2 — кислород
Полимеризации усложненных анионных
<>1» образуются свободные кислородные
I. с. даже в кислых шлаках имеется сво-
ппон кислорода, хотя и в незначительном
• IC.
Ионная теория позволяет расщепить суммарные
металлургические реакции на частные электрохи-
мические этапы следующим образом:
(S)2- = [S] + 2 е; (О)2 ~ = [О] % 2 е.
При этом допустим как полный обмен заряда-
ми, так и изменение степени заряженности:
(Fe)2' + 2 е = Fe; (Fe)3+ + е = (Fe)2+,
Эти частичные реакции, как и равновесие по-
лимеризации— диссоциации, могут быть подтвер-
ждены многими металлургическими параметрами
и процессами, например активностью, равновесным
распределением и кинетикой.
Первоначальное деление составляющих шлака
на кислые и основные оксиды в соответствии с из-
ложенными структурными представлениями сле-
дует дополнить понятиями: сеткообразователи
(SiO2, Р2О6, В2О3, TiO2, A12Os, Fe2Os), сеткомодифи-
каторы (Na2O, К2О, ВаО, РЬО, СаО) и промежуточные
оксиды (MnO, FeO, СоО, ZnO, NiO, MgO). При этом
сеткообразующие тенденции у Р2О5 и особенно у
А12О3 меньше, чем у SiO2, так как возможности
ионов РО4- и А1О3~ для образования пространст-
венных структур меньше вследствие наличия у них
трех, вместо четырех мостиковых атомов кислоро-
да. Для фосфатных стекол, содержащих —40%
(мольн.) Р2О5, установлено, что в кольцевую струк-
I	I
0	0
ро!’: — 0 — Р — 0 —; А10%: — 0 — А1 — 0 —
II
0
туру входит <1% Р. Эти стекла образованы из це-
пей различной длины, состоящих из РО4-звеньев.
Долю различных цепей в этой смеси можно опре-
делить хроматографическими методами. Согласно
определению наиболее часто встречаются цепи, со-
стоящие из трех звеньев, хотя одновременно име-
ются и цепи с >7 звеньями. Ослабление склонно-
сти к сеткообразованию у этих оксидов по сравне-
нию с SiO2 подтверждается и меньшей вязкостью
их расплавов.
Многообразием форм связи и возможностей
комбинации атомов или ионов объясняется более
сложная структура жидких шлаков по сравнению
с жидкими металлами и солями. И хотя в соответ-
ствии с ионной теорией получают структурно-пра-
вильную модель расплава, она намного сложнее
применительно к химико-термодинамическим зада-
чам, чем при формальном подходе, основанном на
молекулярной теории.
Основность
При введении величины рО = —lgao2_ на осно-
вании ионной теории можно считать, что найдена
окончательная форма основности [9]. Однако в
связи с тем, что эта величина до сих пор не найде-
на для различных шлаковых систем, приходится
использовать для решения практических задач вы-
ражения основности (табл. 1.1), о которых Г. Шенк
еще в 1934 г. писал: «Какие бы преимущества ни
давали особые выражения основности, необходимо
Всегда помнить, что ни одно из приведенных опре-
11
Таблица 1.1. Примеры выражений для определения
основности по молекулярной теории
% (СаО)
% (SiO2) ’
СаО + MgO
SiO2 ’	’
% (СаО) _
% (SiO2) + % (AljOj)
% (СаО)__________
% (SiO2) I-% (PA) ’
(MeO) — 3 (P20s)
--------:---------;	(о)
(SiO2)
% СаО + 1,4 % MgO_
% SiO2 + 0,84 % P20s ’
---------------------------------------- ; (7)
(SiO2) +2 (P2OS) I 1/2 (Al A) + 1/2 (Fe20j)
(CaO)—4 (PA)
% (CaO)-1,86 % (SiO2) - 1,19 % (PA);	(9)
(MeO) -2 (SiO2) -4 (PA) — 2 (Al2Oa) - (Fe2O3);	(Ю)
(СаО)+2/3 (MgO) - (SiO2) - (A1A);	(11)
(CaO-L-2/3MgO)/(SiO2 + Al2O8);	(12)
избыточная основность ЕВ (excess base) [23, 24] для описания
взаимодействия при десульфурации в окислительных условиях
- пСнО Ь "MgO + пМпО ~ 2 "siO2 ~ 4 ЛР2О5 ~ 2 пА!2О3
— nFe. О3 и в восстановительных условиях ЕВ = пСаО
+ 2/3zlMeo ~~ "sio2 ~ пА!гОа (13). г«е а —число молей кс
понента в 100 г шлака; карбонатная емкость [46] ВсаГ(,
= С 2_/С* 2- (14).
со3 СОз
делений не имеет достаточного теоретического об
снования». Для практических целей имеют знач
ние только выражения (1) — (3) из таблицы и
комбинации.
Концепция основности шлаков была критичес
рассмотрена К. Вагнером [46] с использование
количественно определяемых величин, которые м
гут соответствовать равновесным реакциям с уч
стием ионов 02~ в шлаке. При этом он отмети
что, измеряя э.д.с., невозможно измерить актц
ность иона кислорода, так как э.д.с. электрохим
ческой ячейки определяется активностями электр
чески нейтральных компонентов и переносом ио
ных компонентов. Для выражения основности ,
вводит карбонатную емкость Ссо2— Тогда 5Сагь
Ссо2-/С*со2~, где в соответствии с выражени,
7	3
{С02} + (О2-) — (СОз-) измеряется растворимое
СО- в изучаемом и стандартном жидком шлаке.
СО- в изучаемом и
2.	ДИАГРАММЫ
2.1.	ВОЗМОЖНОСТИ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ
ДВУХ-, ТРЕХ-, ЧЕТЫРЕХ-
И МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ СИСТЕМ
Возможность представления двух-, трех-, четы-
рех- и многокомпонентных систем определяется
следующими условиями:
1.	Независимым один от другого изменением
параметров состояния системы и в первую очередь
давления р, температуры Т и концентрации Xi
(табл. 2.1). В «-компонентной системе свободно из-
меняются концентрации не всех п компонентов, а
только п—1, так как состав фаз в «-компонентной
системе определяется заданием концентраций п—1
компонентов. При заданном составе фазовое рав-
новесие между числом изменяемых параметров со-
стояния, т. е. числом степеней свободы F, числом
компонентов К, температурой Т, давлением р и
числом фаз Р, описывается правилом фаз Гиббса
Г = К+7’+р—Р. Для металлургии в основном пред-
ставляет интерес фазовое равновесие между твер-
дыми, жидкими и газообразными фазами при по-
стоянном давлении р. При этом для случая равно-
весного испарения давление становится перемен-
ной величиной при независимых переменных тем-
пературе Т и п—1 концентрациях х,-.
2.	Наглядное графическое изображение фазо-
вого равновесия (рис. 2.1) возможно лишь в плос-
кой (двухмерной) или объемной (трехмерной)
форме (призма, тетраэдр или квадрат), причем при
плоском изображении может быть задано влияние
только двух, а в объемном — трех переменных па-
состояния
Таблица 2.1. Связь
числом компонентов
между числом степеней свободы
К и числом фаз Р при постоянном
давлении р: F=K+1— Р.
Число компонентов систе- мы к	Параметры состояния		Число фаз Р при степе- нях свободы F					Изображу
	посто- янные	переменные	i F — 0 (точка)	|	К S Е II	/•' = 2 (поверхность)	Г ~ 3 (трехмерное пространство)	F — 4 (четырехмер- ное пространство)	
Два	—	7', X	3	2	I	—	—	ДвухмерЕ
Три	—	Т, х4, х..	4	3	2	I	—	Трехмерн
»	т	Х|, х2	3	2	I	—	—	Двухмерв
»	Х2	7’, х4	3	2	I	—	—	» 1
»	х->.'х3	Т, Xi	3	2	I	—	—	»
Четы- ре	—	Т. хь х2, х3	5	4	3	2	I	Четырехм ное
	т	%1, Х2, Х3	4	3	2	I	—	Трехмерн
»	Хз	Т, xt, х2	4	3	2	I	—	»
)>	Т, х3	xlt х2	3	2	I	—	—	Двухмеря
Пять	—	Г, х4, х2, х3, Х4	6	5	4	3	2	Пятимеря
»	т	х2, *3, Х1	5	4	3	2	I	Четырехм ное
»	Т, х4	%1, Х2, Х3	4	3	2	1	—	Трехмерн
»	х3, х4	Т, х4. х2	4	3	2	1	—	»
»	Т, х3, х4	Х1? Х2	3	2	I			Двухмерн
раметров состояния. Все остальные параметры
стояния должны быть постоянными.
Из этих условий вытекает ряд ВОЗМОЖНЫХ пр
ставлений диаграмм.
12
t>nht>r н объемное изображение фазовых равновесий
тате фиксирования температуры Т поверхности лик-
видуса и солидуса (бивариантное равновесие трех-
компонентной системы) выражаются как монова-
риантные изотермы-линии, а эвтектические скаты и
другие моновариантные равновесия как инвариант-
ные точки. Объединение многих изотермических се-
чений в один концентрационный треугольник (см.
рис. 2.2,в) приводит к плоскому политермическому
Д«//хкомпонентные системы
11>м111>11(?нтной системе А—В при р = const
<.i /' и одна из двух концентраций х,
не тппспмыми параметрами состояния,
по«можно единственное плоское изобра-
>11ого равновесия в виде диаграммы Т—х
1,н), рациональное и достаточное. В ней
ни* трехфазное равновесие (расплав, на-
цпумя твердыми фазами) описывается
ц|(>иариантное двухфазное равновесие
одной твердой фазой) — линиями, а
юг однофазное равновесие (расплав или
рнстнор) — поверхностями. Гомогенные
и отделены одна от другой гетерогенны-
ми.
Рис. 2.2. Изображение фазовых равновесий в тройной системе
Г/покомпонентные системы
пмпопентной системе А—В—С возмож-
ражеиня уже неоднозначны (см. табл.
 к при p = const как температура Т, так
>|*х концентраций (.гс=1—(-Гд4-хв)) мо-
гься независимо. Поэтому полное опи-
иого равновесия возможно лишь в трех-
>сгранственном изображении (рис. 2.2,а),
однофазное состояние (гомогенный рас-
.кнется в пространственной форме, двух-
ii-iuiaB, насыщенный одной твердой фа-
рхпостью, трехфазное (расплав, насы-
умя твердыми фазами)—линией и че-
>|* (расплав, насыщенный тремя твер-
чп) точкой.
нопсптные системы можно проиллюст-
огя бы только качественно, перспектив-
ней па плоскость пространственных со-
(рпс. 2.2,а). Вместе с тем существует
|. и количественной двухмерной обра-
i.i одну из трех переменных оставляют
. г. е. фазовое равновесие ограничивают
кеш. свободы.
качестве постоянной выбирают темпе-
c. выполняют изотермические сечения
ентиой системы и проецируют их на кон-
.......... треугольник (см. рис. 2.2,6). На
I и качестве примера показано такое сече-
к....реальной диаграммы трехкомпо-
i iie।емы FeOn—CaO —Р2О5. В ней в резуль-
Рис. 2.3. Изотермическое сечение диаграммы состояния СаО—
FeO^ — Р2О5 при |60О°С в равновесии с железом
изображению трехкомпонентной системы (рис. 2.4).
В нем различные изотермы передают пространст-
венный ход поверхностей, а точки пересечения изо-
термы — концентрационный ход линий двойного
насыщения. С помощью стрелок можно указать
направление падения температур.
Следует особо подчеркнуть, что в случае ис-
пользования концентрационного треугольника для
него можно выбирать не только равносторонний
треугольник, но и любой другой, например прямо-
угольный (см. рис. 2.2,в), особенно если необходи-
мо сопоставить на миллиметровке отдельные уча-
стки трехкомпонентной диаграммы с различно на-
правленными концентрационными шкалами.
Подобным же образом двухмерная передача
13
Рис. 2.4. Политермическое изображение
диаграммы состояния СаО—iFeOrt —SiO;
фазовой диаграммы трехкомпонентной системы
возможна путем вертикальных сечений Т—х при
постоянных концентрациях, например хс или
отношений концентраций хв1хс (см. рис. 2.2,д).
Она намного менее информативна по сравнению с
рассмотренным выше политермическим изображе-
нием, хотя, как и соответствующие диаграммы Т—х
двухкомпонентных систем, может описать главные
фазовые равновесия при заданной температуре и
составе, показывая состав первого насыщенного
расплава без количественного описания состава
остальных фаз.
Однако использование сечений Т—х неизбежно
при термическом анализе систематически выбира-
емых сечений трехкомпонентных систем. Перегибы
и остановки анализируются так же, как на двух-
компонентных диаграммах Т—х.
Четырехкомпонентные
системы
В четырехкомпонентной системе А—В—С
полное изображение всех получаемых фазо
равновесий при p = const даже в трехмерном пр
ставлении невозможно. Передача однофазного
стояния требует четырехмерного пространс
двухфазного — трехмерного, трехфазное равн<
сие передается поверхностью, четырехфазное —
нией, а пятифазное — точкой. Пространствен
представление с помощью тетраэдров или пр
вынуждает ограничивать свободно изменяющи
параметры состояния путем поддержания посте
ными нескольких переменных (см. табл, 2,1),
сюда вытекают некоторые возможности изобра
ния.
изображение четырехкомпонентной,
системы
ическое изображение (Т, хА, Хв, хс
'll Л д I Хц -| - Хс + Хо = 1) -
'> (мощность политермического пред-
, х , трех- и четырехфазных равнове-
 Эвтектические или перитектические
пшоиссия даются изотермически как
1 пня четырех соответствующих четы-
ппивееий. Этот вид изображения об-
3.	Призматическое изображение (xD = const, 7,
хА, хв переменные при хА + хв 4- хс = 1).
Все сечения тетраэдра при различных темпера-
турах выполняют при постоянной концентрации
одного из компонентов xD для соответствующего
изображения Т—А'—В'—С' (рис, 2,7,а- б).
11олитермическое изображение фазового
чггырехкомпонентной системы в тетраэд-
ре:
изотермическое пяти фазное равновесие;
’ , •— политермическое четырехфазное рав-
"••перхность £|—е2—Ех—Е — политермичес-
1. три шое равновесие; поверхность Т3 — изо-
|«4'мнчсское двухфазное равновесие
»-I п именной количественной предсказа-
*. шк как равновесные концентрации при
мощой температуре определить непросто.
’брическое изображение (Т — const, хА,
метиле при хА 4- хв 4- хс + xD = 1).
•I изображении безразлично, как вы-
I" пенные концентрации хА, хГ! и хс'- в
"" м, равнобедренном (рис, 2.6,а), пря-
(рнс. 2.6,6) или произвольном тетра-
‘«'кос изображение фазового равновесия в четырех-
mv. и — в равнобедренном тетраэдре; б — в тет-
'«•мм взаимно перпендикулярными гранями
Рис. 2.7. Политермическое изображение фазового равновесия четырех-
компонентной системы в призме Г А' В' С' при постоянной концентра-
ции одного из компонентов, выполненное путем наложения всех се-
чений тетраэдра при различных температурах и постоянной концентра-
ции х[)= const:
а — наложение сечения тетраэдра при — const; б — объемное изо-
бражение-всех сечений и тетраэдра в призматической диаграмме
Т — /1 — В — С; в — проекции изотерм в концентрационном треуголь-
нике АВС с соответствующими линиями двойного насыщения
Двухмерное изображение четырехкомпонентной
системы
Перспективным изображением рассмотренных
трехмерных диаграмм состояния на плоскости уда-
ется достигнуть пространственного их выражения,
если будут обозначены линии равных концентраций
и температур. Однако они не могут быть прочита-
ны количественно, а пригодны только для схемати-
ческой оценки. Количественная плоская передача
фазовых равновесий в обеих рассмотренных трех-
мерных диаграммах состояния возможна только
путем прямоугольной призматической, а также
центральной или параллельной тетраэдрической
проекции. При этом достаточно получить одно-
кратную центральную или параллельную проекции,
если имеется в виду передача двухфазного равно-
весия при ограниченных условиях (линии постоян-
ной концентрации одного вещества), и двухкрат-
ную проекцию, если необходимо количественно
представить линии двойного и точки тройного на-
сыщения.
15
Рис. 2.8. Диаграмма состояния СаО —-
S1O2 AI2O3 при содержании А12О3,
а — 0; б — 5
М
%
16
I. Вертикальная проекция
иикальной проекции изотерм с разреза
/' Д'—В'—С на концентрационный
, А'—В'—С' (рис. 2.7,в) изотермические
nori) насыщения можно перевести в ли-
I) насыщения, как в нормальной трех-
ий системе. Однако в отличие от нор-
c.хкомпонентной системы в этом случае
। стрелками указать направление паде-
.|'гур, т. е. по диаграмме можно прочи-
положение насыщения, но невозможно
. ход кристаллизации потому, что с пе-
чных фаз изменяется концентрация ве-
на рущается исходное условие хв = const.
н>пая проекция изотерм диаграмм
(7 па концентрационный треугольник
щ сих пор широко применяется для
। изображения равновесия расплавов
Центральная проекция
«ширильной проекции (рис. 2.9) точка Р
(г। ри щра с концентрациями	4-Хц-1-Хс+
I проецируется из произвольно выбранной
I ।сграэдра D на противолежащую грань
, I и к что концентрации проецируемой точ-
। формируются, согласно уравнениям:
Истинные концентрации искомой точки в
четырехкомпонентной системе можно вычис-
лить из концентраций центральных проекций
ха 4- хв + хс = 1 на грань А - -- В — С и хд 4 - хв -+-
-т хв = 1 на грань А — С — D, воспользовавшись
уравнениями :
ХА = ХА (1	х£>) ’ ХВ = ХВ ( 1	Х£>) ’
ХС = ХС U Xd) ’ XD = Д ’
1 — а
где а = (хл/х'л) х" .
Одинарная центральная проекция ли-
ний X/ = const (лд = const при Хд 4- хв + хс = 1).
Так как при центральной проекции отдельного се-
чения х; = const, проецирование осуществляется на
тетраэдрические плоскости равной величины (см.
рис. 2.7), из концентрации четырехкомпонентной
системы автоматически исключается концентрация
Xi данного сечения, что приводит к увеличению кон-
центрации проективной линии.
Линии двойного насыщения, получаемые цент-
ральной проекцией, следует проецировать из соот-
ветствующих точек насыщения на линиях постоян-
ной концентрации (см. рис. 2.6 и 2.7).
Двойная центральная проекция ли-
ний двойного насыщения. Если для нагляд-
ности линии двойного насыщения приведены без
линий постоянных концентраций, то необходима
двойная центральная проекция (см. рис. 2.9).
3. Параллельная проекция
При параллельной проекции (рис. 2.10) первая
проекция любой точки проводится параллельно
одному из ребер, например параллельно ребру А—С
на концентрационную плоскость (X4-Q—В—D,
I Ц1н*кос изображение линии двойного насыщения
•миопептной системе методом двойной централь-
ной проекции
*/>)> хв= М1
«о)-
проекция из вершины В на грань А—
>онцептрации:
Хц) ’ хс ХС^ Хв) ’
Хл),
в
Рис. 2.10. Плоское изображение точки в четырехкомпонентной системе
методом параллельной проекции:
/1 = 15%; В = 50%; С=15%; D = 2O"/0
ределяющие положение точки в про-
фи >том спроецированные точки Р 'и Р"
,чих, исходящих из выбранных для про-
н|1 четраэдра D и В к общей точке Ер
। линии А—С. Поэтому любой точке S'
I линии Р'Р' на грани А—В—С соот-
1очка S" линии, спроецированной на
/), которую находят как пересечение
। лучом из вершины В к точке Es на
инн.
так что ее положение определяется однозначно в
этом концентрационном треугольнике концентра-
циями хв и Хд. Вторая проекция должна быть про-
ведена параллельно ребру В—D, чтобы концентра-
циями хА и хс зафиксировать положение точки в
концентрационном треугольнике А—С—(B-\-D).
При параллельной проекции концентрации точек в
тетраэдре можно переносить на соответствующие
концентрационные треугольники непосредственно
без пересчета.
17
81
|i и ;i я параллельная проекция
-const. При параллельной проекции
nil в четырехкомпонентной системе не
. и переносятся на индивидуальные се-
постоянном Xi, так как они имеют раз-
nl'iiiiiy (см. рис. 2.6,6). Поэтому парал-
НП'ЬЦИИ ЛИНИЙ С ПОСТОЯННЫМ Xi приме-
|\тцественно для участков четырехком-
нпнраммы, обогащенной компонентом
или D. В качестве примера на рис. 2.11
pin'гранственная модель и параллельная
||ПпГ1 постоянного содержания MgO на
С.пО—FeOn—MgO—SiO2 при 1600°С в
с железом. Очевидно, что эта простран-
11ЛСЛ1, может быть передана в плоском
in п с помощью центральной проекции.
Н111ЙПОГО насыщения, как и в централь-
пи, экстраполируются от точек насыще-
1-к' 10ЯПН0Й концентрации.
I и параллельная проекция
<> й п о г о насыщения. Если необхо-
III. наглядность линиям двойного насы-
iiiiinii постоянного содержания х;, то
<1 дпойная параллельная проекция (см.
Опа может быть получена и двойной
<<-«Н проекцией.
Пчгикомпонентные системы
пне представление на плоскости всех фазо-
iiliittpenfl пятикомпонентной системы А—В—
С—D—Е, как видно из табл. 2.1, еще труднее, чем
в четырехкомпонентной. Возможность проецировать
на концентрационный треугольник линии двойного
насыщения при постоянной концентрации появляет-
ся лишь в тех случаях, когда развертка тетраэдра
выполняется при постоянстве температуры и одной
из концентраций или при постоянстве нескольких
концентраций. Вследствие большого числа возмож-
ных частных тетраэдров для различных координат
Т—х подобное изображение фазовых равновесий
для пятикомпонентных систем вряд ли найдет при-
менение. При этом прочтение таких диаграмм за-
труднено и под силу только специалистам.
Г. Трёмель с сотрудниками успешно использо-
вали этот метод и представили некоторые равно-
весные состояния в пятикомпонентных системах с
помощью многократной параллельной проекции.
Этот принцип на примере одной точки данной кон-
центрации показан на рис. 2.12.
Чтобы количественно описать положение точки,
необходима пара тетраэдров, а именно: тетраэдр
А—В—С—(D-\-E), в который входят концентрации
хА, хв и хс с суммой хр+%к, и тетраэдр (Лф-В)—
—С—D—Е, в котором наряду с другими появляют-
ся концентрации xD и хЕ. Для фиксированного та-
ким образом в двух пространствах тетраэдра тре-
буются теперь три параллельные проекции (/, II
и III), параллельные ребрам С—(D-j-E), А—В или
Е—D и С—(Л+В), чтобы связать линиями проек-
ции точки в трех частных треугольниках А—В—
19
o,
MnO,
2CaO-SiOz
Phc. 2.13. Объемное cxe
кое изображение и коли
ные проекции двухфазн
новесного пространства
вающихся шлаков в
СаО — FeO^ — МпО^ -
SiO2 при 1600°С в равн
железом [25&1
5CaO  PfOg
го "
10
100
О
SiO2-
VAWAWAWAl
kWAWAVAW
---—
WMWMWMWAKiW
0 4Z7	30
мдо,%
20	10 О
ЗСа0-Рг05
97,19,20,21,21)
CaO+FeOn+P2Os
ДХХлЖ
СаО,%
90
Ca0+P,05.7
30
',10,19,20,22,23,5Z,
90	50
CaO, %
Ъ 50
— 1
-- 2
-О
80	90	100
2CaO-SiO2
64
9
СаО+геОп*-Рг05>/»
Mg0+Mn0n+Si02
5/7 o4°
MgO, %
90
рис. 2.12) с положением
этой
мно-
— (C-[-D-\-E) (см.
точки в пятикомпонентной системе.
Имеются бесспорные преимущества метода
гократной параллельной проекции, при котором в
случае плоского изображения можно использовать
исходные концентрации. Причем это возможно
однократно, например на частной диаграмме //,
только когда концентрация Хс исходная. Таким об-
разом, рассмотрен единственный способ графиче-
ского изображения точки для пяти концентраций
при условии хА + хв + хс + xD + хЕ — 1 или 100 % .
В качестве фазового равновесия в пятикомпо-
чентной системе (рис. 2.13) эта точка может соот-
ветствовать фазовому равновесию одного расплава
с четырьмя твердыми фазами или двух жидкостей
с тремя твердыми фазами. Очевидно, что этим ме-
тодом можно представить ход линий, положение
поверхностей и пространств для четырех-, трех- и
двухфазных равновесий.
При более детальном рассмотрении равноЦ
на примере рис. 2.13 можно сделать вывод, чт||
точного обозначения поверхности требуется
шое число растровых линий, а в случае равно
двух жидкостей с кристаллом — точное поло;
конод, соединяющих обе жидкости. Только в
случае возможно точное описание равновес!
настоящее время нельзя описать форму пов


сти, избежав задания положения конод. с
снижает ценности такого метода изображен
указывает на то, что перечисленные выше
ности при передаче изображения пятикомпа
ной системы присущи и такому способу из
жения.
Формально с помощью многократных npoi
можно представить фазовые равновесия и в ц
компонентной системе. Изображение точки!
возможно четырехкратной параллельной
иней, исходящей из трех вспомогательных ЦЦ
20
-I" x пристроенных один к другому тре-
। 2.14). Пренебрегая сложностью и
ное in, следует отметить, что в этой
системе выражаются точкой шестифазное, линией
пятифазное, поверхностью четырехфазное и прост-
ранством трехфазное равновесия.
/II, Плоское изображение одной точки в шестикомпонентной системе методом
четверной па раллельной
проекции
21
2.2. ШЛАКОВЫЕ СИСТЕМЫ
ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
НА ФАЗОВЫХ ДИАГРАММАХ
------------- Изотермы
-	..... Линии двойного насыщения
»	Эвтектика
Перитектика
Моиотектика
Линии превращения
Известные данные
Предполагаемые данные
Чистые материалы, компоненты
и соединения
IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII Твердые растворы
СаО
80
(СаО)
Надпись в трехкомпоиентных системах
Надпись в четырех компонентных системах
** i
•ВЫЕ СИСТЕМЫ
'компонентные системы
AljOj-CeFj
Рис, 2.15, Диаграмм» отстояния CaF3-АЦО, по данным Ц-Si
Al2O3-CaO
Temperature. °C
Рис. 2.16. Диаграмма состояния СаО—А12О3:
по данным [7, 9]; сечение показывает ход ликвидуса в
области 46—56 % А13О3 в сухой атмосфере [ 10]* сопостав-
ление хода ликвидуса в части диаграммы, обогащенной
А12О3 [8]:
1 — Ренкин, Райт, 1909; 2 — Филоненко, Лавров, 1950;
5 — Висни, 1954
24
А120з
Weight % Сг203
Cr203
< r,()
1 Диаграмма состояния AJ2O3 — Cr2O3 по данным
AI2O3
HO
Mole traction AI203
FeOn
Al2O3
^'11'
1200
1100
3
Mole tr<ociion Al20з
07 0.3
2000
1900
1800
1700
1600
1500
1400
1300
FeOn
2100°—
Wustite * Liquid
Wustite
Wustite • Spinel
Spinel*_______
Corundum
Spinel— 
0.1
Liquid
Spinel • Liquid
Corundum
1 000L
0
FeOn
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
AI203
Weight % Al203
«грамма состояния FeOn—AJ2O3:
"Яесии с железом с инконгруэнтно плавящимся соединением FeO-AI2O3 (1750 °C) по [ 12];
v’i.iho плавящимся соединением FeO AI2O3 (1780 °C) по ( 13];см. также [ 14, 15]
1,0,
Fe203
Mole traction Al203—•-
Al2O3
2100
2000
1900
1800
, . 1^00
woo
ь
t 1500
*’ 1400
1300
1200
1100
1000
0 01 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7	0.8	0.9	1.0
Fe2O3 Mole traction А120з~"	AI203
0 0.1 0.2 0.3 0,4 0.5 0.6 0.7
2000
1900
b)
1800
Fe203	Weight °/o Alz03——	AI203
1600
Spinel*
-Hematite
1700
Spinel * Liquid
9_____1.0
~202&
Corundum
x Spinel*Corundum / \-
/ Spmel*FeAI03 3499
Liquid
FeAI03*Cqrundum
j ’ 11318
1500
1400
1300
1100
1000
FeAI03
Hematite+Corundum
Hematite
*FeAI03
L1455
1290
Fe2C3-AI7O3 (FeAlOj)
__	____________‘_________I. 1______ _________
0 10 20 30 40 50____________60 70_____80 90 100
Weight % AI203—-	AI203
|на1 рамма состояния Fe2 O3 — AI2 O3:
HIHIIU4IUI с железом [ 16] и на воздухе [ 17]; 2>) - при давлении кислорода 1 атм
23

Al2O3-MgO
 i
♦ 2
— • — э
...... 4
w... m. 5
...  6
O 7
•	8
Рис. 2.20. Диаграмма состояния MgO—AI2O3 по Муану,
Осборну [ Р7] на основании данных [ 18—22] ; вставка
по [ 255]:
1 — по данным Альпера и др.; 2 — Шнайдера и Мак-Даниеля;
3 — Роя и Кобле; 4 — Ренкина и Мервина, Винницкого,
Шмида и Мак-Колли; 5 - оценено; 6 - изучено; 7 — одно
определение; 8 — два определения
А12О3-МпО
Рис. 2.21. Диаграмма состояния MnO-A),Oj:
в) - по [ 24] с ииконгруэнтно плавящимся соединением МпО’АЦО^ °C) j	[ 2}];
рнментальио ход линии ликвнду-сц не установлен)	1	
МпО	Weight % М203—*-
AIZO3
ПО [25] (экспе-.
28
М,(» slOj
ai2o3
Mole fraction a|203
0.1	0.2 0,3 0,4 0.5 0.6-0,7 0,8 0,9 fa’
"TT ' Il——i f *• r 'll	—h V""l| • .
liquid
Criilobolitt’j
liquid
Mullite
r । I Liquid
Cnjtobalite ’Multi te
Ж
Corundum’-
L'i quid
Corundum*
—f-Mulitte-
4___i___i____________________
ifl 30 40M6070\ 80 90 100
Weight % Al203 —— \	AI203
3 Al203'2Si02
b) Si02 Mole fraction Al203—Al203
0	10 20 30 40 50 60 70	80 90 100
Si02	Weight % AI203—«-	AI203
Mole traction Al203—•-	AI203
i),t 0.2 0,3 0,4 0.5 0,6 0.7 0,8 0,9 1,0
hi iriuymiie•Минне |	i i< i
il 10 M 30 40 50 60 70 |80 90 100
Weight % AI203—— 1 (2Al203-Si02)
(3AI203-2Si02) Alz°3
0 0.1 0.2 0.3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0
Si02	Mole froclion A12O3—►	AizOi
t, ’100

bini рамма состояния SiO2 —Д12 O3 с инконгруэнтно плавящимся 3AI2 O3 -2SiO2:
I />) - no [ 27]; c) — no [ 31], см. также [ 30] и для давления 25,2 кбар [ 32]; d)-c конгруэнтно
• •.»»»►!. и ЛЛ13 О, -2SiO2 ; по Левину, Роббинсу, Мак-Мюрдье [ II] иа основании данных [ 29, 28]
41,0,-110,
< 11. Диаграмма состояния А1,О, -'ГЮ} no (33, 34]
.Ч'»»итно (1860 °C, деталь а) или с иикокгруэнтно
.... а л, neo °C) плавящимся А1?О,.ТЮ,
1зоо 	}———I-"	* *
1 200 —————---1-।—1Ж-Ц——j------
1100		......J---,----
0	10	20 30	40 50 60 70	80	90 100
А1г03	Weight % TiO?—-	TiO;
27
В2О3-СаО
Рис. 2.24. Диаграмма состояния СаО-В2Оэ по [ 35]
B2O3-FeO
Рис. 2.25. Схема
по[36]
диаграммы состояния FeO^—В2О3 при насыщении железом
28
Н "
It, Диаграмма состояния ВаО3— MgO по [37]
B2O3-SiO2
(й()
Рис. 2.27. Диаграмма состояния ВаО3— SiO2
по [42]
Рис. 2.28. Диаграмма состояния CaFa—СаО,
вновь изображенная на основании данных
[ 38-41, 43-45]
29
Рис. 2.29. Диаграмма состояния FeOn—CaF2
по [ 46]
CaF2-MgO
MgO Weight % CaF2—"-	CaFj
Рис. 2.30. Диаграмма состояния MgO—CaF2 по
[47,48]
CaO-CrO,
b)
СаО	Weight % Сг2О3—•-	Cr203
СаО Mole fraction Cr2O3--	’ Сг2О3
Рис. 2.31. Диаграмма состояния СаО—Сг2О3:
а ) — в нейтральной атмосфере; Ь) — на воздухе по [49],
[50]; см. также [51] (по [50] превращение а -> Д-хромит
происходит при 1900 °C); с) — принципиальная схема
СаО—Сг2О3 —СгО3
30
I MO I rO,
CaO-
FeOn	Mole fraction CoO^
1 400° °J °'2	°'3 °Л
1300
1200
1100
1000
0	10	20	30	40	50
FeOn	Weight % CaO—•-	CaO —
1
l J Диаграмма состояния FeOn—СаО:
ни<>иь изображенная на основании данных [ 52, 53] и [ 54—67] диаграмма является не истинно квазибинарной,
,№41 проекцией тройного фазового равновесия с твердым железом: содержание Fe2O3 рассчитывают по ре-
 I »,о, г 1е = 3FeO; Ь) — по [ 55]; с) — по [ 67, 69] с минимумом ликвидуса для кальциовюстита (деталь а ) ;
| г,ч| .----монотехническая линия системы Fe—Fe2O3 — СаО)
31
OS
oz
DOS
(ej)-Jz3*M3
(aj).jZ3.0O3
(ej)-3z3H
0D3 °/o IlBiaM
O'?_________OE
009
OOi.
009
006
0001
(ej)-M3
OOLL
OOZL
OOEL
ООП
OOSL
0091
QD3-fozej-aj uajsXs
aq| auii aipajououj
(ej).jM3-JM—
|sj)>jm3*m3^
(ej). Jz3 • ЗМЗ
!	(ej)-3M3 —
— ihmm3-jem3
(ej)-3EM3
 • (ej)-3z3 • 3£M3
(aj)*jz3
OSH
(aj) * Ot>3*3
S9S
SZ9
-М3
м3
EOLL
(ej)-M3H

ooa
ОЭЛ-ОЮ
< и< )-Fe2O3
Mole fraction Fez03—•-	Fez03
0,4	0,5	06 0.7 0,8 0,9 1,0
.lb
t.?F*L
CF?4
1449
1218 CF*l-
-------12051
1155"
Fe'3O44 -
liquid (I)
Fe203:l
£F4F
C2F-CF
1358
Fe304»Fe203
| 1226
fCF2‘Fe203—
CF^Fez03
60	70 A' 80
Weight % Fez03
J__________La
90	100
Fe203
Fe203
100
0
20
о\°


1Д10
d)
40
19001
50
90
1800
1700
1600
1500
1400
1300
1200
1100
Fe?03
100
Weight % Fe203 —
60	70	80
WF
F
Coo-
О.8
0,3
№110
14(1(1
tM)O
l,uO
0
1700 -
Fe203
0,9 10
Mole fraction Fez03——
0,4	0,5	0,6 0,7
i .,,..	Fe3Or
Liquid(L) J
Fe3O4
C/F
*1206-:
1172
mio
4 CF;»Fe;03------
CF-'CF, OF, I
1(111(1
’IOoL
0
LuO
CZF»CF
CF+FezO3-----
60	70 8’ 80	90
weight % Fez03 —-
__Lb
100
Fe203
Рис. 2.33. Диаграмма состояния СаО—Fe2 О3:
а ) — на воздухе; Ь) — при 1 атм О2 по [ 70] •
соединение 2CaOFe2O3 плавится конгру-
энтно при 1449 °C; с) — линии А— А и
В — В' показывают состав расплава в жид-
ком состоянии; d) — по [ 71 ] с конгруэнтно
плавящимся 2CaOFe2O3
33
СаО-MgO
Рис. 2.34. Диаграмма состояния MgO—СаО по [72]; см.
также [73]
СаО-Р2О5
Рис. 2.35. Диаграмма состояния СаО-Р2О5 по [74]; температуры на диаграмме, С,
по [ 75, 76]:
а) — показывает теоретический ход линии ликвидуса ЗСаЭ‘Р2О5
• • »tl< I
* •« Диаграмма состояния CaO—SiOa, вновь изображенная по данным [77—80, 82]; соединение
но, ц||йи|||ся конгруэнтно при 2130 °C; а) — вариант с ииконгруэнтным плавлением 3Ca-SiOa [VI];
Рис. 2.38. Диаграмма состояния FeOn—СгаО3 :
левая — с инконгруэнтно плавящимся FeO-CraO3 (1630 °C) по Гоффману [ 84]; правая — с конгруэнтно плавящимся 
FeO-CraO3 (2160 °C), перитектическим трехфаэным равновесием на вюститной стороне (деталь а) [85] н эвтектичес-
ким трехфаэным равновесием [ 86] (вставка b)	|
36
h <»
 и, Диаграмма состояния Fe—О:
1*|; исследование частной системы Fe3O4 — Fe3O3, см. также [90, 92, 93], Част-
ip«l диаграммы FeO—Fe3O3 с обозначением изобар кислорода по [VI] ”FeOn”
<ТНуо| эвтектической точке N для Fe—FeO на диаграмме Fe—О при 1371 °C и
Oi
Точки на диаг- рамме Fe3O4-Fe2O3	Темпера- тура, °C	Содержа- ние, % О	Точки на диаг- рамме Fe3O4— Fe2O3	T емпера- тура, °C	Содер- жание, % О
А	1539	—	Q	560	23,26
В	1528	0,16	R	1583	28,30
С	1528	22,60	R'	1583	28,07
G	1400	22,84	S	1424	27,64
Н	1424	25,60	V	1597	27,64
I	1424	25,31	Y	1457	28,36
J	1371	23,16	Z	1457	30,04
L	911	23,10	Z'	—	30,06
N	1371	22,91			
37
Fe-O
1800
Liquid Iron*
liquid Oxyde
<5-Iron* Liqui d
1400I--
7 -1 ron*Liqu id
^-Iron
Wustite
-a 1000
a-Iron
Wustite
200_
0
1600
1200
800
600
400
90	100
10	20	30	40	50	50	70	80
Weight °/o Fe203 —«-
FeOn
Fe203
ы»
I»
Weight °/оMgO—►	MgO
Рис. 2.41. Диаграмма состояния насыщенного железом
расплава FeO—FeS по данным [ 94, 95]-
слева — линия ликвидуса B—D дает предполагаемый ход
квазибинарного сечения стехиометрических FeO—FeS в об-
ласти тройной эвтектики (910 °C) до FeS; справа — сечение
диаграммы состояния Fe—О—S с положением концентра-
ционно-температурного хода А — В — С или A-B-D (см.
рис. 2.41, левый)
Fe2O3-MgO
Диаграмма состояния FeOn— MgO
Рис. 2.43. Диаграмма состояния MgO—Fe2O3 по
(97]
>Н»а пиния ликвидуса; 2 — линия со-
39
FeO-MnO
Рис. 2.44. Диаграмма состояния ГсОп—MnO:
а)— по [ 99]; Ь)- по [ 100]; с)- по [ 98]; 1 -
термический анализ; 2 — рентгеновский; 3 —
расчетная линия солидуса
FeO-P2O5
Temperature. °C
Рис. 2.45. Диаграмма состояния разновесной с железом сис.
темы FeO-P2O5 по [ 101] [Q - железистый фосфат с 10 %
РаО5; R - равновесие при изотермическом плавлении (2) ;
термическом анализе (2) ; закалке без перитектической ре-
акции (2) ; закалке с перитектической реакцией (4) ]
40
h< •!<>,
Рис. 2.46. Диаграмма состояния FeO—SiO2 :
а ) — насыщенные железом расплавы, содержащие Fe2O3 при температуре ликвидуса;
t>) - вновь изображенная по данным [ 102-107]
41
FeO-TiO,
FeS-MnS
FeOn
E50?~
0J 0,2
Mole fraction TiO2 —TI02
0 3	0,4 0,5	0,6 07 0,8 0,9 1,0
1 SCO
1450
oh 1400
g-1350
1300
1250
1 200 . _
0	10
FeOn
Pseudobrookite
Ilmenite <
Ulvospinel
-jWijstite
Wustite
ф quid
—Il-
liquid
I Wiisi
I Ulvospinel
J_____[______'
memte
90
20	30 / 40	50 \ 60	\70 80
2Fe0'Ti02 FeO-TIO? FeO-2TiO2
Weight % Ti02—
Rutile* 1
Liquid I
J430 ,
Rutile^l
100
Ti02
Рис. 2.47. Диаграмма
см. также [ 109]
состояния FeOn—TiO2 по
[ Ю8];
Рис. 2.48. Диаграмма состояния FeS-MnS по
[ ПО]. Температура плавления FeS, 09 1 190 °C
по данным [111]	'
K2O-B2O3
Рис. 2.49. Диаграмма состояния К3О—В2
по [112]	(—----— метастабильное р
новесие)	.
W0
100
К.О-Р.О,
Рис. 2.50. Диаграмма состояния КаО—PaOs по
[ ИЗ]
K2O-SiO,
Рис. 2.51. Диаграмма состояния К2О—SiO2, вновь
изображенная по данным [ 114» 115]:
а)- соединение К2O-3SiO2, инконгруэнтно плавяще-
еся при 850 °C; Ь)— диаграмма состояния К2О—SiO2
показывает две стабильные модификации — SiO2
(кристобалит и кварц) по данным [ 116] и теоре-
тическим данным [ 117]; линия ликвидуса SiO2 по
[114]
43
KjO-HOj
Рис, 2.52, Диаграмма состояния К2 O-TiOa по [ 118}
MgO-SiO2
Рис. 2.53. Диаграмма состояния MgO-SiO2, вновь изображенная по данным [ 119], [ 120],
[ 121] Д 122], см. также [ 123], [ 124]
44
Мц<» ii<)
Рис. 2.54. Диаграмма состояния MgO-TiO, ;
левая — по [ 125]; правая — по [ 126]
Мн() -Мп,О4
Рис. 2.55. Диаграмма состояния MnOw—Мп3О4 :
левая — по [ 131]; правая — часть диаграммы Мп—О по [ 130]
45
MnO-MnS
MnO	Mole fraction MrS—*	MnS
)0L__i__________!	i	.	।	.	I
0 10	20 30	40	50	60	70 80	90	100
MnO	Weight % MnS -	MnS
Рис. 2.56. Диаграмма состояния MnO—MnS:
левая — по [ 132] ; правая — по [ 133 ]
МпО-Р2О5
Рис. 2.57. Диаграмма состояния МпО„-Р2 О5 от О до 50 % Р2 О5:
левая — по [ 127] на воздухе; правая — по [ 128],[ 129] в атмосфере азота
46
» МО
Рис. 2.58. Диаграмма состояния MnO--SiO2 :
верхняя — с конгруэнтно плавящимся 2MnOSi02 (1345 °C) по [134]; нижняя — с
инконгруэнтно плавящимся 2MnOSiO по [ 135]
47
7
Na2O-Al,O,
Рис. 2.59. Диаграмма состояния Na2O—Л12О3, вновь
изображенная по данным [ 136-138]
N^O-FejOj
Рис. 2.61. Диаграмма состояния Fe2O—
Na2O по [ 140]
Рис. 2-60. Диаграмма состояния Na2O-B2O3 по [139]
48
Male fraction Naz0
P2O5
Na20
Нис. 2.62. Диаграмма состояния PaOs — NaaO:
паках - по [ III] на основании данных [ 142] (частная система NaaO-PaOs —2NaaО • РаО5 синкоигруэнт-
ио нравящимся при 622 °C 5NaaO‘3PaOs) 31 [ 143] (частная система 2NaaO PaO5 - 3NaaO-PaO5) ; пра-
нки но [143] с конгруэнтно плавящимися соединениями NaaOPaOs (588 °C) , 2Naa О-Ра О5 (978 °C)
и .INBjO PjOj (1583 °C)
RIO,
1800
—Na,0 Weight % Si07——
onn 70 •	80
900П—Il------т I------ТП
<о)м c |Tridymite-L]
~|" 87б~]
Quartz*I }
808±2 I
1600
1400
1200
1000
800
-1 a-NS2-
Cristobalite *L
NS2*l
I SiOz
NS*L
•N3S8 700r
ia-NS^
' ! ‘L ।
8Оо1Ж1
750}—Нз5д— <
T~1 I
J i710£5
Na20\ I
-*L -AJ-
1118___}
_|nzs*l
= N3Sg*
“‘Quartz
—Weight °/o Na20
30	20	10
700±10-i—
^.sN^lQuartz___|_J
‘0,7] 0.75П 0,8 —
Na20 Mole traction Si02-
-Liquid (L)
Tridymite* L
N2S*NS 5
706j ।
I______4_-.J?lk
iQuartz *1	793
it* Диаграмма состояния Na2O—SiO2 no [144],
. I l«|.
ИНГ системы no [ 146] с инконгруэнтно плавящимся
IM "1 соединением 3Na2O-8SiO2 (тонкие штриховые
ММйг'ГнЛильная система)
600LJ_____L
0,7	0,6
— Na20
846 ~
NS*-
cHCj/
г ns*(3-ns2
0,5	0,4 / 0,3	0,2
Na20-2Si02(NS^
—Mole traction Na20
= -782
a-NS2* Quartz I
-----ff-NS2* Quartz'
0,1	0
Si02
49
Na2O-TiO,
Рис. 2.64. Диаграмма состояния, вновь изображенная 1
данным [ 149], температура плавления ТЮ2 при 1830 (
по [148]. В [150], кроме инконгруэнтно плавящего*
при ИЗО °C NaaO-3TiOa и конгруэнтно плавящегося iq
1027 °C 4Na2O-5TiO2, найдено еще конгруэнтно плав
щееся при 1030 °C Na2OTiO2. Авторы [147] в ранн<
работе предсказывали соединение Naa О-ТЮ2
\
Рис. 2.65. Диаграмма состояния SiO2—TiO2 [ 151J
50

w
№мпонентные системы
'.-СаО
с<Л
Liquid + С A;
Al203
^W'l'iii
CAZ CA6
Liquid + CAg
-----u—L—
/(I	50	60 >
Weight °/o Al203—~ “
UO-CaS
AI203
0.55
40
ai2o3
я
0.41
0.33
0.37
0.55Z	\
A \
у 0.16 \b
CoO	CoS
0.59
[] Weight °/o CoS
1500°C
11.631
0.14
iiii;
0.06
Mole
0.10
froction CoS
0,45
10.541
0.19)
(0.21)/1079]
(0.28)7 4.08]
11 Ms)
[1.371

029
CoS
Рис. 2.66. Система CaFa-СаО-А1аО3 при 1600 °C
no [171]:
1 — на основании химического анализа; 2 — мик-
ррзондового; 3 — оптического
Рис. 2.67. Частное сечеине системы CaO-CaS-AJa О3
с линией насыщения CaS при 1500 °C по [ 152]
(цифры в круглых скобках — а •в квадрат-
ных — CaS, %)
Рис. 2.68. Частное сечение системы СаО—А1аО3 —
К2О по [ 153]
Al2O3-CaO-MgO
Рис. 2.69. Частное сечеиие по [ 154] системы СаО-
MgO—А1аОэ, в которой имеется стабильное сое-
динение 3CaO-MgO-2AlaO3
Рис. 2.70. Система CaO— MgO—А1аОэ по [VI] с
привлечением результатов [ 155], авторы которой в
качестве краевой системы А1аОэ—СаО приняли
систему с соединениями ЗСаО-А1аОэ, 5СаО-ЗА1аОэ
и ЗСаО-5А1аО,
Al,O3-CaO-Na2O
-«—Weight % СаО
Рис. 2.71. Богатая глиноземом часть системы
СаО—Д1а Оэ -NaaО по [ 156]
52
Al
ЗСоО
по
ЗСоО


53
Al2O3-Cr2O3-MgO
Al2O3-FeOn-MnO
Рис. 2.76. Положение изотерм насыщения твердыми
растворами FeO-MnO системы FeOn —MnO—AJ2 Оэ
при температуре (±20 °C): 1530 (2), 1600 (2) и
1700 °C (3) по [ 161] (линия ликвидуса в системе
FeO-MnO по [ 162])
Рис. 2.77. Схема трехкомпонентной системы FeOn-
МпО—А12Оэ с разрывом смесимости твердых
растворов шпинелей
54
Рис. 2.78. Изображение системы FeOn-AJ2O3 -SiO2 в равновесии с железом по [ VII ) без учета конгруэнтно плавящей-
ся шпинели
Si02
2 MgO'2 Alz03-5Si02
2 Liquids-
3 Al 203 ’2 Si 02
AI203
1703
MgO-SiOj
Al2O3-MgO-SiO2
-1860
100
Al2O3-MgO-TiO2
0
MgO
-2800
Si02
1723
Рис.2.80. Система MgO—AIaO
SiOa по [ VII]
Mg0'AI203	>
2MgO-SiO2
-1900 60
40	50
Weight % Al203
1543
M203*2Si02
-1850
1840
/ 1470
Mu h e
1370
Forsterite
1800 —
70
'<oo
60
20
10
^0
2000
1,0
Mg0-AI203
-2135
AI203
-2020
0,5
Mole fraction MgO
0	/ 0,1
AI203 1925
2020
-2Mg0-2Alz03-5Si0z
460
4Г-П00
1800 —
1900—
365
465
Protoenstatite
MgO  Si02
2 MgO- Si02
MgO

Cordierite
1453
30
lbOO-
Sapphirine
Spinel
2000 —
Ti02
1840
xiorundum
4Mg0'5AI203-2Si02
Рис. 2.81. Схема системы AlaO3 —
MgO—TiOa (трехкомпонентные эв-
тектики no [ 163]) при температуре
~ 1570 °C,%:9AlaO3, 47MgO,
44TIOa; при ~ 1730 °C: 56AlaO3,
21MgO, 23TiOa
7
Mg0-ZTI02
1652
AI2038i 02
I860
0.5
1630
1583
0.4
2MgG-L0z
1732
0.3
1707
1,0
MgO
2800
2030
w
Рис. 2.84. Система Al2O3-TiO2-SiO2 по [ VIJ иа основании данных [ 165), [ 166);увели-
Ченное изображение угла SiO2 взято из [165]; угол Д12ОЭ изучен в ( 167)
B2O3-CaO-FeO
Рис. 2.85. Изотермическое сечение при 1600 °C системы
FeOn-CaO-B2O3, насыщенной железом, по данным [ 168]
58
Рис. 2.86. Система СаО—ВаО3 —SiOa:
верхняя - по данным [ 169] (авторы приводят в своей работе квазибинарные сечения этой системы) ; нижняя -
исследования в области расслоения по ] (,70]; справа — моиотектическая линия как центральная проекция сис-
темы SiOa— ВаО3
CaF2-CaO-FeO
1079
80
CaO
2570
1362
-10
-60
iids “
Cotcio-Wustite
_______1_200
70 \
1470"77
CaFz
30	40	50	60 70 80	90
Weight % CqF2—
FeOn
1370
Рис. 2.87. Система FeOn-CaFa-СаО по [ 174] :
1 — эксперимент по [171] при 1400
при 1470 °C; с — критическая точка
CaF2-CaO-SiO2
0
100
CaF2
1419
Рис. 2.88. Изотермическое сечение при 1600 °C сис-
темы FeOn—СаО—CaFa, насыщенной железом, по
данным [ 168] с учетом результатов [ 174] (С = кри-
тическая точка)
°C;
2 -
то
же,
Si02
1723
Si02
1723
Рис. 2.89. Система СаО—CaFa — SiOa по [175]
Rankinite
CaF
350
ВО
20
40
Weight
60
°!o CaFz-
CqO-SiO?
2С<1\5'0иВД
\ 14Ь4 —
3 CaO-2SiO2-45
“2130 -2050
-2070
3CaO-SiOz=
80
0
100
C a F/
1419
100
0
CaO
-2570
Рис. 2.90. Схема системы FeOn—CaF2 —SiO3 no
[ 177] при температуре 1400 °C:
I — растворимость SiOj при 1600 °C
CaF2-FeO-CaO SiO2
Рис. 2.91, Изображение области расслоения в
жидких шлаках системы ГеОд—CaF2 — CaO'SiOj
при 1400 °C по [ 177]
w> >.»i

09
CaO-FeO-Fe2O3
Рис. 2.92. Система FeO—Fe2O3—CaO;
НИЖНЯЯ - фрагмент FeO Fe2O3-Fe2O3-2CaOFe2O3 no [ 178] с обозначением изобар парциаль-
ного давления кислорода при температурах ликвидуса; верхняя — фазовое равновесие с жид-
костью по [ 176]
61
CaO-FeOn-MgO
Рис. 2.93. Система MgO—FeO^—СаО при
1600 °C по [ 179]
CaO-Fe2O3-MgO
Рис. 2.96. Система MgO-Fe2O3-СаО на воз-
духе при 1500 °C по данным [ 180]
Рис. 2.95. Система MgO—Fe2O3 — (FeO)—СаО
на воздухе при 1500 °C по данным [ 180]
Рис. 2.97. Система MgO-Fe2O3-CaO при 1500 °C и
парциальном давлении кислорода 10-3 атм по дан-
ным [ 180]
62
CaO-FeO-MnO
Рис. 2.98. Линии насыщения известью системы
ЕеОл—СаО—МпО на воздухе при 1600 °C по данным
[181]:
q, — насыщение СаО, система FeOn—СаО; pt — то
же, система МпОп—СаО; МпО* = 100 — (СаО + FeO,,);
о—о — насыщение СаО
Рис. 2.99. Система СаО—FeO^—МпО при насыщении
железом по [ 182] с учетом данных [183]
Рис. 2.100. Частное сечение системы FeOn—СаО—P,OS при насыщении железом по дан-
ным [184]
63
CaO-FeO-SiO2
Рис. 2.101. Система CaO-FeOn-SiO, при насыщении железом по данным [ VII]
/I-CaO-SiO? and
Hedenbergitess
Рис. 2.102. Разрез системы СаО— FeOn—SiOa от
CaO-SiOj к FeO-SiOa поданным [185]
Рис. 2.103. Система 2CaO-SiOa — 2FeOSiOI поданным
[185] с указанием содержания FeaO3 в расплаве
при температурах ликвидуса
64
Рис. 2.104, Система 2CaO-SiO,-FeO поданным [ 186]
с учетом результатов [ 187] (кривая Л) и указанием
содержания Fe2Os в расплаве при температурах
ликвидуса
Рис. 2.105. Разрез трехкомпоиентиой системы СаО—
FeO„-SiOj от CaO-FeO-SiO, к FeO по данным
[186 j. Кривая А из работы [188] с указанием содер-
жания Fe2O3 в расплаве при температурах ликвидуса
Рис. 2.106. Разрез трехкомпоиентиой системы СаО—
FeOM—SiOj, начиная от состава 16 % СаО, 53 % FeO,
31 % SiO2 к FeO по [ 186] с учетом данных [ 189]
(точка.и..указанием содержания Fe2O3 в расплаве
при температурах ликсидуса
Weight % FeO tatQ|
Рис. 2.107. Результаты фазовых исследований системы
СаО- FeO„-SiO2 по [ 190]:
а), b) — содержание Fe2O3; с), d) — температура образо-
вания полусферы; е), f) — температура текучести; g) —
первичные фазы; Л) — эвтектики; i) — результаты рентге-
новского анализа закристаллизованных образцов. Во),
с), е) точки I—IV для сечений I-IV из у); в S) , d) , f) —
данные для сечения V
. I.IK. 406
65
3 CaO  Si 02
CaO
CoO-SiOi
3CaO-2SiO2
>
СаО-FeO- SiO
3CaO-2 SiO2
80
100
1671
30
Si oz
1723
Рис. 2.108. Система СаО—FeaO3 —
SiOa иа воздухе по данным [ VII]
CaO • Si0z
1544
2CaOSiOz.
-2130
70\/~2050
-2070
3CaO-Si
2CaOFezO3 CaO-Z^O-
СаО-РегО3 f
1460
1464
Hematite
4)0
10
Weight % Fe2O3
1449
//	80	|	90
CaO-FejOj CalPZFejOa
1214
230
Rankinite
4
/ 1470
1435-
40-
60


Caa-SiOj
M-3СлО ьSiO;
0
CaO zcoO siOj
2570
<?O-2CaO-6SiOz
KzO-ZCaO'9$iO;
2 CaO • Si02
-2CaO-SiOz
60
3 CaO-SiOj
50
y-SCaD'SiOj
iK^U'CauJuSiu?
--------1_____
XzO-SiOz K;O-ZSiOz Xz04SiOz

'500-
40
4
CaO-K2O-SiO2
SiO;
aCaO-SiO2
Рис. 2.109. Частное сечение систе-
мы К2О—SiO2—СаО по данным
[191] *
20
К 20 - SI02
2 Liquids
K2O-ZSiO2 50	/	70 f Ouarz 0G	g-
2KzO-CaO-6SiOz Kz0-4Si0z Weight % Si0z
^-tooo—
——950-_Ji
-9oo~)ZJ7
850-
75У

0.
100
Fe2O3
1566
10
66
CaO-MgO-SiO,
Рис. 2.110. Система CaO-MgO-SiO2 по [VII]. Аналогичное изображение с дсбсвлонпем теггисра- урпо-кокцзпт-
рационных разрезов приводят в работах [ II, III]
СаО-МпО-Р2О5
МпОп _,СаО МпгСj"	Weifjiu °/с- СаС —СаО
«• 1.11ч 406
67
g
СЮ
со
2СсО-5Юг	Weight % ЗЙО-Р?05—»-	3CoD-P?C
К  й- U К
«	-	3	s	з
о	О	*	□
_1	л	।	а
CaO-SiO2-TiO2
i?eo
1730
Weight % TiO?
Cristobalite ..
Protoenstatite
Forsterite
2 MgO  SiOz
CoSiO
1544
Cr2O3-MgO-SiO2
1330
Tio2
Co-jSiO,
SiO2
1713
im
Рис. 2.116. Система MgO—СгаО3—SiO
по данным [ 201J
Рнс. 2.115. Система CaO-SiOj-TiO.
по дачным [151]
169в
Tridymite
14 33
Rufile
SiO
2000-------
Pier ochromito
-------ZIOO
------ZZOO
^Qu
Mg0-Cr203
70
80
90
MgO
100’
Cr203
МдО'Сг2О3
(Picrochromite)
60
Weight о/о Сг203 —>

Rankinite
1464
CojSijOy
С а 2 Si О,
2130
2065
2570
CaO
40
М дО  SiOf
' \1
Periclase
1695 1750 Co,Ti,O7'97O
_2__с_ 7 CaTiO
Sioz
~^^00
'^0п
1460
SiOz
CrzO3
50 1
70

MgO
70
100
/ 60
.Mogriesiofemfe
2700
-2600
Рис. 2.119. Система FaO—FetO,-MgO по [ 203]
-2500-
24.00—
23CQ—
•2 200---
-2100-------
— —2000--Magnesiowustite
—1900—________________
1800__________________"
—1700-------------------
15°°—-----	Г~ 3
•i 500—
 -У x .
0	10 uu20 30	40	50	60	70 \ 80
Fe0	Weight % FezO3— g
MgO-FezO3
10
Hematite
0
100
Fe?03
1400
1200
90
Si02
(1723°C)
Рис. 2.120. Схема системы FeO-
Fe, О, —SiO, по данным [ VI]:
— . — • — — линии ровного парциаль-
ного давления кислорода, атм, газо-
вой фазы при температуре ликвидуса
80
Liquid Iron •
Liquid Oxyde
Hematite
Weight % Fe203
FezO3
Iron
(<F //)
100 /
FeO-Fe
1594
О 1520 1369
FeO
70
2FeO-Si02
1205
FeO„
1380 ± 5
FeO-K2O-SiO2
royclite
1470*10
1690*10
Si02
1713*5
'^0
!(>On
1177+5
2FeO  SiO2
1205+2
'1178+2
1470±10
1 690 ±10
Tridymite
Cristobalite
2 Liquids
ji'	/—J— .
K20-2Si0f 742+2 xK2U-45iO7
1045*2	767*2
Рис. 2.121. Частный разрез eitSTQMM KjO=-SiOj’FcOn
по данным 1211]

<»
72
MgO	Weight °/o FeO---•-	Fed
-2800	1369
FeO-MnO-MnS
FeO-MnO-SiO2
MnS
Рис. 2.124. Система FeQ^MnO—SiOj подан-
ным [213]
Рис. J,123. Система FeO-MnO-MnS по дан-
ным [212!;-----ограничивает область об-
разования FeS (см. также четырехкомпо-
неитную систему FeOn-MnO-MnS-FeS)
73
А10 388 HHtWl;i!:‘••"Хн.'гИтjtiiilrrii^fliiX:	8 0	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100 FeO	Weight °/o MnO—-	MnO TiO2 FeO-MnO-TiO, ='1600 A °AW0 Ao. / \ % § A A90 A a20 7<аЛ 8Л / /4Rutile A80 £ 1330 -	70 «etatitanote Q /АА’ ЧзоА^.'' 129° 0o3d Solans LpG -Tl0< ' 5Q 'v/i,/ ! ’-I.1 An>-:iljj		•—MnO II0-? -1470	A	AZZ-—	7\50 Ю88 f-—Ut^^-A/Arthotitanote	\ ’370	SoUd Solutions Y/0 2MnO-1(0, iOeC-TiO,	ААттттттттпппт,17^! i 11 hi 111111 ’ 11!цицШШЙЖА~' 1455 470 ’“A- 80	20 1зю,А^^^^^ААА--'да'^А0 18A !;<аА^ТА<АУ7Г'’jfrAiTTnlJibHiw^	iнжA,।iittitb 0 0	10 ' 20	30	40	50	60	70 80	90	100 FeO	Weight °/o MnO—•-	MnO 1370 FeO - Rich Solid	1785 So >.110",s Рис. 2.126. Система FeO - MnO - TiO, по данным [ 215] FeO-NaO-SiO, s*o2 1713’-5	\ 1690*10 yV00 Shoo,as ,// V W!q A, 20 /'/ ./'У Quartz A. Cristobal,/ jAjAg7;-’ ? Indymite // /	/л~ Sodium Oisilicote s°	JAANA23S'°z 2- повое Azi' 'ИЛ60 .г-	/-xi tySl Ш /ТСп.. Z\ NoASiO? x]	/Д’ A a/aY'7'0,7’ \ 1C89±1 .  1-7041G у' „А	osz','c°le \	Sodium sXRestate X^°s:c’ 1 205^5	\ 8°Yri77t5	A 70 , / ' \ <'Z~. T- -	о 0	'	20	40	60	'	00	'	100 FeO	Weight % NA 	Na?O 138095 Рис. 2.127. Система FeOn-Na20-SiO, no данным [216] (изотермический разрез при 1ООО °C по результатам ра- боты [211]) I - поле неизвестной изотропной фазы; II > двупрелом- лямщей фазы; Ш - несколько полей	Рис. 2.125. Изображение части поверхности ликвиду- са системы FeO-MnO-SiO, в атмосфере СО, : Н, = = 1:1 поданным [214] FeO-SiO2-ZrO2 SiO? 1698°^?°° /д/ А” * ЛАтк \ и.» ’™А > 1 ।  А * Tridymite	>*1. 1 А А п8\ЛЛ'Л|Гсоп / /	—Х-Л Fayalite 1178-Лй^Йнкс' ' / / z / )\ 7ASA //ЛА' / / / / / / AAO2-SiO2 / / / . А/ / / /Vcon) 8°yS^/llSTA / / /Zirconia / / / \,2Q / i5 /X // /^/ /А 7 / *> ! 71 / 1 о о	/ у / / .у 1 t_2^i i /.у; _ у А о ~1776	/	/	/	/ 0	20	40	60	80	100 FeOn	Weight °/о Zr02—•-	ZrO2 Рис. 2.128. Система FeO-ZrO-SiO, по данным [218] Fe3O.-MgO-SiO, „°2 4	 А100 Y У X 90 А 2 0ч/	\ § Д- Ь -А80 'З-	/	"Е?	\ 30 /	д	\ пп . А. -=* А?о 4 Л4о/Ада*к Т \ X MgO-SiO2 WXaL,, A6Q % 50/VW^? \ ° 2MgO-SiO; X\ '	'\5° 60A A A \ xAj^SA A /К \ ‘ А \\Ъоо^Ы? 8°\ААЛАаХа	Z4A\ А^%т'Л,'₽ Magnesioferrite sV8 30\ЛЛА x	""!^n A A Y- <A xMagnesiowustite x x xSn	'Oq \ \ gj •о ЛжХааааа...,аХ\ » 0 Ю 20 3Q 40	53	60	70	80	90	100 MgO	Weight °,У Fe0-Fe2l,'j—*’	। eO-FeiOj Рис. 2.129. Система MgO-FeO'Fe,O3-SiO, на воздухе по данным [219]. Диаграмма представляет проекцию концентрационных точек системы FeO-Fe,O,-Mg0- SIO, иа плоскость сечения FeO<Fe,O, -MgO-SiO,
74
Рис. 2.130. Система MgO-MnO-SiO2 в атмосфере СО2 : Н2 = 1 : 1 по ( 220]. Диаграмма представляет проекцию кон-
центрационных точек системы MgO—MnO—Mn2 О3 —SiO2 на плоскость сечения MgO—МпО—SiO2
MgO-SiO-TiO,
Рис. 2,131. Система MgO-SiQj-TiO, по данным
1221]
2.2.3. Четырех- и многокомпонентные системы
Al:(),-CaO-MgO-SiO.
Рис. 2.132. Базовая система CaO-MgO-SiO2 по данным [VII] с УЧСТОМ работы [158], Последующих
работ ( 23 1,235,238, V | (базовую систему см, также рис, 2. 110)


Рис. 2.133-2.139. Диаграммы состояния CaO-MgO-SiO3 с А13О3 от 5 до
35 % по данным [231, 235]
78
79
(SiOj)
60
5% MgO
50
.70 4
0
(CaO)
50
C3S
,60
Pyroxene
60
o\°
Merwinite
30
C3S
Anorthite
Spinel
Lime
CjAb
20
90	80
10	0
(AI203)
70	60 c35 50CA 40	30
-—Weight % CaO
C2S
2Liquids
90
Cristobalite
20
tridymite
30
Mullite
40
(SiO2)
35% AI2O3
Sopphirine
Anorthite
Melilite
ZCaO-SiO2
3Ca0-AI203
z Periclase
60
50
10
—1600—
Mullite
-1500
1№' . _______
.2200-
„2$
20
Weight % MgO——
-1700-


/ Spinel

0
(Mgfl

.80
Corindon
90
Рис. 2.140—2.14 2. Диаграммы состояния СаО—AjjO3 —SiO2
c MgO от 5 до 15 % по данным [242] (базовую систему
см. рис. 2,72; 2.73)
(Si02)
10 % MgO
$7-
4;
60
'-h
Corindon
ttCS
40-
Merwinite
2 Liquid s-
80
30
—Wfighl °,'
90
20	10	0
(AIjO^
Cristobalite
20^.Iridymite
Cordierite
.30
Mullite
40

Spinel
15% MgO
£-
О
(Si02)
2 Liquids.
80
Pyroxene
Merwinite/Melilite
Spine!
Periclase
ДО
1600
Oris tobalite
,10
Tridymite
20
Cordierite
20 Anorthite
Mullite
40
Corindon
90
I CaO)
0
80	70	60	50	40	30
(CaO)	-—Weight % CaO
0
(Al 203)
80
Рис. 2.143—2.146. Разрезы диаграммы состояния CaO—MgO—А12О3 с SiO2 от 34 до 37 % по данным [ 234] (базовую’сис-
тему см. рис. 2.69, 2.70)
Al2O-CaO-SiO2-TiO2
(базовую систему см.
Рис. 2.147,2,148. Диаграмма состояния СаО-ТЮ2 — SiO2 с 10 и 20 % Д12О3 по данным [ 243]
рис. 2.115)
81
CaO-FeO-Fe2O3-SiO2
Рис. 2.150—2.159. Диаграммы состояния системы CaO— FeO—Fe3О3 — SiO2 в равновесии с железом, содержащей от 0
до 30 % SiO2 при 1450 и 1550 °C по данным [ 240, 233, 239, 232, 223] (базовую систему см. рис. 2.92) :
----фазовые границы; — . —- — Ог-изобары, lg р q ,атм; ннмж — твердый раствор;------неизвестные границы
82

83
CaO-FeO-MgO-SiO2
(MgO)
Рис. 2.160. Схема диаграммы состояния CaO— FeOf. — MgO—SiO2, равновесной с расплавом железа, в
изображении иа тройных краевых диаграммах при 1600 °C по данным [ 224]
84
(VgO)
Рис. 2.161. Пространственное изображение диаграммы сос-
тояния С«0-Р«0п-Мв0-810, по данным [ 224]
магиезиовюститом или
оли-
Номер на рис.2.162	Состав, %				Коэффици- ент распре- деления (S)/[ S]
	(FeO„)	(CaO)	(SiO2)	(MgO)	
4	0	0	57,0	43,0	0,1
5	0	29,5	41,5	29,0	0,2
6	0	44,0	38,5	17,5	0,4
7	0	56,0	44,0	0	0,5
8	45,0	44,5	10,5	0	10,0
9	45,0	46,0	9,0	0	11,0
10	64,0	36,0	0	0	14,5
11	36,0	46,0	13,0	5,0	6,0
12	38,0	47,0	и.о	4,0	7,0
13	63,0	33,0	0	4,0	13,0
14	96,0	0	0	4,0	4,0
15	58,0	0	22,0	19,0	1,5
СО
20
50
20
Weight °/о( MgO)
70
30—
Рис. 2.162. Линии насыщения
вином шлаков системы CaO— FeOn—MgO—SiO2, равновес-
ных с железом при 1600 °C, по данным [ 224], изображен-
ные параллельными проекциями с учетом работ [ 232,
225]
Weight °/o(MgO)
30
4
40-
50-
60-
70-
80
90
100
Weight %(FeOn) —*
»
9 в а_
2-у—
80	90
WO 7
0


/ e® ® 3g
Weight °/o(FeOn)'
%(MgO):^£.
* <9®
[224])
[ 232] L Mognesiowustite
[225]J
' Olivir
1 ...........


и
Рис. 2.163. Линии насыщения известью, трех- и двухкальциевым силикатом шлаков системы СаО—
FeO^—MgO—SiO2, равновесных с расплавом железа при 1600 °C, по данным [ 224] в параллельных про-
екциях с учетом результатов [ 237]
Рис. 2.164, Диаграмм» состояния СаО—FeOw—МпОя—Р2О5
на воздухе при 1600 °C по данным [ 181] (параллельные
проекции поверхностей насыщения см. в оригинале [ 181]) :
О, Рц Р2 — насыщение ЗСаО-Р2О5; М— расслоение
86
НпО »Х	/	//	1 \	CaO-FeO-MnO-SiO2 Рис. 2.165. Объемное изображение поверхностей ликвиду- са системы СаО—FeOn—МпОл—SiO2 при 1600 °C по дан- ным [237]: I - L SiO2; II - L(2CaO*SiO2) ; III - L (3CaO-SiO2) ; IV - твердые растворы, богатые СаО; V — то же, богатые МпО,
/ А	I \	бедные СаО /	/ 1	\ / / 1	Л \ / А 1	А \ \ / /	# /\1 \ \ AMLv? <\ /s' —'	/ ZX	>	хл Feo	si02 CaO-FeO-P2Os-SiO2 Рис. 2.166—2.170. Диаграмм» состояния СаО— P,OS—SiO2 с ЕеОя от 0 до 46 % поданным [ 226, 227] (базовую систему см. на рис. 2.114) Ca0-Si02 TV0	°O/°Fe0" 50У \ Л л50 <S> 3Co0-Si02 Z	X . о\°	боЛл с?5 СзР ss, \ \ .§	ЛА#,	1 "А^О 4- \ \° \ \ Д \^хЛж\5,°2 \ ™°/ \у\	\ 0	70 0	10	20	30 ^Pss40 С3Р 50	60	о СаО	Weight % Р2О5 —•- 4ОЛ5О	10°/oFe0n 4ЙЙе 0	10	20	30 C4Pss 40	50 Weight % Р205 ——	30 А 50	20°/oFe0„ Л \° ^5о/\\	\ \ / А\\Ч да ^еоУ	\\ / сз5А	\ \ \ 4 \ "\20 Х Д <C2S-C3P)ss\ X \ \ \ \ 70Дж?- ' \ЧУ\ \ п I / / у °?\ фдс ДДЖ~\ 0 0	10	20 C4Pss 30	40	50 Weight % Р205—► 20 А 50	30°/oFe0n 30/ /	\ t 4ОД\\ \3Q •<•	At\\\ \	' i'' X	° /5wA.\w Оп СаО 10 С4Р5^ 20	30Z "Fe[)n/40	\	50 Weight % Р205—► {C2S-C3P)ss 30 Л 50 40°/оЕе0п /ч /дСч \2^ 0	10C'tPSs 20	30	40	50 Weight °/о Р205—*-
87
Рис, 2,171, 2.172. Диаграмма состояния CaO—FeO^—PjO, с 5 и 10 % SiOj по данным [226]
рис. 2.100)	*
(базовую систему см. на
CaO-MgO-P2O5-SiO2
Р/05
ЗСаО*P20j
Мд О
SiO2
ЗСаО-Р205
100
1306
1400
СоО
I5C0
1 2 Liquids
Pcrsleriie
1500
ЗСаО-Р7О5-------
1400
МдО ——У~
40	60	80
Weight °/о Si02— »-
iCnsioboWe
Iciinoensfotite
О '
100 I
SiOj ;
Рис.
CaO-MgO-P, О,-SiO,:
7-квазитройной разрез: MgO SiOj-SiO, -ЗСаО’Р1О|;
Д - квазитройяой разрез: CaO’MgO’JSiOj-SiO,-
ЗСгО-Р,О,( я - квазидвойной разрез: MfOSJOj-
ЗСаО-Р3ог; ь - кваэидвойной разрез; CaO-MfO'
•JSiOj-SCaO-PaO,
2.173. Схематические разрезы системы
Рис. 2.174. Плоское сечеире 1 (см. рис, 2.173) по дан-,;
рым | 230]	’



Я8
Рис. 2.1 IS. Разрез а (см. рис. 2.173) по данным [ 230]
Рис. 2,177. Разрез b (см, рис. 2,173) поданным [ 290]
FeO-Fe,O3-MgO-SiO2
S102
MgO	Weigh! °/o FeCq-FsiOj—»-	FeOn-Fe203
04)
Ca-Fe-O-S
Рис. 2.181. Сопоставление краевых систем четырехкомпоиеитной системы Fe-O—Са—S при температу-
ре 1600°С поданным [228}:
внизу слева — угол железа системы Fe—О—Са при 1600 °C
Рис. 2.182. Схематическая объемная модель системы
Fe—О—Са—S при 1600 °C по данным [228] (для 1400 °C
см. в оригинале)
91
FeO-FeS-MnO-MnS
Рис. 2.183. Схематическая диаграмма состояния FeQ-MnO
FeS-MnS по данным [ V ]
FcO-FeS-MnO-MnS-SiO,
Weight °/о (Мп)’
Рис. 2.184. Схематическая диаграмма состоя-
ния FeS—MnS—(FeO—SiOj) gjQ иас - (MnO-
Sios )siO2, нас по Данным [ V1	’’
Рис. 2.186. Диаграмма состояния FeOw—MnO-SiOj—
MnS по данным [ 229]
SiO2
FeO
MnS
(16204)
Рие. i.188. ЗДнмим модм» «ИСТОМИ РаВ-МпЗ-
F*0-Mn0-Si03 При 1400 °C no данным [ V }
Phi, Дявгрмима nwwswi
SHO SiO, -2MnO- .ВЮ, -MnS no данным [ 11» 1

92
Na2O-Al2O3-CaO-SiO2
Рис. 2.188. Система Na3 O-CaO-Aj,-SiO; и тетраэдри-
ческом изображении с различными сечениями, взятыми из
работы [ II], ио данным [ 244]
Рис. 2.189. Частные треугольники (a) -(d) системы
NajO-CaO—А12О3-SiOj (см. рис. 2.188), взятые из рабо-
ты [ II] по данным [ 245, 246]
(ЗА1203
CgO Al^OyZSiO^ \ Nq20 * А120 3 - 2 SiO 2
2
Weight °/о Na20-Si02
Рис. 2.190. Частная система Na2OSiO2 — CaO*SiO2 — Na2О
•Al2 O3 *2SiO2 —CaO*AI2 O3 *2SiO2, заимствованная из [IIJ.
по данным [247]
Рис. 2.191. Частная система CaOSiOj — Na2 О-А12О3 •
2SiO2 -Na2 О-А12 О3 -6SiO2 по данным [ 248]
Cq0-A(203-2Si02
(15524)
CaO Si02 Weight °/0 No20-Al203 25i02—•-	No20-Al203-2SiO2
(15444)	(15264)
Рис. 2.194. Частная система CaO-SiO2 —Na2 OA12 O3 •
•2SiO3 —CaOAl2 O3 -2SiO2 по данным [ 250]
Weight % Na20 Д1203 • 2 Si02
Рис. 2.192. Частная система Na2 ОА12 О3-2SiO2 —СаО
•А12 О3-2SiO2 —2СаОА12 О3-SiO2 по данным [249]
0	20 ,068-*5 40 '	601062*2 80	100
Na20  Ai20 3 - 2 Si02	tla20  Al2 0 3 • 6 Si02	S102
(1526441	(1118^34)	(171344)
Weight % S\02 ——
Рис. 2.195. Частная система Na2 OA1203'2S1O2 —CaO
•Alj O3 -2SiO2 —SiO2 по данным [251]
Рис. 2.193. Частная система Na,OSiO2-СаО-SiO, -
Na2 O AJ2 О3-2SiO2 по данным [ 24 7]

0	20	40 1164°C60	80	100
CaO SiO2 Weight °/o Nq20-Ai203-2 Si02—-	No20 -Д(20з 2Si°2
Рис. 2.196. Частная система CaOSiO, —Na, OA12 O3 •
2SiO, —2CaOAl, O3 SiO2 no [ 252]
94
K2O~ALO.-CaO-SiO2
Рис. 2.197. Частная система К2 O A12O3-4S1O2—СаО А12О3-
2SiO2 -SiO2, взятая из [ II] по данным [254]
K2O-Al2O-MgO-SiO2
Д12О3
Weight %
Рис. 2.198. Система К2 О—MgO-AJ2 О3 — SiO,
ным [ 253]
из [II] по дан-
ZMgO-SiO2
189О±20°С
reiaspar нею tridymite нею
K20-AI203-4Si02
1686i5°C
Weight % Si02—►
Si02
1713±5°C
Рис. 2.199. Частная диаграмма К2О А12О3 -4SiO2 -2MgO-
SiO2 —SiO2 по данным [ 253]
3. СОСТАВ
И ФАЗОВАЯ СТРУКТУРА ПРОМЫШЛЕННЫХ ШЛАКОВ
При производстве чугуна и стали образуются
функции которых различны. В доменном
, например, шлаки
отделения пустой
IllJtnhll, ।
ll|IIIIU'< < <’,
Bvcin .1.1Я
KtlKCll
необходимы
породы руды
прежде
и золы
3.1. ДОМЕННЫЕ
ШЛАКИ
В табл. 3.1 приведены средние составы
Ных шлаков ФРГ.
домен-
ских заводов различных районов в систе
СаО — SiOs — А120з и СаО — SiO2— MgO [1,
Температуры жидких шлаков лежат над noBi
ностью солидуса. При быстром охлаждении до!
ных шлаков, например при грануляции в воде,
переводятся в стеклообразное состояние. Обр
ющийся продукт — гранулированный шлак, о<
дает скрытыми гидравлическими свойствами, и
добавлении к нему известьсодержащих актив
ров служит для получения доменных и железис
Таблица 3.1, Средний состав шлаков во время выпуска из доменной печи в ФРГ*
Шлаки областей	Si Og	A12O,	СаО	MgO	Состав реобщ	%				Выход, кг/т	Темпер! °C
						Мпобщ	TiO2	so6u<	Робщ		
Рура: высокофосфористый		35,0	11,5	41,5	6—12	0,40	0,75	1,2	1,3	0,11	350-380	1350—
низкофосфористый 		36,0	11,5	40,5	8—12	0,30	0,50	0,9	1,3	0,01	300-330	1400—
Зальцгиттера: кислый, магнезиальный, низкофосфорис- тый 			37,0	17,0	30,0	11,0	0,70	0,85	—	1,2	0,01	320—330	1451
* Доменные шлаки в СССР более разнообразны
по составу. Прим, ред.
X (Mg.coiO'&io.
MgO
мдо	SiOz,°/o	sio2
О 10	20	30	90	50	00	10	80	90 ЮО
ЮО
z-CaObiO
cau ,42Oj-2SiO,
3C0025lO;
C,S
kC.MglO
C3S
(Cc,Mg)O
CA
CaO—SiO2—MgO
/00
А1,0<
доменных шлаков в системах СаО—S1O2—А120з	___ _...
1— Саарской; 2 —Рурской; 3 — Зальцгиттера; 4 — СаО  А12О3-шлаки
100
О 10	20	20	20	50	60
СаО	А12о3,%

Si02 (Kp)
SiO2 (Tpj
Fe)0S:02
2CoO-MgO 2SiOj
(Cfl,Mg)O-MgO-SiO2
3CaO'MgO-2SiO,
CaO'MgO25io2
,w
О!

Рис. 3.1. Характерные составы
для областей:
Общим для шлаков является то, что они явля-
ются продуктом металлургического процесса в ви-
де гомогенной жидкой фазы и их определяющие
компоненты могут быть включены в диаграмму со-
стояния СаО — SiO2 — А12О3 — (MgO). На рис. 3.1
показаны средние составы шлаков металлургиче-
портландцементов. Исключение составляют
зующиеся при выплавке специального чугуна
минатные шлаки, имеющие кристаллическую <
туру, которая обладает гидравлическими сво
ми.
Эти шлаки также перерабатывают в ц
96
ic. 3.2, Производство и применение доменных шлаков, млн. т.» в
IT в 1976 г.
получение 10.726; // — потребление 12.73 (2.011 нз отвала); У —
ПК при производстве гематитового и литейного чугуна 0,453; 2—
i.na разных марок 0,052; 3 — передельного и зеркального чугуна
•.I.S; 4 — томасовского чугуна 2,923; 5 — потребление на заводах для
гвенных нужд (кроме гранулированного шлака); 6 — то же, гра-
вированного шлака при производстве шлакоцемента; 7 — для полу-
пил извести, шлакоблоков и шлаковаты; 8 — сортированного и не-
ршрованиого термозита; 9 — гранулированный шлак; 10 — бнтуми-
. .пая смесь; 11 — шлак по стандарту ФРГ 4301; 12 — шлак после
«Зления и грохочения; 13 — классифицированный шлак после
•‘•бления по нормали 3.1; 14— то же, по нормали 3.2; 15—шлак,
лружаемый без дальнейшей переработки; /6— шлак после обогаще-
ния; 11 — несортированный шлак
1|>п более быстром охлаждении в воде такие до-
енные шлаки могут вспениваться. При этом полу-
пот легкий строительный материал с хорошими
гилоизолирующими свойствами, известный как
|грмозит» или «металлургическая пемза».
Из диаграммы, изображенной на рис. 3.2, сле-
ит, что -—65% образующихся доменных шлаков
кристаллической форме используются в основном
дорожном строительстве. Требуемые при этом
пиические свойства материалов, прежде всего
рччность, зависят от минеральных составляющих
hi химического состава) и структурных образу-
нцнх, являющихся функцией условий затвердева-
ия. При этом определенную роль играет пори-
кх'ть шлаков. Она зависит как от газонасыщен-
iH-iii жидких шлаков, так и от условий охлажде-
•. Диаграмма состояния (СаО+
•’Ц1И SiO2—AI2O3 при 1500°С [2]
обычно >0,5%. Их состав в основном определяет-
ся компонентами FeOn, СаО, Р2О8 и SiO2. При этом
Таблица 3.2. Химический состав конвертерных фосфористых
шлаков
•«ни На нее можно повлиять путем модифицирова-
ния жидких шлаков и подбором условий разливки
и и।нердевания в тонких слоях [3, 4]. Первичную
• риг । аллизацию минеральных фаз можно опреде-
.... ио диаграмме состояния. На рис. 3.3 изобра-
• нт изотермическое сечение четырехкомпонент-
•• II системы (СаОф-MgO) — SiO? — А12О3. Наслаи-
•tiii и дно на другое последовательные температур-
"чг сечения диаграммы, можно оценить ход кри-
.....зации. В качестве примера на рис. 3.4 по-
'ii.iii.i фазовая структура доменных шлаков, ми-
<||.| и.ные составляющие которых изменяются с
=-ч»|.инением содержания MgO.
• J СТАЛЕПЛАВИЛЬНЫЕ ШЛАКИ
1И Фосфат-шлаки
I' .и ищиофосфатные шлаки образуются при по-
’. н иии стали из чугуна с содержанием фосфора
Содержание, % (по массе)
Процесс	S о о о	+	О я О	О	а о О а	н и я о. О а	о W S	|МпОя
Томасовский . .. . Кислородно-конвер- терный с донной про- дувкой (OBM/Q-	12,2	8,4	48,3	6,6	20,3	19,5	3,1	2,3
ВОР)	 Кисло родно-конвер- терный для перепла- ва фосфористого чу- гуна (LDAC):	15,6	6,1	49,3	5,9	14,7	13,3	7,6	1,9
первый шлак . .	6,8	3,4	52,2	8,0	22,0	20,5	2,9	3,6
второй . . . .	23,4	11,0	47,2	4,6	7,0	Н/о	2,2	3,5
97
70-
О 10	20 J0 60 50	60 . 70	80	90
сао, %
я
10
20
30
00
LDAC
7 50
60
80
90
/3
Jjt
в
LDACe,
А12О3 = 12%;
MgO = 9,9%:
50 00
0
Рис. 3.4. Микроструктуры доменных шлаков (в
кроме рис. 3.4,а)
а — CaO/SiO2 = 1,25; А12О, = 14 %; MgO = 4,5 %: б — CaO/SiO2=l ,25;
Д12О> = 14 %; MgO=4,5%; в — CaO/SiO2 = 1,28;	* ’ ~	"'л'
MgO = 6,0%; г — CaO/SiO2 = 1,39;	А12О3=11%;	.	____,о,
1, 3, 5, 6 — мелнлнт; 2— 2CaO«SiO2; 4, 7 — мервнинт; 8— монтичеллит
LDAC
Th
100
Bu/S
ОВМ
LDP
3b
LDAC
У
obmio-bop)
26
33
100

Si О2, °/о
30 20
скрещенных ннколях.

Рис. 3.5. Составы фосфористых сталеплавильных шлаков том
ского (Th), кислородно-конвертерного (LDP), основного мар
ского кислородного (ОВМ) и кислородно-коивертерного фос
того (LDAC) процессов в системе СаО—FeO^ —Р2О5—S1O2
1600°С [5, 6]
содержание отдельных компонентов может
баться в значительных пределах в зависимое
применяемого чугуна, требуемого состава ст
обусловленного этим удельного количества
Это относится к нормальному одношлаковом
цессу продувки чугуна и к шлакам конца пе
периода продувки при работе по двухшлаково
ме. В табл. 3.2 приведен средний состав шла
на рис. 3.5 показано их положение на диаг
состояния FeOn — СаО — Р2О8—SiO2 при
[5, 6]. На рис. 3.6 изображены характерные
фазовой структуры шлаков. При этом иссле
влияние на фазовую структуру не условий
дения, а определяющих минеральных фаз,
ными из которых во всех случаях являются с
фосфатные твердые растворы. Кроме того, в
симости от заданных технических условий ш
конце процесса могут быть насыщены и калы
ми твердыми растворами. Примером мож
жить фазовая структура шлаков (ОВМ) и п
ки кислородом в конвертере под двумя ш
фосфористых чугунов (LDAC) (рис. 3.6,г)»;
циофосфатные шлаки для удобрений под к
ческим названием «томасфосфат» продаются;
молотом виде. Их оценивают по общему кол
растворимой в лимонной кислоте фосфорн
лоты. Как наиболее легко растворимые ф
вестны силикофосфатные твердые растворы,
расиликат кальция. Наиболее труднораств
часть фосфорной кислоты обычно связана
зоапатит, который может образовываться п
пературе <1500°С после окончательного за
вания богатого железом остаточного ра
[7—9]. Для достижения удовлетворительн
творимости (>90%) за счет исключения j
для образования железоапатита необход
здать в промышленных шлаках предвар
или последующей добавкой в них песка па
98
I’iic. 3.6. Микроструктуры (a — г1) конечных фосфо-
ристых шлаков (травление лимоннокислым аммонием):
' основной конвертерный шлак, насыщенный силико-
Ф'ц-фатами; 2 — силикофосфатЫ; 3 — тетракальциевые
1">гфаты; 4 — железоапатит; 5 — ферриты кальция —
। । плшовюстит; 6 — ОВМ-шлак, насыщенный твердыми
с к [ворами СаО н FeO; 7 — твердые растворы СаО и
ьч); 8 — силикофосфаты, феррит кальция или каль-
"пчвюстит; 9 — тетракальциевые фосфаты; 10 — первич-
|||. ш LDAC-шлак, насыщенный фосфатами; 11 — сили-
< "фосфаты; 12 — то же, с остаточной известью, желе-
1 .татнтом, ферритами кальция — кальЦиовюститом;
! । вторичный LDAC-шлак, насыщенный твердыми ра-
 норами СаО и FeO; 14 — твердые растворы СаО и
1« (); 15 — то же. с силикофосфатом, кальциевыми фер-
ритами, кальциовюститом
i IJ i  । (>6
Рис. 3.7. Синтетические фосфористые шлаки, насыщен-
ные железом и твердыми растворами извести, из си-
стемы Fe—FeOn —СаО—РгО5 с увеличением силицирую-
щего фактора SiOj/PaOs, травленные лимоннокислым
аммонием:,
а — SiOa/PaOsCO.Oi (растворимость 93%); /-железо-
апатит; 2— ферриты кальция — кальциовюстит; 3—
твердые растворы СаО и FeO; 4 — тетракальЦиевый
фосфат; 5 — металлическое железо; б — Si0o/p20s=0,07
(растворимость 71%);	6—8 — силикофосфаты; В —
Si02/P205=0,21 (растворимость 88,5%); г — SiOa/PaOs—
= 0,34 (растворимость 98,5%)
ее
ное содержание кремнезема, которое определяется
как силицирующий фактор SiO2/P2O5. Он должен
составлять !>0,3 [9—11]. В какой мере наличие
железоаппатита и соответствующая растворимость
шлака зависят от содержания кремнезема в рас-
плаве, можно определить на основании микрофото-
графий структуры (рис. 3.7), на которых сопостав-
лены синтетические насыщенные известью распла-
вы с различным силицирующим фактором.
3.2.2. Известковосиликатные шлаки
Известковосиликатные шлаки образуются при
производстве стали из не содержащих фосфор чу-
гуна и лома. Соответствующие составы расплавов
и кристаллические фазы, образующиеся при охлаж-
дении рафинировочных шлаков при конвертерном,
мартеновском и электродуговом процессах, прибли-
зительно описываются диаграммой состояния
FeO„ — CaO — SiO2 — (MnO„ , MgO) [12] (см. рис. 2.2).
В табл. 3.3 приведены некоторые типичные со-
ставы конечных шлаков перечисленных выше про-
цессов и их различия в зависимости от выплавки
сталей разных марок. На рис. 3.8 и 3.9 показаны
характерные микроструктуры мартеновских и элек-
тросталеплавильных шлаков. В них наряду с каль-
циевыми
силикатами имеется магнезиовюстит, ко-

0,01т
0,01МО\
б
Содержание, % (по массе)
0,01мп
Таблица 3.3. Химический состав кальциевосиликатных конечных
различных процессов получения углеродистых сталей
Микростру!
шлаков эле
печей
иасыщс
Рис. 3.9.
конечных
дуговых
табл. 3.3),
магнезиовюстптом
5
О
SiO.
'г
100
ю
90
20
80
30
\7О
60-
о\°
ол 50
\6О
60
\50 '-г
60
10 °Л,Р
100°/»
1550°С
' 7600
7700
7650
75%,
30
Рис. 3.10. Равновесие расплавов синтетических шлаков, соотв»
вующих промышленным кислородно-конвертерным шлакам в 1
компонентной системе FeO'—CaO'—SiO^ и траектория измеа
состава промышленных кислородно-конвертерных шлаков [1:.
А — В — различные начальные условия; С — D — 2 CaO-SiO2;
Е — 3CaO-SiC>2; Е— F — смесь кристаллических фаз СаО;
модификация 2CaO-SiO2; Р — период продувки
700 L----у
О < 10	20	30	60	50	60 /О 80 90
CaO	FeO, %
дО-
90-
70
0,01т
Состав шлака, %
(CaO) + (SiO2) + (FeO)	(MnO)	(MgO)	(Р2О5)	(Л12Од)	(Сг£О3)	(8
~89	~4,5	~2,5	~2,0	~1,5	~0,3	/М)
Процесс (содержание С в стали, %)	реобщ	Ге2+	С[|Ообщ	СаОсвоб	SiO2	MgO	MnO.
Кислородно-конвертер- ный (0,1)		20,0	8,4	49,8	4,5	12,2	1,3	4,4*
Мартеновский: (>0,1)		13,8	9,7	47,5	8,5	12,8	9,3	6,7!
«0,1)		20,0	14,0	41,4	4,5	12,6	6,8	7,5
Электросталеплавильный (0,1) 		17,3	9,8	39,9	1,4	12,8	6,4	9,3,
Рис. 3.8. Микроструктуры конечных мартеновских шлаков (см. табл. ЗД
а — насыщенный двухкальциевым силикатом; 1 — двухкальциевый силикат; 2—J
вюстит (обогащенный MgO); 3, 6 — ферриты кальция; б, в — насыщенный магне
том; 4,7 — магнезиовюстит; 5 — остаточная известь; 8 — остаточный перику
100
I'm. 3.11. Микроструктуры кислородно-конвертерных
.... при времени продувки 10% (а). 75% (б) и
конечных (в. г, д)-
I ь. 8, 12, /4 — двухкальциевый силикат; 2. 4 —
' "тип; 3 — стеклообразный силикат; 5, 9 — ферриты
•-ич.ция — вюстит; 7, 10, /3 — свободная известь; И,
15 — трехкальциевый силикат
j.ini и этих шлаках может образовывать насы-
»ии\in фазу уже при сравнительно низком содер-
*111111 ПцО.
П । ня hi с особым значением для современного
* и н(.шильного производства кислородно-конвер-
терного процесса на диаграмме рис. 3.10 подробно
рассмотрены шлаки этого процесса. Во-первых, по-
казаны равновесные составы расплавов, которые в
значительной мере соответствуют промышленным
шлакам. Кроме того, указано направление измене-
ния состава шлака по данным проб, взятых из кон-
вертера, в которых в результате окисления шлака
кислородом содержание оксидов железа отличает-
ся от исходного [13]. В зависимости от состава чу-
гуна и конечного состава стали возможны различ-
ные отклонения [14]. В отдельных случаях они за-
висят от необходимого содержания углерода в ста-
ли и от проводимых для этого мероприятий. При
одинаково колеблющихся содержаниях железа
шлаки могут последовательно насыщаться двух-
кальциевым, трехкальциевым силикатом и трех-
кальциевым силикатом с твердыми растворами из-
вести. Как видно из рис. 3.10, расплавы постепенно
переходят в гетерогенное состояние вследствие
сильно колеблющейся доли еще нерастворившейся
или более нерастворяющейся в результате насыще-
ния извести. На рис. 3.11 изображен ряд микро-
структур, показаны изменения шлаков и примеры
характерных колебаний шлакового режима.
3.3. ШЛАКИ
ЭЛЕКТРОШЛАКОВОГО ПЕРЕПЛАВА
При электцошлаковом пецеплаве один или не-
сколько расходуемых электродов погружают в пе-
регретый синтетический шлак и оплавляют. Весь
процесс переплава проводится в медном или сталь-
ном водоохлаждаемом кристаллизаторе, в котором
проходящая по каплям через шлак сталь собирает-
ся и кристаллизуется в один слиток.
В шлаковой ванне электрическая энергия пре-
вращается в тепло. При соответствующем ведении
процесса получают бездефектный слиток преиму-
щественно с однородной структурой и низким со-
держанием в стали нежелательных элементов.
Важнейшая роль в этом процессе принадлежит
шлакам. Они должны обладать необходимой элект-
ропроводностью и удовлетворять следующим тре-
бованиям: поглощать неметаллические включения
всех видов, не взаимодействовать с легирующими
элементами, снижать содержание серы.
В табл. 3.4 приведены некоторые типичные шла-
ки электрошлакового переплава с указанием обла-
стей их применения [15—18].
Таблица 3.4. Химический состав шлаков электрошлакового
переплава
Состав, %						Примечания
CaF2	СаО	MgO	Т1Ог	А12О3	SiO2	
70	—	—	—	30	—	Хороший десульфуратор, но теряются Ti и А1
70	15	—	—	15	—	Лучший десульфуратор, но теряются Ti и А1
60	20	—	—	20	—	Очень хороший десульфура- тор для сталей без Ti и В
50	—	—	25	25	—	Плохой десульфуратор, по снижаются потери Ti
51	13	2	25	—	9	Стартовый шлак
101
4
АКТИВНОСТЬ И СУЛЬФИДНАЯ ЕМКОСТЬ
4.1. АКТИВНОСТЬ
ШЛАКОВЫХ КОМПОНЕНТОВ
А1,О-СаО
Рис. 4.2. Активность СаО в зависимости	—
1550°С по данным (6b Стандартное состояние — твердый СаО
иовесии с расплавом
CaO-FeO
от содержания С;
Рис.
при
4.1. Активности А120з и
1550°С (51 по данным
А120з и СаО в
СаО в зависимости
(1—41. Стандартное
равновесии с расплавами
от содержания СаО
состояние — твердые
Рис. 4.3. Активность FeO^ в зависимости
температуре, °C: 1420 (Z), 1460 (2) и 1500
дартное состояние — жидкий FeO^ в
Рис. 4.4. Активности СаО и FeO^ в зависимости от содерж!
по данным (81. Стандартное состояние — твердый СаО, жид
в равновесии с железом
CaO-SiO,
от содержания FeO^ при
(3), по данным '(7J. Стаи-
равиовесии с железом
Рис. 4.5. Активность СаО в зависимости	..... -г-
1500 и 1600°С (201 по данным (2, 20, 22—241. Стандартное состояние —
твердый СаО в равновесии с расплавом
от содержания SiO2 при

102
zSiOz
Рис. 4.6. Активность SiOa в зависимости от содержания
SiO2 при 1500—1637°С /[5] по данным 1(1—4,..21, 425—
281. Стандартное состояние—чистый в равно-
весии С расплавом
ti?
» ' Хкшвиости FeO^ и -SiC^ в зависимости от со-
«и»1н '.|О2 при 1350 и 1600°С по данным [9—111-
*-••• । > (12—14]. Стандартное состояние — чистый
н рнтовесии с жидким железом, тридимит при
|| кристобалит при 1600°С в равновесии с рас-
плавом
103
Рис. 4.8. Активность MnO в зависимости от содержания МпО при
1560— 1600°С по даииым [28, 33—351- Стандартное состояние — твердый
МпО в равновесии с расплавом
Al2O3-CaF2-CaO
2,0
О
CQ0
о, г
СаЕ2
0,2
0,6
0,9
0,8
Рис. 4.10.
1,0
лА1г03	Д12°3
Активность CaO в системе CaO -Л12О,—C.iF, при 1500J
даииым [61. Стандартное состояние — твердый СаО в разновес
расплавом:
1 — экспериментальные точки; 2 — изоактивиости
AI2O-CaO-CaS
Рис. 4.9. Активности МпО и SiO^ в зависимости от содержания МпО
при 1550°С по даииым [351. Стандартное состояние — твердый МпО,
кристобалит в равновесии с расплавом
ZcaS
Рис. 4.11. Коэффициент ак-
тивности Vz> о при иасыще-
нии расплавов СаО—А12О3
твердым CaS при 1500°С по
даииым [41. Стандартное
состояние — твердый CaS
0,5
0,6
zCoO /(/Са0+ЛЛ1203;
Al2O3-CaO-SiO2
Sio2
о
1,0
0,2
0,7.
0,3
0,9
S’ /
v? 0,5 ./
•СД47-
0,6.
Ayes'S
aeJizaz -sio2
A (o.ooo
0,7
0,9
0,8
0,7

0,6
Л1203
0,9
---[27J
0,3 !
4*}2. Активность SlOz (цифры в скобках) в системе
СаО—АЪОз—SjO2 при 1600°С по данным [3 и 27]. См. также [15—20].
Стандартное состояние — кристобалит
\LO,UOOSJ
Са0-2А1203
(0,0003)
z	У У	> У	У У	>
0	0,1	0,2 0,3 0,9	0,5 0,6	0,7	0,8	0,9
СаО	Лд1203
104
I !- Активности CaO и AI2O2 в системе СаО—AI2O2—SiO2 при	г.	.	„
(расчет) по данным [27]. Стандартное состояние — твердые	Р	4-16-	Активиость Fe О	в системе FeO —CaF2—СаО	при 1450°С
СаО и	по3 данным [31, 32]
Al2O3-MgO-SiO2
(aF2-CaO-FeO
Рис. 4.18. Отношение 100 Fe^ (Fe^1 Fe^ ! ) в зависимости от актив-
ности Fe0 973O в системе СаГ2—СаО—FeO^ при 1450 °C по данным [31]
in 1. (пакость FeO„ для различных отношений СаЕг/СаО при
" I (HIII.IM [7]. Стандартное состояние — нестехиометрический
। (О^ в равновесии с твердым железом
105
Рис. 4.23.
1,0
О
CaO
0,6
^0,7
0,8
0,9
C3S
0,1
С
0,1 0,2 0,3 0,9 0,5 0,6
0,7 0,8 0,9	1,0
СаЕг
0,015
0,025
0,090
0,050
0,075.
0,100
0,2
Рис.

Активность СаО (расчетная) в
!450°С по данным J36]. См.
системе СаО—CaF2—Si'
также (38, 39]
CaO-CaS-Si
ZCaS
78
к
to
• 1
°2
4.20. Коэффициент активности у_ О в зависимости от моль-
Fe0,973
ной доли Fe0 973 О для постоянных мольных отношений х fx при
’	CaO CaF,
1450 °C по данным [ЗЦ:
1 - W'caF, = 20/8°; 2 ~ Ъо^СаР, = 30/70
Коэффициент активности CaS
Рнс. 4.24.
прн насыщении расплавов СаО—SiO2 твер-
дым CaS при 1500 (1) и 1550°С (2) по
данным [11. См. также [41—43]. Стан-
дартное состояние—насыщенные CaS рас-
плавы CaO-^SiO2
12
10
8
О,
/',Cao/(/'cao+'^si
CaF2-Ca()-SiO2
0,5
0,6
0,9
0,2
0,9
ОШО
аозо
0,020.
°’7
0,8
0,7 0,8
0,2 0,3
0,9 1,0
СаР2
0,9 0,5 0,6
zCaF2
0,005'
Рис. 4.2I.
по
Активность SiO2 в системе СаО — CaF,— SIO, npi
данным [36]. Стандартное состояние—^-Кристобали
1,0
О 0,1
СаО
0,3
0,9
S
10'°
0,5
0,7
0,8
0,9
0,5
0,6
CS
0,2
0,1
С
~^-10
0,6
1,0
О 0,1 0,2 0,3 0,9 0,5
Сао	Л'СаГг
ICC
C.S \Ю-
C3S
10'5
°SiO2
°5
В=О,7 0,8 0,9
1,0
0,8
0,6
0,9
0,2
О
ва прн 1560°С по данным [401
2
Рис. 4.25. Активность серы в расплавах СаО—(SiO
--------------------	i[B = (CaO)
О
0,7 0,8 0,9	1,0
COF^
Рис. 4.22. Активность :SiO2 в системе
по данным [37] (расчет осуществлен с
тнвностей л 4
Сао
СаО — CaF,— SiO,
н сп ол ьзова ни ем отн<
/"CaF?
К
0,1	0,2 0,3 О, Ь 0,8 0,81,0 Z 3 4 5 S,%
। 4.26. Коэффициент активности серы в зависимости от содержания
•и н шлаках СаО—SiOa различного состава прн !560°С по данным
[40] [B = (CaO)%/(Si02)%l
Рнс. 4.28. Коэффициент активности CaS в зависимости от мольной
доли CaS в шлаках СаО—CaS—SiO2 при 1560°С по данным [401
(В* ~ ^CaO^SiO,*
I 27. Активность С aS в шлаках СаО—CaS—SiO2 различного со-
става прн 156О°С по данным [40] (В„ = х /х _ )
~ Сам OlUg
Стандартным состоянием серы или CaS (см. рис.
4.25—4.28) является такое состояние, когда при
насыщении шлаков серой а=1. Аналитические вы-
ражения зависимостей, i% ’•
as = 0,508 1g (% S)+1,132—0,2665 5% (см. рис. 4.25),
Ys = 1,225- 10 °’,563 В% (% S)-0’706 (см. рис. 4.26), в
мольных долях aCaS= 0,508 lgxcas+ 1,983 — 0,202 В*
(см. рис. 4.27), YCas = 3,82 • 10-°J66B^as706 (см.
рис. 4.28).
Рис. 4.30. Активности СаО и FeOn в системе
СаО—FeO — Fe2O3 при 1450°С по данным [46]. Стан-
дартное состояние — жидкий FeO в равновесии с жидким же-
лезом и твердый СаО в равновесии с расплавом. Активно-
сти в последующих квазидвойных разрезах (СМ-
рис. 4.31—4.33) рассчитаны [47] по данным [45] и (W|
| "1 Активности FeO и Fe2O3 в системе СаО — FeOn — Fe2O, при 1550°С
" 1.ШНЫМ [45]. Стандартное состояние — жидкий FeOn в равновесии с
4 лелезом и Fe2O3 в равновесии с жидким железом при допущении
aFe,O, Fe,O,
107
Рис. 4.31. Активности СаО
РезО<—СаО	при 1550°С.
и резО< в квазидвойном разрезе
Стандартное состояние — твердые
РезО4 и СаО
Рис. 4.32. Активности Fe3O4, FeO и CaO-Fe2O3 при 1550 °C
в квазидвойных разрезах [47]:
а — Fe3O4 — СаО • Fe2O3; б — FeO — CaO • Fe2O3. Стандартное
состояние — твердый Fe3O4, жидкий FeO^ в равновесии с жид-
ким железом, чистый CaO-Fe2O3
zCao-Fe2o3
z2Ca0Fez03
Рис.
CaO-FeO-MnO
4.33. Активности Fe3O4, FeO^
пых
и
при
МпО
0,3
0,2
0,9
0,5
0,1
JD?
2 Фазы
д9
Рис. 4.34. Активность FeO^ в системе CaO — ^еОп— MnO при IlD0°C
по данным [48]. Стандартное состояние — закись железа в равновесии
с металлическим железом:
“СаО:	“МпО
О
7,0
О 0,7 0,2 0,3 0,9 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0
CaO	-^FeOn	F60n
^0,5
0,6
1 (раза
О, В ">с

2 CaO-Fe2Oa
___ разрезах [47]:
а - Fe,O4 — 2 СаО • Fe2O3; б — FeO — 2 CaO • Fe2Oi .
Стандартное состояние см. рис. 4.32
MnO
1,0
1550°С в кваз]
0,1
0,2
0,3
0,6 ф
° 0,5
0,5
0,5
0,7
0,2
0,3
0,1
2 фазы _ _
0,5 л

7,0
О 6,1 6,2 0,3 0,1/
Сао
О ;
0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 ,i
FeOn
Рис. 4.35. Активности СаО и i
четные) при
---------------------------а.
ЛпеОп
МпО в системе CaO—FeO^—Mi
1,100°С по данным [48]:
‘СаО:	“МпО
CaO-FeO-P2O5

0,6
0,9
'5
3FeOn-P2o
0,8
0,1
0,6
0,7	0,8
0^35
0,2	0,3 °,52 0,9	0,5
^СаО
0,9	7,0
СаО
0,2
,0,26
0,28
0,83
0,96
1,0
0,98 0,98 т'
О 0,1
FeOn
о
Рис. 4.36. Активность FeO^
FeO^ — CaO — Р2О5 (частично
при 1600*С по данным [49]. См.
в
cxei
такж
108
Рис. 4.38. Активности CaO и SiO2 в системе
CaO — FeO— SiO2 при 1550°С по данным [46]. Стан-
дартное состояние; твердые СаО и SiO2. См. также
[И, 64-66]
’! 37. Активность FeOn в системе CaO — FeO^ — SiO2 при 1(600°С по данным
i-i] < использованием измерений [62. 63] в MgO-тиглях. Стандартное состояние —
жидкий FeO^ в равновесии с железом
CaO-MgO-SiO2
Рис. 4.40. Активности СаО и MgO в системе ®MgO— CaO — SiO,
(расчетные) при 1600°С по данным [67]. Стандартное состояние —
твердые СаО и MgO. См. также [15, 20, 30]:
CaO’	° MgO
««»• I !‘i Активность SiO2 в системе MgO — CaO — SiO2’ при 1600°С по
данным [67]. Стандартное состояние — твердый SiO2
( n()-MnO-SiO,
Рис. 4.42. Активность СаО в системе СаО — МпО — SiO2 при 1600°С
по данным [20]. Стандартное состояние — твердый СаО. См. также
[69, 70]
t? * 11 Активность MnO в системе CaO — МпО — SiO2 при
’ ! | но данным [33]. Стандартное состояние — МпО в твердом
виде в равновесии с расплавом
109
FeO-Fe2O3-SiO2
Ее?Оз
Si02
Граница .
/рази
О FeOn
ffSiOi
°Fe2O5
0,3
0,0
0,1
-''FeO,
0,5	06/
2feo„-siOz
+расплав X
О
1,0
Fe« расллав рео,
Рис. 4.44. Активности
для мольного отношения
Рис. 4.43. Активности FeO^» FesOs и SiOs в системе FeOn—Ре,Ог—SiO2
при 1550 °C по данным [71]. Стандартное состояние — жидкий РеОд и
твердые Fe2O8, SiO8
SiO2 в
FeOn и
SiOj/Fe.Os = 5
иым [71]
Рис. 4.45. Активности FeO^ и Fe2O3 в
системе Feon — Fe2O3 -
при 1350 и 1550 °C по
системе FeO^— Fe2Oa
для Ж =0,4 при“1550 °C (расчетные) по данным [71]
Рис. 4.47. Активность
зависимости от мольной доли
РеОд в системе FeO^—МпО —
SiOa при насыщении твер-
дыми растворами FeO — МпО
(см. рис. 2.125) при 1530— 1700°С
по данным [72]. Стандартное
состояние — жидкое FeO^ в
равновесии с жидким железом .
(------— по закону Рауля)
z2Fe0n-Si0z
Рис. 4.46. Активности Fe3O3, Fe3O. и 2FeO.SiO3 при 1550°С
данным Д71] в квазидвойиых разрезах Fe2O3 — 2 FeO-SiО2 (6) и
2FeO-SlO, (б). Стандартное состояние — твердые FesO3, Fe3O.
вески с расплавом, 2FeO.SiOs в равновесии с расплавом и жидким
FeOn в
при 1550°С (расчетные) по
' е - Fe3O. —
в равно-
железом
Рис. 4.48. Активности FeOn и МпО в зависимости от мольной доли
насыщении расплавов FeO^— МпО — SiOg твердыми
при 1530°С по данным [72]:--------------кривые идеального
относительно МпО в тройной системе
SiOj при
растворами FeO — МпО
поведения FeOn
0,6
0,5
0,05
О,10
0,15
0,20	0,25
0,0
о
ПО
Рис. 4.49. Активность МпО в системе FeO —МпО —
SiOs прц 1600°С по данным [70]. Стаидартиое со-
стояние — чистый МпО
<7 МпО
Рис. 4.52. Активность МпО в системе
AI2O3 — СаО — МпО — SiOa
прн 1650“С по данным [33]. Стандартное
состояние — твердый МпО
1 Коэффициент активности МпО впсевдотройиой системе (Са0 4-Мп0)
'• мОг при 1500°С по данным [73]. Стаидартиое состояние — твердый МпО-
.."-1'ма ликвидуса прн 1500°С в системе CaO — SiO, — А1,О, без МпО
Ет	' । I- п .ффициеит активности МпО в зависимости от мольной
< ’ ’1 1 ' 'Ч-ч различных отношениях	„ 4-х„ „)/х
х CaO т МпО ‘ SiO,
н 1500°С [73|
Рис. 4.53. Коэффициент активности МпО (отнесенный к мольной доле)
в системе СаО — МпО — А12О3 — S1O2 прн содержании до х.. _ =а
МпО
= 0,07 (~ 8 % МпО) прн 1650°С <[33]
111
CaO-FeO-MgO-SiO,
CaO-FeO-MgO-MnO-P2O-SiO2
(-vcao + -vM9O|//SiO2
Рис. 4.54. Активности FeO^ в зависимости
Si 02+Р20^
отношения
различных мольных долях FeO^ и 1600°C
даииым [74]. Стандартное состояние— FeOn
равновесии с жидким железом
0,3
0,0
0,5
0,6
0,7
0,3
0,8
0,55
0^
0,8
0,7
'*Са(ЛМпО+МдО
в
прн
no
Насыщение
SiO2
л^5	_
и'	п,5‘
0,6-—
0,65-——
0,7----
0,75—
0,8
1,0	0,9
CaO+MnO+MgO
Рис. 4.55. Активность FeO^ в системе (СаО 4- MnO 4- MgO) — FeO^ — (SiO2 4" РгОд)
при 1550—|1650°С по [75]
A
A
Сталеплавильные шлаки
SiO2^ ALO^P.,0
50 \___
ffFeonO,2
0,8
0,7
0,6
§0,5
0,0
0,3
0,7
JCausiOj
0,20
0
70
20
00
4.56. Активность FeO^ в системе (CaO-(-MgO~FMnO) — FeO^ — (А1ЙО3 + P.
0,28
0,30
Рис.
для шлаков прн кислородной] продувке (/) и мартеновском процессе (2) по д;
Рис. 4.57. Активность FeO в
процессе [77] в зависимости
50	60
(FeO)-*
60
Л 20
0,59
ОАО
ОАО
0,33
О
1,0 О,д
CaO+MgO+MnO
0,6
Основные
FeO,
700
0
(CaO)
0J
1,0 7,5 2,0 2,5 3,0 3,5 Ь,0 0,5 5,0 5,5
п о	Соо+мпо + мдо
Основность шлака ——-т-т—г---
<2CaOSiD.
30
(FeO?,0/
Рис. 4.58. Активность FeO^ в
80,0 (СаОFeO + SiO2>; 10,0 MnO;
при 1620°С по данным [79]. Стандартное состояние для
кий FeOn
шлаках при кислородной продувке 1[17] н мад
от отношений (СаО 4- МпО 4- MgO)/(Al2O34-P|
по даииым [77]
кислородио-коивертерных шлаках состава, %:•
"	3,ЗР2О6; 3,0 MgO; 2,0А12О3; l,OCrtC|
FeO^ (рис. 4.56—4,58
в равновесии с жидким железом	J
112
4.2. СУЛЬФИДНАЯ
И СУЛЬФАТНАЯ ЕМКОСТИ
В шлаках сера может находиться в сульфидной
сульфатной форме согласно следующим уравне-
нам:
1 1 s2} + ((У Э = 1/2 [ О2) + (S23 ;
2 ( S2) + 3/2 { О2) + (О2-) = (SO2");
aso4
2-	1/2 3/2
uo 'Ч /7o_.
(4.1)
(4.2)
(4.3)
(4.4)
11ри допущении выполнимости закона Генри
ш и S2_ и aso-“величина A'j постоянна при парци-
и.ном давлении кислорода < 10~6 атм и /<2 посто-
ииа при Ро2>10~5 атм [1, 2]. Отсюда следует, что
1'Ц />о2< 10 f' атм сера находится в шлаке в виде
и.фнда, а при ро2>10"5 атм в виде сульфата
I 3] (рис. 4.59).
После преобразования уравнений (4.3) и (4.4)
  опили определяющие уравнения для емкостей
|' фиднон Cs и сульфатной Cso4:
I (“О //s) =
(%s)pg2 п
s;
Рис. 4.60. Сульфидная емкость Cg различных двойных шлаковых
систем и промышленных шлаковых расплавов [3—6] иа основании
эксперимента при 1650 (/) и 1500°С (2) в основных мартеновских пе-
чах (3), кислых мартеновских печах (4) и доменных печах (5)
(% S)
-ттгтгт^ = Cso<
Po.z
' p-ioOTbi [б, 7, 1 1, 13, 17, 18, 20].
Рис. 4.61. Сульфидная емкость Cg в зависимости от основности раз-
личных шлаковых систем [7—9]:
1 — СаО — SiO2, 1500 °C [81; 2 — то же , [1]; 3 — то же , 1650 °C; 4 —
СаО — А1?О3, 1500 °C [8]; 5 —тоже, 1650 °C [1]; 6— FeO — SiO,
1650 °C [I]; 7 —СаО — (MgO) — Al2O3 — SiO2, 1500 °C [9]
и, nine парциального давления кислорода на сульфидную
' емкости шлаков СаО — AI2O3 — SiO2 при 1500°С (а)
к н-торенная в шлаке в виде сульфида,-------или суль-
) п на изменение содержания серы в расплавах
при 1620°С в равновесии с газовыми смесями
при 1 ат [15) (б). См. уравнения (4.1) и (4.2)
III
igcs
- 0,5
-1,0
?,o
~3.0
-6,0
FeOn; 1550°С
MnChSiO?
FeOn~ SiO2 ,t
CaO AlgOj
'CaO-SiO?
5,0
0,3 0,6 0,5 0,5 0,7 0,8 0,9 1,0
^(Cqo, мпО№ Feo)
Рис. 4.62. Сульфидная емкость С различных двух-
компонентных шлаковых систем при 1500°С [16] (/ — в
печи)
доменной
Рис.
Cg различных шлаковых
1650°С [16]
4.63. Сульфидная емкость
систем при
/ — основная мартеновская печь;' 2'—кислая
4.61, Сульфидная емкость различных шлаковых
систем [13] по данным [I, 8, 9/ 10, 14]:
/ — СаО — А12О3-шлаки; 2 —доменные;
шлаки
Pnc.
<? — СаО — SiO2-
в
МпО — SIO.
при температу-
150(fC (2) (f—насыщение МпО или SiO2)
(CaO, MgO или MnO)
Рис. 4.65. Сульфидная емкость шлаков
зависимости от мольной доли МпО (12]
ре /650 (/) и
Рис. 4.66. Сульфидная емкость
при
0,9 x
0.5^
0,6
10,2
1,0 L-----У-
0	0,7
Cao
0,5
А1?03
0,7
?
' /
/ /
/ /
/ /
/ /
/ /
I /
I
I
I
,75	] I
V И ' [o
Jtytuki---------y-
0,2	0,3	0,0
ХРгО5
0,6
0,5
0,9
cO,3
0,2,
0,5	0,6
Cg-IO4 шлаков СаО — А12О8— CaF2
1500°С [19]
Рис. 4.67. Сульфидная емкость С^-Ю4
прн 1650°С
шлаков СаО — Р.
[16]
114
7g Cs
^МпО
Рис. 4.71. Сульфйдиая емкость Cg*103 в системе CaO —MnO —SiO;
•[12] при разной температура [а—в)
fvi Сульфидная емкость Cg шлаков CaO — FeO — SIO2 при
:350°C и основности 2,235 (7), 1,275 (2) и 0,524 (3)
Рис. 4.72. Сульфидная емкость С в квазидвойном разрезе CaO-S1O,—
S
MnO-SiO2 системы CaO — MnO— SiO2 при 1650 °C [12]. Для этой
кривой С™1 = [„s/(„^о + пМпО + r.siO2)] %/₽о//г
1 •> н>фидная емкость С в квазндвойном разрезе MgO-SiO2 —
1 <<)-SiO2 системы CaO— MgO—SiO2 при 1650 °C
115
Рис. 4.73. Сульфидная емкость С «104 в системе СаО — Р2О5 — SiO2
при 1650 °C [16]
CaO-SiOi
Рис. 5.2. Количество водорода в расплавах CaO—SiO2 в завис]
времени выдержки при 1550 °C в шлаке, содержащем, %:
67,1 SiO2, ртт ~ =0,91 бар в атмосфере Аг 4-Н2О [1]
Н 2 О
состава, %: 50 CaO, 50SiO2, р = 0,254 бар в атмосфере 1
: 3
и
N,-
Рис. 5.3, Влияние количества SiO- иа содержание водорода
CaO SiO2 при 1600 °C, р„ л '
ПшЛР'2 1**	J'-'” •-? “ Гт 2 О
и при !550 °С; р___= 0,254 бар
Н2О
..... В Р
= 0,386 бар в атмосфере Аг 4”
в атмосфере N2 4~ Н2О
5. РАСТВОРИМОСТЬ ГАЗОВ
В ЖИДКИХ ШЛАКАХ
5.1. ВОДОРОД
5.1.1. Двухкомпонентные системы
А1,О,-СаО
550
500
050
ООО
55Z7
Z75
f,0
^CaO/SiOj
Рис. 5.4. Растворимость водорода7в_расплавах СаО — SiO2 i
= 1,013 бар (пересчитано); 1600 °C,	^ = 0,312 бар в,
Аг4-Н2О [4] (/);	1600 °C, р^ = 0,386 бар в атмосферу
[3] (2); 1550 °С, р =1,013 бар в атмосфере N2 4- Hj
Н2 О
1550 °C, р =0,195 бар в атмосфере N2-|-Н2 [6]
Н,ррт
Рис. 5.5. Растворимость Н2О в расплавах СаО — StO2 г
р = 0,385 бар в атмосфере Аг 4-Н2О [7]
Н2О
Рис.
СаО,
5.6. Взаимосвязь между содержанием водорода в ]
и парциальным давлением воды пр
Аг4-Н2О [I, 8]
67,1 % SiO2
мосфере
Рис. 5.1. Содержание Н2О в расплавах СаО — А12О3 в зависимости от
давления водяных газов (а) и водная емкость К^=(Н2Оу'|//р^ Q % X
X бар для различных отношений СаО/А12О3 (б) при 1600 °C в атмо-
сфере АгН2О (термогравиметрические измерения) [46]. Величина
Д to— потеря массы 6-го образца
р астворимостью Н2О
р__	= 0,386 в атмосфе
Н2О
Рис.
CaO — SiO2
(растворимость водорода в расплавах СаО — SiO2 см.
= 0’63’ 2 — 1,26
СаО о 10 2
5.7. Взаимосвязь между
и температурой при
116
CaO-FeOn
5 8. Растворимость водорода в расплавах СаО—FeO^ при
п Ртт ~ = 1 >013 бар по данным р _ = 0,312 бар в ат-
FI 2О	rd gO
мосфере Аг -ЬНгО [4]
 Взаимосвязь между растворимостью водорода в расплаве 62%
"<> SiO2 и парциальным давлением воды в атмосфере
N2 -j- Н2О [5] при температуре 1450 (/) и 1350°С (2)
5.1.2.	Трехкомпонентные системы
А1()Са1,-СаО
СаЕр
О 10	?0 30	90	50 60 70	80 90 100
CuO	, °fo	AI2O3
Рис. 5,11- Растворимость FLO в расплавах СаО—Al; О3—SiO2 при ЮОО^С
и р нгО==0-385 бар в атмосфере Аг + Н2О [5]
Оррт
Рис. 5.12. Растворимость водорода в расплавах	А12О3 — СаО — SiO2
при отношении CaO/SiO2 = 0,59 , температуре 1500°С и q =
= 0,386 бар в атмосфере Аг + Н2О [3]	(а) и при отношении
СаО/8Ю2 = 0,60 , температуре 1550°С и	О = 0 »254	бар в ат-
мосфере N2 4-НгО [2] (б)
Рис. 5.13. Растворимость водорода в расплавах
в зависимости от отношения CaO/SiO2 при 1550°С,
атмосфере N2 Ч- Н2О [2] и содержании
1 — О, 2—10; <3 — 20
СаО — SIO2 — А12О
„ _ = 0,254
рН2О
А12О3, %;
в
Рис. 5.10. Растворимость Н2О в расплавах СаО — А12О3 —. QaFe	при
1550°С и РНо = 88 мбар, pHF = 8,4 мбар («), коэффициент
распределения (Н)/[Н] Для шлаков CaF2 — СаО — Д12Оа и расплавов
железа, полученный на лабораторной установке электроШлакового
переплава при температуре 1730°С (б), и содержание водорода в рас-
планах СаРя — QaQAho. в зависимости от парциального давления
'	води (е) [52]
Рис. 5.14. Растворимость водорода в расплаве 40 % СаО, 40 % S1O2,
20 % А12Оз в зависимости от парциального давления воды при раз-
личных температурах, °C, в атмосфере N. -+ Н2О [5];
1 — 1370; 2— 1450; 3—1550
Время, мин
Рис. 5.16.
водородом расплавов CaF2 — CaO — SiOt.j
= 0,455 бар в атмосфере Аг + Н2О (II]:	:
Насыщение
1585 °C и р
МгС/
,, =0,159; х„ =0,291;	=0,551;
CaF2	CaO	S1O2
=0,416;	=0,367
СаО	&1О2
«0,291;
6 'c.aF.
Рис. 5.15. Растворимость водорода в расплавах
в зависимости от парциального давления воды в
+ Н2О [2];
1— 40%СаО, 40%SiO2, 20%А1203. 1350 °C;
SiO2, 20%А1.О3,	1450 °C; 3 — 40 % СаО. 40 % SiO2, '"1. ,
1550 °C; 4 — 57 % CaO, 27 % S1O., 16 А12О3, 1550 °C
CaO — SiO;
атмосфере
2 — 40 % СаО,
’ " ,. 20 % :
Si ог
S °
£
(ЧОО)
Рис. 5.18. Растворимость Н2О в расплавах СаО — FeO —
црц 1550 °C И рН3О« 0.385 бар R атмосфере Аг 4- f-Ц Д-. 1
ПО di \iSOO)
(600) /
пог/
' 500
\оо •''М
о.
50 W 50 60 70 во 90
гео, %
Рис. в, 17, Растворимость водорода в расплавах CaO — FeO —• SiO2 при
1600 ’G И р,,-«1,013 бар, пересчитано по данным Р„ _ «0,312 в
Пам
атмосфере Аг + Н?О [4]
118
Рис. 5.22. Взаимосвязь между содержанием водорода в расплавах
CaO — FeO — SiO2 и парциальным давлением воды при 1550°С в ат-
мосфере Аг + Н2О [ 1, 8];
А [1) “ХСаО = 0,216; XFeO= 0’264’ *SiO =0,52;	£ (2) —тоже,
0.52; 0,228; 0.251; G (3) — 0,188; 0,340, 0,472’» Н (3) — 0,2бб; 0,328;
0,406; К (4)— 0,467; 0,298; J’235
). 19. Растворимость водорода в расплавах ТПСаО — FeO — SiO2
ппсимости от отношения CaO/SiO2 при р ==' 1,013 бар (пе-
Н2О
ресчнтано) в атмосфере Аг + Н2О:
|1| 1600°С. 0% FeO; 2 — то же, 20% FeO; 3 — то же. 40% FeO;
4-18] 1550°С, 24% FeO; 5 - то же, 33% FeO
zCQO/SiOz
Рис.
5.23. Растворимость водорода, ppm, в расплавах CaO -FeO—SiO2
в зависимости от температуры при р._	= 1.013 бар (пере-
Нг
считано) в атмосфере АгН2О [8]:
;СаО = Э'35: VeO = °'35: "SiO2 = °'30; V = °2	2~
Н2О
. и Растворимость водорода в расплавах СаО — FeO — SiO2
.hih ПМОСТИ от отношения CaO/SiO2 при 1550°С в атмосфере
Ar + Н2О [1]:
-0.24; р„ _ =0,101 бар; б - л = 0,33; р =0,028 бар
ы»	Н2О	FeO	Н2О
*СаО=°'20;	*FeO=0-60= "siO2=°'20: ₽Н2О = °-312 бар: 3 ~ *СаО =
= 0.887; .ТреО= 0,243; ^=0,37;	= 0,101 бар; 4-=
Рис. 5.24. Растворимость водорода, ppm, в расплавах CaO — FeO—,SIO,
в зависимости от температуры при Q =0,101 бар в атмосфере
Аг+Н,О[1]’
В (/)-хСа0-0,291; xFeQ - 0,245; arslOj » 0,464; D (!) - ТО же,
0,387 ; 9,243; 0,37; fl(8)-0,?66; 0,328 ; 0,406; J (41-0,334 ; 0,336; 0,33
he >’i Растворимость водорода в расплавах CaO — FeO — SiO|
Mt.'Blo, « 1 при |55Q’C и ₽н о ““ 0’253 бар И ЧТМЭСфер^
Ni + Hi&W
не
Рис. 5.25. Растворимость Н2О в расплавах CaO—MgO—SiO2 при 1550°С
и РН О = 0»385 бар в атмосфере Аг + Н2О [12] и содержании MgO,%
7 — 5; 2—10; 3 — 15; 4 — 20; 5 — 25
CaO-Na,O-SiO2
Н,ррт
Рис. 5.27. Взаимосвязь
Сао,115% Na.O, 60 %
1300°С
между содержанием водорода в распл
S1O2 и парциальным давлением во,
р атмосфере Аг + НгО [3]
Рис. 5.26. Влияние температуры на растворимость Н2О в расплавах
СаО — MgO — SiO2 при = 0,385 бар в атмосфере Аг-]-Н..О [12]
и отношении (а-	х.. /-л)/аго._ :
CaO MgO SiO2
I - 1,25; 2 - 1,0; 3 — 0,77
CaO-P2O5-SiO,
Н,ррт
ООО

350 L
0
0,0.
CaO-MnO-SiO,
Таблица 5.1. Содержание водорода в расплаве при
1400°С и рНгО >0,027 атм на воздухе
Состав шлака, %			Содержание И, ppm
СаО	МпО	SiOa	
35	30	35	27,5
1500 °C п
шепнем
CaO-SiO,-TiO,
= 0.385
опияпепием CaO/SiO2 = 0,59 щ
мосфе
10 20
Сао
30 00 50 00 70 80 90
тюг,%	ти
— 1,3 ирг

л
Рис. 5.30. Растворимость
при l§60 °C н РНг0
11,0, ppm, в расплавах СаО-«
ss 0,385 бар в атмосфере Аг
120
5.31.	Растворимость водорода в расплавах СаО — SiO2 — TfOt с
ипеннем CaO/SfO2 = 0,59 при 1500°С и =0,385 бар в атмо-
п2О
сфере Аг + Н2О [3]
Рис. 5.34. Растворимость Н«О в расплавах СаО — FeO — MgO—
SiO2 с отношением ^хСаО ^Mgo’^SlO	в зависимости от
содержания FeO при 1550°С и р = 0.385 бар в атмосфере Аг -f-
+ Н2О [12]
FeOn-Fe2O3-SiO2
" 32. Влияние парциального давления кислорода на растворимость
1 н системе FeO^ — Fe2O3—SiO3 при 1500°С и q = 0,195 бар
в атмосфере Na + Н2 + Н2О [13]:
iQ,n =0,40—0,41; 2 —тоже, 0,375— 0,380’, «3 — 0,30—0,31
5.1.3.	Четырехкомпонентные системы
5.1.4.	Промышленные шлаки
Шлаки дуговых электропечей
Н,ррт
AI,O3-CaO-MgO-SiO2
СаО/si02
Таблица 5.2. Растворимость Н2О в расплавах
Л120з—СаО—MgO—SiO2 (14] (измеренная для Н2
пересчитана на Н2О)
Состав, %				Температура,	Содержав не Н.О, см3/100 г
\ 1 ’ 1 .	СаО	MgO	SiO2		
1 ’	53	2	3	1500	30,4
1.’	53	2	3	1600	42,0
1'	53	2	3	1700	48,9
.4	53	2	15	1600	30,9
1 ’	41	2	15	1600	30,9
Рис. 5.35. Зависимость содержания водорода в электропечных шлаклх
от их основности в рафинировочный период при выплавке низкоугле-
родистой стали [1, 8].
1 — окислительный шлак; 2 — восстановительный
Н^рт
CaF7-CaO-FeO-SiO2
CaO/Si.Oj
• Растворимость водорода в расплавах CaF2 — СаО—	—
< ^держание, %) при 1585°С и q = 0,455 бар в атмо-
сфере Аг + НяО [II]:
। < .1 , 42,6 СаО: 24,IFeO; I6,3SIOa; б — 17.1 CaF 49.3 СаО!
24.1 FeO; 2,6SiO3
Рис. 5.36. Зависимость содержания водорода в электропечных шлаках
от основности [10]:
/ — перед продувкой О,;	// — перед выпуском; 1 — Q = 0,028 —
0,031 бар; 1610—1650 °C;	2 — 0,019 — 0,023 бар; 1610—’1650 °C; 3 —
0,028 — 0.031 бар; 1570— 1600 °C; 4 — 0,019— 0,023 бар; 1570 — 1600 °C
121
Рис. 5.37. Содержание водорода в основном электропечном шлаке в
окислительный период (5]:
7’]= 1575; 7’2=1570; 7\=}бОО°С;
/—завалка прокаленной извести; В —завалка руды
Рис. 5.40. Зависимость содержания водорода от содержания
в мартеновском шлаке (16)
Шлаки мартеновских печей
Рис. 5.38. Зависимость содержания водорода в шлаке состава, %:
41 ,1 CaO; 16,7FeO; 17,9MgO; 7,6 МпО; 15,2 SiO2, от парциального
давления воды при 1550°С в атмосфере Аг 4-HgO [1,8]
4Z?
377
н,ррт
50

20
20
Время, v
Рис. 5.41. Содержание водорода в основных (а, 6) и кислы'
мартеновских шлаках во время плавления [5]г
.1 — завалка прокаленной извести; В — то же, руды; С-
D — плавикового шпата; Е — известняка; F — песка; G — со;
FeO составляет 33,7%
Синтетические шлаки
Таблица 5.3. Растворимость водорода в синте1
шлаке состава, %: 42 А]2О3, 53 СаО, 2 MgO, 3 Sil
в восстановительных условиях при Рц2 = 1,013 бар
Условия насыщения
Температур
’С
Сод<
РнС, 5,39, Зависимость содержания водорода от основности
РКОГО шлем по данями 1151 (/) И [)6| (?)	"
Графитовый тигель , , , , .
То же.................. , , ,
MgO-тигель....................
То же.........................
То же; шлака поверх слоя 45 Яс-
ного FeSi.....................
То же; поверх 75 %-кого FeSi ,
То же; с добавкой 1% А1 в шлак
То же; с добавкой 2% AI в шлак
1600
1700
1600
1700
1600
1600
1600
1600
122
I i блица 5.4, Изменение содержания водорода в шлаке и металле во время обработки синтетическими шлаками
в ковше [15] (дополнительная литература [17—24]; щелочные и щелочноземельные оксиды с кремнеземом
[20—22]; основные мартеновские шлаки [17—19, 24]; система AljO3—CaF2—CaO—FeO—MgO—SiO2 [23])
	Состав до (числитель) и после (знаменатель) обработки, %									Концентрациям, см3/100 г			
	СаО	А 1 дОд	8Юг	FeaO3	тю,	MgO	СГдОд	МпО	FeO	[Н] до и после обработки	(Н) до обработки	после обработки	
												(Н2О)	(Н,О) + + (Н)
А	52,80	40,77	2,20	0,11	0,03	0,81	0,07	0,07	0,21	5,15	2,71		16,82
	50,07	37,76	6,78	0,09	0,61	3,57	0,07	0,07	0,35	3,24			
	51,66	39,73	2,20	Сл.	0,41	1,57	0,08	0,04	0,16	4,73	6,71	9,55	31,20
	46,40	32,95	9,01	Сл,	0,29	6,55	0,12	0,34	0,65	3,57			
	53,14	40,02	1,70	—	0,60	1,80	0,06	0,05	0,21	4,52	7,28	4,69	43,80
	48,16	36,14	6,30	—	0,30	6,11	0,06	0,28	0,57	3,90			
Г.	49,38	40,61	2,94	—	0,41	3,27	0,07	0,02	0,29	5,03	6,45	7,29	17,28
	46,75	37,42	6,58	—	0,33	4,97	0,06	0,18	0,68	3,83			
	49,56	41,80	1,66	—	0,80	1,33	0,06	0,43	0,04	6,55	3,37	4,49	17,57
	46,75	39,01	6,21	—	0,52	4,60	0,09	0,40	0,13	2,30			
	49,40	41,40	3,02	Сл,	0,40	3,40	0,04	0,02	0,30	4,80	5,07	—	—
	—	—	—	—	—	—	—	—	—	3,20			
	53,61	37,07	2,26	Сл.	0,68	2,14	0,13	0,04	0,25	4,90	6,74	3,10	12,90
	51,46	34,93	5,30	Сл,	0,50	5,15	0,51	0,14	1,08	4,75			
	53,00	37,34	2,15	—	0,78	1,94	0,16	0,05	0,33	5,34	5,97	3,43	8,41
	51,00	34,63	5,14	—	0,44	3,20	0,49	0,17	1,20	5,19			
	52,70	38,40	2,08	—	0,80	2,11	0,14	0,03	0,30	6,58	9,55	3,93	16,30
	51,50	35,70	6,10	—	0,54	3,21	0,45	0,12	1,05	5,25			
II	52,97	39,00	2,20	—	0,63	2,54	0,04	0,03	0,48	3,52	2,71	—	12,90
1	47,90	37,17	6,23	—	0,54	5,58	0,27	0,37	1,03	2,47			
	51,70	41,80	2,15	0,11	0,86	1,70	0,05	0,08	0,30	3,12	3,56	—	7,84
	50,95	37,50	6,90	0,08	0,40	3,60	0,06	0,15	0,32	1,70			
	5'2,00	32,00	2,16	0,06	1,06	1,45	0,28	0,07	0,35	4,40	8,41	—	19,13
	19,15	35,94	5,44	Сл.	0,91	3,02	0,20	0,31	0,61	4,00			
-	17,11	20,13	2,11	55,90**	Сл.	Сл.	Сл.	—	0,12	5,85	11,07	—	11,80
	17,02	25,70	7,02	48,00	Сл,	Сл,	Сл.	—	0,21	2,67			
1	25,00	34,00	8,24	20,00	Сл.	13,0	Сл.	Сл,	Сл.	6,30	19,65	—	6,17
	—	—	—	—	—	—	—	—	—	1,50			
					Содержание, %	
	С	Si	Мп	Ст	N1	другие элементы
	0,32 0,26 1,02 0.18 0,45	1,05 1,05 0,25 0,28 0.28	0,95 0,95 0,3 0,4 0,4	0.95 0.95 I 1,5 1,0 1,0	0-2 max °’2 max °-3 max 0,75 0,8	0,2Си; сл. S и Р 0,2Си; сл. S и Р °’25тах 0,75 W; сл, S и Р 0,2 Мо: сл, S и Р
5.2. АЗОТ
5.2.1, Двухкомпонентные системы
►
f*. ' 1 Содержание азота в расплаве состава, %: 50 СаО, 50 А12О3
I .,»,i пости от времени выдержки при = 0,93 и p^q 0,08
|.'1 в атмосфере N2 + СО [25] при температуре, "С;
/-1600; 2-1550; 3-1500; 4-1460
123
Рис. 5.43. Влияние парциального давления СО. бар,- на растворимость
азота в расплаве состава, %: 50 СаО. 50 А12О3. при 1550°С прн про
дувке » графитовый тигель смеси N2 -f- СО с расходом 0,6 л/мии [26]
Таблица 5.5. Содержание общего азота, цианида и <
углерода в расплавах А12О3—СаО в равновесии с грг
при 1600°С в атмосфере N2+CO4-Ar давлением 1 ба]
бар
РСО’	РАг’
бар	бар
S s
(CN), % 1Собщ>’ % Са/А1»
СаО, 60% А12О.
Рис. 5.44. Зависимость формы связи азота и углерода от содержания
СаО в расплаве А1гО.,—СаО при 1550°С в графитовом тигле и атмо-
сфере N2 + СО с р = 0,93 и р = 0,08 бар [27 j
Z
Исходный состав: 40%
0.05	0,50	0,45	30	0,054	0,015	0,062
0,05	0,50	0,45	100	0,065	0,016	0,065
0,10	0,50	0,40	30	0,068	0,024	0,062
0,25	0,50	0,25	30	0, 13	0,032	0,064
0,50	0,50	0	30	0,15	0,041	0,075
0,05	0,20	0,75	100	0,16	0,018	0,11
0,05	0,20	0,75	54	0,18	0,019	0,10
0.05	0,40	0,55	54	0,080	0,013	0,068
0,05	0,65	0,30	30	0,639	0,014	0,040
0,05	0,95	0	30	0,023	0,013	0,030
0,10	0,20	0,70	100	0,33	0,025	0,16
	Исходный состав: 45%				СаО, 55% А12С	
0,05	0,50	0,45	30	0,053	0,029	0,085
0,10	0,50	0,40	30	0,063	0,041	0,090
0,25	0,50	0,25	30	о,н	0,062	0,092
0,50	0,50	0	30	0,15	0,086	0,115
0,05	0,40	0,55	54	0,074	0,029	0,12
0,05	0,65	0,30	30	0,040	0,022	0,080
0,05	0,95	0	30	0,030	0,020	0,060
0,05	0,95	0	54	0,031	0,021	0,070
0,10	0,20	0,70	70	0,25	0,057	0,21
0,20	0,20	0,60	70	0,35	0,076	0,22
	Исходный состав: 50%				СаО, 50% А120	
0,05	0,50	0,45	30	0,052	0,052	0,19
			55	0,052	0,044	0,18
0,13	0,50	0,40	30	0,074	0,055	0,18
			55	0,074	0,049	0,17
0,25	0,50	0,25	30	0,12	0,093	0,20
			55	о,и	0,693	0,20
0,50	0,53	0,0	30	0,17	0,15	0,21
			55	0,16	0,13	0,20
0,05	0,95	0,0	30	0,030	0,031	0,693
			55	0,028	0,026	0,693
0,05	0,65	0,30	30	0,043	0,036	0,14
			55	0,043	0,038	0,13
0,05	0,40	0,55	30	0,063	0,049	0,20
			55	0,063	0,039	0,17
0,05	0,29	0,75	3J	0,14	0,085	0,33
			55	0,14	0,070	0,29
получено на
* Соотношение CazAI
носких кривых для каждого исходного
0,936I
0,907i
0,936;
0,936
0,936
0,907
0,907
0,907
0,936
0,936
0,907
1,132
1,132
1,132
1,13Г
1,13!
1,13!
1,11.
1,11.
1,1 г
'з
1,345
1,333
1,345
1,333.
1,345
1,333,
1,345
1,333:
1,345;
1,333
1 ,зз:
1,341
1 ,зз:
1,34!
1,33!
Рио, 5,45, Температурная зависимость формы связи азота и углерода
в расплаве состава, %:	50 СаО, 50А1гО;| в графитовом тигле II ill-
чрефере + GO С = 0,93 и Pj.q = 0,08 бар [27]
основании усредненных
шлака.
Рис. 5 16. Влияние содержания СаО на содержание азота (/
рода (2) в расплавах СаО —АКО, при 1550°С для графит!
ля И атмосферы Кг + СОприр., = 0,093, р__ = 0.008 6г
124
Рис. 5.50. Влияние парциального давления СО на общее содержание
азота и формы его связи с углеродом в расплаве состава, %: 50 Саи,
А1гО,. в атмосфере N2 СО при р^ + Г'с0~ 1,013 бар и расходе
0.6 л/мии [261
< |8. Температурная зависимость поглощения азота и углерода
* н i июVi состава, %: 50 СаО, 50 ЛЬОз. для молибденового тигли,
р == 1,013 бар и времени выдержки 30 мин [28]
Рис. 5.51. Влияние парциального давления азота на содержание азо-
та (/—3) и углерода (4—6) в расплаве состава, %: 50СаО, 50А12О3,
в атмосфере N2 + СО при р ~	~ J. 013 бар и температурах
1600 (1, 4); 1550 (2, 5) и 1500°С (3, 6) [25]
Рис. 5.52. Влияние п-рдиальг.сго давления N2 на формы связи азот»
и углерода в расплаве состава, %. СаО, 50А13О3, При 1550°С в
атмосфере n2 _L со с	= 1,013 бар [27]
. |о, Температурная зависимость с.аер/Калия азога и углерод!
• 'И иве состава, %; 50 СаО, 50 AI2O3, для графитового тигля,
1.013 бар и времени выдержки 30 мни [28] (Т$ —точка
плавления)
125
Рис. 5.53. Взаимосвязь между содержанием азота и углерода в рас-
плаве состава, : 50 СаО, .чО Al-О. . прн !550°С и различных пар-
циальных давлениях азота в	= 1,013 бар [25]:
1 —	=0,93 бар; ? —т)>кр. С,45; 3 — 0,69; 4 — 0,37 бар
5.2.2. Трехкомпонентные системы
Al2O3-CaF2-CaO
Таблица 5.6. Растворимость в расплаве 32% А12О3
CaF2, 32% СаО в графитовом тигле и атмосфере 1,0
при 1600°С [48] (+CN ~(CN)]C Pco/Pn2- выдержка i
ч-ат	'W ат	РАг’ ат	(N>o6ur %	(СМ). %	(Ообщ- %	
0,05	0,50	0,45	0, К5	0,145	0,240	0
0,10	0,50	0.40	0,130	0,175	0,255	
0,25	0,50	0,25	0,180	0,285	0,295	
0,25	0,50	0,25	0,215	0,325	0,395	О
0,50	0,50	0	0,285	0,405	0,400	О
0,65	0,40	0,55	0,120	0,145	0,355	0
0,05	0,20	0,75	0,163	0,147	0,587	О
0,05	0,95	0	0,056	0,110	0,180	
0,05	0,65	0,30	0,085	0,110	0,230	о
0,05	- 0,20	0,75	0,160	0,170	0,525	
Рис. 5.54, Общее содержание азота (в зависимости от парциального
давления азота и оксида углерода) в расплаве состава, %: 55 СаО,
45А12О5, при 1600°С (прямые рассчитаны при ^нитрид = 0,014 %♦
«цианид = 0'33 %’
Рис, 5.56. Содержание азота и цианидов в зависимости от fl
ного давления азота при постоянном давлении СО для рас
става, %; 32 А12О3, 36 CaF2, 32 СаО, при 1600'С £48]
Al,O3-CaO-SiO2
Рис 5.55. Температурная зависимость общего содержания
расплаве состава, %: 50СаО, 50А12Од от парциального
азота при	РСО ~ 11013 бар С27]
азота в
давления
Таблица 5.7. Растворимость азота в расплава:
А120з—СаО—SiO2 в графитовом тигле при 1550°С и ат
Нз+Аг+СО с рн 2 =0,51, рлг = 0,1 и рсо = 0,40 &
Состав	шлака %	мольи.	Содержа»	ie азота	Ноьц
СаО	81О2	А1 дОз	МОЛЬН. ° г	%	
55,1 52,0 49,6 47,1	31,0 33,7 35,9 37,9	12,0 12,4 12,1 12,1	1,68+0,04 1,87+0,09 2,44+0,07 2,96+0,09	0,378+0,009 0,421 +0,020 0.562+0.016 0,673+0,020	л'
126
Таблица 5.8. Равновесные содержания азота
и расплаве 48% СаО, 40% SiO2, 12% А12О3 при 1450°С
и давлении 1,013 бар [49] (М)НИТрпд = (N)oum—14/26 (CN)
Я О	(^)общ' 0//°	(CN), %	(N нитрид. %	V Д- г рсо бор"1	1/ РНг , Г рсо „ —I бар
0,95	0,033% 4-0,005	0,006 г 40,002	0,030% %0,005	0,241	0,229
0,80	0,086% 4-0,008	0,0124 40,002	0,080% 4 0,008	0,625	0,50
0,50	0,27% 40,03	0,025% 40,003	0,257% %0,03	2,000	1,0
>"	>57. Зависимость различных форм связи азота от содержания
н расплавах AI2O3—CaO— SiO2 при СаО/'А12О3=1 и 1500°С
в атмосфере N2 СО с р	—-0,08 бар [27]
। >.ч Температурная зависимость содержания
“'i'- состава, %: 40 AhO3, 40СаО, 20'SiO?.
... /»	1,013 бар, времени выдержки 31) мин
плавления)
азота и углерода
для графитового
[28] (Т — точка
.....  а	5.9. Температурная зависимость содержания азота
♦ »i н-рода в расплаве состава, %: 20А12О3, 4000, 40SiO2
в графитовом тигле и атмосфере
N2%CO при р\2 =0,93, рсо = 0,08 бар [27]
\ра.	Состав, %				
	%>бщ	N из CN	Соб|Д	^2— С из С2	С из CN
	0,04	0.0034	0.06	0,06	0,0029
	0,15	0,0045	0,07	0,06	0,0039
	0,26	0,0062	0,08	0,08	0,0053
	2,01	0,0081	0,11	0,09	0,0069
Таблица 5.10. Влияние состава газа на содержание азота
в расплавах CaO—SiO2—А12О3 в графитовом тигле
и атмосфере N2%Ar%CO при рОбщ = 1,013 бар [32]
Состав газа, ’;>			Содержание N, %		Номер плавки
n2	со	Аг	мольн.	по массе	
	1550°С,	55,1СаО;	30,9SSiO2; 12,0Al2Os, % (мольн.)		
70	20	10	4,21+0,31	0,975+0,076	9
55	25	20	3,1(11+0,19	0.703+0,03	8
50	40	10	1,68+0,04	0,378+0,009	6
20	40	40	1,10+0,09	0,247+0,021	8
40	60	0	0,93+0,08	0,211+0,019	10
20	60	20	0,784+0.10	0,177+0,02	9
	1550°С	47,05СаО; 37,9SIO2; 12,1А12О3, % (мольн.)			
70	20	10					—
50	40	10	2,96+0,09	0.673+0,020	8
20	40	40	1,90+0,13	0 428+0,030	13
40	60	0	1,67+0,07	0,379+0,016	12
20	60	20	1,19+0,06	0,264+0,012	5
	1550°С,	47,05СаО; 37,9SIO2; 12		,1А12О2, %	мольн.)
20	60	20	0,511+0,03	0,116+0,007	5
20	40	40	1,819+0,03	0,195+0,01	8
50	40	10	1,329+0,10	0,303+0,02	7
	1600°С, 55,1СаО;		30,95SiO2; 12	,0А12О3, % (мольн.)	
20	60	20	1,19+0,07	0,264+0,02	7
50	40	10	2,98+0,16	0,674+0,02	9
55	25	20	6,021 + 0,3	1,424+0,07	6
Таблица 5.11. Температурная зависимость содержания
азота и углерода в расплаве 49% СаО, 41% SiO2,
10% А12О3 в равновесии с насыщенным углеродом
расплавом железа при рх =1,013 бар (60 г Fe и 30 г
шлака в графитовом тигле за 10 мин) [28, 33, 34]
Содержание, %, при температуре, °C
Элементы	1355	1400	1460	1505	1535	1580	1610	1620
с . . .	0,160	0,090	0,080	0,080	0,060	0,070	0,040	0,040
N . . .	0,0035	0,0040	0,0090	0,0110	0,0115	0,0145	0,0155	0,0220
5.2.3. Четырех- и многокомпонентные системы
Al2O.-CaO-M<iO~SiO,
Таблица 5.12. Влияние состава расплавов
А12О3—СаО—MgO—SiO2 на растворимость азота
при 1550°С в графитовом тигле и атмосфере N2%Ar%CO
при рх =0,51, рАг = 0,1, рСо = 0,4 бар [32]
Состав, % (мольн.)				Содержание азота		Номер плавки
СаО	SiO,	Л12О3	MgO	% (мольн.)	% (по массе)	
46,7	31,5	12 5	7,5	1,80+0,07	0,414+0,015	6
41,4	36,2	12,4	7,45	2,49+0,10	0,574+0.024	10
39,8	37,8	12,1	7,3	3.04+0.08	0,706+0,018	20
47,0	24,7	12,4	14,8	1.04+0,15	0,240+0,035	12
43,4	28,2	12,3	14 8	1,29+0,04	0.3012 + 0 009	6
40,3	31,0	12,3	14,7	1,68+0,09	0,395+0,021	16
35,15	35,6	12,2	14,7	2 34 + 0,03	0.539+0,007	4
32,55	37,9	12,15	14,55	2.87+0,02	0,677+0,005	5
127
Таблица 5.13. Серии (7—X) опытов по определению содержания азота в расплавах	СаО—MgO—AUOj
в равновесии с содержащим кремний насыщенным углеродом железом при 1450—1650°С (графитовый тигель,
перемешивание расплава, обдувание воздухом, длительность 60 мин) [35]
Количество, г
Состав. %
Состав, 10“
металл
шлак
металл
шлак
металл
шлак
[С]
[Si]
(Fe)
(CaO)
(SiO2)
(MgO)
[N]
( A12O3)
(N)
				I. Шлаковый расплав, 1550°С,			60 мин			
—	36,1	—	—	0,032	24,9	54,4	10,2	9,9			77Q
—*	37,5	—	—	0,027	32,9	46,8	10,2	9,9	—	840
—	36,7	—	—	0,027	39,3	40,4	Ю,1	9,9	—	950
—,	37,4	—	—	0,023	45,4	32,4	Ю,1	9,9	—	1120
II.
Шлак 1+2 г вюстита, 1550°C, 65 мин
0,37	38,8	—		1 2,21	24,2	52,7	9,9	9,6			250
0,23	38,8	—	—	. 1,66	32,2	45,6	9,9	9,7	—	190
0,93	40,1	—		I 1,69	38,4	39,4	9,9	9,7	—.	25
0,74	38,7	—	—	1 0,92	44,9	33,9	10,0	9,8	—	15
III. Шлак 1+1,6 г чугуна, 1550°С, 60 мин
6,06	36 0	3,68	5,00	0 054	25 4	53,7	10,4	10,1		10	490
6,14	37,4	4,47	2,54	0,044	33,2	46,2	10,2	10,0	53	(67)	700
6,01	37,1	4,92	1,02	0,047	39,5	40,3	10,2	9,9	53	(75)	670
6,13	37,3	4,96	0,65	0,030	45,7	34,2	Ю,1	9,9	70	(62)	840
IV.
Система III+2 г вюстита, 1550°С, 5 мин
5,48	37,9	3,14	6,77	2,18	24,9	51,5	10,2	9,9	20 (22)		350
6,47	38,0	4,29	2,88	1,99	32,4	45,0	10,0	9,7	20	(25)	140
6,62	38,0	4,94	0,79	1,33	38,7	39,8	10,0	9,7	20	(30)	.110
7,11	37,8	5,00	0,064	0,92	44,9	33,9	10,0	9,8	20	(24)	70
60 мин
V. Шлак 1+2 г СаО, 1550°С,
—•	38,3	—	—	0,024	28 1	51,4	9,7	9,5	—	700
——	36,9	—	—	0,028	36,0	43,5	9,8	9,5	—	1(120
		36,1	—	—	0,038	41,9	38,2	9,7	9,4	—	930
—•	35,7	—	—	0,024	47,7	32,2	9,7	9,4	—	1260
VI. Система
V+б г
чугуна, 155О°С, 60 мин
6,16	37,2	3,04	7,61	0,045	28,9	50,5	10,0	9,7	35 (38)	770
6,17	39,5	4,14	3,78	0,054	36,2	43,4	9,8	9,6	35 (69)	1J240
5,91	40,2	4,33	2,60	0,036	42,5	38,0	9,8	9,6 .	35 (58)	1070
6,33	41,8	4,15	3,53	0,036	48,3	31,7	9,8	9,5	35 (33)	1580
1
VII. Шлак I, 1450°С, 60 мин
—	37,4	—	—	0,037	24,9	54,3	10,2	9,9			390
	37,4	—	—	0,025	32,9	48,5	10,2	9,9			350
—	37.4	—	—	0,028	39,3	40,4	Ю,1	9,9			390
—	37 4	—	—	0,021	45,4	34,1	10,1	9,9	—	530
VIII. Шлак I, 1650°С, 60 мин
—	34,5	—	—	0,028	24,9	54,0	10,2	9,9			550
—	35,7	—	—	0,021	32,9	46,5	10,2	9,9			950
—	37,2	—	—	0,025	39,2	. 40,5	10,1	9,9			2220
—	37,0	—	—	0,016	45,3	34,4	10,1	9,9	—	3150
IX. Шлак 1+6 г чугуна, 1450°С, 60 мин
6,07	37,9	4,21	2,32	0,103	24,9	54,2	10,2	10,0	< 10(30)	510
5,99	38,1	4,63	0,94	0,067	32,9	46,5	10,2	9,9	70	460
5,94	37,8	4,84	0,48	0,051	39,3	40,4	10,1	9,9	70 (82)	390
6,04	37,7	4,84	0,38	0,030	45,6	34,4	10,1	9,9	53	1530
X. Шлак 1+6 г чугуна, 1650°С 60 мин
7,25	32,1	0,88	18,51	0,027	28,1	50,5	11,0	10,7	53	930	
6,84	31,9	1,08	16,95	0,019	36,0	42,7	10,9	10,6	70	930	
6,22.	37,0	4,47	3,29	0,043	39,7	39,9	10,2	10,0	70 (75)	1380	
6,П	36,8	4,46	3,20	0,025	46,0	33,7	10,2	10,0	35 (44)	1840	1
128
ЦО, (aF2-CaO-MgO-SiO2
Т а б л и ц а 5.14. Содержание азота в расплавах СаО—MgO—CaF2—А12О3—SSO2 в равновесии
с чугуном, содержащим кремний при 1550°С (графитовый тигель, перемешивание расплава,
обдувание воздухом, количество шлака 40 г, длительность реакции 30 мии) [35]
< i«) | MgO SiO2	Состав					ад ад	7? g S	Металл, г	CaO+MgO	Со став					ад ад	"с? g с S
	°/ /0		10-4 %							о/ /0		ю-4 %				
	[Si]	[С]	[N]	(N)	(CN)				SiOa	[Si]	[С]	[N]	(N)	(CN)		
										IV.	15,0 г СаО; 15,0 г SiO2					
	I.	10,0 г СаО; 20,0 г SiO2						3,2	1,23	1,90	4,70	56	720	62	61	2,82
								12,3	1,26	0,39	5,03	87(84)	490	80	29	1,39
0,71	8,6	2,84	16	540	15	24	1,30	63,7	1,25	0,17	5,13	69(62)	230	47	17	0,88
0,72	2,94	4,03	43(83)	700	8	5,0	0,61	124,4	1,25	0,051	5,23	56(64)	140	31	8,7	0,49
0,72	0,65	4,55	53(69)	400	11	2,8	0,27			V. 16.35 г		СаО: 13.65 SiO„				
0,72	0,32	4,84	63(58)	400	10	2,0	0,22									
								3,1	1,47	1,20	5,02	56(59)	700	171	97	4,45
	II, 11,25 г СаО; 18,75 г SiO2							12,1	1,48	0,26	Нет св.	Нет св.	230	81	70	2,50
								12,2	1,47	0,20	5,28	66(69)	470	129	73	2,46
0,82	7,1	3,22	12(24)	630	14	27	1,61	63,6	1,47	0,093	5,19	63(66)	140	108	22	0,85
0,83	2,20	4,28	49(94)	720	11	9,9	0,70	63,3	1,47	0,049	5,20	60(62)	230	59	25	0,91
0,83	0,46	4,80	61(75)	400	13	3,8	0,31	124,1	1,46	0,019	5,20	66(66)	230	34	14	0,54
0,82	0,17	4,97	62(62)	370	12	2,8	0,26			VI.	17,5 г	СаО; 12,5 г SiO2				
	III.	18,8 г СаО; 16,7 г SiO2						3,1	1,70	0,98	4,89	Нет	980	359	164	8,27
												СВ.				
1,04 1,04 1,03 1,03	4,65 1,10 0,20 0,11	3,89 4,78 5,03 5,12	26(37) 61 72(68) 69(65)	790 630 300 260	23 37 24 20	47 20 6,3 ->4,5	2,26 1,00 0,42 0,35	12,2 12,2 63,4 63,4 124,4	1,70 1,69 1,69 1,69 1,68	0,20 0,072 0,038 0,035 0,022	4,98 5,27 5,16 5,25 5,21	72(68) 58(73) 61(64) 74(73) 92(57)	300 350 160 160 230	209 170 101 102 72	136 98 56 72 44	4,40 2,59 1,66 1,90 1,24
								123,8	1,68	0,018	5,29	66(70)	180	92	44	1,17
CaO-Fe3O4-FeS-MgO-MnO-SiO.
I I f’ । к ц а 5.15. Содержание азота в сульфидносиликатном шлаке, равновесном с чугуном, в графитовом тигле при 1550°С
(перемешивание расплава, обдувание воздухом, длительность реакции 6 ч, навеска 60 г чугуна, 3,75 г MgO, 3,75 г А12О3,
। I cS, 1,5 г МпО, 1,5 г ге3О4) [36]. Дополнительная литература [37—42] (Сд—карбидный остаток, нерастворимый
и кислотах)
М 1111	Состав, %								<S)/[S]	[Mn]/(Mn)	CaO+MgO
	металл			шлак							
	[С]	[Si]	[N].10<	(N)-104	(CN)  10«	(2С)	(Cr )	(ДС)			Si О,
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
				I. 9,3 г СаО;		20,7 г SiO2					
(1	3,75	0,042	70	50	6	0,025	0,024	0,001	<0,05	0,04	0,619
)	4,85	0.068	60	ПО	6	0,033	0,036	<0,001	0,39	0,03	0,622
1 .	4,80	0,24	70	230	6	0,034	0,033	0,001	0,97	0,13	0,624
	4,92	0,48	40	350	9	0,034	0,025	0,009	1,53	0,20	0,645
Ь(1	4,78	1,00	80	480	12	0,047	0,027	0,020	3,0	0,30	0,659
1 ч»	4,50	2,29	50	700	12	0,037	0,021	0,016	8,5	0,58	0,749
ГО	4,07	3,70	60	1300	22	0,064	0,046	0,018	15,2	0,91	0 839
Л‘И	4,15	4,10	50	1400	19	0,084	0,050	0,034	20,3	1,17	0,901
И <11	3,60	5,48	30	1770	51	0,086	0,053	0,033	44 ,	1,93	0,995
				II. 12,3 г СаО		; 17,7 г SiO2					
и	4,16	0,013	60	40	3	0,029	0,020	0,009	0,11	0,04	0,891
L	5,05	0,014	40	50	2	0,034	0,030	0,004	0,66	0,09	0,905
1 ,	5,04	0,025	50	ПО	4	0,040	0,025	0,015	,1,14	0,12	0,910
11)	5,06	0,125	50	250	8	0,069	0,050	0,019	2,82	0,23	0,926
	4,98	0,50	80	490	17	0,065	0,048	0,017	6,45	0,47	0,968
1 ‘0	4,94	1,21	70	680	44	0,070	0,033	0,037	14,9	0,99	1,016
1 ')()	4,79	1,64	60	840	24	0,062	0,043	0,019	19	1,15	1,072
(1	4,53	2,46	65	1140	76	0,167	0,112	0,055	45	1,99	1,142
	4,20	3,52	50	1350	68	0,131	0,087	0,044	88	3,56	1,296
				III.14,7 г СаО; 15,2 SiO2							
II	4,19	0,010	н/а	20	5	0,027	0,020	0,007	0,22	0,0,4	1,196
	5,05	0,0027	50	40	5	0,034	0,023	0,011	1,32	|0,09	1.198
1 >	5,07	0,0048	50	50	7	0,034	0,031	0,003	2,51	0,13	1,197
ю	5,13	0,034	70	180	19	0,049	0,030	0,019	6,9	0,31	,1,198
1,1)	5,11	0,143	80	280	33	0,049	0,025	0,024	13,1	0,66	1,210
1 41	5,12	0,75	50	610	70	0,270	0,185	0,085	47	2,01	1,313
IM)	4,94	1,14	60	670	83	0,080	0,040	0,040	60	2,80	1,345
'Л	4,63	2,25	50	1280	224	0,176	0,105	0,071	210	8,19	1,530
11,0	4,43	2,80	60	1750	169	0,188	0,138	0,050	389	13,2	1,575
129
„.......................................................................   _	________Продолжение табл.
»	|	2	!	3 I 4	|	5	|	6	|	7	|	8	|	9	|	10	| И |	12
IV. 17,0 г СаО; 10,0 г SiO2
0	4,12	<0,001	40	20	4
5	4,92	0,0013	40	40	6
15	5,06	0,0044	60	90	24
30	5,03	0,021	80	250	47
60	5,03	0,13	75	420	126
120	5,13	0,42	55	560	124
180	4,82	1,00	65	1120	130
270	4,80	1,18	55	1260	132
360	4,71	1,55	55	1720	180
0,029
0,037
0,052
0,054
0,090
0,184
0,202
0,343
0,332
0,010
0,025
0,030
0,035
0,055
0,132
1,175
0,189
0,250
0,019
0,012
0,022
0,019
0,035
0,052
0,027
0,154
0,082
1,40
3,00
10,9
32
72
261
334
301
461
0,07
0,10
0,35
1,04
2,7
7,0
,11,5
17,3
20,8
1„51
1,5!
1,5;
1,®
1,6
1,6
1,7
1,8
1.9
5.2.4. Промышленные шлаки
Доменные шлаки
Таблица 5.16. Содержание азота, цианидов и углерода
в доменном шлаке состава, %: 41СаО; 35SiO2; 11Д12О3;
9MgO; 0,3Fe; 0,5Mn; 1,3S
Шлаки [49]	Содержание, %		
	N общ	GN	С Общ
Для основного кон-	0,024	0,001	0,16
вертер кого процесса Для LD-процесса	0,036	0,001	0,13
О
N,°z
0,06
0,00
0,02
1650
1500
1600
Рис. 5.61. Зависимость содержания азота в доменном шлаке о
пературы выпуска 1(441. См. также 1(45]
1550
Рис. 5.59. Содержание азота в доменном шлаке в зависимости от со-
держания кремния в чугуне при 1420°С (75 г синтетического шлака
при перемешивании выдерживали с 600 г чугуна в атмосфере р
= 1,013 бар в течение 90 мни <[43])
Шлаки дуговых электропечей
Таблица 5.17. Содержание азота в электропечном
состава, %: 58,4СаО; 27,3SiO2; 6,3CaF2; O.lFeO
при PN г =1,013 бар
Температура, °C	Время выдержки, мии	общ *
1476	0	0,008'
1476	147	0,008
1476	119	0,009
1565	50	0,007
1565	50	0,007
1565	95	0,007
1565	95	0,007 :
Рис. 5.60. Влияние температуры чугуна на содержание азота в до-
менном шлаке [43]:
1 — чугун для LD-процесса; 2 — для томасовского процесса
6. ПЛОТНОСТЬ
ШЛАКОВЫХ РАСПЛАВОВ
6.1. ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Массовая плотность p = /n/V(6.1), где ш-
са, г; V — объем, см3. Относительная пло’
d=p/p0, где р0 — плотность эталона, наприм;
ды при 4°С и 760 мм рт. ст.
Если состояние (давление и температура
лона и измеряемого вещества равны, относ:
ная плотность называется отношением плотн
130
6.2. МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ
Для измерения плотности применяются следу-
ющие методы [1—3].
Метод взвешивания — пикнометрия (ПМ)
Взвешиваемый сосуд известного объема напол-
няется до определенной отметки измеряемой жид-
костью. При точных измерениях необходимо учи-
тывать температурные изменения объема сосуда.
Метод давления
а.	Манометрический метод р = р0 (h/H) (6.5), где
ро — плотность манометрической жидкости; h, И—
подъем манометрической и измеряемой жидкости
соответственно.
б.	Метод максимального давления в пузырьке
(МДП) р = Д р/Д h = (р2 — pi)/(h2 — hj).
Рис. 6.1. Установка для пикнометрии
Рис. 6.2. Принцип измерения плотности методом Архимеда:
j прямой; б —косвенный; / — проволока; 2 — инертное погружаемое
тело; 3 —расплав; 4 —рабочая жидкость; 5 — тигель
Рис. 6.3. Манометрический метод измерения плотности:
1 — печь; 2 —расплав; 3 — манометрическая жидкость
Рис. 6.4. Устройство для измерения методом максимального давления
в пузырьке:
/ — печь; 2— расплав в тигле; 3 — капилляр; 4 — устройство погру-
жения
Метод капли
а. Метод лежащей капли (МЛК) У=[л 62 (х')2/₽] (2/6)—
— {(2 sinФ/х') + [₽ (г')2/62]} (6.6), откуда р = m/V
Здесь Ь, р—константы капли; V—объем капли,
см3; Ф — краевой угол смачивания, град; х' —
радиусе СЕ, см; z' — высота DE, см.
б. Метод падающей капли заключается в том,
что капли жидкости определенного объема падают
через жидкость меньшей плотности тем быстрее,
чем они плотнее. Если времена падения пары сфе-
рических капель одинакового размера с плотностя-
ми pj и р2 через жидкость с плотностью р на отрез-
ке определенной длины равны Л и t2, с, то (4//2) =
— (Рг — P)/(Pi — р) (6.7). Отсюда можно рассчитать
Pi=Po + (4/G) (Рг—р) (6.8), если известны р жид-
кости и р2 капли эталонного материала при допу-
щении У] = V?.
Метод плавучести—метод Архимеда (МА)
а.	Прямой метод р = Д P/V (6.2). Здесь Д Р =
(Дюзд — Драспл)—разность веса погружаемого те-
i.i на воздухе и в измеряемом расплаве; V — объ-
ем погружаемого тела.
б.	Косвенный метод р = р0 -т-.- в распл (6.3), в
L * — Ро Vo) J
котором измерение проводится с использованием
|игля специальной конструкции по Уайту [1].
Волюмометрический метод (дилатометрия)
Для измерения объема тел или веществ, кото-
рые не могут контактировать с жидкостями, опре-
ie. 1енная масса изучаемого вещества помещается
и известный объем заполненный при давлении
/и газом, который затем сжимается до объема К2
и" i давлением ргУ=(УгР2—У1Р1)/(Рг—Pi) (6.4).
Конструкция дилатометра для измерений плот-
п"|'ги жидкости описана Уайтом [1].
Метод витания
Метод витания применим к невзаимодейству-
ющим жидкостям. Он реализуется смешением двух
эталонных жидкостей с разными плотностями вы-
ше и ниже изучаемого расплава. Плотность подби-
раемых смесей определяется одним из подходящих
способов.
;ак, 406
131
6.3. плотность
6.3.1. Чистые компоненты
CaF2
о'ш------и[9]------>[f3] '
vl6]	k[ff]	*[W а [20] -
--*[7].<>[№]—--MS]
. Г/Н..-L Г191	* Г177 _Г4К7
’ МО 1500	1600	1700	1800 tf QC
Рис. 6.6. Температурная зависимость плотности расплава CaF2 по дан-
ным измерения различными методами
А13О3 [12]
FeO
Таблица 6.1. Плотность FeO, измеренная МДП
(данные [28] получены МА)
Плотность, г/см3, при температуре, °C
1400	1410	1420	1440	Атмосфера	Литература
4,8						N2	.[10]
4,58	—	—	—	Аг	21
4,90	—	—	—	n2	21
4,89	—	—	—	n2	21
4,55	—	4,75	—	Аг	11
4,90	—	—	—	n2	23
—	4,56	—	4,66	Ar	 [24—26]
—	5,05	—	4,87	Не	: 26
—	4,81	—	4,79	Ne	, '26
—	4,27	—	4,7	Кг	|[261
—	4,61	—	4,8	Нет св.	,[27
—	4,57	—	—	Не	,[27
—	4,55	—	—	Аг	[21, 27]
4,77	—	1	—	Воздух	 [281
6.3.2. Двухкомпонентные системы
А12О-СаО
Таблица 6.2. Плотность расплавов СаО—А12О31 полученная
МДП при 1600°С
Состав, %		р. г/см3	Литература
СаО	А1а03		
54,5	.45,5	2,79	[31]
54,9	45,1	2,76	[32]
Рис 6 7 Плотность расплавов CaF3 — А12О3 прн 1450,
1600°С (б)
132
о 20 00 60 во 100
CdO, %
CaF2-TiO, CaO-FeO
Рис. 6.13. Плотность расплавов CaFt —TlOt при 1450 [13] (/) и 1550°С
[5. 131 (2, 3)
Рис. 6.14. Плотность расплавов СаО — FeO^ при 1400°С по данным
[241, измеренная МДП (/). [281 — МА (2), [341 — МДП (3)
rue. 6.9. Плотность расплавов
1600
CaF2 — СаО при 1450, 1500 (а), 1550.
и 1700°С (б)
2,66------------'---------1--------------------------------
1-iOO 1500	1600	1700	1800 t, °C
I’hc. 6.10. Температурная зависимость плотности расплавов CaF.—
—СаО [121
(aF,-MgO
мдо, %
I’ll. 6.11. Плотность расплавов CaF2 — MgO при 1450—1550°С:
Гш 6.12. Плотность расплавов CaF2 —SiO2 при 1500 [51 (?) и 1600°С
Таблица 6.3. Плотность расплавов СаО—SIO2
Состав, %		р, г/смз при температуре, “С		Литерату- ра, метод
СаО	SiO2	т=?	1500	
37,4	6'2,6	2,746			
42,9 48,3	|57,1 S1.7	2,835 2,898	—1	[35], МВ
51,2	48,8	2,918	—•	
55.8	44,2	2,953	—	
46,6	53,4	—,	2,62	
5С|,0	50,0	—	2,72	[Ю],
59,0	41,0	—>	2,80	МДП
62,0	38,0	—	2,82	
Рис. 6.15. Плотность расплавов СаО — 810, при 1700°С [361
133
FeO-Fe2O2
MgO-SiO2
Таблица 6.4. Плотность расплавов FeO—Fe2O3,
измеренная МДП [24]
*FeO	XFe2O3	р, г/см’	Т, °C
0.963 0,975	0,037 0,025	4,56 4,65	1410 1440
Рис. 6.18. Плотность расплавов MgO | SiO [9С1 OoOOZl ий1
FeO-SiO2
Рис. 6.16. Плотность расплавов
ные [381
>MnO-SiO2
Таблица 6.5. Плотность расплавов МпО—SiO2 при 1400'
полученная МДП [10] (невязка химического анализа
за счет FeO)
Состав, %
МпО	SiO2	р, г/см3
58,0	37,8	3,15
63,5	32,1	3,34
66,7	28,2	3,46
72,6	23,5	3,75
FeO—SiOs, измеренная МДП (дан'
получены МА)
Точка на рис. 6.16	Температура. вС	Литерату- ра	Точка на рис. 6,16	Температу- ра. °C	Лнтерату ра
1	1400	[231	5	1410	[27]
2	1255—1410	[25]	6	1400	[10]
3	1250—1410	[24]	7	1400	[37]
4	1400	[21]	8	1400	[38]
6.3.3. Трехкомпонентные системы
Al2O3-CaF2-CaO
Рис. 6.17. Плотность расплавов FeO — SiO2:
/ — по данным [21], 1400°С; 2—[37], 1350°С; 3 — то же, 130(ГС; 4 —
[39], различные температуры
Сао	t-sAj са са2
Со 0, %
Рис. 6.19. Плотность расплавов CaF2—CaO—А12О3 при 16ОО°С п<
зору [30J
134
Продолжение табл. 6.7
i. 6.20. Плотность расплавов CaF2 — CaO — А! 2О3 при I500°C по
обзору [30]. См. также [46]
Состав, %			Плотность, г/см3, при температуре, °C				
СаО	А1г Oj	Si Oj	1350	1400	1450	1500	1550
50	10	40	2,657	2,650	2,643	2,635	2,627
50	15	35	—		2,656	2,648	2,640
50	20	30	—.			2,661	2,653
29,4	15,5	55,1	2,501	2,496	2,491	2,486	2,482
30,0	20,0	50,0	2,526	2,521	2,517	2,513	2,508
32,8	17,2	50,0	2,538	2,533	2,525	2,524	2,520
32,0	22,0	46,0	2,559	2,552	2,546	2,540	2,534
33,4	29,7	46,9	2,593	2,588	2,583	2,578	2,573
31,7	33,3	35,0	2,593	2,588	2,583	2,578	—
35,2	18,5	46,3	2,564	2,559	2,554	2,549	2,544
36,8	19,3	43,9	2,575	2,574	2,569	2,564	2,559
35,2	25,9	38,9	2,590	2,585	2,586	2,575	2,570
38,0	20,0	42,0	2,592	2,586	2,580	2,573	2,567
40,0	19,4	40,6	2,604	2,598	2,591	2,584	2,578
41,6	11,4	47,0	2,600	2,593	2,586	2,580	2,574
42,6	11,4	46,0	2,605	2,597	2,590	2,584	2,578
43,6	11,4	45,0	2,609	2,602	2,595	2,583	2,582
45,3	17,6	37,1	2,627	2,620	2,613	2,606	2,598
43,6	18,2	38,2	2,620	2,613	2,606	2,598	2,591
41,9	18,7	39,4	2,614	2,606	2,599	2,592	2,584
Vl2O3-CaO-MgO
блица 6.6. Плотность расплавов А12О3—СаО—MgO (МДП)
Состав, %			Плотность, г/см3, при тем- пературе, °C				Лите- рату- ра
\12О3	СаО	MgO	1510	1600	1610	1625	
57,4	36,2	6,4	3,0							[47]
44,1	52,9	3,0		2,79			[31]
42,8	51,2	6,0		2,78			[31]
41,0	49,0	10,0		2,79		—	[31
.38,7	46,3	15,0		2,79				[31]
41,7	52,2	3,7	—	—	2,76	—	[32
50,2	40,2	9,5	—	—	2,75	—	[32]
53,8	35,8	13,5	—	—	—	2,73	[32
Al2O,-CaO-SiO2
Рис. 6.21. Плотность расплавов СаО—а!2О,— SiO2 при 1500°С [50].
См. также [23, 31, 32|
Таблица 6.7. Плотность расплавов А12О3—СаО—SiO2
Состав, %			Плотность, г/см}, при температуре, °C				
лО	А12О3	SiOa	1350	1400	1450	1500	1550
35	5	60	2,531	2,526	2,520	2,513	2,507
35	10	55	2,545	2,537	2,530	2,524	2,517
35	15	50	2,554	2,546	2,539	2,532	2,525
35	18	47	2,559	2,550	2,545	2,540	2,533
35	19	46	2,562	2,553	2,547	2,542	2,534
35	20	45	2,563	2,555	2,549	2,543	2,537
К)	5	55	2,566	2,559	2,550	2,543	2,535
40	10	50	2,573	2,565	2,559	2,552	2,543
40	13	47	2,586	2,577	2,570	2,562	2,555
40	14	46	2,588	2,581	2,573	2,565	2,558
10	15	45	2,591	2,584	2,576	2,567	2,561
10	20	40	2,604	2,596	2,589	2,581	2,574
15	5	50	2,609	2,601	2,594	2,587	2,580
15	6	49	2,610	2,603	2,595	2,588	2,580
15	8	47	2,613	2,605	2,599	2,591	2,584
15	9	46	2,614	2,606	2,601	2,593	2,585
15	10	45	2,615	2,609	2,602	2,594	2,587
15	15	40	2,624	2,616	2,608	2,601	2,594
15	20	35	2,628	2,620	2,614	2,607	2,600
50	5	45	2,647	2,640	2,632	2,624	2,617
Al2O3-MnO-SiO2
Рис. 6.22. Плотность расплавов А1>Оа— МпО — SiOj при 157QPC
135
Таблица 6.8. Плотность расплавов МпО—SiO2—А12О3
при 1480—1490°С, измеренная МДП
Состав, %			p, г/см3	Литература
MnO	SIO2	A12O.,		
42,08 44,10	38,42 41,14	12,20 9,40	2,9 2,81	[52] [51]
Рис. 6.23, Плотность расплавов Сар* — СаО — SiO2:
/— I450eC -[8]; 2 — 1500°С [9]; 5—1500°С [42]; 4—1475°С [54]
CaF;-Fe()-Si()_
Таблица 6.9. Плотность расплава при 1410°С, измеренная
МДП [25]
Состав, %			p, r/CM3
CaF2	FeO„	SiO2	
5	80	15	4,17 (14КГС)
CaO-FeO-Fe2O3
Таблица 6.10. Плотность расплавов СаО—FeO—Fe2O3,
измеренная МДП [24]
Состав, %			p, г/см3, при температуре, °C		
CaO	FeO	Fe2O3	1300	1350	. 1410
10,4	83,3	6,3			4,22		
9,7	85,5	4,8	—	.—	4,58
20,5	73,0	6,5	3,7	—	—
21,0	73,0	6,0	—	4,0	—
20,6	74,8	4,6	—	—	4,43
31,0	61,2	7,8		4,33	—.
30,9	63,6	5,5	—	•—	4, ] 4
CaO-FeO-P2O5
Таблица 6.11. Плотность расплавов СаО—FeO
при 1400°С, измеренная МА [28]
Состав, %			p, г/см3	Состав, %			P.
CaO	FeO	P20,		CaO	FeO	P2OS	
0,8	97,7	1,5	4,57	8,2	70,5	21,3	
1,0	97,6	1,4	4,58	9,0	68,0	23,0	
0,9	96,7	2,4	4,62	18,5	52,7	28,8	
1,0	97,1	1,9	4,62	18,5	52,0	29,5	
1,5	91,9	6,6	4,39	30,5	30,3	39,2	
1,3	91,5	7,2	4,25	31,6	32,1	36,3	
2,5	85,0	14,5	4,02	33,0	31,2	37,8	
Таблица 6.12. Плотность расплавов СаО—FeO—1
_________при 1250—1570°С, измеренная МДП [39]
Состав, %	Температура, *C	Плоти
1		 _ 2	з
FeO 66,7; SiO2 33,3
СаО 4,5; FeO 62,2; SiO2 33,3
СаО 5,2; FeO 62,2; SiO2 32,6
CaO 9,3; FeO 57,4; SiO2 33,3
CaO 11,6; FeO 55,4; SiO2 33,0
CaO 19,4; FeO 48,7; SiO2 31,9
CaO 24,1; FeO 42,3; SiO2 33,6
CaO 28,5; FeO 39,0; SiO2 32,5
CO CO COCO COci CO CO CO CQCQ co’ co’co.co co eo co”co’co" co co co* co’co’co* co co’ co’ C5 CO co’co co’ co’co’ co co co co' co’ co co co* co’co co co co co’co’ co’ co"
1270
1315
1366
1408
1466
1509
1557
1279
1324
1374
1426
1438
1483
1515
1552
1253
1301
1364
1425
1472
1513
1560
1271
1310
1367
/1413
1463
1514
1555
1260
1310
1360
1412
1465
1512
1568
1391
1423
1469
.1517
1547
1308
1554
1410
1463
1503
1550
1282
1205
1323
1360
1412
1456
136
Продолжение табл, 6.12.
Продолжение табл, 6.13.
•	2	3
	1509	3,15
	1)553	3,15
11,5; FeO 33,9; SiO2 34,6	1264	3,30
	1305	3,10
	1358	3 10
	1410	3,09
	1450	3,09
	1526	3,10
J6,9; FeO 29,6; S1O2 33,5	1290	3,06
	1346	.3,14
	1382	3,12
	1419	3,11
	1478	3,02
	1551	3.08
	1,553	3,00
(aO-FeO-SiO,
 О 30	1)0	50 ВО 10	80	90	100
FeO, %	Feo
i>.24. Плотность расплавов CaO — FeO — SiO2, измеренная МДП,
См, также [57, 58]:
I |<Ю°С [23]; 2— I4I0°C [27]: 3-I40CFC [37]; 4-I4IO°C [39]; 5 —
I250— I4I0°C [24]
I e()-Fe2O.-SiO2
Состав, %			Температу- pa, °C	P г/см“
.FeO	Fe2O3	S iOp		
.1	2	3	4	5
63,01	17,61	19,38	1314	4,28
54,50	17,87	27,63	1320	3,92
55,07	16,57	28,36	1302	3,84
55,64	16,79	.29,57	1305	3,84
50,56	16128	33,16	1302	3,68
69,42	8,35	22,23	1318	4,08
68,39	9,23	22,38	1312	4,00
64,50	9,07	26,43	1302	3,92
56,80	9,50	33,70	1310	3,68
55,95	9,49	34,56	1312	3,60
64,28	>13,18	22,54	1310	4,04
63,95	14,02	22,03	1305	4,04
63,55	14,73	21,72	1312	4,00
Таблица 6.14. Плотность расплавов FeO—Fe2O3—SiO2
при 1250—1410°C, измеренная МДП [24]
Состав, %			Температура, °C	p, г/см3
FeO	Fe2O3	SiO2		
88,5	5,7	5,8	1380	4,25
89,9	4,3	5,8	1410	4,35
86,7	3,3	10,0	1350	4,40
87,2	2,7	10,0	1410	4,22
78,0	,1.8	20,2	1350	3,98
78,4	1,6	20,0	1410	3,95
68,1	1,6	30,3	/1250	3,71
68,3	1,5	30,2	1300	3,71
68,1	1,6	30,3	,1350	3,72
68,3	1,5	30,2	1410	3,72
64,5	1,7	33,8	14101	3,74
65.1	1,6	33,3	1410.	3,74
65,2	1,5	33,3	1410	3,73
65,2	1,6	33,3	1410	3,74
64,8	1;7	33,5	1410	3,72
58,5	1,6	39,9	1250	3,53
59,0	1,2	39,8	1300	3,53
59,0	1.2	39,8	1350	3,53
159,2	1.3	39,5	1410	3,53
1.1блица 6.13. Плотность расплавов FeO—Fe2O3—SiO2
при 1295—1320°C, измеренная МДП [55]
Состав, %			Температура, °C	p, г/см3
I rO	Fe2O3	SiO2		
1	2	3	4	5
II) 58	14,95	21,47	1302	4,08
1,8,32	14,33	27,35	1315	4,04
:,7,30	14,54	18,16	1316	3,92
1,57	13,75	31,68	1295	3,96
1,5,12	13,71	31,17	1312	3,84
56,20	14,05	31,75	1295	3,76
5,2,55	14,40	33,05	.1300	3,72
68,79	12,13	19,08	1310	4,06
6,6 15	11,64	22,21	1307	4,16
i,l,77	.12,92	22,31	1305	4,12
14,01	,10,92	25,07	1315	3,92
62,13	10,91	26,96	1301	3,92
6O.95	10,77	28,88	1.308	4,00
5(),07	12,49	28,44	1318	3,68
.58,42	12,44	29,14	1301	3,92
,7.22	1,1,75	31,03	1310	3,80
,6.24	13.12	30,64	,1315	3.68
FeO-MnO-SiO,
Рис, 6.25. Плотность расплавов FeO—МпО—S1O2 прн 1410°С, изме-
ренная МДП
6.3.4. Четырехкомпонентные системы
Продолжение табл. 6.
Al2O3-CaF,-CaO-MgO
Таблица 6.15. Плотность расплавов
А12О3—CaF2—CaO—MgO, измеренная МДП
Состав, %				Плотность, г/см3, при температуре, °C			Литература
CaF,	CaO	AI8О3	MgO	1400	1450	1460	
75	10	10	5	2,78	2,73				•[8]
70	10	10	10	2,78	2,73			J8]
65	10	10	15	2,93	2,88	—	[8]
17,6	26,3	40,4	15,7	—	—	2,8	[47]
A!,O,-CaF,-CaO-MnC
Таблица 6.16. Плотность расплава
А12О3—CaF2—CaO—МпО при температуре 1500—1550° С [29]
Сосстав, %				р, г/см3
А1гОз	CaF2	CaO	МпО	
40	18	25	17	2,79
41,4	49,6	3,0	6,0
40,0	48,0	6,0	6,0
38,2	45,8	10,0	6,0
37,3	44,7	3,0	15,0
36,0	43,0	6,0	15,0
34,2	40,8	10,0	15,0
2,
2
2;
2,
2,
2,
CaF2-CaO-MnO-SiO2
Состав, %
Таблица 6.19. Плотность расплава
CaF2—CaO—МпО—SiO2 при температуре 1480°С
CaFa	CaO	МпО	SiO2	р, г/см3
6,8	4,3	,41,4	43,8	2,7
CaO-Cr2O3-(FeO + MnO)-SiO2
Al2O3-CaF2-CaO-SiO2
Таблица 6.20. Плотность расплавов
СаО-Сг2Оз—(FeO+MgO)—S1O2 при 16ОО°С [60]
Таблица 6.17. Плотность расплава
А12О3—CaF2—CaO—S1O2 при температуре 1540— 1650°С
Состав, %				р, г/'см3
AI,Oj	CaF2	CaO	SiO2	
21,7	58,4	1,8	!	18,1 1	2,63—2,59
Состав, %
СаО	Сг2О3	(FeO+MnO)	SiO2
46,80	2,54	22,60	18,46
46,22	5,86	22,34	18,15
37,42	2,72	20,40	29,30
37,12	6,04	21,06	29,02
CaO-FeO-Fe2O3-SiO2
Р, r/ci
3,61
3,61
3,31
3,4!
Al2O3-CaO-MgO-SiO2*
Таблица 6.21. Плотность расплавов
CaO—FeO—Fe2O3—SiO2, измеренная МДП [24]
Таблица 6.18. Плотность расплавов А120з—СаО—MgO—S1O2									
Состав, %				Плотность, г/см3, при температуре. °C					
А12ОЭ	СаО	MgO	SiO2	1350	1400	1450	1500	1550	1600
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
			МА ]49]						
18,9	35,8	5,7	39,6	2,607	2,601	2,595	2,589	2,582	—
17,9	33,9	10,7	37,5	2,622	2,616	2,610	2,604	2,598	—
5	35	10	50	2,648	2,639	2,630	2,621	2,612	—
4,5	31,7	9	54,8	2,622	2,615	2,608	2,601	2,694	
4	28,3	8,1	59,6	2,578	2,572	2,566	2,560	2,554	—
3,5	25,0	7,4	64,1	2,548	2,542	2,536	2,530	2,524	—
4,7	38,4	9,5	47,4	2,688	2,678	2,601	2,657	2,646	
4,5	41,6	9	44,9	2,701	2,690	2,680	2,670	2,660	
4,2	45,8	8,3	41,7	2,717	2,706	2,695	2,684	2,671	
4,8	33,7	13,4	48,1	2,662	2,654	2,645	2,636	2,626	—
4,6	32,3	16,9	46,2	2,674	2,665	2,655	2,646	2,636	—
4,4	30,7	21,1	43,8	2,636	2,677	2,668	2,659	2,649	
10,4	33,0	9,5	47,1	2,641	2,641	2,632	2,624	2,616	—
15,0	31,3	8,9	44,8	2,648	2,640	2,632	2,624	2,616	
20,0	29,5	8,4	42,1	2,653	2,645	2,637	2,629	2,621	—
Состав, %
CaO	FeO	Fe2O3	SiO2
Плотность, г/см3, при темпера
*С
1250
1300
1350—1380
1	2	3	4	5	6	7	
5,2	86,6	3,8	4,4					4,16	
5,2	87,5	2,8	4,5	—.		—	
10,4	76,4	3,0	10,2	—.		4,90	•3
10,1	77,5	2,4	10,0	—			
20,0	65,6	3,9	10,5	—	—.	4,30	
20,1	65,5	3,8	10,6	—	—		
10,0	67,0	3,0	20,0	—	—	4,32	
10,0	67,7	2,6	19,7	—.	—		
20,6	56,2	2,8	20,4	—		3,73	
20,3	56,7	2,8	20,4	—.		—	
20,5	56,5	2,6	20,4	—.			
9,0	56,7	3,3	31,0	3,75	—		
9,0	56,6	3,4	31,0	—.	3,75	3,7	J
9,0	56,9	3,4	30,7	—	—		
20,1	48,0	1,7	30,2	3,55	—.	—	
19,9	48,2	1,8	30,1	—	3,53	—	
20,0	48,2	1,8	30,0	—	—	3,53	

138
Продолжение табл. 6.21
Состав, %				Плотность, г/см3, при температуре,	FcO“Fc •с				2O3-MnO-SiO2 Таблица 6.24. Плотность расплавов -МпО—SiO2 при 1400°С, измеренная МДП [10]			
iO 1	FeO	Fe2O,	SiO2	1250	1300	1350—1380	14Ю	FeO—Fe2Ov				
								Состав, %			Плотность, г/см3
	2	3	4	5	6	7	8				
П, 1 ТО '•,0 <1,8 0,0 ТО ч 5 л',5 го ',2 ’,6	48,0 38,0 38,2 36,6 49,0 30,5 31,5 21,2 21,4 15,6 15,6	1.7 2,0 2,0 2,1 1,0 1,0 1,0 0,8 0,6 1,0 1,0	30,2 31,0 30,8 30,5 40,0 39,5 39,5 39,5 39,0 56,2 56,3	3,42 3—4 ,3	3,38 3,53 3,27 3,28	3,37 3,20 3,24 2,75	3,51	Fe0 q яя	Рс?О3	МпО	SiO2	
							3_33 3,12	%* 		оЗ,о _	24,8 3,09	,13-2 		0,0 2,75			>0,53 .0,50 0,75 0,90 0.21 О' 0,20	7,2 15,2 27,8 28,2 39,7 50,7 61,8	33,4 34,1 33,2 36,4 32.5 32,6 31,4	3,78 3,68 3,65 4,10 3,74 3,74 3,70
Таблица 6.22. Плотность расплавов
iO—FeO—Fe2O3—SiO2 при 1400°С, измеренная МДП [10]
Состав, %				р, г/см3
1аО	FeO	Fe2O3	SiO2	
14,3	45,5	2,3	35,7	3,60
25,0	34,8	0,96	37,7	3,30
27,2	33,2	2,72	35,2	3,62
33,0	24,7	3,17	38,1	'3,34
38,4	23,5	1,27	36,5	3,10
43,7	15,7	0,90	38,8	3,10
6.3.5. Многокомпонентные системы
Al2O3-CaF2-CaO-MgO-SiO,
Таблица 6.25. Плотность расплавов
А12О3—CaF2—CaO—MgO—SiO2
Состав, %					Темпера- тура, °C	Рг г/см3	Литерату- ра
CaF2	А12О3	СаО	MgO	SiO3			
<7 5 70 75 20 25 50 55 60 4У 50 55 60 65 70
(Fe0^ez03l, %
26. Плотность расплавов CaO — FeO — Fe2O3 — SiO2 при 1600°С
[61J. См. также [581
Методы МА, МВД
52,2 | 24,0 I 19,6 | 3 |	2 (	1420	I	2,36	I	[62]
21,2 I 40,8 | 17,8 I 16,3 |	3,3 |	1420	|	2,73	|	[62]
Метод МДП
52,2 56,7	23 26,02	18,6 10,06	3 3,12	2 3,4	1420 1420	2,36		52] 50]
52,2	24,0	19,6	3	2	1420	2,36		50]
5	20	55	5	15,0	1550	2,86		59]
—	—	—	—	—	1600	2,86		59]
—	—	—	—	—	1650	2,74		59]
—	—	—	—.	—	1700	2,65		59]
7,0	5,0	58,0	10,0	20,0	1600	2,76		65]
6,7	9,5	55,3	9,5	19,0	1600	2,72		65]
6,4	13,7	52,7	9,1	18,2	1600	2,75		65]
6,1	17,4	50,4	8,7	17,4	1600	2,75		65]
11,5	4,8	55,3	9,5	19,0	1600	2,76		[65]
13,1	4,7	54,2	9,3	18,7	1600	2,75		65]
15,5	4,6	52,7	9,1	18,2	1600	2,72		[65]
«()-FeO-MnO-SiO2
Таблица 6.23.Плотность расплава
и FeO—МпО—SiO2 при 1400°С, измеренная МДП [10]
Состав, %				р, г/см3
)	FeO	МпО	SiO2	
5	5,85	19,8	, 38,4	3,40
CaO-FeO-Fe2O3-MnO-SiO2
Таблица 6.26. Плотность расплавов
СаО—FeO—Fe2O3—МпО—SiO2, измеренная МДП [10]
Состав, %					р, г/см3
СаО	FeO	Fe2O3	МпО	SiO2	
33,4	16,3	2,06	10,0	38,2	3,40
34,2	11,5	0,97	15,2	37,0	3,50
35,5	5,85	0	19,8	38,4	3,40
11,6	30,2	3,9	17,2	35,6	3.54
12,1	33,2	2,26	16,4	34,6	3,50
15,7	32,7	2,00	12,1	36,2	3,60
20,3	35,0	2,00	5,6	35,8	3,40
139
7. ВЯЗКОСТЬ ШЛАКОВ
7.1. ОБЗОР МЕТОДОВ,
ФИЗИЧЕСКИХ СООТНОШЕНИЙ
И ИЗМЕРЯЕМЫХ ВЕЛИЧИН
ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ ВЯЗКОСТИ [1—3]
Метод капилляра или истечения (МК) (рис. 7.1)
Рис. 7.1. Схема установки! для измерения методом капилляра или ис-
течения:
/ — стопор; 2 — тигель; 3 — расплав; 4 — печь Таммана; 5 — капил-
лярная трубка; 6 — приемник
Измеряемая величина — время истечения. Вяз-
кость вычисляется по закону Пуазейля T]=(7tr4/^)/
/(8VZ), дин-с/см2 (7.1), где ц— вязкость, Пз; г —
радиус трубки (капилляра), см; р — постоянный
перепад давлений между концами капилляра,
дин/см2; V — вытекающий объем, см3; t — измерен-
ное время, с.
Уравнение (7.1), как и другие ему подобные, не
учитывает кинетическую энергию жидкости после
выхода ее из капилляра, которая не израсходова-
лась на преодоление сопротивления трения. Одна-
ко эта ошибка может быть учтена в виде поправки
Н (Hagenbach):
Л = [(г4 Р 0/(8 V /)] - Н (7.2), где Н =	; р-
(О Л It)
плотность жидкости.
Области применения. Капиллярный метод до сих
пор применялся лишь при средних температурах;
>1200°С возникали трудности вследствие сниже-
Рис. 7.2. Схема установки для измерения методом падающего тела:
1 — ;;счь Таммана; 2 — падающий шарик; 3 — тигель; 4 —расплав
ния стойкости и коррозионной устойчивости cl
тигля и капилляра (г4!). Преимуществом этой
тода является его абсолютность, т. е. он позвс
вычислять величину вязкости по данным об
сосуда для истечения и измеренных величи
прибегая к помощи калибровочных веществ.
Метод падающего тела (МПТ) (рис. 7.2)
Измеряемая величина — скорость падения,
числять вязкость можно по закону Стокса,
предполагается бесконечно большой слой ж:
сти и под действием силы тяжести падающий :
_ 2
шарик, то для вязкости жидкой среды Л — ~ ,
Х[(рш—рж)/ц]г/(см-с) (7.3), где ц— вязкость
g — гравитационная постоянная, см/с2; г — р?
шарика, см; рш — плотность шарика, г/см3;
плотность жидкости, г/'см3; v — скорость naj
шарика, см/с.
Принимая во внимание ограниченность
жидкости, вязкость вычисляют по уравнении
2
денберга [4]. Л — — а2 [(рш — рж)/(1 + 2,1 dt
(7.4), где d — диаметр шарика, см; D — ди;
трубы для падения, см.
Согласно Бекону [5] это уравнение прим(
при отношении диаметров =С0,1.
Области применения. Этот метод примен
для измерения вязкости расплавов стекол и
ков. Вместе с тем применяется вариант мето
котором измеряется время, необходимое для 1
гивания шарика из расплава постоянной сило!
пример вискозиметр с вытягиванием шарика
лейна [6, 7]. Он не позволяет измерять абс(
ную вязкость, так как требует учета прибс
константы, которую получают калибровками <
мощью жидкостей, вязкость которых известна
Ротационный метод (РМ) (рис. 7.3)
Измеряемая величина — крутящий момент
предположения, что в эксперименте между j
соосными цилиндрами находится ламинарны
ток (куэттово течение ньютоновской ж
сти) [8], вязкость рассчитывается по фо|
Рис. 7.3. Схема установки для измерения ротационным ме
/ — расплав; 2 — тигель; 3 — вращающийся цилиндр
140



(7-6)
частота вращения, c-t; h — высота зазора; /*в,
-радиусы внутренней и наружной цилиндриче-
л.х измерительных поверхностей.
Строго уравнение (7.5) применимо только для
(конечно длинных цилиндров, из которых выре-
п участок длиной h. Так как в эксперименте ис-
>.ц;зуются только цилиндры конечной длины, ре-
и>таты измерений получаются неточными вслед-
нпе влияния краевых эффектов на концах ци-
ипдров. Устранить концевые эффекты удается,
•к впервые показано в работе [9], измерением
шпицы крутящих моментов при равной круговой
иорости внешнего цилиндра на различных глуби-
i\ погружения внутреннего цилиндра в жидкость,
рп этом вязкость вычисляется по формуле
I ГЯ 2^7^11 1 [(1/Гв) - (ВД •
I [8л2п (hi — й2)1 J
В ротационном методе различают два варианта:
hi ель с измеряемой жидкостью вращается вокруг
щионарно погруженного тела; погруженное тело,
ице всего цилиндрическое, вращается в жидкости
 гщионарном тигле.
Области применения. При выборе соответству-
пцего материала для стенок тигля и погружаемого
ia метод пригоден для измерения вязкости до
Irin, высоких температур. Предполагая, что тече-
не между соосными цилиндрами ламинарное,
11/кно вычислить абсолютную вязкость. В других
цчаях измерительный прибор калибруется по из-
1Ч Н1ОЙ вязкости.
к'бательные методы (КМ)
- з
5
6
. I. Схема установки для измерения методом колеблющегося
тела:
[• ионная проволока; 2 — шкала; 3 — печь Таммаиа; 4 — враща-
ющийся цилиндр; 5 — тигель; 6 — расплав
Метод колеблющегося тела (рис. 7.4). Измеря-
WI.I величина—логарифмический декремент.
'1.1Я расчета вязкости на основании наблюда-
логарифмического декремента и обмера Te-
ll погружения служит уравнение, выведенное Мей-
h"M 110] по теории колеблющейся шайбы:
/	/ 1 \	/12	\ 2
Р5
(/?* + и? d)
Рис. 7.5. Схема установки длц измерения методом колеблющегося
тигля:
/ — торсионная проволока; 2 — шкала; 3 — ось; 4 — печь Таммаиа;
5 — тигель; 6 — расплав
вязкость, Пз; р — плотность жидкости, г/см3; т —
период колебания холостой системы, с; 9 — момент
инерции колеблющейся системы, г-см2; А— декре-
мент, 1п, в результате торможения жидкостью; R —
радиус шайбы, см; d — толщина шайбы, см.
Области применения. Метод колеблющегося те-
ла позволяет измерять вязкость до очень высоких
температур. Была измерена вязкость жидкой ста-
ли [11]. Так как непосредственные измерения вяз-
кости сопряжены со значительными трудностями,
чаще всего измеряют аппаратурную постоянную
путем калибровки по жидкостям с известной вяз-
костью.
Метод колеблющегося тигля (МКТ) (рис. 7.5).
Измеряемая величина—логарифмический декре-
мент.
По теории затухающих колебаний тигля полу-
чают следующее соотношение:
П = 1/(р т) { 2 0 АД/?* (к - А)’/г 2  1/2 + h R* Ц } (7.8),
где
[4/(2n— I)]2 (к2— 3№Т) W —
п
— - (2 А + s2 Т) V/(V2 + №2)3 (7.8 а).
Допуская, что А пропорциональна ц, после
калибровки аппаратуры можно проводить относи-
тельные измерения, на основании которых вязкость
вычисляется следующим образом: Л — (А — А0)2;
/(Ар) (7.9), где ц— вязкость, Пз; А, Ао — декремент
для наполненного и пустого тиглей, In; р — плот-
ность жидкости, г-см3; k — аппаратурная постоян-
ная, с/см2.
Области применения. Метод колеблющегося тиг-
ля в последнее время чаще всего используется для
определения вязкости металлов [12, 13]. Он при-
годен для относительных измерений вязкости при
очень высоких температурах.
141
Промышленные вискозиметры
С помощью так называемых промышленных
вискозиметров, которые были разработаны Герти
[14, 15] и Крабиелем 1[16] и затем подробно опи-
саны, можно получать лишь общее представление
о текучести шлаков, точную величину вязкости они
не дают.
Рис. 7.6. Схема промышленного вискозиметра Герти
Рис. 7.7. Схема прибора для определения вязкости промышленных
шлаков
Промышленный вискозиметр Герти (pi
В вертикальном разъеме стального блока I
лен канал диаметром 6,35 мм с воронкой, с
в вертикальное отверстие шлак должен в
из горизонтального канала. Вязкость шлаке
деляется расстоянием, на которое они пре
в горизонтальный канал до затвердевания,
няемый вискозиметр Герти показан на рис.
Погружаемый вискозиметр Крабиеля1 (р
К концу штанги прикрепляется сосуд для
который в течение 7 с подогревается в печ
тем погружается в шлак до отметки на
После выдержки 5 с сосуд вынимают из ван
личество шлака в граммах, наполнившее
служит мерой его жидкотекучести.

* Приборы Герти и Крабиеля позволяют оценив
ко относительную жидкотекучесть расплавов. Прим.
промышленного вискозиметра погружения
дегазации; 2 — отверстие; 3
силлиманитовы
Рис. 7.8. Схема
1 — трубка для
4 — устройство для отметки
72. ДАННЫЕ ПО ВЯЗКОСТИ ШЛАКОВ
7,2.1. Чистые компоненты
FeO
Л1ОЭ
вязкость при 2100°С составляет 0,5Пз = 0,05
II.*-с [17].
Рис. 7.11. Температурная зависимость вязкости расплавов FeO (рота-
ционный метод) [281; lg Т) = 5900/7 — 3,873. См. также [29, 30J
вд
SiO2
('п. 7.9. Температурная зависимость вязкости расплавов В2О3 (метод
падающего тела) [18]:
* спезвожеииая Н3ВО3, большой шарик; 2 — то же, маленький;
3 — В2О3, большой шарик; 4 — то же, маленький
7.2.2. Двухкомпонентные системы
ALO-(aF2
CaF2
1600 1050 1500 15501522 t, °C '
inc 7.10. Температурная зависимость расплавов CaF2 [19]. См. также
[20—27]:
I данные Девиса; 2 — Жмойдина; 3 — Кулифеева; 4 — Подгаецкого;
5 — Вяткина; 6 — Баака; 7 —Шверина; 8 — Степанова
СаО
Рис. 7.13. Температурная зависимость вязкости расплавов А12О3 —
CaF2 [19]. См. также [21, 22,1 24,. 35—37]:
/—температура ликвидуса; 2—по данным Павлушкина; 3 —Вяткина;
4,	—Жмойдииа; 5 — Митчелла; 6— Каммела; 7 — Степанова; 8 —
Девиса; 9, 10 — средние значения, исключая данные Девиса
Вязкость в расплавленном состоянии, измерен-
ная около точки плавления, составляет <0,5 Пз =
<0,05Па.с|[17].
143
Л12О3-СаО
CaF,-Na3AlFfi
CaF,-NaF
Рис. 7.14. Температурная зависимость вязкости расплавов А12О3— СаО
[38]; количественные данные по [39]. См. также [21, 40—43]
Рис. 7.17. Температурная зависимость вязкости расплава CaF2—
с ~20% Na3AlFe (метод вибрационных колебаний) [
Рис. 7.18. Температурная зависимость вязкости расплава Са]
при 25% NaF (метод вибрационных колебаний) [21]
CaF2-CaO
Рис. 7.15. Температурная зависимость вязкости расплавов CjF2 — CaO
[19]. См. также [21, 24] (метод вибрационных колебаний, метод вра-
щающегося тигля):
/ — по [24]; 2 — [21]
Рис. 7.19. Температурная зависимость вязкости расплавов CaFj
[19]. См. также [44]:
/ — по даииым Гончарова; 2 — Девиса; 3 — Жмойдш
CaF2-MgO
1550	1500	1050 МО 1550 t, °C
1	1			1	1 "	
2 7				
• 2				;		
о 3 	4				
	5	о 10			
	0_		°,''		
Q J ----------------------------------------
' 5,0	5,6	5,6	6,0	10*77,К'1
Рис. 7.20. Температурная зависимость вязкости расплавов
(метод колебаний) [38]. Количественные данные [45J
Рис. 7.16. Температурная зависимость вязкости расплавов CaF2 — MgO
,[19]. См. также [21/ 44] (метод вибрационных колебаний):
/ — температура ликвидуса; 2— по даииым Степанова; 3 —Гонча-
рова; 4— CaF2, данные Жмойдииа; 5 — то же, Девиса
144
CaO-PjO,
FeO-SiO2
•>М,9
/I, t н
<7 Л'
ЛЧ, I i
«и
Таблица 7.1. Температурная зависимость
вязкости расплавов СаО—Р2О5 [46]
Вязкость, Пз, при температуре, °C
925	950	; 980 J	1000	1050	1100	1150	1200	1250	1300	1350	1400	1450
									1,0	0,6	0,5	0,4
								1,0	0,95	0,8	0,7	0,5
									1,0	0,8	0,7	0,7
—	—			—	—	—	—	1,2	1,1	1,0	1,0	0,8	0,7
—	—	14,0	11,1	6,7	4,4	3,1	2,8	1,8	1,4	1,1	1,0	—
57,0	48,5	26,5	21,5	13,5	9,0				—			
65,0	48,5	33,5	26,0	15,0	9,5	—	—	—	—	—	—	—
66,0	50,5	35,0	27,0	16,5	10,5				—			
76,0	56,0	39,0	31,0	17,0	10,5				—			
—	76,0	51,5	41,0	21,0	11,0	11,5	—	—	—	—	—	—
Рис. 7.23. Влияние содержания SiO2 иа вязкость расплавов FeO —
—SiO2 при 1300—1450°С [38] (измерения Казакевича, метод ротацион-
ный). См. также [28, 29, 52—55)
Таблица 7.2. Вязкость расплавов FeO—SiO2
CaO-SiO2
0,35
o,w
0,30
0,05
ЛСа0
06
. 0.6
7. 21. Влияние СаО иа вязкость расплавов СаО — SiO2 при 1500—
[38]. См. также [40, 47, 48] (ротационный метод) и [45, 49]
(колебаний)
CaO, %
Содержание SiO2		Вязкость, Пз, прн температуре, °C						Литера- тура
% (ПО массе)	% (мольи)	1450	1400	1350	1300	1250	1200	
7,6	9,0	о,1	0,2	0,3	0,4	0,4	11,9	[54]
17,7	20,5	0,2	0,3	0,4	0,4	0,5	—	[54]
19,5	22,5	—	0,4	—	0,5	—	—	[29]
23,6	27,0	—	0,6	—	0,8	—	—	[29]
25,0	28,5	0,3	0,4	0,5	0,6	0,8	0,9	[54]
25,0	28,5	—	—	0,45	0,7	1,0	1,12	[55]
26,4	30,0	—	0,7	—	1,4	—			[29]
27,8	31,5	0,7	0,7	0,8	0,9	0,9			[54]
29,4	33,2	—	—	1,8	2,1	2,5	6,4	[55]
30,0	33,9	—	—	—	1,3	1,95	2,4	[55]
30,4	31,5	0,5	0,6	0,6	0,7	0,8	0,9	[54]
30,4	34,5	—	0,4	—	0,7					[29]
32,9	37,0	0,4	0,5	0,6	0,6	0,7	0,8	[54]
33,9	38,0	0,8	0,9	1,0	1,2	1,3	1,5	[54]
34,8	39,0	0,9	1,0	1,1	1,1	1,2			[54]
34,8	39,0	—	1,0	—	1,5	—			[29]
35,0	39,2	—	—	1,4	1,6	1,8	5,75	[55]
36,4	40,6	—	—	—	1,1	1,9			[55]
38,8	43.1	—	—	0,2	0,9	2,1	3,7	[55]
40,1	44,5	1,2	1,3	1,4	1,5	2,9	5,2	[54]
1.0
Рис. 7.22. Влияние СаО иа вязкость расплавов CaO—SiOa при 1600°С [48]:
«о данным Герти (1931): 2 — Маккефери (1931); 3 — Райта, Хея (1939); 4 — Бокрпса п Мак-
кензи (1954); 5—Хайдкампа и Энделла (1936); 6 — Шенка и Фроберга
MnO-SiO2
Л24. Влияние содержания MgO на вязкость расплавов MgO—SiO2 при 1600—1800°С [38]. Ко-
личественные данные по [33]
7.25. Влияние содержания SiO, на вязкость расплавов МпО—iSICfe при 1400— 1600°С i[56]
 ' I и. 406
145
7.2.3. Трехкомпонентные системы
Al2O3-CaF2-CaO
CaO, %	CaO, %
Рис. 7.26. Вязкость расплавов системы Л12О3 — СаЕ2 — СаО при 1500 (о) и 1G00"C (б) (19]. См. также [21, 24, 37, 57—63]:
1 — по данным Степанова; 2 —Девиса; ;! — Поволоцкого; 4 — Сикоры; 5 — Муратова; 6 — Евсеева; 7 — Павлушкина; 8 — границы гомогенной
Al2O3-CaF2-V2Os
Вязкость расплава состава 20% А120з, 60%
CaF2, 20% V2O5 при 1100°С 0,49 Пз; при 1200°С
0,43 Пз (метод вибрационных колебаний) [64]:
Al2O-CaO-MgO
Рис. 7.27. Вязкость расплавов системы А1гО3 — CaO — MgO [65] при 1400 (а) и при 1500 С (б). См
также 1421
146
Al2O3-CaO-SiO,
Вязкость расплавов системы Ai2O„ — СаО - SiO2 при 1400 (а) ц !500°С (б) [66]. См. также [39, 40, 42, 67—74] (метод колебаний)
1-41.	-Ю6
147
Рис. 7.32. Температурная зависимость вязкости расплавов А1>Оа-
— SiO2 [38]. Количественные данные по [54] (метод ротаци-
а — FeO/SiO2 = 70.5/29,5; б— то Же. 75/25; в — 65/35
Al,O3-CaO-TiO,
70
7/,/73
СУ
60
^35
(7 W 20	20	50	50
Ti0?,%
6,5
5,5
30
70
н 16ОО°С (б). См. также [42] (метод ротационный)
Al2O3-MgO-SiO2
Al2O3-FeO-SiO,
0,6	0,5	0,0	0,3 zSi02
50
3 00
0,Пз
го
50
Рис. 7.33. Вязкость расплавов системы А1аО3 — MgO — S1O>:
[38]; количественные данные по [75]. См. также !
30	00
Д120з,%

Phc. 7.3V Вязкость расплавов системы Al гО3—FeO — S1O2 прн 125(VC
[73]. См. также [54] (метод ротационный)
148
CaO	CS	Si02
CaO, %
r r	Рис. 7.35. Вязкость расплавов системы CaFz— CaO — SiOz при 1500
Сйсг	(а) и 1600”C (б) [19]. См. также [59, 77—79] (метод вращающегося
:»l>	CS	SiC?2
сао, %
149
CaO-CaS-SiO,
Рис. 7.36. Вязкость расплавов системы
[38]; количественные данные
CaO-Cr2O3-SiO,
Рис. 7.37. Вязкость расплавов системы CaO — Cr8Ot — SiO2 при II
[38]; количественные данные по [82]
CaO —CaS —SiOa при 1600°С
по [80]. См. также [81]
Рис. 7.38. Вязкость расплавов системы CaO — FeO — SiO2 при 1400°С [38]; количественные данные по [30]. См. также [54, 83—85]
Рис. 7.39. Влияние содержания
SiO2 на вязкость расплавов СаО — FeaCg— SiO2 при различной температуре [38]; количественные данные по
(метод колеблющегося тигля)
15G
Рис. 7.40. Вязкость расплавов системы CaO — MgO — S(O2 при !500°С
[38]*. количественные данные по [861. См. также [65, 87}
Рис. 7.43. Вязкость расплавов системы СаО«—
— SiO> —TiOj при 1600°С (метод ротационный)
{38)
CaO-MnO-SiO,
FeO-MnO-SiO,
Рис. 7.41. Температурная зависимость вязкости
расплава состава. %: 45 СаО, 15 МпО, 40 SiO^
(метод ротационный) [68}
Рис. 7.44. Вязкость расплавов системы FeO —
— МпО —SiO2 при 1400°С [38]; количественные
данные по [301
Рис. 7.42. Влияние содержания ТЮ? иа вязкость
расплавов СаО — S1O2 —TiO2 при 1400 и 1600°C
138]; количественные данные по [48]. См. так-
же [82]
Рис. 7.45. Вязкость расплавов системы FeO —
— Si'O2 — TiOa при 1400°С [52]
AV-'
151
7.2.4. Четырех- и многокомпонентные системы
Al2O3-CaF,-CaO-SiO,
1дт](т],Пз')
Рис. 7.46. Температурная зависимость вязкости расплавов Д12Ов— СаР2 — CaO — SiO2 [73, 83]. См. также |59, 60, 72, 89—91]
152
Таблица 7.3. Вязкость расплавов системы
А12О3—CaF2—СаО—SiO2
Состав, %				Темпера- тура, °C	Вязкость, Пз	Литерату- ра
CaF2	А12О3	СаО	sio2			
	Ротационныый метод, 1400—1600°С					
40	15	40	5	1600	0,32	[59]
40	10	40	10	1600	0,35	[59]
40	5	40	15	1600	0,45	[59]
Вибрационный метод, 1400—1550°С
50,0	10,4	17,1	19,1	1550	0,32	[89]
53,3	10,0	14,5	18,6	1550	0,29	[89]
50,3	13,6	6,7	25,0	1550	0,6	[89]
10,0	21,1	18,2	13,0	1550	0,45	[89]
36,8	14,4	10,8	34,4	1550	1,1	[89]
16,3	13,2	18,2	20,5	1550	0,45	[89]
50,0	10,8	16,8	18,8	1550	0,35	[89]
Al2O3-CaO-CaS-SiO2
Таблица 7.4. Вязкость расплавов системы
А120з—СаО—CaS—MgO—МпО— SiO2
(метод ротационный) [92]
Состав, %						Вязкость, Пз, при температуре, ЭС		
А12О2	СаО	CaS	MgO	МпО	SiO2	1500	1450	1400
10,1	48,4			2,0	1,17	38,3	3,0	4,6	6,6
10,0	45,8	3,0	2,0	0,78	38,2	3,3	4,8	6,6
19,0	44,7	—	4,0	0,94	31,2	3,8	5,3		
18,8	39,4	6,1	4,0	0,86	30,9	3,2	4,3	9,3
21,4	37,2	—	—	—	41,0	9,5	15,5	28,1
21,3	35,4	1,99	—	—	40,7	12,6	20,3	33,5
Pt-шарик, 1300—1420°С
7,9	20,5	34,6	37,0	1400	2,4	[72]
16,7	18,5	31,3	33,5	1400	0,9	[72]
32,6	15,0	25,3	27,1	1400	0,17	[72]
69	28,4	1,5	1,3	1600	0,15	[78]
	Вибрационный метод, 1200—1600°С					
31,4	27,4	39,2	2	1600	0,5	[60]
30,5	26,7	38,1	5	1600	0,5	[60]
29,1	25,5	36,4	10	1600	0,5	[60]
27,8	24,3	34,8	15	1600	0,75	[60]
Ротационный метод, 1300—1320°С
1,0	19,2	36,5	4°,3	1300	23,9	[901
Ю,0 1	18,0	1 34,2 |	37,8 |	1390	1	9,5	1 [90]
Ротационный метод, 1550—1650°С
0	28,0	1,4	1,0	1600	0,4	[91]
•)	40,6	30,6	3,2	1600	1,0	[91]
	10	16	30	1600	0,6	[91]
	7	19	42	1550	3,1	[91]
	40	10	24	1600	2,1	[91]
)	41	49	2,5	1600	1,1	[91]
Al,O3-CaO-FeO-SiO,
Рис. 7.47. Вязкость расплавов системы А12О3—СаО— FeO — SiO2 при
1300°С [38]; количественные данные по [93]. См. также |72]:
а-5 % А12О3; б - 15 % А12О3
153
Al2O3-CaO-MgO-SiO2
20	30	50	50	60
CaO, %
CaO, %
10	20	30	5 0	50	60
C 3 0, %
Рис. 7.43. Вязкость расплавов системы Ai2O3 — CaO — MgO — SiO2 при !500°C [66. 73, 94]. См, также [7. 42, 65. 69, 72. 86, 92, 95—99)]
колебаний):
a - .35 % SiO2; 6 - 40 % Si O2; e - ^5 % siO2; г - 50 % SiO2; (1 - 10 % MgO; e - SiOa/Al2On - 2/1
154
CaO, %
155
Рис. 7.49. Вязкоеib расплавов сисюмы А13Оа — CaO — МпО — Si О2 при 1400°С [38];
101]:
и — 10% МпО; 6-6%
колнчсеп венные данные по [100]. См. также [/2,
А12О3
Рис 7 50 Вязкость расплавов системы А12О3 — CaO — SiO2 — Т1О2 при 1600°С [38]; количественные данные по [76]. См. также [67, 72]:
а- 10% А12О3: 6-20% А1.О,
156
7 51 Температурная зависимость вязкости расплавов системы СаО—
— FeO — Fe2O3 — SiO2 [45]:
Состав, %*
Номер шлака	СаО	FeO	Fe2O,	Feo6m	S1O2
//	26 0/24 4	-/1,7	74,0/72,9	51.1/52,3	-/0,1
IV	23 5/21.4	—/5,5	66,5/61,7	46,5/47,4	10,0/10,3
V	18 3/17.8	—/9,9	51,7/41,9	36,2/35,7	30,0/29,0
VI	15.6/11.9	-/14,2	44,4/31,0	31,1/32,7	40,0/39,1
Числитель — перед измерением;
знаменатель — после.
AI,O,-CaF,-CaO-MgO-SiO,
7.52. Температурная зависимость вязкости расплавов Ai2O3 —
' 1 2 — CaO — MgO — SiO2 [73J. См. также [25, 78. 102].
। в исходного шлака, %: 51,7СаО; 3,2 MgO: 12,7 Ai2O3; 32,4SiO2
Al2O,-CaO-FeO-MgO-SiO2
Рис. 7.53. Температурная зависимость вязкости расплавов А12О3—СаО—
— FeO — MgO — SiO2 (метод падающего шарика) [83].
См. также [7, 73]. Состав шлака, %: 11,84 А12О3; 6,58MgO; 29,54 СаО
52,04 S1O2
Al2O3-CaO-CaS-MgO-MnO-SiO2
Таблица 7.5. Вязкость шлаков типа доменных
с переменным содержанием MgO и А12О3 [103]
Шлак (см. рис. 7.54)	Состав, %				Вязкость,		Пз, при температуре, °C		
	СаО	SiO,.	MgO	А12О3	1500	1450	1400	1350	boo
				Серия	/				
30	44,05	48,95	3,0	4,0	5,6	7,7	9,7	12,4		
31	46,5	46,5	3,0	4,0	6,3	7,5	9,6	12,0	—
32	48,7	44,3	3,0	4,0	7,0	9,2	11,3	15,0	—
33	50,7	42,3	3,0	4,0	5,9	8,1	10,0	15,2	32,9
34	52,5	40,5	3,0	4,0	4,9	9,1	16,9	29,0	—
			Серия II						
1	37,8	47,2	9,5	5,5	6,8	9,1	10,9	13,7	18,5
2	40,25	44,75	9,5	5,5	6,5	8,7	11,1	13,9	18,4
3	42,5	42,5	9,5	5,5	7,5	9,1	10,9	13,4	16,3
4	44,5	40,5	9,5	5,5	8,2	9,0	10,2	16,3	40,0
				Серия	III				
5	36,65	45,85	11,0	6,5	6,1	7,6	9,7	12,7	17,2
6	39,1	43,4	11,0	6,5	5,0	6,4	8,3	10,6	14,3
7	41,25	41,25	11,0	6,5	5,6	6,8	8,6	10,5	13,4
8	43,2	39,3	11,0	6,5	4,5	5,1	6,3	14,0	—
157
135
9
10
11
12
13
32,5
35,1
37,4
39,5
41,4
43,1
46,5
43,9
41,6
39,5
37,6
35,9
13,0
13,0
13,0
13,0
13,0
13,0
8,0
8,0
8,0
8,0
8,0
8,0
6,0
5,6
4,8
5,2
4,2
3,1
7,4
7,2
6,8
6,9
5,0
4,3
9,7
10,6
10,7
8,7
6,3
11,4
			Серия		V		
142	28,0	48,0	15,0	9,0	6,4	6,7	9,4
14	33,8	42,2	15,0	9,0	5,0	6,0	7,2
15	36,0	40,0	15,0	9,0	4,6	6,2	8,0
16	38,0	38,0	15,0	9,0	4,4	4,7	5,9
17	39,8	36,2	15,0	9,0	4,2	5,6	8,8
18	41,5	34,5	15,0	9,0 Серия	4,7 VI	17,4	—
140	26,5	44,5	18,0	11,0	4,2	6,4	12,7
19	29,25	41,75	18,0	н.о	6,7	8,1	9,7
137	31,5	32,5	18,0	11,0	4,6	6,3	8,5
220	33,65	37,35	18,0	11,0	5,1	6,7	8,9
121	35,5	35,5	18,0	11,0	4,1	5,1	6,7
122	37,2	33,8	18,0	11,0	4,1	4,8	7,1
123	40,15	30,05	18,0	11,0 Серия	5,3 VII	7,6	32,0
143	22,6	45,4	20,0	12,0	5,4	7,5	9,9
141	25,5	42,5	20,0	12,0	4,1	6,0	9,2
24	28,0	40,0	20,0	12,0	4,5	5,9	6,3
138	30,0	38,0	20,0	12,0	4,3	5,6	8,6
25	32,2	35,8	20,0	12,0	6,0	7,5	10,3
26	34,1	34,0	20,0	12,0	4,6	5,9	7,6
128	37,1	30,9	20,0	12,0	4,4	4,7	10,8
129	38,4	29,6	20,0	12,0	—	—	—
12,7
12,7
14,0
11,0
23,0
33,9
18,1
19,0
21,9
И.7
9,7
10,1
9,1
16,8
12,1
10,7
Н,2
8,0
13,7
14,7
11,4
8,3
11,0
20,5
21,4
22,3
15,6
4,1
26,3
24,1
17,5
14,6
40
41
40 ,5
29,6
16,5
12,1
30,0
7.2.5. Промышленные шлаки
Доменные шлаки (рис. 7.54—7.58)
Рис. 7.56. Температурная зависимость вязкости доменных шлаков раз-
личной основности [105};
Шлак (см. рис. (7.56)	Состав, %							CaO-f-MgO	Температу- ра, °C, ликвидуса (стрелки)
					МпО				
	Ai3O3	CaO	MgO	FeO		Si О2	S	SiO2-h 4-А12О3	
3	26,1	35,5	6,4	0,4	0.3	30,4	1,4	0,74	1450
7	18,7	40,6	3,4	0,7	—	31,1	0,97	0,83	1435
8	13,5	45,2	3,4	0,5	0,4	33,4	—	1,04	1480
9	15,2	45,1	3,5	0,8	1.3	32,2	—	1,02	1500
14	35,6	44,8	0,6	—.	—-	17,0	—	0,86	1515
17	15,2	38,5	5,1	1,0	0,7	36,0	0,79	0,89	1390
20	14,8	41,6	11,9	0,3	0,8	29,7	1,4	1,20	1460
Рис, 7.55, Влияние основности доменных шлаков иа их вязкость [1
Шлак (см, рис. 7.55)	Состав, %					Са O/S1Og	Литера ра
	S1O2	Л12Оз	СаО	MgO	CaS		
1	46,3	12,2	36,5	4.9				0,79	[104]
	44,0	12,3	41,4	2.5			0,93	Г1041
и	39,2	12,4	43,4	4,9			1,10	[104
4	35,4	10,1	47,3	1,2	5,0	1,33	[74
5	32,1	15,1	45,2	1,0	6,0	1,41	[74]
12
10
8
б
4
2
т},Лз
74
1550
1600
1500
1650
1600
о
1350
Рис. 7.58. Влияние ТцО, иа вязкость до-
менных шлаков [107]. Состав исходного
шлака, %: 35СаО; 37S1O,;	18 MgO;
4 А12О3; 1,7 К3О; 1,2 Т1О3; 1,2 S; 0,4 МпО;
0,2 FeQK; 1,3 — прочие
158
Рис. 7.54. Температурная зависимость вязкости синтетических доменных шлаков (см. табл. 7.6) (103]
159
Рис. 7.57. Вязкость доменных шла»
различным содержанием А12О3 и MgO
« — 3 — 5% MgO, CaO/SiO2 = 1.15 —
б — 12 — 15 % Al.,О.,; CaO/SiO2 =
Мартеновские шлаки
7],ПЗ
3,5
3,0
2,5
2,0
Рис. 7.59. Температурная зависимость
шлаков (метод ротационный) [68]
1~ 40,ЗС:Ю;	9,2MgO;	12,8МпО;
15,6SiO,;	2 — 39,5СаО;	7,3MgO;
вязкости мартеновских
разного состава, % :
17,0Fe.O3; 3,7А12О3'.
. ..	5,2Мп’О;	29,2Fe2o3;
2,8А12О3; 13,8 SiO2
1,5
1,0
Рис. 7.60. Температурная зависимость вязкости мартеновских шлаков
различной основности [112] (метод вращающегося тигля):
0,5
0,3
0,1
1300
1600 t°c
11100
1500
7,/Х?
60
10
4 г,
о,1
20
10
2
б
4
Рис. 7.61. Температурная зависимость вязкости основных мартена
шлаков [45] (метод колебаний):
0,2
1120 1160 1500 1510 1580
Шлак (см. (рис. 7.61)	Состав, %								
	FeO	Fe2O3	МпО	р2об	А12О3	СаО	MgO	SiO2	S
1	9,8	6,8	8,6	3,2	1,5	49,9	6,5	9,6	0,2
2	5,7	3,1	9,3	1,4	1,6	47,4	8,3	20,6	0,1
3	6,1	3,1	13,9	2,2	1,4	46,1	5,6	19,0	0,3
4	12,7	4, 1	10,3	1,8	1,5	41,5	9,8	14,3	0,3
Рис. 7.G2. Температурная зависимость вязкости основных конечных
теновских шлаков [1|:
I—гетерогенная область; II—начало кристаллизации
Шлак (см. рис. 7.60)	Состав, %								CaO/SiO
	FeO	МпО	Р2О3	А1,О,	CaO	MgO	SiO2	s	
2	8,61	17,31	3,85	6,02	26,37	13,17	25,43	0,08	1,85
3	15,1	6,0	2,50	3,03	44,68	7,38	19,10	0,25	2,42
5	1 ,87	2,05	0,28	6,62	51,64	9,64	26,25	0,32	1,95
6	20,0	7,28	2,06	1,94	46,70	9,27	10,83	0,24	5,61
/	15,70	7,00	6,46	1,59	46,61	9,12	10,95	0,40	4,10
Шлак* (см. рис. 7.62)	Состав, %								
	FeO	Fe2O3	МпО	Р2О6	А12О3	СаО	MgO	SiO2	
1	16,3	4,8	8,2	3,1	4,6	43,4	6,7	11,9	
2	12,6	3,8	8,4	3,5	4,3	45,7	9,7	11,8	
j	11,5	4,0	7,9	3,5	4,0	47,1	9,4	11,8	
4	9,9	3,4	8,7	3,7	4,5	49,4	6,8	12,7	
5	10,5	2,8	7,6	3,4	5,0	48,9	6,1	15,1	
— ротационный
зачерненные
точки
bucko шмегр;
* Светлые
пиллярный.
160
.юродно-конвертерные шлаки
Температурная зависимость вязкости
кпелородно-конвертер-
[Н31:
Рис,
7.66.
Температурная зависимость
ных фосфористых
вязкости кнелородно-конвертер-
шлаков [115]:
пых шлаков по ходу продувки
к S х 23 я	Состав, %									o’ О 6
	FeO	Fe.O.i	МпО	Р	AUG.,	СаО	MgO	SiO2	S	
3,00	7, 1	1.1	24,5	0,71	0,69	32,85	1,8	31 ,05	0,2	1,06
*•)’’	6,83 2,12		20,68	0,94	0,82	35,33	2,2	30,61	0,72	1,15
8,97	6,5-	2,34	7,84	1,78	0,98	39,75	2,34	29,25	0,19	1,36
11 ,87	8,2'	3.80	15,20	1,21	i.oo	40,50	2,80	26,63	0,16	1,52
14,82	7,65 4,94		12,58	1,27	0,84	46,10	3,32	23,25	0,15	1,98
19,02	15,06 2,41		18,67	0,92	1,37	29,81	2,31	29,21	0,24	1,02
Шлак (см. рис. 7.66)	Состав, %									
	FeO	Fe2O3	МпО	P2O5	А1гО3	CaO	MgO	sio2	Сг2О2	s
J	38,53	1,66	10,74	11,03	1,03	22,51	2,89	10,80	0,58	0,18
2	19,35	5,89	14,01	16,95	1,50	27,65	7,08	6,45	—	0,09
3	24,80	9,90	7,05	11,48	1,42	39,02	1,52	2,80	0,30	0,20
4	12,62	7,15	9,26	25,61	1,29	32,05	7,95	3,04	—-	0,08
5	13,00	10,54	8,01	15,29	1,63	44,65	1,67	3,36	0,74	0,09
6	7,18	7,53	7,45	23,49	1,54	43,84	1,48	3,92	0,62	0,16
Рис. 7.67. Температурная зависимость кислородно-конвертерных фос-
фористых шлаков [46]:
'64. Влияние содержания СаО в шлаке во время продувки на вяз-
и температуру плавления кислородно-конвертерных шлаков [114]:
' - 17 % FeO; 13-18 % Реобщ; 2 -< 14 % FeO; 13 - 18 % Реобщ ;
3, 4-8,5% FeO; 7 - 12,5 % Ресбщ
Шлак (см. рис 7.67)x	Состав, %				
	FeO	р2о5	СаО	МпО	SiO2
Первый (/)	5,9	25,2	51.4	5.0	7,0
Второй (2)	15.5	16,2	52,0	6,6	4,7
Конечный (3}	34,8	8,5	15,0	4,6	2,9
Стрелки- резкая кристаллизация.
”3. Влияние содержания скрапа на вязкость кислородно-конвер*
терных шлаков [1141
106
161
Шлаки электрошлакового переплава
Рис. 7.69. Влияние Содержания СаО на вязкость шлака электрошл
кого переплава состава. %: ^65CaF2; 30 — 35 Л1гО3 (116]
Рис. 7.68. Температурная зависимость вязкости шлаков электрошлако-
вого переплава различного химического состава [21]:
Шлак (см. рис. 7.68. а и б)	Состав, %					
	CaF2	CaO	Al 2O3	MgO	NaF	Na3AlF,
1	74,75					.	.	24,8		
2	79,65	—	—	.	—	19,75
3	100	—	—	—	——	—
4	79,6	—	—	19,85	—	—-
5	79,56	19,9	—.	—.	——	—
6	79,7	—•	19,79	—.	——	—
7	69,7	—.	29,85	—.	—	
8	79,6	9,70	9,75	—	—	—
9	39,73	29,75	29,80	—.	—.	—
10	19,66	39,8	39,65	—.	—.	—
и	—	44,70	54,85	—	—	—
Рис. 7.70. Температурная зависимость вязкости различных о
электрошлакового переплава [117]:
Шл'	1К (см. рис. 7.70)	Состав, %		
		CaF2	А12О3	Са<
	/	70	30		
	2	50	10	4
	3	60	20	2
	4	50	30	2
	5	40	30	3
	6	30	30	4
	7	40	40		2
162
8. ПОВЕРХНОСТНОЕ
И межфазное
НАТЯЖЕНИЕ ШЛАКОВ
8.1. ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Межмолекулярные силы в жидкости имеют очень
1.1.1ЫЙ радиус действия и внутри жидкости взаим-
<i компенсируются. На поверхности эти силы да-
и общую результирующую, нормальную к этой
чверхности, и возникает равное по всей поверхно-
и( тангенциально действующее натяжение, кото-
че для случая контакта жидкость — воздух обыч-
<> обозначают как поверхностное натяжение о.
io величина мало изменяется, если жидкость
шупает'в контакт с другим газом, так как силы
рпгяжения газовых молекул на поверхности жид-
чгги незначительны. Положение существенно из-
и няется в случае, когда граничат два несмешива-
||Ц11хся вещества. Тогда поверхностное натяжение
иределяется взаимодействием частиц двух сортов,
е. имеет место межфазное натяжение у. Поверх-
'пчное натяжение расплава идентично межфазно-
натяжению расплав — воздух.
С межфазным и поверхностным натяжением не-
м редственно связана смачиваемость и контакт-
||| угол, или угол смачивания 0. Угол смачивания
" -кду расплавом и, например, огнеупорным мате-
юм определяется уравнением cosO = (ул —
\л/в)/Ув (8.1), где ул — поверхностная энергия огне-
|.|<|рного материала; в — поверхностное натяже-
ки- расплава; умв —межфазное натяжение огне-
I 11>рный материал — расплав. При этом возможны
|г [ующие случаи (рис. 8.1): 0 > 90 , уЛ/в>уд
плохая смачиваемость;
0 = 90°, у а/в —у а'-, Э<90, у а/в < у а — хорошая
смачиваемость; 0 = 0 ; ул/в = уА — Ув-
Если две несмешивающиеся жидкости образуют
общую поверхность, то для межфазного натяжения
по рис. 8.1,6 получаем уравнение: ул/в = Уа + Ув—
— 2улувсоза. Из уравнения ув sin а = ул/в sin Р
можно вычислить угол смачивания 0 = а + р.
8.2. МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЙ
ПРИ ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ
Из применяемых методов измерения поверхно-
стного и межфазного натяжений [1—5] только не-
многие можно использовать при высоких темпера-
турах для агрессивных расплавов. Для описанных
ниже способов обоснование выбора, обсуждение
преимуществ и недостатков были приведены ранее
[3, 4, 6, 8, 10, 12]. Проблема выбора материала
I. Связь между поверхностным натяжением, межфазным иатя-
м и краевым углом смачивания при контакте расплава с твер-
1 юм (а) и расплавом (б) при хорошем (/) и плохом (2) смачи-
вании
a	S	в	г
Изменение поверхности раздела шлак— металл в ходе десуль-
металла через 15 мин после дачи шлака (а), в промежуточной
стадия (б, а) и прн достижении равновесия (г)
11)0
Рис. 8.3. Схема метода капиллярного поднятия
(химическая стойкость, его термическое расшире-
ние) для успешного применения в описанных спо-
собах возникает при температурах >1000°С. Для
точности измерений имеет значение, насколько хо-
рошо известна плотность расплавов, так как почти
во всех методах измерений в расчеты входит плот-
ность. При проведении измерений даже незначи-
тельные примеси поверхностно-активных веществ
могут исказить результаты. Кроме того, важно до-
стигнуть равновесного состояния, так как протека-
ние реакций влияет на поверхностное натяжение
(рис. 8.2).
Метод капиллярного поднятия (КП)
Цилиндрический капилляр с круговым точно из-
меренным сечением радиуса г погружают в иссле-
дуемую жидкость. Если жидкость смачивает стен-
ки капилляра, то капиллярный столбик поднимает-
ся (рис. 8.3), в то время как несмачивающая жид-
кость в капилляре опускается ниже уровня в не-
капиллярном сосуде. Эффективная сила F, дейст-
вующая по линии соприкосновения поверхности
жидкости с капилляром, пропорциональна длине
этой линии и межфазному натяжению: Е = 2лгХ
Xycos0 (8.2), где 0 — краевой угол смачивания. Эта
сила уравновешивается весом столба жидкости:
G = ~r2hpg (8.3), где р — плотность жидкости;
g—гравитационная постоянная; h — средняя вы-
сота столба жидкости в капилляре над уровнем зер-
163
кала жидкости. Если радиус капилляра очень мал
по сравнению с высотой h0 (для нижнеи части ме-
ниска), среднюю высоту h вычисляют как /г = ++
+г/3—O,129r2/fto (8.4). Из предположения F=G
получаем: у = (hr pg)/(2cos0) (8.5) и для абсолют-
но смачивающей жидкости при cos9 = 1 у = (hr р g)/
/2 (8.6).
Если радиус капилляра и плотность жидкости
известны, поверхностное натяжение легко вычисля-
ется путем измерения высоты подъема жидкости в
капилляре >[2].
Метод лежащей капли (ЛК)
Проба расплавляется на инертной подложке,
контур образовавшейся капли фотографируется,
причем снимок делают, используя собственное из-
лучение нагретой капли или более интенсивный ис-
точник света, или рентгеновские лучи. Угол смачи-
вания металлами подложки не учитывают при рас-
четах, если он <90°. Точность вычисленных вели-
чин в значительной! степени зависит от влияния по-
верхностно-активных примесей (кислорода, серы),
чистоты исходных материалов, подложки и защит-
ной атмосферы. Пренебрежение этими факторами
приводит к ошибкам и получению заниженных ре-
зультатов.
На основании результатов обмера максималь-
ного радиуса х и величины у капли (рис. 8.4) поверх-
ностное натяжение вычисляется по уравнению Дор-
си [ 16]:
Рис. 8.4. Геометрические параметры лежащей капли
o = gApx2 [(0,052//)-0,12268+(0,0481//)] (8.7),
где )=(у!х)—0,41421 (8.8); g — гравитационная
постоянная; Ар—разность плотностей текучих фаз.
Межфазное натяжение может быть вычислено,
если капля расплава А плавает на расплаве В или
погружена в него. Профиль капли при этом можно
определить рентгеновским методом [9].
Рис. 8.5. Геометрические параметры висящей капли
Метод висящей капли (ВК)
Из расплава, используя капилляр, пол'
каплю, висящую на его конце. По геометрии
форме капли можно вычислит!; поверхностно
межфазное натяжение (рис. 8.5). Поверхн<
натяжение можно рассчитать по Штауфер^
на основании замеров диаметров капель Ds
используя табличные данные ,[18]. При вь,
поверхностном натяжении выбор этих пара»]
имеет тот недостаток, что величина Ds при]
шарообразной форме капли зависит от дна
отверстия капилляра Do. Этот недостаток i
избежать, применяя параметры Rh и Rv, ка
правомерны только для вершины капли [1(1
Поверхностное натяжение рассчитываем
уравнению o = Apg В^ Rl, где величину]
сительного параметра формы Bl, связан!
выражением Rh/Rv, получают из таблиц. |
Наиболее простой из применяемых метод!
ключается в обмере капли, полученной на|
оплавляемого штабика. Однако этот метод не
так как радиус отрыва может быть определен
ко приблизительно [11]. Кроме того, опред|
можно осуществлять только при температуре!
пения. Погружая висящую каплю расплав
расплав В, можно на основании профиля кап!
числить межфазное натяжение А'В.	I
Метод взвешивания капель (ВЗК)
На каплю, висящую иа конце капилляр;
ствуют силы земного притяжения и поверхне
натяжения, которые и формируют каплю. 1
получить максимальный вес капли О = 2л
г—радиус капилляра. Однако вытекающая;
пиллярного отверстия капля сужается, ij
максимальный вес не достигается. Он ниже!
его получения необходимо ввести коэфф]
й = /(г/Е!/з) (8.10). Тогда G = 2nryk (8.11). 1
164
Изменение массы капли во времени при методе oiрыва капли
Коэффициент k и вес капли G из уравнения мож-
жжлючить, если подсчитать число капель в со-
чимых экспериментах сначала для жидкости
.честным поверхностным натяжением при опре-
. иной температуре, а затем для равного объема
in 1уемой жидкости.
Метод отрыва капель (ОК)
г. >гом методе измеряется вес капли, медленно
|\щен на капилляре радиусом г. Полученная
ЧИ.1Я изменения массы со временем (рис. 8.6) мо-
' «пять применена для вычисления поверхностно-
н hi межфазного натяжения
' (m2g)/(2rk),	(8.12)
।иффициент определяется по уравнению (8.10).
Г'Г. тчину V можно рассчитать, определив вес
। hi и ее плотность; кроме того, имеются таблицы
Итан k при допущении независимости коэффи-
II in от свойств материала [И]. Путем стекания
" и. со штабика, погруженного в расплав, и оп-
" 1сния изменения веса наплававшихся капель
hid вычислить также и межфазное натяжение
'•I
Метод отрыва цилиндра (ОЦ)
Полый цилиндр погружается в жидкость. Изме-
 ь и максимальная сила непосредственно перед
ином жидкой пленки от вытягиваемого цилинд-
Иоверхностное натяжение вычисляется по урав-
IIIO О = (gPmax 4 Л г) f (8.13).
I' и эффициент f зависит от плотности жидкости
ппывает отклонение формы столбика расплава
। и.।пндрической. Для цилиндра с радиусом г =
'ь мм и толщиной стенок 0,076 мм этот коэф-
шшт изменяется от 0,91 при р/Ртах ~ 5 до 0,95
" !' '^тах ~ 1.
ние. Частоту и размер капель можно определить
путем ускоренной киносъемки. Этот принцип может
быть применен при изучении колебания расплав-
ленной струи 1[ 15].
Метод максимального давления в пузырьке (МДП)
Если в изучаемой жидкости образуется газовый
пузырек, то по давлению в нем р можно рассчитать
повепхностное натяжение.
Чаще всего используется следующая методика.
Через вертикально потуженный в жидкость капил-
ляр продувается газ. Он образует пузырек, в ко-
тором при подаче газа растет давление до образо-
вания полусферического газового пузырька диамет-
ром, равным диаметру капилляра. До отрыва пу-
зырек должен противостоять гидростатическому
давлению р> и давлению образования новой повепх-
ности пузыпька р2: рА + р» = р g Z + (2 о7г) (8.15),
где Z—глубина погружения: г — радиус капилля-
ра. Это уравнение правомерно только для очень
малых капилляпов (в зависимости от изменяемой
спеты), большей частью для капилляров радиусом
<0,5 мм [81. В случае больших сечений необходи-
мо учитывать капиллярную константу а2 для уточ-
нения результатов: а=(а2/2)р g (8.16), где a?=rh X
X Г1— 2- (r/h)---— (г/К)21 (8.17) и h — мономет-
13	6	1
рическая высота столба жидкости при максималь-
ном давлении в пузырьке.
Уравнение (8.15) распространяется на значе-
ния г/й<0,2, для больших значений необходимо
вводить дополнительные поправки [20].
Гидростатическое давление, действующее на
капиллярное отверстие, может быть исключено
применением двух капилляров разного сечения,
погруженных на одинаковую глубину.
Этим методом можно определить межфазное
натяжение, если из капилляра выдавливать одну
из жидкостей в другую.
Метод колебаний
1'| н да жидкие капли вытекают из капилляра,
। испытывают колебания поверхности около рав-
|| ной сферической формы с частотой м — (1/~) X
l<(.v3p)]'/1 (8.14).
 иля плотность р, частоту колебаний v и радиус
nt .г, можно вычислить поверхностное натяже-
165
8.3. ПОВЕРХНОСТНОЕ НАТЯЖЕНИЕ
8.3.1. Чистые компоненты
Рис. 8.9. Температурная зависимость поверхностного натяже]
плава SiO2 [23, 35]
Рис. 8.7.
Температурная зависимость поверхностного натяжения рас-
плава В2О3 (методы ЛК н ВК) [22]
8.3.2. Двухкомпонентные системы
Al2O3-CaF2
6, пИ/я
350
Таблица 8.1 Поверхностное натяжение некоторых оксидов
Оксид*	Температура =С	Поверхностное натяжение, мН'м	Литератора
А12О3 (т)	1350	313	[21]
А1:О3 (ж)	2050	690	[22]
В.,о3 (ж)	1200	95	[22]
CaF» (ж)	1500	285	[23]
	1700	262	[23]
СаО (т)	1350	310	[21]
GeO2 (т)	1350	,315	[211
FeO„ (ж)	1400	584	[24]
Fe.,O3 (т)	1350	311	Г211
К»О (ж)	1350	286	[211
MgO (ж)	1350	314	,[211
Мп2О3 (т)	1350	310	[211
Na2O (ж)	1350	298	[211
SiO2 (т)	1350	303	[211
SiO2 (ж)	18Q0	307	[22]
* т — твердый; ж — жидкий.
300
250
1000
CaF,
Рис. 8.8. Температурная зависимость поверхностного натяжения рас-
плава CaF. по данным различных авторов [23]:
1 — ПО данным [29] (МДП); 2 — [33] (МДП): Л - [31] (МДП); 4 —
-[34] (МДП): 5-[23] (МДП); 5 —[26] (ЛК); 7 - [30] (ВК): S — [28]
(ОЦ): 9 — 132] (ЛК); 10 — [25] (МДП); // — [27] (ОЦ)
о29% А7,0
8,8
Ю*
0*
о 1
а 2
30,2
30
20
"w
О
1500
1600
1700
о
5
6
30
65,0
1800
Рис. 8.10. Температурная зависимость поверхностного иатяжеи
плава А12О, — CaF. [23, 27—30, 32, 36, 37]. См такж<
[13, 25]:
2- [36]; 3 — [27]; 7 - [29]; 5- [301; I
(CaF2); S — рекомендованные [32]
/ — по данным [32];
7 — [23]
Д12О-СаО
Поверхностное натяжение расплаво)
А120з—СаО [38]
Таблица 8.2.
Состав, % (молви).		Температура, °C	Поверхностное натяи мН/м	
А|2Оз	СаО		домеренное	рассчи
27,9 30,5 32.7 38 5 41.5 45 5	72,1 69,5 67,3 61,5 58,5 54 5	1580 1560 1550 1480 1500 1560	560 590 580 010 640 680	СП СИ СП СИ СП СП л. оз	..
166
О 0,1	0,2	0,3 0,Ц	0,5 хСа0
CaF-SiO,
Рис 8.14, Температурная зависимость поверхностного натяжения рас-
плава CaF, — SiO, [13, 23, 29, 30, 32]:
/-по данным [131 (ВЗК); 2 - [32] (ЛК): 3 - '[29] (МДП); 4 - [30]
(ВК): 5-[23] (МДП) CaF2
। Поверхностное натяжение расплавов В2О3— СаО при 1100°С
и подъеме температуры от II00 до 1300°С [49, 50]:
। ni расплав В2О3 — СаО; 2 — расплав В2О5 — СаО, содержащий
3% (мольи.) КгО; 3 — расслоение, верхний слой
( ti,-CaO
|_’ Температурная зависимость поверхностного натяжения рас-
плавов CaF2 — СаО (23, 27—30, 32, 34, 37]:
1.ШНЫМ [32] (ЛК); 2- [27] (ОЦ); 3 - [29] (МДП); 4 - [34]
ь ; - [30] (ВК); 6 - [23] (МДП) CaF2; 7- [28] (ОЦ); 8 - ре-
комендованные [37]
CaF2-MgO
Рис. 8 15 Температурная зависимость поверхностного натяжения рас-
плавов CaF2 - Т1О2 [13, 23, 31]:
I — по данным [13] (ВЗК); 2— [31] (МДП); 3 — [23] (МДП) CaF?
Рис. 8.16. Сопоставление влияния отдельных оксидов на поверхностное
натяжение расплава CaF2 при 1450—1550°С по данным [13]. Значения,
полученные в работе [13], иа 120 мН/м выше, чем данные других ав-
торов, а также приведенные в [37]
Рис. 8.13. Температурная зависимость поверхностного натяжения рас-
плавов CaFo — MgO [13, 23, 31, 34]:
/ — по данным [13]; 2 — [31]; <3 —[34]; 4 — [23] (CaF2)
167
CaO-SiO,
FeO-SiO,
Рис. 8.19. Поверхностное натяжение расплавов FeO— SiO ион
[521
FeO-MexO,
Рис. 8.17. Поверхностное натяжение расплавов CaO — SiO2 при ра
личных температурах [39—18]:
Температура, ГС	Атмосфера	Материал	Метод	Литера- ’ тура
1570 1460—1520 1600 1590 1600 1500—1600 1600 1600 1550 1600	N, Ar, N, N’2+10% н2 Аг, Не Аг О, Аг, Аг+Нз Аг	Pt+10% Rh С, А1.О3 Мо Pt+ш1,. Rh с Pt + 20% Rh Mo С Pt + 20% Rh	on лк. мдп МДП оц, мдп мдп мдп мдп л к мдп	[39] [40] [41] [42] [43] 44] 45] 46] 47] [48]
Рис. 8.20.
W0 НЛО 1510 1530 1550 1570 1590 1610 1630 t°C
Рис. 8.18. Температурная зависимость поверхностного натяже-
ния расплавов CaO —Si02 [39]
Сопоставление влияния
натяжение расплавов
отдельных оксидов иа поверки
FeOn — Мех Оу [24. 52]
MnO-SiO2
Температурная зависимость поверхностного на-
тяжения расплава FeO—SiO2 (xFeo = 0,667, xSio =
= 0,333) [51] приведена ниже:
Температура, °C	Поверхностное натяжение, мН/м	Температура,	сс	Поверхностное натяжение, мН/м
1270 ....	351	1466 . . .		352
1315 ....	351	1509 . . . .		349
1366 ....	352	1557 . . . .		349
1408 ....	352			
Рис. 8.21. Поверхностное натяжение расплавов МпО — SiO, при
(О и 1600°С (2) [461
168
1320 1360 МО МО МО 1520 1560 1600 t°C
SiO2-MexOy
2.1 см перат урна я зависимость поверхностного натяжения рас-
плавов МнО — Si О 2 [39]
Поверхностное натяжение двойных расплавов SiO2 при
1570°С [39, 53, 54]
Различные двойные системы
Рис. 8.24.
। гяження
Кривые (рис, 8/24)	Систем а	Кривые i (рис. 8.24)|	Система
	Л12О3-Ме,О„		FeO—Me „О
2	50% А12О3; 50% СаО		
8	26,9% А12О3; CaO/SiO;-	5	8o', FeO; 20% S1O2
	= 1,2	7	75% FeO; 25% SiO2
9	17,7% А12О3; CaO-Si02 =	14	64,3% FeO; 35,7% SiO2
	= 1,2		
13	5% AI2O3; MnO-SiO2		МпО—МехОу
	СаО-Л1ехО	4	2MnO-SiO2
		6	62% MnO; 38% SiO2
1	2CaO-Fe2O3	11	58% MnO; 42% SiO^
3	CaO-Fe2O3	16	52% MnO; 48% SiO2
10	54% CaO; 46% SiO,	15	MnOSiO,
17	CaO-SiO2		
18	44% CaO; 56% SiO2		MgO—Ale^O^
19	CaO-SiO2		
12	54% CaOMgO2SiOa	20	41% MgO; 59% SiO2
22	40% CaO; 60% SiO2	21	38% MgO; 62% SiO2
24	37% CaO; 63% SiO2	23	36% MgO; 64% SiO2
			Na2O—.Vle^O
		25	55% Na2O; 45% SiO,
		26	45% Na,O; 55% SiO.
Сопоставление температурных зависимостей поверхносгиого
расплавов бинарных систем, состоящих из АЬОд, СаО,
FeO, Fe2O2, MgO, МпО, Na2O н SiO2:
169
8.3.3. Трехкомпонентные системы
Al2O3-CaF2-CaO
[56]
[32]
[57]
[36]
[55]
[34]
[58]
[28]
е
а
ф
40
О
100
СаЦ
100
400
100
474*
324
300$2f$294
298304 29
337
в
306
315
371
20
307
305
330

330\309
о „о а _
г62в *366
4_
^\375 339
356 \ /
357 ~ Л.436
357*~4l~
Зб0/\
Зз> \
310^4-334
434
414
J44
СаО
CjA С5А3 СА
СаО, %
са2
о
100
Рис. 8.25. Поверхностное
Рис. 8.26. Поверхностное
А!20з
натяжение расплавов Д12О3 — CaF2 — СаО при
натяжение расплавов А12О3 — CaF2 — СаО при
Al2O3-CaO-SiO,
^"50
70
460,9
~/\о 417(1460'
502
10
490 480)
520(512) Ш152^
О
Сз
387.
370
60 -
го
во
С, А
([58] при 1540°С (цифры — ст, мН/м)
L58 з
С з 0, %
275
304
40 -»^!6
440
:^<o\ii

СаО
1500°С (28, 32, 34, 55-58]
1600°С (2'5,
29, 34. 56, 59]
(цифры —ст; мН'м)
 [55]
* [59]
[25]
[29]
[34]
70
60
470(490)11560 О
W,Z \iS2(510)
45в
5(7
464(480)
40
30
40
475 7 I
L
446
500(540)
475(525)
° 470(469)
20	30
А1203,%
Рис. 8.27. Поверхностное натяжение расплавов Al 2О , — С iO — SiO:
[39, 40, 60, 61,63] (цифры —ст, мН/м)
Температура, °C	Метод	Литература
1570	ОЦ	139]
1500	МДП	(631
1400—1500	МДП, лк	(401
1550	МДП	(601
1550	МДП	(6! ।
0,30
o,w
0,60
0,50
0,60
о
— г
360
0,5.
400
420
15000
0,05
0,10
0,20
ЛАЬ0,
0,40 ,$С-
460
80
- 0,30
0,30
Рис. 8.28. Поверхностное натяжение расплавов А12О3 — СаО — SiO2 [48] (ст, мН/м)
при температуре 1550 (/) и [600°С (2)
170
<$, мН/м
6} МН/_м_
••29. Поверхностное натяжение расплавов Al2O3 — CaO — SiO2
1500°С;, 2- [40]; 3— [60], 1500°С; 4- (6], 148СГС; 5- (62],
в зависимости от содержания СаО
16ОО°С: 6 — (471. 1550°С;	(48],
(40, 47, 60-63J:
1550°С
- Ю. Поверхностное натяжение расплавов А12О3 — СаО— SiO2 в зависимости от содержания А1вО3 при 1550 (/) и 1600°С (2) (48]
8.31. Поверхностное натяжение расплавов А12О3— МпО — SiO2
(Цифры у кривых) при 1510—1540 [64] (/) и 1570°С [39] (2)
Рис, 8.32. Поверхностное натяжение расплавов ALO3 — MnO — SiO2
(о, мН/м) при 1600°С [65]
171
Al2O3-MexO-SiO2
б, мН/м
550 —
ООО
500
500
050
				о	I •[[
					^2
		о-.®.				3 — 0	а
.150
050
ООО
					
	С>С^ТГ<>		и о	0,25 &-0,03 0,20 0,79	6
300
1300
ООО
350
				0—. (7%S v~~0,29	
				~~^-0,55 ^—С,П	
					в
1350
10 00
1050
1500
1550 t;c
Рис. 8.33. Температурная зависимость поверхностного натяжения расплавов А12О3
а — шлаки {1 — 5). не содержащие серу прн охлаждении (/) и нагреве (//); б — кислый шлак
2, AloOj—CaO—SiO2; е —основной
Al2О3 — ВаО — Si О2; г — шлак 5 . А12О3 —MgO — SiO2; д — основной
— SiO2 — МеО(ВаО. CaO, MgO) [63]:
/. А12Оз— CaO—S1O2; в — то же. кислый шла
<А1.,О3 — ВаО — SiO
B2O3-CaO-K2O
BaO-B,O3-SiO2
(см. рис. 8.11)
CaF.-CaO-SiO,
3=300 мН/м
100
260200
220.
во
20
60
О
ВаО
00
В2°3 ,
о
100
В203
Рис, 8.34.
Поверхностное
натяжение
при 1100°С
расплавов
[49]
ВаО — В3О3 — SiO:
Рис. 8.35.
Поверхностное
[29. 30.
натяжение расплавов '
32. 34. 35. 66] ((7, мН/м):
[66]; 2 --[30]. экстраполированные; 3 — [35|
5 — [34]: b - [32]. 15<Н)°С

О
100
285
250
7<7<7 л 0
00 -,•*//
Л
60
го
о
50	00
СзО, %
о 33?а 337
о 4(7(7 о 3Q8
о 434 о 300
Ц/6 о
445
6 Ви о
’320
*310
172
CaO-FeO-SiO,
Al2O-CaF2-CaO-MnO
Поверхностное натяжение расплава А12О3 CaF2—
—CaO—МпО состава, %: 40 А12О3; 18 CaF2; 25 CaO,
17 МпО, при температуре 1500 — 1550 иС составляет
355 С [36].
Al2O-CaF2-CaO-SiO2
Поверхностное натяжение расплавов CaO —FeO —SiO2
при 1400°С [07, 68]
( aO-P,O -SiO,
I , <-> л II ц а 8.3. Влияние Р;О на поверхностное натяжение
расплавов СаО—Si О при 1570°С
•ржание о. % '.ЧЬИ.)	CaO/Si02	i ioBepxiiocTiioc при добавке Р		татяжепие, мН/м. О.5, % (мольн.)	
		—	0.4	1.1 J 1.8	
33,5	0,54	389	387	378	—
11,8	0,77	415	410	403	396
19,7	1,06	440	447	431	415
49,7	1,06	450	439	415	404
3-5,7	1,35	475	—	—	—
35,7	1,35	475	470	—	—
:й,7	1,35	475	475	407	447
-3(5.7	1,35	477	471	454	437
Температурная зависимость расплавов А12О2 — CaF2 — CaO —
— Si62 по данным разных авторов ]37]:
FeO-MnO-SiO,
<37. Поверхностное натяжение расплавов
прн 1400°С [67] (су, мН/м)
FeO — МпО — SiO2
Рис. 8.38.
Шлак (Рис. 8.38)	Состав шлака. %				Температурная зависимость а. мН/м. в интервале. °C
	CaF2	А12О3	СаО	SiO2	
			Метод ЛК		[70]
/	5	20	45	30	835—0,23127': 1460—1535
2	10	20	42	28	735—0,20137'; 1350—1498
3	15	10	45	30	624—0,14307'; 1296—1548
4	20	5	45	30	604—0,12387'; 1380—1490
5	5	25	50	20	917—0,31557': 1419—1512
6	10	20	50	20	672-0,18677'; 1419—1507
7	15	15	50	20	623—0,17867’: 1317—1479
8	20	10	50	20	536-0,1256?'; 1239-1423
9	5	45	40	(0	1097—0.43487'; 1427—1496
10	10	40	40	10	906—0,32927': 1440-1535
И	15	35	40	10	558—0.10857': 1365—1523
12	20	30	40	10	440— 0.04707'; 1357—1496
		Метод		1ДП;	Ио; Л г [6S]
13	58,4	21.7	1.8	18,1	417—0,0977'; 1540—1650
			Метод	ОЦ; Мо; Аг [7/]	
14	75	17	1.8	2	1037—0,4427'; 1440—1660
15	59	31	2,9	1	1057—0,4387'; 1480—1730
			Метод	Ж; С;	Аг [58]*
	51,4	29,3	14,8	1,03	410 при 1520’С
	66,8	22,3	6,72	0,43	386—1510 .
	37,0	40,8	11.0	6,11	427—1530 '
	45,9	1,86	31,0	8,23	394—1500
16	60,9	31,0	3,80	0,51	389—1500
	42,3	31,8	21,8	1,07	436—1520
	32,0	44,8	20,3	0,58	484—1540
	38,8	25,8	27,1	2,21	437—1540
8.3.4. Четырехкомпонентные системы
* В шлаке примеси FeO, Fe2O3, МпО.____________________________
AI.O.-CaF-CaO-MgO
Поверхностное натяжение расплава А12О3 —
('.aF2—CaO—MgO состава, %*: 40, 40(26,66); 17,60
I 13,26); 26,30 (31,64); 15,70 (26,44), при темпера-
. ре 1460°С составляет 430 мН/м {72].
В скобках, % (мольн.).
173
Al2O3-CaO-MgO-SiO-(S)
б,мН/м
Рис. 8.39. Поверхностное натяжение не содержащих (а) и содержащих
(б) серу расплавов А12О3 — СаО — MgO — SiO2 при разной темпера-
туре [73]:
Шлаки (рис. 8.39)	Состав, %				CaO/SiO2
	СаО	SiO2	А12О3	MgO	
I	39,70	49,20	8,10	3 0	0,809
2	37,80	46,90	8,20	/1	0,806
3	36,40	44,80	8,00	10*8	0,810
4	34,80	42,80	8,10	14 9	0,825
5	44,40	43,80	8,40	3'4	1,015
6	42,70	41,90	8,50	6 9	1,020
7	40,70	39,90	8,60	108	1.020
8	38,30	38,40	8,40	14 9	0,999
9	47,20	41,00	8.40	3 4	1,150
10	45,10	39,20	8,50	7 2	1,150
11	43,30	37,20	8,20	11 3	1,160
12	41,00	35,30	8,30	15,4	1,160
б,ПН/М
0,2
0,5
0,6
o,3
0,1
0,h



г „
0q0---
о Р —иб
1 0°----
0$---7“Ь
u9
------
.16--------
l»5
uO
6/
|>O
j1*

31
1,г° -^s'Z-
--------
'Л
u9
9
0,^---------
1,0° —
vo6 —
1г°-“о-'бг


1?5
1$0
’5$-----
'60
uO

□ J о

(1
Рис. 8.40. Поверхностное
СаО—MgO —SiO2 с 5%
серу (а),
натяжение (ст,
AL.;O3 при 155O°C,
и с 2% s (6) (74]
мН/м)
не
расплавов
содержащих
174
AI2O3-FeO-Fe2O3-SiO2
. чН/м
0	5	10	AljOj/Z.
II Поверхностное натяжение расплавов А12О, — FeO — Fe.O. —
— SiO2 при 131O°C [70]:
' шлак № I [23 — 26 %SiOa; (FeO + Fe2O2)/SiO. = 2,91;
шлак №2 [26 — 32 % SiO2; (FeO 4- Fe2O3)/SiO; = 2,3]
Pile. 8.43. Температурная зависимость поверхностного натяжения рас-
плава А12О8 —CaF2— CaO — MgO—SiO2 [37]. См. также табл. 8.4
AlO,-CaF,-CaO-MnO-SiO,
Поверхностное натяжение расплава состава, %:
14,2 А12О3; 18,2 CaF2; 15,2 CaO; 14,4 МпО; 35,0 SiO2,
при 1420 С составляет 330 мН/м [75]
I-’. Поверхностное натяжение расплавов CaO—FeO- Fe O -SiO,
при 1310°С [78]:	2
I — шлак № 1 [25 — 29 % SiO.; (FeO J- Fe.O wsiO —9X1-
- шлак № 2 [31 - 36 % S,Oll (FeO + W'/SIO? ~ 1 'J’f
CaO-FeO-Fe2O,-MgO-SiO2
s.3.5. Пятикомпонентные и более сложные
системы
1,0-CaF,-CaO-MgO-SiO,
I а блица 8.4. Поверхностное натяжение расплавов
А120з—CaF2—CaO—MgO— SiO2
Состав, шлака					Метод	Температура, °C	Поверхност- 1 ное Натяже- ние, мН/м	Литература
1 ,	Л12О3	СаО	MgO	SiO,				
о	24,0	19,6	3	2	взк	1420	378	[13]
2	40,8	17,8	16,3	3,3		1420	403	[13]
2	23	18,6	3	2	МДП	1420	380	[75]
, 7	26,02	10,06	3,12	3,4	МДП	1420	—	[76]
2	24,0	19,6	3	2	МДП	1420	—.	[76]
	20	55	5	15,0	МДП	1550 1600 1650 1700	401 398 390 386	[69]
	10	10	10	10	ОЦ	1500	305	[71]
	10	7	6	12	лк	1490	340	[32]
.0	5,0	58,0	10,0	20,0	МДП	1600	423	[77]
,7	9,5	55,3	9,5	19,0	МДП	1600	415	[77]
,4	13,7	52,7	9,1	18,2	МДП	1600	429	[77]
,1	17,4	50,4	8,7	17,4	МДП	1600	423	[77]
,5	4,8	55,3	9,5	19,0	МДП	1600	410	[77]
,1	4,7	54,2	9,3	18,7	МДП	1600	400	[77]
,5	4,6	52,7	9,1	18,2	МДП	1600	395	[77]
Рис. 8.44. Поверхностное натяжение расплавов СаО — FeO — Fe203 —
MgO — SiO2 прн 1305°C (781:
1 — шлак № 1 [24 — 28 % SiO2; (FeO Fe2O2 + CaO)/SiO2 « 2,5];
2 — шлак № 2 (33 — 39 % S1O2; (FeOH-Fe2O3 + CaO)/SiO2 = 1,5]
Шлаки, содержащие более пяти компонентов
Таблица 8.5. Поверхностное натяжение расплавов
базовой системы А12О3—CaO— StO2 с >5 компонентов [84]
Состав, %									Температура, С	Поверхност- ное натяже- ние, мН/м	О X о S Ч о СТГ
иГ я о	А12оа	СаО	О Ьс 5	1 МпО	О от	О ЙЭ	Л	ОТ			
52,2	23,0	19,6	3,0			2,0			0,018	0,016	1420	380	2,36
20,2	15,8	14,3	1,3	13,1	35,2	—.	0,020	0,028	1420	330	3,10
—	12,2	3,8	2,7	42,1	38,4	0,4	0,028	0,034	1480	310	2,90
6,8	1,9	4,3	—	41,4	43,8	—	0,074	0,035	1480	315	2,70
175
Таблица 8.6. Поверхностное натяжение расплавов базовой системы А12О3—CaF2—СаО—SiO2 с >5 компо!
Состав, шлака, %												Температура, °C	Плотность, г/см3 	
CaF2	сОг[У 1.		СаО	FeO	О ф Uh	О	MgO	о Е	о м л Z	1 8оМ	о от	прочие		
Метод МДП [79
17,1	18,0	11,0	0,3	3,0	1,5	3,2	63	6,1	0,02	33,0	0,16S	1560	2,74
11,6	9,2	10,5	0,8	3,1	0,4	3,3	12,9	20,0	0,02	38,0	0.2S	1560	2,70
13,6	12,0	11,0	1,19	0,1	0,4	1,8	10,0	9,2	0,02	40,6	0,185	1560	2,67
8,3	14,6	26,6	0,3	2,7	0,8	4,0	3,5	6,1	0,02	32,5	0.08S	1560	2,73
							Метод МДП [80						
28,86	20,55	6,27	1,28	—	—	—	4,68	9,22	—	24,36	-—	1140	—
31,90	12,34	8,50	2,46	—	—	—	9,04	9,20	—	24,36	-—	1120	—
31,99	17,81	9,62	1,48	—	—.	—	5,31	7,22	—	25,70	-—	1110	—
32,65	5,62	20,35	2,21	—	—	—	6,32	2,81	—	25,25	-—	1110	—
23,22	14,60	13,93	2,46	—	—.	—	4,34	6,22	—	33,00	—	1115	—-
26,57	13,92	13,07	2,92	—-	—	—	5,21	6,92	—	30,55	-—	1110	—
							Метод МДП 175						
52,2	23,00	19,6	—.	—	—	3,00	—	—	0,018	2,00	0,0168	1420	2,36
20,2	15,8	14,3	—.	—	—	1,30	13,12	—	0,028	35,2	0.0348	1420	3,10
6,8	1,93	4,3	—	—	—	—	41 ,4	—.	0,074	43,8	0.036S	1480	2,70
							Mi	>тод Л	К [8/]				
51,40	29,32	14,81	0,08	0,31	—,	—.	0,02	—	—.	1,03	—	1520	—.
66,84	22 26	6,72	0,08	0, 16	—	—	0,01	—	—	0 43		1510	—
37,00	40,80	11,00	0,88	0,27	—.	—	0,37	—	—	6,11	—	1530	—
45,88	1,86	31,00	2,33	0,80	—	—	0,16	—	—	8 23	—	1500	—
60,88	31 ,00	3,80	0,40	—	—.	—	0,02	—	—	0,51	—	1500	—
42,30	31,80	21,81	0,16	—	—.	—	0,01	—	—	1,07	—	1520	—
32,00	44,80	20,32	0,12	0,27	—	—	0,02	—	—	0,58	—	1540	—
32,82	25,80	27,10	0,16	0,27	—	—.	0,02	—	—	2,21	—.	1540	—
							Me	тод MJ.	1П [82	1			
6,8	13,4	52,4	2,5	—	—,	4,8	0,23	1,8	—	18,0	—	1600	—
2,3	14,6	56,6	1,9	—	—	5,59	0,22	2,69	—	16,5	—.	1600	—
4,7	20,8	46,0	0,9	—	—.	5 6	0,15	3,5	—	18,5	—	1600	—
2,8	22,9	55,6	1,8	—	—	1,56	0,31	1,8	—	13,4	0,43 V2O5; 3,05 ТЮ2	1600	—
2,4	17,7	45,4	1,7	—	—.	4,4	0,7	1,0	—	19,3	1,4V2Os; 6,1 ТЮ2	1600	—
1,35	15,8	42,3	3,1	—	—	3,81	2,57	1,7	—	20,0	1,2V2O5; 2,3TiO2	1600	—
2,1	23,7	52,0	2,1	—	—	0,9	1,5	1,6	—	13,5	0,9 V,O5; 1 7 TiO2	1600	—
7,0	34,3	46,9	0,1	—	—	1,3	—	8,3	—	1,0	—	1600	—
							Метод МДП [85]						
27,5	10,3	21,7	—,	—	—	6,4	—	10,4	—.	23,7	—	1600	—
22,1	27,1	17,5	—	—	—	5,4	—	8,6	—	19,3	-—	1600	—
21,0	28,6 -	16,7	—	—	—	5,1	2,1	8,2	—	18,3	.—	1600	—
20,2	27,4	15,8	—	—	—	4,9	6,3	7,8	—	17,6	—	1600	—
19,3	26,2	15,3	—.	—	—	4,7	10,4	7,4	—	16,7	—	1600	—
27,5	10,3	0,4	—	—	—	3,9	—	10,4	—	47,5	—	1600	—
22,1	27,1	0,3	—	—	—	3,2	—	8,6	—	38,7	—	1600	—
21,0	28,7	0,3	—.	—	—	3,0	2,1	8,3	—	36,6	—	1600	—
20,2	27,3	0,3	—			—	2,9	6,3	7,8	—	35,2	—	1600	—
19,3	26,2	0,3	—	—	—	2,8	10,4	7,4	—	33,6	—	1600	—
							Метод ВЗК [73]						
29,8	30,0	6,8	—	—	2,1	10,2	—	—	—	21,0	—	1400	2,40
14,1	39,0	36,8	—.	—	2,4	0,4	—	—	—	8,0	—	1450	2,54
21,2	40,8	17,8	—	—	—	16,3	—	—	—	3,3	—	1420	2,73
52,2	24,0	19,6	—	—	—	3	—	—	—	2	—	1420	2,36
8.4. МЕЖФАЗНОЕ НАТЯЖЕНИЕ МЕЖДУ
ШЛАКАМИ И РАСПЛАВАМИ ЖЕЛЕЗА
8.4.1. Расплавы железа
Рис. 8.45. Поверхностное натяжение расплава железа при 1570°С с до-
бавками кислорода, серы, азота и углерода [85]
176
8.4.2. Двухкомпонентные системы
О 10	20	30 ЬО
412 0 з, °/о
и Межфазное натяжение между расплавами А12О3 CaF2
и жидкой сталью состава, %:
, „ (1.08С; 0.35SI; 0,34 Мп; 0,02 Р; 0.004 S; 1,41 Сг; 0,22 Си;
0 00310);	2 — Х85 WMoCo 655 (0.87 С; 0.18S1; 0,22Мп;
a UOS 4 31СГ- 0,15Ni; 0,20Си; 5,20Мо; 2,20 V; 6,35 W;
4,31 Со; 0.0119N; 0,0033 0)
Рис. 8.49. Межфазное натяжение между расплавами CaF2 — СаО и
жидкой сталью (составы 1 и 2 на рис. 8.46) [861
CaF2-Me О
*	* у
7, мН/ti
Температурная зависимость межфазного натяжения между
чи А12О,—СаЕ. и жидкой сталью (составы / и 2 см.
рис. 8.46) [861:
30% Л12О3; 6-80% CaF2, 20%А12О3: в - 90 % CaF2,
10 % А1гО3
Таблица 8.7. Межфазное натяжение между расплавами
CaF2—Ме^Оу и расплавами сталей*
Шлак	Состав, % (мольн.)		Температура, °C	Плотность г/см3	Поверхност- ное натяже- ние, мн/м	Межфазное натяжение мН/м	
	CaF2	ОКСИД				сталь 1	сталь 2
CaF2	100			1400	2,40	400	810	960
CaF2—МрО	82,2	17,85	1450	2,62	430	840	1040
	67,3	32,70	1500	2,68	450	850	1050
CaF2-CaO	85,5	14,5	1450	2,52	410	840	970
	69,3	30,7	1480	2,60	420	830	960
	62,5	37,5	1500	2,62	430	830	970
	52,0	48,0	1500	2,65	440	840	970
CaF2—A12O3	93,5	6,5	1450	2,60	410	830	980
	84,5	15,5	1500	2,75	430	850	950
	75,4	24,6	1500	2,90	450	830	910
CaF2—ZrO2	93,5	6,5	1480	2,70	400	810	930
	86,3	13,7	1520	3,00	390	790	900
	78,6	21,4	1540	3,42	380	750	885
CaF2— SiO2	87,3	12,7	1500	2,2	390	720	620
	75,4	24,6	1520	2,3	360	680	510
	64,3	35,7	1550	2,18	350	640	440
CaFo—TiO2	90,2	9,8	1520	2,54	390	780	850
	80,5	19,5	1560	2,67	380	730	770
	70,6	29,4	1560	2,80	360	690	700
А12ОгСаО
* Сталь 1-го состава, %: 0,07 С; 0,01 Si; 0,55 Мп; 0,031 Р; 0,021 S.
Сталь 2-го состава. %: 0.7 С; 0.3 Si; 1,55 Мп; 2,75 Сг; 0,oV; 9,2 V».
Рис. 8.50. Межфазное натяжение между расплавами СаО —SiO2
и жидким железом с 4,3% С при 157О°С [881
Межфазное натяжение между расплавами А12ОЯ — СаО
•им железом и сталью (составы / и 2 см. на рис. 8.46) [861
406
177
8.4.3. Трехкомпонентные системы
Al2O3-CaO-SiO2
Рис. 8.51. Межфазное натяжение между расплавами AI.O3 — CaFz—СаО
с отношением СаО/Л1— 1 и жидкой сталью (составы 1 п 2 см. на
рис. 8.46) [86],'
Puc. 8.52. Температурная зависимость межфазного
расплавом состава, %: 15 Д12Ол; 45СаО; 40 SiO., и
с 4.3% С ]88]
натяжения м
жидким ж ел
Таблица 8.8. Межфазное натяжение между расплавами
А1гО3—СаО—SiO2 и расплавами сталей [89—96]
	Состав, %								еч -5.	
Температура,		шлак			металл				о s	Q.
°C										
										
	О		81						’8-2?	ф
	<	СаО	2 от	О	от	С	Л	от	ss	s
1460	26	39	35	4,6	0,4				600	[89]
1530	26	27	47	2,6	2,0	—			—	453	[89]
1460—1530	26	39	35	—	—	—					600	[90]
1460—1530	26	16	58	4,6	0,4	—	—	—	560	[90]
1460—1530	26	27	47	—	—	—	—	—.	600	[90]
1420	9	47	44	—	—	—			—	620	[90]
1420	14	47	39	3,45	2,2	0,26	—	0,10	700	[90 [
1420	50	47	3	—	—	—			—	780	[90]
1460—1530	26	39	36	4,6	—	—				—	650	[91]
1500	26	39	36	0,3	—	—	—	—	1100	[91]
1540	21	25	54	4,4	—.	—				—	640	[92]
1520	21	45	34	4,3	—	—				—	650	[92]
1530	21	50	29	4,4	—	—	—	—	650	[92]
1580	16	27	57	—	—	—	—	—.	Ю40	[92]
1580	16	32	52	—	—	—			—	1040	[92]
1600	16	39	45	—	—	—				—	1045	[92]
1580	16	50	34	—	—	—	—	—	1055	[92 [
1620	21	32	47	0,6	—	—	—	—	Ю50	[92]
1570	21	45	34	—	-—	—	—	—	Ю60	[92]
1570	21	50	29	—	.—.	—	—	—	1060	[92]
1580	21	62	17	—	—	—			.—.	1080	[92]
1450—1480	9	45	46	3,2	2,0	0,65	0,36	0,04	870	[93]
1450—1480	18	45	37	.—.	—	—.					—	985	[93]
1450—1480	18	37	45	.—.	—	—	—	.—.	950	[94]
1450—1480	18	39	43	3,2	2,0	0,65	0,36	0,04	940	[94]
1450—1480	18	45	37	—	—	—	—	—	935	[94]
15150—1580	2,5	60	37,5	0,04	0,03	0,037	0,014	0,02	1660	[95]
1Н50—1580	16	40	44	—	-—	—	—	—	ЧОО	[95 J
(550—1580	16	47	37	—	—	—	—		1120	[95]
1550—1580	21	12	67	—	—	—	—	—	1100	[95 J
1550—1580	21	25	54	—	—	—.	—	—	1200	[95]
1550—1580	21	32	47	—	—	—	—.	—	1240	[95]
]55О—1580	21	45	34	—	—	—	—	—	1250	[95]
1550—1580	26	39	35	—	—	—	—	—	1160	[95]
155Г1—15Я0	26	47	27	—	—		—	—	1200	[95]
1550—1572	15,6	42,1	42,3	0,03	0,15	0,14	0,01	0,026	1137) [96 J	
10
100
ио
60
80,
C3- 70
two
mg
Рис. 8.53. Межфазное натяжение между расплавами А1.О3—Са<
и жидким железом при 1600°С (97]
100
О 10 20 30 60 50	60 70 80 90	100
А1203,7.
1088
1600 с
1187
106
101(П
woo
1055 '7*23 <
/ \/ii66
1055 7l023o/~1012
\/ 105741J3
1050
1150
1200
Al2O3-MnO-SiO2
1065
50
1020
«V
962
UO
1116	1116
____v .	50
103в'\7156 "XJ137 /\
1078 /1100X0091166
1093 Х3060 Ю86\Т127
,____X	V \/
988 ъ<936 1098\rffgg1057X X
30
90
'Oodty.
\ 873
7Ъ\976\!037 1М0
V 918 909 950/X V\\/ \
^50^982
1007
829
во
70	60
МПО, 7.
60 '
50
9
Рис. 8.54. Межфазное натяжение между расплавами А1?О, — Мп
-SIO, II жидким железом при 1510—1540° С (64]
178
расплавами А12О3 — МпО —
0,12 С; 0,1 Si; 0,3 Мп, при
Al,O3-CaF2-CaO-MgO-SiO,
Таблица 8.9. Межфазное натяжение между расплавом
CaF2—СаО—А12О3 и жидким металлом [96]
* Состав металла. %:	0,03 С; 0,15 Si; 0,14 Мп; 0,009 Р; 0 026 S;
0.11 Ni; О.ОЭСг; 0,19Си; 0,0095 N и 0,004 7 0.
Al2O3-CaO-FeO-Fe2O3-MgO-SiO2
Межфазное натяжение между
/КПДКоп сталью состава, %'
1610°С [65]
'' Температурная зависимость межфазного натяжения ^рзспла-
I МпО — SiO2 и жидким железом разного состава [65] (циф-
ры у кривых — контактный угол)
Таблица 8.10. Межфазное натяжение между расплавами
А120з—СаО—FeO—Fe2O3—MgO—S1O2 и жидким железом
при 1560°С [95]
Состав, %						Плот- ность, г/см3	Межфазное натяжение, мН/м
FeO	Fe2O3	СаО	SiO2	MgO	AI2O3		
1,3	0,03	58,5	29,2	5,9	2,5	2,73	1060
4,2	0,4	52,3	28,6	6,3	2,5	2,78	860
6,2	0,9	52,4	30,1	7,4	2,5	2,81	750
7,9	1,6	43,2	28,1	8,6	6,0	2,86	710
12,5	2,1	40,9	28,8	12,4	2,5	2,93	620
13,1	2,0	42,6	28,9	9,4	2,0	3,00	590
20,8	3,3	32,0	26,5	13,0	2,5	3,10	560
24,0	4,4	29,5	29,4	11,5	1,1	3,23	490
37,2	8,0	12,0	21,3	17,3	3,2	3,60	440
47,5	2,4	1,5	18,0	21,5	2,0	3,67	390
56,1	6,0	1,0	16,9	18,3	1,4	3,72	370
59,2	7,1	0,9	15,5	14,4	1,8	3,80	360
62,9	5,6	2,1	12,4	12,5	1,2	3,81	360
68,6	4,3	—	17,9	9,2	—-	3,90	260
85,5	9,2	2,3	0,5	3,4	—	4,80	180
8.4.4. Многокомпонентные
и промышленные шлаковые расплавы
Al2O3-CaF2-CaO-Cr2O3
Рис. 8.57. Межфазное натяжение между фторсодержащими шлаками
и расплавами феррохрома с 71% Сг при 1700°С 198р.
1 — CaF2 — Сг2О3 — СаО с 1 % СаО; 2 — CaF2 — Сг2О3 — СаО — ВаО
с 4 % СаО и 20 % ВаО; — CaF2 — Сг2О3 — СаО — А12Оа с 2,5—11,5 %
СаО; 30%А12О3 и 64 — 50 %CaF2; 4 — CaF2 — Cr8O3 — СаО — AI2O3
с 40 % СаО и 50 % А12О3
406
179
8.4.3. Трехкомпонентные системы
Al2O3-CaO-SiO2
Рис. 8.51- Межфазное натяжение между расплавами А1ЭО3— CaF2— CaO
с отношением СаО/Л13О3 = 1 н жидкой сталью (составы / и 2 см. на
рис. 8.46) 186V
Рис. 8.52. Температурная зависимость межфазного
расплавом состава, %: 15AI2O3; 45СаО; 40SiO2, и
с 4,3% С [88]
натяжения ме
жидким жел<
Таблица 8.8. Межфазное натяжение между расплавами
А12О3—CaO—SiO2 и расплавами сталей [89—96]
Температура, °C	Состав, %								Межфазное на- 1 тяжение, мН/м	| Литература
	шлак			металл						
	О <	СаО	О	О		С	Л	1 09		
1460	26	39	35	4,6	0,4					600	[891
1530	26	27	47	2,6	2,0	—			—	453	[89]
1460—1530	26	39	35	—	—	—					600	[90]
1460—1530	26	16	58	4,6	0,4	—.			—	560	[90]
1460—1530	26	27	47	—	—	—	—	—	600	[90]
1420	9	47	44	—	—	—	—	—	620	[90]
1420	14	47	39	3,45	2,2	0,26	—	0,10	700	[90]
1420	50	47	3	—	—	—	—	—	780	[90]
1460—1530	26	39	36	4,6	—	—			—	650	[91]
1500	26	39	36	0,3	—	—	—	—	1100	[91]
1540.	21	25	54	4,4	—	—	—	—	640	[92]
1520	21	45	34	4,3	—	—	—	—	650	[92]
1530	21	50	29	4,4	—	—			—	650	[92]
1580	16	27	57	—	—	—.	—	—	1040	[92]
1580	16	32	52	—	—	—			—	Ю40	[92]
1600	16	39	45	—	—	—			—	1045	[92]
1580	16	50	34	—	—	—			—	1055	[92]
1620	21	32	47	0,6	—	—	—	—	1050	[92]
1570	21	45	34	—	—	—	—	—	1060	[92]
1570	21	50	29	—	—	—	—	—	ЮбО	[92]
1580	21	62	17	—	-—	—	—	—	1080	[92]
1450—1480	9	45	46	3,2	2.0	0,65	0,36	0,04	870	[93]
1450—1480	18	45	37	.—.	—	—	—.	—	985	[93]
1450—1480	18	37	45	—	—	—	—.	—	950	[94]
1450—1480	18	39	43	3,2	2,0	0,65	0,36	0,04	940	[94]
1450—1480	18	45	37	—	—	—	—.	—	935	[94]
1550—1580	2,5	60	37,5	0,04	0,03	0,037	0,014	0,02	1060	[95]
1550— 1580	16	40	44	—	—	—	—	—	Поо	[95]
1550—1580	16	47	37	—	—	—	—.	—	1120	[95]
1550-1580	21	12	67		—	—	—.	—	1100	[95]
15150—1580	21	25	54	—	—	—	—	—	1200	[95]
1550—1580	21	32	47	—	—		—	.—	1240	[95]
1550—1580	21	45	34	—	—	—	—	—	1250	[95]
1550—1580	26	39	35	—	—	—	—	—	1160	[95]
1550—1580	26	47	27	—	—	—	—	—	1200	[95]
1550—1572	15,6	42,1	42,3	0,03	0,15	0,14	0,01	0,026	1137	[96]
10
100
90
ВО
70
80
W0
1026
1055 /W25q/ 1012
1057*11?3
1088
1169
1166
1199
1600 С
1187 \11
*•1182
WOO

1050
1100
1150
1200
1279
о
О 10 20 30	50	60 70 60 90	100
А1г03,7.
Рис. 8.53. Межфазное натяжение между расплавами Л1.О3—Cai
и жидким железом при 1600°С [97] ’
Al2O3-MnO-SiO2
1119 _____1110 1116
90
1020
1065
90
50
1О36'\1759^/1137
1078 /НООХГГОЦ 1166
962
во
1093 \Ю601086
988 ^976 1O98\//qq 1051
30/—V____\Л V V
/9/2 929^ 901' /\< 978\l037 1099
J \/ 918 909 950^\/\\/ \
950 \ 982
1007
90
80
70 ВО
МП 0, %
50
90
Рис. 8.э4. Межфазное натяжение между расплавами А1гО. — МпО
оЮ2 и жидким железом при 1о10—1540° С [64]
178
MnO,%
Al2O3-CaF2-CaO-MgO-SiO2
Таблица 8.9. Межфазное натяжение между расплавом
CaF2—СаО—А12О3 и жидким металлом [96]
* Состав металла. %:	0,03 С; 0,15 Si; 0,14 Мп; 0,009 Р; 0 026 S;
0.11 Ni; 0,09 Сг; 0,19 Си; 0,0095 N и 0,0047 0.
Al2O3-CaO-FeO-Fe2O3-MgO-SiO2
Мсжфамюе натяжение между расплавами А12О3— МпО —
1 ч жидкой сталью состава, %: 0,12С; 0,1 Si; 0,3 Мп, при
1610°С [65]
’6. Температурная зависимость межфазного натяжения паспла-
; 12О;|--МпО — SiO2 и жидким железом разного состава [65] (циф-
ры у кривых — контактный угол)
8.4.4. Многокомпонентные
и промышленные шлаковые расплавы
Al2O3-CaF2-CaO-Cr2O3
Таблица 8.10. Межфазное натяжение между расплавами
А120з—СаО—FeO—Fe2O3—MgO—SiO2 и жидким железом
при 1560°С [95]
Состав, %						Плот- ность, г/см3	Межфазное натяжение, мН/м
FeO	Fe2O2	СаО	SiO2	MgO	А120з		
1,3	0,03	58,5	29,2	5,9	2,5	2,70	1060
4,2	0,4	52,3	28,6	6,3	2,5	2,78	860
6,2	0,9	52,4	30,1	7,4	2,5	2,81	750
7,9	1,6	43,2	28,1	8,6	6,0	2,86	710
12,5	2,1	40,9	28,8	12,4	2,5	2,93	620
13,1	2,0	42,6	28,9	9,4	2,0	3,00	590
20,8	3,3	32,0	26,5	13,0	2,5	3,10	560
24,0	4,4	29,5	29,4	11,5	1,1	3,23	490
37,2	8,0	12,0	21,3	17,3	3,2	3,60	440
47,5	2,4	1,5	18,0	21,5	2,0	3,67	390
56,1	6,0	1,0	16,9	18,3	1,4	3,72	370
59,2	7,1	0,9	15,5	14,4	1,8	3,80	360
62,9	5,6	2,1	12,4	12,5	1,2	3,81	360
68,6	4,3	—	17,9	9,2		3,90	260
85,5	9,2	2,3	0,5	3,4	—	4,80	180
Рис. 8.57. Межфазное натяжение между фторсодержащими шлаками
и расплавами феррохрома с 71% Сг при 1700°С [98]:
/ — CaF2 — Сг.О, — СаО с 1 % СаО; 2 — CaF2 — Сг2О3 — СаО — ВаО
с 4 % СаО и 20 % ВаО; 3 — CaF, — Сг2О, — СаО — А12О2 с 2,5—11,5%
СаО, 30% Л12О3 и 64 — 50 % CaF2; 4 — CaF2 - Сг2О, — СаО — А12О2
с 40 % СаО и 50 % А1,О3
406
179
Промышленные расплавы
Таблица 8.11. Поверхностное и межфазное натяжения
для расплавов шлак — металл при производстве чугуна
в доменной печи, стали в кислородном конвертере
и при рафинировании меди [99]
Система шлак — металл	Натяжение, мН/м	
	поверхностное	межфазное
Чугун		1100	100
Доменный шлак 		450	
Сталь (0,1% С, 0,01% S) ...	1600	
Конвертерный шлак	(10—20%		800
FeO)		450	
Штейн (Cu2S—FeS)		380	100
Кислый шлак 		450	
кислым шлаком соси
огнеупорами иа в
Рис. 8.59. Краевой угол смачивания между i
15 А12ОЛ, 25СаО, 60SiO2, и различными
при 1300°С [101]:
1 — кремнезем с 0,6% А12О3 пористостью 24 %; 2 — шамот с 33 %
20%; 3 — то же, с 38 % А12О3, 24%; 4 — высокоглиноземиста
кет с 63%А12О3, 22%;	5 — литой муллит с 79%А1гО3,
6 — литой корунд с 95 % А12О3, 20 %
9. ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ
Таблица 8.12. Межфазное натяжение между шлаками
электрошлакового переплава на основе CaF2 и легированными
сталями при 1470—1550°С [100]
Состав, шлака, %	Межфазное натяжение, мН/м, для составов, %			
	20 Сг: 77 Ni: 2 Ti: 1 Al	20 Cr: 79,5 Ni: 0,5 (Ti + +A1)	75 Fe: 15 Cr: 9 Ni: 1 Al	73,5 Fe: 18 Cr: 8,8 Ni: 0,5Ti
100CaF2		1230	1300	1315	1150
74CaF2, 26 CaO . . . 65 CaFe2, 29 A12O3	1250	1300	1350	1250
	1360	1370	1520	1300
65CaFe2, 12 SiO2 6MeO; 10Al2O3; 7CaO 52CaF2; 21 CaO; 27 A12Os		1450	1430	1500	1380
	1300	1380	—	1310
8.5. УГЛЫ СМАЧИВАНИЯ ШЛАКАМИ
ОГНЕУПОРНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Краевой угол смачивания расплавом 20% А12О3,
40% СаО, 40% SiO2 разноориентированных граней
монокристалла MgO при 1400°С [101] следующий:
грань (100)—9°; (НО) —17°; (111)—32°.
9.1. МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ
ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ
ЖИДКИХ ШЛАКОВ
Конструкцию аппаратуры для измерения э|
ропроводности необходимо подбирать ввиду зн
тельных различий в результатах измерений, я
ченных разными исследователями.	|
Измерительная ячейка может быть выпол
так, что тигель с расплавом служит одним э|
родом, а другим является пруток, погруженм
расплав по оси тигля (рис. 9.1,а). Токоподвси
печи от одного полюса выводятся вверх, от д|
го — вниз, Преимуществом такой конструкция
ляется тот фактор, что токоподводы не нужд
ся в изоляции один от другого, что трудно осуи
вить при высоких температурах, так как все Я
риалы имеют некоторую проводимость. При *а
схеме для воспроизводимости результатов дол
быть обеспечены точная центровка и глубина
гружения центрального электрода.	1
При ячейке другого типа в шлак сверху па
жаются два электрода (рис. 9.1,6). При этом э]
роды могут быть как в виде цилиндрических и
ков, так и в виде пластин. Преимуществом 11
ячейки является равенство поверхности электд
и возможность регулирования расстояния мв
ними. Так как шлаки обычно помещают в ход
проводящие тигли (металл или графит), резул
ты измерений могут изменяться вследствие воз
новения параллельного токопроводящего кои
электрод — стенка тигля — электрод. Поэтому!
лательно размещать электроды как можно да!
от стенок тигля, что не всегда удается ввиду а
ниченных размеров плавильного агрегата. 1
Рис. 8.58. Краевой угол смачивания шлаками Ai2O3 — CaO*
различных огнеупорных материалов при непрерывном нагреве ж
духе с основными шлаками (ОШ) состава, %: 20А12О3, 40СаО, 1
и кислыми шлаками (КШ) состава, %: 15Ai2O3, 25СаО, 60SiOd
Е,М — спеченный хромомагнезит состава, %: 69MgO, 15Сг2О>,4
стостью 17—21% с ОШ: MU — химически связанный хромомагнея
става, %: 67 MgO, 15Сг2Ол пористостью 11—15% с ОШ; S/— и
зем с 96 % SiO2 пористостью 24% с КШ: AL — высокоглииозеЯ
брикет с 69% А1гО3 пористостью 22% с КШ 1
180
ч.1. Схематические конструкции различных измерительных ячеек
(I—IV) для определения электропроводности [2}:
•ле кт роды токовые (а) и для съема напряжения (б); 2 — тигель;
3 — шлак
Применение кольцевого электрода, в центре
юрого находится прутковый электрод, в значи-
и,ной мере исключает влияние тигля (рис. 9.1,в).
 [.остатком в этом случае является различие в
шчинах поверхностей электродов.
Большими возможностями для уменьшения по-
ризации обладает четырехэлектродная схема
нс. 9.1,г), в которой внешние электроды служат
я подвода тока, а внутренние — Для съема на-
яжения. Однако для ее использования требуются
чизначительных размеров.
Для всех измерительных ячеек необходимо вы-
пить постоянную ячейки К, которая служит ко-
|фициентом для перевода измеренной электропро-
чности в удельную электропроводность х, не за-
ц-ящую от геометрических параметров ячейки:
ЛА (9.1).	!
Точный расчет постоянной ячейки возможен
инь в некоторых случаях. Ее можно определить
мибровкой по электролитам с известной удельной
цктропроводностью.
При выборе материала для электродов возника-
ряд проблем, поскольку к нему предъявляется
и жестких требований, которые должны быть
ювлетворены одновременно. Основными из них
|.1яются следующие: минимальное удельное элект-
иопротивление; неизменность состояния при тем-
•ратурах эксперимента, в частности отсутствие фа-
|цых переходов; стойкость против агрессивного
тического и химического воздействия шлаковых
ц'плавов.
Первые два условия выполняются при исполь-
тании многих материалов. Однако нет материалов
нсолютно устойчивых при температуре >1500°С
рогив воздействия очень агрессивных флюорито-
ых шлаков.
В принципе электродами могут служить как
иердые, так и жидкие вещества. Так, при изучении
и’ктролиза шлаков СаО—SiOa в качестве электро-
да был использован расплав серебра. При измере-
нии электропроводности шлаков CaF2—СаО—А12О3
пригодны только твердые электроды из молибдена,
платины, вольфрама, иридия или графита.
Сопротивление электрических проводников мо-
жет быть определено путем измерения силы тока и
напряжения или с помощью измерительного моста.
Для измерения электропроводности применяются
мосты переменного тока различных типов. Приме-
нение переменного тока необходимо для исключе-
ния поляризационных эффектов на электродах. Мо-
сты переменного тока обладают высокой точностью
измерения, однако они частотно зависимы. Поэто-
му многие исследователи проводят высококачест-
венные вольтамперметрические измерения. Вычис-
ленное в этом случае сопротивление не такое точ-
ное, как при использовании моста, однако при та-
ком способе измерения легче заметить возника-
ющую ошибку и устранить ее.
Образование двойного электрического слоя на
границе электрода с электролитом, обладающего
повышенным электрическим сопротивлением, мож-
но исключить, используя безэлектродные методы
измерения. С помощью безэлектродных индуктив-
ных методов измерения электропроводности в жид-
кой петле с помощью кольцевого трансформатора
можно индуцировать напряжение, так что в элект-
ролите возникнет ток, сила которого пропорциональ-
на напряжению и проводимости электролита. Он
индуцирует во втором кольцевом трансформаторе
напряжение, которое и будет служить мерой про-
водимости электролита. Несмотря на заслужива-
ющие внимания преимущества, этот метод не нашел
применения при высоких температурах ввиду ряда
технических трудностей.
9.2. ЧИСТЫЕ КОМПОНЕНТЫ
А12О3
Температурная зависимость электропроводности
расплава А12О3 (вольтамперный метод, Мо-элект-
род, Mo-тигель, Аг) по [3] приведена ниже:
Температура, К х, Ом-‘«см-‘ Температура, °C х, Ом-^см-1
2325 . . .	0,71	2625 . . .	1,09
2425 . . .	0,85	2725 , . .	1,21
2525 . . .	0,97	2775 . . .	1,26
181
CaF,
Рис. 9.2. Температурная зависимость электро-
проводности СаРг (вольтамперньш метод, W-коль-
цевой электрод, частота 50 Гц. атмосфера Аг) (51
Рис. 9.3. Сопоставление электропроводности Са.1д
(цифры у кривых) по (2, 6—171
9.3. ДВУХКОМПОНЕНТНЫЕ СИСТЕМЫ
FeO 7
Температурная зависимость электропровод
сти расплавов CaF2—Л12О3 [13] (мост Тома
50 кГц, кольцевой Pt-электрод, воздух, 14f
1550°С):
Электропроводность по [18] (сравнение сопро-
тивления, 50 Гц, Fe-электрод, Fe-тигель, ^-атмо-
сфера); см. также [19, 20].
Мольная доля ЛЬО3
х, Ом-’-см- I
о....................1g и=—1198/7+1,3475
0,0357 ..............1g/.=—2953/7+2,1716
0,0688 ..............1g /. = —2066/7+1,7313
0,1222 ..............lg х=—1777/7+1,6153
0,1607 ..............lgx = —3958/7+2,7042
Рис. 9.4. Электропроводность SiO2 по данным различных методов из-
мерения: По 121] (мост Уитстона, Ю кГц. W-электрод. вакуум): [22]
(вольтамперный равнотоковый метод. Pt-электрод, вакуум); [23]
(вольтамперный метод, Си-электроды); [24] (нет данных)
Al2O3-CaF,
Рис. 9.5. Температурная зависимость электропроводности расплава
става: 70 % CaF«» 30 % А1аО3 [25]. См. также (10]
182
О-СаО
Рис. 9.6. Температурная зависи-
мость электропроводности распла-
вов А12Оа — СаО различного соста-
ва [2б] [цифры в скобках, %
(мольн.)]
ALO3~FeO
BaO-SiO,
Температурная зависимость электропроводности
' плава 95% FeO, 5% A12O3 [18] (сравнение co-
ni явлений, 50 кГц, Fe-электрод, Fe-тигель, N2,
00—1500°С):
мперату-
С . . 1380
1 >М-^СМ"1	166
1400	1420	1440	1450	1460	1480	1500
173	182	192	197	203	215	227
Рис. 9.8. Температурная зависимость электропроводности. Ом —•см—1,
расплавов ВаО—S1O2 (мост Уитстона, центральный Мо-электроды,
Мо-тигель) [28]. См. также [29]
9.7. Температурная зависимость
-АЬОа с 3-12% А12О3 по [27]
Аг)
электропроводности расплавов
(мост Уитстона. Мо-электроды.
183
CaF-CaO
CaF2-SiO2
Температурная зависимость электропроводно-
сти расплавов CaF2—CaO [13] (мост Томсона,
50 кГц, кольцевой
1550°С):
Pt-электрод, воздух, 1450—
Мольная доля СаО
о...................
0,0616 .	. . .
0,0976 .............
0,1666 . . . . .
0,2522 .............
0,3170 .	. . .
и, Ом '-см 1
.1g х = — 1 198/7-+1,3473
Jgx = —1497/7+1,4773
lg х=—1996/Г+1,5238
Jg х=—1985/7+1,6939
,1g х=—2273/7+1,8170
. lg х=—2339/7+1,8312
Рис. 9.9. Температурная зависимость электропроводности paci
става 85 % CaF2, 15 % SiO2 [25]
CaF2-FeO
Температурная зависимость электропроводности
расплава 94,1% CaF2; 5,13% FeO; 0,77% Fe2O3
[20] (сравнение сопротивлений, 50 кГц,
род, Fe-тигель, N2). См. также [19]:
Температура, °C
х, Ом-'-см-1
. .1000 1100 1200
..0,09 0,43 1,30 2,72
1300
Fe-элект-
CaO-FeO
1400
3,6
Рис. 9.10. Электропроводность расплавов CaO — FeOn в
твердым б-железом (четырехэлектродная схема, 50 Гц,
Fe-электрод, Fe-тигель, Аг) [30]. См. также [18]
/ — 1-150-С; 2 — 1400; 3 — 1350; 4 — 1300; 5- 1250; 5— 1200;
равновесии с
центральный
7 — И50°С
200
150
к,0м'1-см'
100
50
25 CaO.
о 6
+ 7
CaO-Fe,O3
12B0
1320
1360
1600
1660
мость электропроводности распла. 1?/,п
вовСаО—Fe2O3 [цифры в скобках,
% (мольн.)]
184
CaO-SiO.
Рис. 9.12. Температурная зависимость элек-
тропроводности расплавов CaO—SiO2 [31],
См. также [6, 27, 28, 37/
I e()-MnO
Температу-
ра, °C 1380
х.Ом-^см-1 218
1400 .1420 1440
227	238	254
1450 .460 1480 1500
262	272	292	313
Iсмпературная зависимость электропроводности
. и |.)ва FeO—4,93% МпО (хМпО=0,05) (сравне-
г сопротивлений, 50 кГц, Fe-электрод, Fe-тигель,
FeO—TiO2 при 1200—i400°C
FeO-TiO
FeO-SiO,
Рис. 9.14, Электропроводность расплавов
[18, 32/ .[цифры в скобках, % (мольн.)]
14()0°С (мо-
50 Гц, центральный Fe-электрод, Fe-тигель, No) ио
также [19, 20, 33] [цифры в скобках, % (мольн.)]
I >. Электропроводность расплавов FeO — SiO2 при
схема, 50 Гц, центральный Fe-электрод,
>1]. См.
Температурная зависимость электропроводности расплавов
'2 (мост Уитстона, Мо-электроды) [35] [цифры в скобках,
% (мольн.)]
185
MnO-SiO2
SiO-SrO
Рис. 9.16. Температурная зависимость электропроводности расплавов
МпО — SiO2 [цифры в скобках, % (мольн.) |
Рис. 9.18. Температурная зависимость электропроводности (Om-'-ci
расплавов SiO2 — SrO (мост Уитстона, центральный Мо-электрод,
I	тигель) [28]
Na,O-SiO2
Pnc. 9.17. Сопоставление данных измерений э,
тропроводиос nt расплавов NajO—SiO2 при <
1600°C различных авторов [36]. См. также [28,
[цифры в скобках, %, (мольн.)]
9.4. ТРЕХКОМПОНЕНТНЫЕ СИСТЕМЫ
Рис. 9.19. Линии равной электропроводности в системе CaF2 — СаО —
— Ai’2O3 при 1500°С (мост Томсона, 50 Гц. кольцевой Pt-электрод,
воздух) [13Г
Ca F2
CaP2,%
CaO
186
। н ц a 9.1. Температурная зависимость электропроводности
расплавов CaF2—CaO—АЬО3 при1450—1550°С [13]
Состав, %			х, Ом-’ см-’
	СаО	ALO,	
	5	5	lg х = —2063/7'+1,734
	15	5	lg z =—2500/7'+1,944
	10	10	lgz = —293S/7'+2,157
	15	10	lg z =—3125 7+2,250
	20	10	lgz = —3313/7+2,326
	10	23	lg x=—3438 7+2,362
	20	20	lg z = —4375/7+2,838
	25	25	lg z =—5000/7+3,123
	30	30	lg x =—5875/7+3,532
	35	35	|gz = —0750/7+3,916
\lO-CaO-SiO,
Таблица 9.2 Сопоставление данных различных авторов
по электропроводности расплавов CaF2—СаО—АГО3 [2, 16];
дополнительная литература [10, 11, 38—40]
Состав, %			X,	Ом-  -cm — '		Литерату- ра
CaF2	CaO	Aho,	1500	1600	1700	
92	4	4	4,47	5,71		.	[14]
90	5	5	6,5	7,7	—	[12]
86	7	7	4,05	4,84	—	[14]
80	10	10	5,0	6,0	—	[12]
70	15	15	4,3	5,6	—.	[12]
70	10	20	4,14	4,97	—	[12]
60	20	20	2,66	3,06	3,06	[15]
53	25	25	3,0	3,7	—	[12]
53	40	10	1,71	2,17	—	[15]
40	33	30	2,4	3,1	—	[12]
			1,81	2,26	2,93	[15]
40	20	40	1,71	2,17	—	[15]
30	35	35	1,8	2,4	—	[12]
30	40	30	1,13	1 ,48	1,84	[15]
Таблица 9.3. Электропроводность расплавов А12О3—СаО—SiO2 (мост Томсона, 50 кГц, кольцевой
Pt-электрод, воздух) [57]; дополнительная литература [39, 41—44]
	Состав, %				x. Ом-1*	см-1, при температуре. CC			
' 1	CaO	AUOj	SiO,	1350	1400	1450	1500	1550	igx
1	35	5	60	0,035	0,051	0,071	0,095	0,119	—8182/7+3,649
1	35	10	55	0,032	0,047	0,066	q,090	0,116	—8145/7+3,774
1	35	45	50	0,034	0,049	0,070	0,094	0,118	—8576/7+3,809
1	35	18	47	0,033	0,048	0,069	0,093	0,117	—8697/7+3,873
1	35	19	46	0,036	0,052	0,072	0,097	0,123	—8212/7+3,619
1 1	35	20	45	0,031	0,046	0,064	0,085	0,107	—8061/7+3,538
1	40	5	55	0,053	0,076	0,106	0„145	0,18,6	—8485'7+3,946
	40	10	50	0,049	0,072	0,101	0,137	0,176	—8485/7+3,922
' 1	40	13	47	.0,048	0,071	0,099	0,135	0,174	—8458 7+3,900
HI	40	14	46	0,055.	0,078	0,109	0,146	0,187	—8273,7+3,831
11	40	Г5	45	0,052	0,075	0,105	.0,144	0,185	—8576'7+3,994
1 '	40	20	40	0,047	0,066	0,089	0,129	С]. 169	—8848/7+4,101
)	45	5	50	0,082	0,166	0,159	0,2Q7	,0,260	—7636/7+3,622
11	45	6	49	0,081	0,114	0,157	0.206	0,258	—7788/7+3,707
1 .	45	8	47	0,078	0,112	0,155	0,202	i0,250	—7776,7 + 3,691
И,	45	9	46	0.085	0,118	0,163	0,214	0,272	—7848 7+3,757
1,	45	10	45	0,075	0,111	0,153	0.200	0,249	—7776/7+3,687
n	45	15	40	0,081	0,113	0,156	0.203	0,252	—7697/7+3,654
45		20	35	0,068	0,099	0,142	0,191	01,242	—8636'7+4.152
1 1	50	5	45	0,090	0,128	0,188	0.254	0,349	—9030/7+4,955
1	50	10	40	0.064	0,123	0,181	0,247	0,343	—9182'7+4,571
	50	15	35	0,089	0,126	0,185	0,253	0,347	—9152,7+4.565
	50	20	30	—	—	0,126	0,238	0,320	—8533/7+4,185
1	43,6	11,4	45	0,063	0,089	.0,128	0,167	0,215	—83037+3,906
1	42,6	H,4	46	0,076	0,094	0,138	0,183	0,230	—8758/7+4,201
	41,6	11,4	47	0.066	0,092	0,131	0,175	0,226	—8455/7 + 4,012
	38,0	20,0	42.0	0,032	0.043	0.070	0,100	0,140	—9486/7+4,355
	45,3	17,6	37,1	0,050	0,074	0,106	0.150	0,201	—91997+4,365
•)	43,6	18,2	.38,1	0,046	0 069	0,100	0,143	0,200	—9407/7+4,459
.1)	41,9	18,7	39 4	(1.040	0,060	0,089	0,129	0.182.	—9703/7+4,581
J	40,0	19,4	40.6	0,038	0,057	0,084	0,121	0.171	—97037+4,553
	36,8	19,3	43.9	0.031	0 015	0,066	0,094	0,132	—9407/7+4,279
	35,2	18 5	46 3	0,0,27	0,041	0.061	0.038	0.125	—9792/7+4,437
. 1	32,8	17,2	50.0	0,0.22	0,033	0 050	(1 073	0 101	— 1000.7+4 501
, •	29,4	15 5	55.1	0.01 6	0.024	0.035	0,051	0,072	—9822/7+4/248
	35,2	25,9	38 9	0,024	0 037	0.0K6	0 083	0 121	— 10415/7 + 4 725
	33,4	29.7	36 9	0,020	0 034	0 051	0.077	0.112	— 106537+-4,893
	31.7	33.3	35 0	0,019	0,030	0.046	0.069	—	— 10742'7+4 899
•1	30,0	37 0	33 0	0.017	0 027	0 042	0 063	.0,093	— 10890 7+4 941
1'1	30,0	20,0	50 0	0,026	0 024	0.035	0 049	0.069	—9407/7+3 999 -8961 /7+4 315
) 1	45 0	13.0	49 0	0.062	0.091	0,130	0,182	a 251	
1 •	45,0	17,0	38.0	0,059	0.05,6	0 124	0.174	0 241	—9050 7+4’344
	32,0	22 0	4G П	0,018	0 027	0.040	0.057	0 081	—97037+4’329
1)	36,0 40,0	99 0 2.2.0	42,0 38,0	0,025 0.038	0,059 0,056	0.057 0,080	0.083 0.214	0 115 0J 57	—9674/7+4.369 —91407+4 210
187
Рис. 9.20. Температурная зависимость электропроводности pal
А12О3 — СаО — MgO [39]:
Шлак (см. рис. 9.20)	Состав, %			Энергия вац! к к ад/]
	СаО	А12О3	MgO	
1	49.05	51.20			
2	52.20	41.70	3,70	
3	40.20	50.20	9,50	4С
4	35.80	53.80	13,50	39
5		44.60	39.20	17,20	41
A!,O,-CaO-TiO,
/V,	7
Рис. 9.21. Температурная зависимость двух расплавов а
СаО — А12О3 — Т1О2 [39]:
/—38,2% СаО; 39,5 % А12О3; 21,2% TiO2 (fx = 27 ккал/моль
51,0% СаО; 39,2%А12О3; 9,8% ТЮ2 (Ен = 34 ккал/мол!
Al,O,-MgO-SiO,
зо
30
30
50
50
ЫЗ
W
50
ЬО
го
w
60
О,°5
20
0,1
10
60
60
0,6
g 50
0,1
Op
0,2
00
30
l<0
30
30
0.5
10
30
00
50
20
W
60
20
30
Рис.
9.22. Линии равной
00
электропроводности
температуре, °C, 1500 (а), 1600 (б), 1700 (б).
CaF2-CaO-NaF
K,On~l
6,0
0,5
1200 1250 1500 1550 МО t,°C
расплавов А120з—MgO— 1S1O2 — при
1800 (г) 145]. См. также [46, 47]
CaO-Cr.O-SiO,
4----------
/71-------------------------
МО 1500	1600 Г,





9
о 1
• 2
4—
Рис. 9.23. Температурная зависимость электропроводности расплав!
состава: 60%CaF2, 20 % СаО, 20 % NaF (мост переменного тока, 50 ГТ
Мо-электроды, восстановительная атмосфера) [10]
Рис. 9-24. Температурная зависимость электросопротивления расплав»
СаО — СгаОа—-SiO2 (мостовая схема, 60—20000 Гц, W-электроды, А
146] состава, %:
.7 — 41,5 СаО; 4018 Si02; 17,7 Сг2О. ;2 — 52,8 СаО; 42,2 SiO2; 5,0 Cr2i
1280 1300 1320 1340 1360 1380 t,aC
к, Ом'1- CM~J
Рнс. 9.25. Влияние температуры (а), основно-
сти (б) и содержания FeO (в) на электропро-
водность расплавов СаО— FeO— SiOa [48]
рис. 9.26. Линии равной электропроводности
расплавов системы СаО—FeO^ — 6iO2 при
1300°С (мост переменного тока, 1 кГц, Fe-ти-
гель, Fe-электрод) [49]. См. также [19. 20, 33]
Рис. 9.27. Температурная зависимость элек-
тропроводности расплавов СаО — Fe2O3—S1O2
[48, 50]:
Шлак (см. рис. 9.27)	Состав, %			Энергия активации, ккал/моль
	Fe2O3	СаО	SiO2	
1	71,8	25,2	3,1	22,1
2	68,9	25,2	5,9	22,0
3	38,5	33,5	28,0	31,5
4	35,2	32,3	32,5	28,0
5	28,5	30,6	39,6	34,7
б	26,4	36,8	36,7	39,0
7	30,6	26,0	43,4	35,0
8	24,5	28,3	47,2	44,0
-Fe2O3-SiO2
Рис. 9.28. Температурная за-
висимость электропроводно-
сти расплавов СаО—МпО—
— SiO2 [28] состава, %:
1 - 0,75 МпО.0,25 CaO-SiO2;
2 — 0,50 МлО-0,50СаО-SiO2
CaO-MnO-SiO,
189
Рис. 9.29. Температурная зависимость элскгропроводности расплавов
CaO — Т1О2 — SiO2 [51. 52] [цифры в скобках, % (мольн.)]
и.з
о.'
U,O^-CH
0.3
0.06
0,05
0.05
0.00
0,03
0,8
2,0
0,2
о,ъ
0,3
7,Z?
0,8
0,6
0,5
Oh
0,3
ко
0,8
0,6
0,5
Oh
7160 ЮОО
W —0,3

Температуриая
CaO — ТЦ).
зависимое (ь элем роироводцоетц paci
— ШОн [53]. См. также [51]
9.31. Темпера i уризя
.зависимость электропроводности paci
FeO — Fe2O3 — TiO2 [55]:
Шли к
(см. рис.
9.31)
77.5(83.1)
59.7(68.0)
4
6
TiO2
ГеЮ
[ 0.0(4.8)
18.3(9.3)
5/.7(62.5)
I 1.2M7.0)
3/.3( И).I)
31.9(34.1))
51.6(52. t)
/,3(3.6)
7,913.9)
1.210.6)
1.0(0,5)
Энергия*
ваий
ккал/к
18.1
26.1
48.1
44.1
48.1
56-1
56.1
190
FeO-MnO-SiO2
1120 1100 1160 1100 1200 1220 1200 1260 t°C
Pile. 9.34. Температурная зависимость электропроводности расплавов
Fed — N;ioO — SiO., [5G] состава. %:
/ — 22.8 FeO; 25,6 Na2O; 51',6 SiO,,; 2 — 11,6 FeO; 29.3 Na2O; 59.1 % S:O2
9.5. ЧЕТЫРЕХКОМПОНЕНТНЫЕ СИСТЕМЫ
Al2O,-CaO-FeO-SIO2
4.32. Температурная зависимость электропроводности расплавов
FeO — МпО - SiO2 [34]:
к (см. с. 9.32)	Состав, %		
	МпО	SiO2	FeO
/	10.3	11.9	77.8
2	11.9	18.1	70.0
3	20.9	27.6	51.5
4	35.8	.33.3	30.9
5	10.0	43.9	46.1
ГеО-MnO-TiO,
Компоненты
4.33. Температурная зависимость электропроводности расплавов
FeO — МпО — Т>02 [55]:
К	(см. - 9.33)	Состав, % по массе (% мольн.)		
	МпО	Т)О2	FeO
/	55,8(58.5)	43.3(40,4)	1.0(1.11
2	51.2(53.6)	46,9(43.5)	2.9(2.9)
3	45.6(48,6)	53,5(50,5)	0.9 (0.9)
4	10.5(43,1)	59.1 (56,0)	0.5(0,5)
	34.9(38,4)	63.8(60.1)	1.3(1,41
6	30.5(33.0)	68.5(66.0)	1.0(1,11
Рис. 9.35. Влияние содержания FeO па электропроводность расплавов
А12О3 — СаО— FeO — SiO2 (мостовая схема, 50 Гц, Pt-электроды,
Pt-тигель) [43]:
Состав, %
CaO/SiO2 = 0,8
СаО	39,1	38,9	38,7	38,5	38.3	38.2
FeO	0.22	0,72	1,21	1,70	2,18	2.65
SiO,	49.1	48.9	48,6	48,4	48,3	47,9
aiA	11,6	11,5	11,5	11.4	П Л	11,3
CaO*SiO2=J,0
СаО	43,8	43.6	43,4	43,2	42,9	42,7
FeO	0,14	0,64	1,13	1.62	2,10	2,58
SiO2	44,6	44,4	44,2	44.0	43,7	43,6
А12О3	11.4	11,3	11,3	11,2	11,2	ИЛ
CaO/SiO2 — 1,2
СаО	48,8	48,6	48,4	48,2	47,9	47.7
FeO	0,36	0,86	1,35	1,83	2,32	2,79
SiO2	39,1	38,9	38,7	38,5	38,4	38,2
А1,ОЧ	11,7	11,6	11,6	11,5	11,5	И.4
191
Рис. 9.36. Влияние Содержания СаО на электропроводность расп.
А12ОЭ — CaO — FeO — S>02 [43]:
Компоненты	Состав, %
41.
0,
46,
CaOJSiO2= 1,2
СаО	48,8	45,9	45,4	43,2	43,0
FeO	0,22	0,20	0,19	0,19	0,15
SiO2	39,1	42,6	45,12	45,17	45.48
AI2O3	11,6	11,6	11,5	11,5	11,5
CaO/SiO2 = 0,9
CaO	41,4	41,0	40,9	39,1	35,5
FeO	0,15	0,16	0,17	0,14	0,17
SIO,	46,45	46,94	47,34	49,1	52,5
A12O3	11,7	11,5	11,5	11,6	11,4
Т а б л и ц а 9.4. Температурная зависимость электропроводности расплавов AUO3—CaO—MgO—SiO> (мост Томсона, 50 к’
кольцевой Pt-электрод, воздух) [57]
Номер шлака	Состав, %				v., Ом —'-см — 1, при температуре, °C					Igx
	CaO	MgO	A1,O3	SiO2	1350	1400	1450	1500	1550	
1	35,8	5,7	18,9	39,6	0,048	0,071	0,103	0,147	0,205	—9436/7+4,1
2	33,9	10,7	17,9	37,5	0,060i	0,097	0,140	0,199	0,274	—9199/7+4]
3	3t>, 0	10,0	5,.)	50, )	0,083	0,116	0,159	0,216	0,287	—8042/7+3/
4	31,7	9,0	4,5	51,8	0,052	0,076	0,107	0,147	0,199	—8546/7+31
5	28,3	8,1	4,0	59,6	0,034	0,050	0,072	0,101	0,139	—8991/7+4-
6	25, 1	7,4	3,5	64,1	0,022	0,032	0,046	0,065	0,091	—9169/7+3/
7	38,4	9,5	4,7	47,4	0,091	0,135	0,186	0,254	0,341	—8190/7+4j
8	41,6	9,0	4,5	44,9	0,110	0,159	,0,215	0,292	0,385	—7864/7+3/
9	45,8	8,3	4,2	41,7	0,197	0,266	0,355	0,461	—	—7567/7+3/
10	33,7	13,4	4,8	48,1	й,097	0,141	0,192	0,257	0,335	—7775/7+3]
11	32,3	16,9	4,6	46,2	0,122	q,i60	0,224	0,299	0,389	—7507/7+3,'
12	30,7	21,1	4,4	43,8	0,075	0,191	0,263	(3354	0,460	—7982/7+4J
13	33,0	9,5	10,4	47,1	0,060	0,091	0,129	0,175	0,234	—8363/7+3]
14	31,3	8,9	15,0	44,8	1)	0,079	0,110	0,151	0,104	—8464/7+3]
15	29,5	8,4	20,0	42,1	0,043	0,068	0,091	0,137	0,284	—8464/7+3]
Состав, %
Рис. 9.37. Температурная зависимость электрон]
дности расплавов
А12О3 — CaO — MgO — SiO2 [5j
Шлак (см. рнс. 9.37)				
	SiO2	MgO	CaO	Al,
1	50	25	5	
2	50	20	5	25
3	50	15	5	за
4	55	20	5	
5	55	15	5	
6	60	20	5	
7	60	15	5	
8	60	10	5	
9	50	20	10	
192
Al2O3-CaO-SiO2-Mex0y
s 38. Температурная З1висимость электропроводно-
расплавов А1гО;( —CaO— SiO2— Me* ®у различных
шов (мост Уитстона, 1 кГц. два Pt-электрода,
окислительная атмосфера) [591:_____________________
Содержание Мед.О % (мольи.)		Шлак (см. рис. 9.38)	Содержание Me^O % (мольи.)	
а	6		°	б
2,90 FeO	1,16 V2O5	7	2.91 MnO	0,74 Р2О3
5.10 FeO	2,06 V2O5	8	5,11 МпО	1.47 Р2О5
1,40 FeO	3,63 V2O5	9	1.45 MnO	2,60 Р,О5
5,00 MgO	1,38 Cr2O3	10	—.	2,58 Т1О2
s,67 MgO	2,45 Cr2O3	11		4.55 TiO2
2,50 MgO	0,68 Cr2O3	12	—	7,90 TiO,
1300
1200 t°C
Шб
193
Добавку''', (мель но
Рис. 9.39. Влияние добавок на электря
иость расплава 14 % А12ОЯ, 43 % СаО|
SiО2 [59]:	1
1, 5 — базовый шлак; 2 — FeO; 3 — MgO;
6— Сг2О3; 7 —Р2Об; 5 —TiO2; 9 — V]
\
Al2O-CaO-SiO2-MexF
X, ОМ 'Г- СМ~‘
Рис. {.
сти
9.40. Температурная зависимость электро™
[ расплавов Al 2О3 — СаО — Si О2 — Me FJ
Шлак (см. рис, 9.40)	Содержание Me^F^,, % (мольи.)	Шлак	(см. рис. 9.40)	Соде % (1
1	6 66 С аВ'г	-	3,8}
2	14.2 CaF2	8	7,31
о	28.5 CaF2	9	144
4	18,6 NaF	10	10.Я
5	29.4 NaF	11	19,3
6	47.8 NaF	12	зМ
Добавки, 7» (мольн.)
Рис. 9.41.
Влияние добавок на электропроводность расплав!
А12Оз. 43% СаО, 43 % SiO2 [59]:
1 — базовый шлак; 2—NaF; 3— CaF2; 4— MgF2; 5 —А
194
'i.|2. Температурная зависимость электропроводности расплавов
- CaO — SiO2 — Me^CI,. [59] с содержанием, % (мольи.):
1.2.3 СаС12; 2 —2,61 СаС12; 3 — 18,7 CaCl2; 4 — 0,83 NaCl; 5—1,8
NaCl; 6 — 3,5 MgCl2
Al.O-CaO-SiO-Mc.O,
(MexF,, MexCly)
Рис, 9,43, Влияние добавок иа электропроводность расплава 14 % А12О«,
43% СаО, 43% SiO2 при 1400 °C [59];
/— базовый шлак; 2 — V2OS; 3—TiO2; 4— Сг2О2; 5 — Р2О5; 6—FeO;
7 —MgO; « — МпО; 9 — CaF2; W —MgF2; ft — NaF2; /2 —A!F3;
t3 — CaCl2; 14 — NaCl; 15 — MgCl2
(aO-FeO-Fe,O,-SiO,
Таблица 9.5. Электропроводность расплавов
( aO—FeO—Fe2O3—SiO2 (мост сопротивлений, 400 Гц,
Pt-электрод, воздух) [60]
Состав, %				х, Ом-'*см-', при температуре, еС		
	FeO	SiO2	CaO	1400	1350	1300
,7	2,8	47 2	28,3	0,1	0,07	0,04
х	2,8	43,4	26,0	0,15	0,41	0,07
э	2,8	40,4	24,3	0,17	0,13	0,09
	2,8	37,8	22,6	0,23	0,20	0,16
,3	2,8	40,4	32,5	0,20	0,14	0,09
.3	3,2	39,6	30,6	0,22	0,16	о,и
.9	2,8	36,3	29,0	0,30	0,22	0,16
.0	3,2	35,4	28,4	0,35	0,27	0,20
,3	2,6	36,7	36,8	0,22	0,13	
. 1	2,6	34,8	35,1	0,25	0,18	0,10
I)	2,6	32,5	32,3	0,32	0,25	0,18
.!)	2,6	36,1	36,2	0,40	0,30	0,18
,3	3,0	39,1	32,6	0,26	0,19	0,12
	2,6	29,4	35,1	0,38	0,29	0,22
,3	2,2	28,0	33,5	0,46	0,34	0,25
. ,s	3,0	—	27,2	2,61	2,30	1 ,97
,,ч	3,3	—	25,9	2,72	2,40	2,03
	3,2	—	24,8	2,90	2,50	2,11
,и	3,1		22,9	3,30	2,75	2,36
	2,8		20,8	3,43	2,96	2,50
11	3,2	—	18,2	3,80	3,30	2,85
, 1	2,8	5,9	25,2	1,92	1,63	1,30
	3,1	3,1	25,1	2,20	1,95	1,56
406
Таблица 9.6. Электропроводность расплавов
CaO—FeO—Fe2O3—SiO2 для CaO/SiO2 = l при 1600°С [61]:
% = 7.0— ах + Ьх(1 — х), где х = п ,, /(« 3+ +«	2
Fe Fe	Fe
N_ Fe	Ио, Ом х — 1 X см	а, Ом 1 х — 1 X см	Ь, Ом 1	—1 см	И (Х=1)
			экспери- мент	расчет	
—	0,34							0,34
0,034	0,49	0,19	.—	2-10—2	0,30
0,063	0,57	0,25	—	8-10-2	0,32
0,155	0,72	0,38	0,7	0,63	0,34
0,185	1,1	0,74	1,1	1,2	0,36
0,256	1,7	1,0	2,8	3,0	0.70
0,352	2,5	1 ,о	6,8	6,4	1.50
0,44	3,8	1 ,о	14 5	13,3	2.80
195
Al2O3-Cr,O-MgO-SiO2
МдО/Д12О3 = 7,<7
ОнО
<7/ 0,6,
^10
0,8
1,0
7/
60
50
30
4<7
60
50
bO
30
з 10
60
50
0,6
Рис. 9.44.
Влияние добавок Сг2О3 на электропроводность расплавов А1аО3—MgO — SiOa прн MgO/AIaO3 — 1 при температурах 1800 (i
1700 (б), 1600 (в). 1500°С (г) [50]'
,^/<7
5
/5А-^7--~
/\Ом ’ СМ
0м~!- СМ~’
0.5
3,5
50
20
10
10
50
00
30
Al 2 Оз ,7о
40
20
30
Al 203,7=
Рис. 9.15.
электропроводность расплавов А1..О3— MgO — SiOa при 1800°С и отношениях Al,O3/SiOa—0,5
MgO/SiOa=0,5 (б) [59]
9.6. МНОГОКОМПОНЕНТНЫЕ СИСТЕМЫ
Рис. 0.46. Температурная зависимость электропроводности pad
системы Al,O3 — CaF, — CaO — SiO2 с добавками MgO (мостя
ценного тока, 50 Гц, два Мо-электрода, восстановительная атмо»
Шлак	(см. рис. 9.46)	Состав, %				
	CaFa	CaO	А 1аО.,	SiO2	
1 2 3 4	80 65 14 10	3 40 50	14 ‘20 30 15	2 10 6 25	
19G
.1.
ezo'o	200*0	z*£ 0*1	E6‘ II 83 ‘El	£0 ‘85 0fr‘£3	S8‘£ S5'S	96*2 95*9	Z0‘H 92,' 91	96*65 te‘££	5 I
d	s		:;I‘")	ОВД	O3w	ОЮ	EOSIV	sO!S	(8Г6 •and ‘иэ)
			%	ЯВХЭ09					MBirm
:(g] (J'V ‘Voduiare-M ^онаияггоя ‘Hj 05 ‘Voxaw ijHKdau
-ивхч1гоа) 3OIS — OLIW — гЯвЭ — сОгIV ниахэиэ аяонэо вн яояв1гнэв<1
хннжогэ ихэонсояо(1ио(11маге чхзокиэиявс EBHdXiBclaiiwai ’8Г6 aiid
ЭЛ 0091	0091	00<7l ООН
:O!S-O«W-O3W-
-()ЭЯЧ)Ю-^Э-()1\
-	t>5‘0	15'0	H ‘ l£	63*^1	l£4£	9
—	15*0	IS ‘0	56‘ZS	8I‘Z1	08‘8£	S
—	8Г0	Efr‘0	El ‘01	88‘58	5£ ‘0	
8*9	S3 ‘0	sro	86 ‘5	98‘99	83‘ZI	£
—	l£*0	ZZ'O	£S‘6	££‘£9	Go *03	
—	08*0	OE'O	El‘S	80‘S9	06‘£2	I
(!0‘u+ + гО!1)	O3W	CPJ	ОЮ	ЧВЭ	1OS1V	(6V6 •and ‘иэ) MBirm
% ‘явхэоэ						
Е‘г S‘E S‘I	9‘gI Z‘ I	ЕЧ1	t*6 0*^3 9‘3£	8*11 5*03 0*1	8‘££ 8'15 3*£9	H —d \ 1 S=d\ 1 i = J.\ >
co4i	sO!S	O3W	Ccriv	ОЮ		(Zt'6 'Ml! иэ)	MBLji
						
		% 'ЯВХЭ09				
:t6£j ОВЭ — гНвЭ —- еОг1 V нгсяхэиэ эяонэо вн aoaeiruOBd
Х]чнжо1гэ HxaoHVoaoduodXHaift чхэоииэияве кпнбАхвбзучад, ‘iV'fj
•L«E3 OsW — ОБЭ — МБЭ - CO5IV ниэхэнэ
ХННЖО1ГЭ HiooHiroaoduodiMairt чхэоинэнавс
аяонзо вн яояв1гцэвс1
BBHdAiEdauwai 5-5 oivj
гО!1-О!8-ОЗМ-ОМ-ОБЭ-гЯвЭ-гОг1У
;0!S-0^K-f0:M-0«3-?dK3-c0:lV
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
К гл. 1
1| Schenk, Н.: Einfuhrung in die physikalische Chemie der Eisen-
hiittenprozesse. Bd. 2, Berlin 1934,
Voc. 2, Berlin 1934.
21 H erasymenko, P.: Trans. Faraday Soc. 34 (1938) p. 1245.
Pauling, L.: Die Natur der chemischen Bindung. Weinheim
1968.
4) Temkin; M.: Acta phys. chim. USSR, 20 (1945) p. 411.
51 Forland, T.: J. Phys. Chem., 59 (1958) p. 152.
6) Flood, H., T. Forland ‘und K. Grjotheim: The Physical
Chemistry of Metals. Inst. Min. Met. London 1953; p. 46.
7> Flory, H. J.: J. chem. Phys. 10 (1942) p. 51/61.
8> Frohberg, M. G., D. Papamantellos, P. Patel: Arch.
Eisenhiittenwes. 39 (1968) p. 651/56.
9> Frohberg, G. M., M. L. Kapoor: Arch. Eisenhiittenwes. 41
(1970) p. 209/12 and Stahl und Eisen 91 (1971) p. 182/88.
ioi Richardson, F. D.: In: The Physical Chemistry of Steelmaking;
Proceedings of the conference, Massachusetts 1956, Ed. J. F. Elliott.
New York. 1958.
io Bockris, j. о, M., J. D. Mackenzie, J. A. Kitchener;
Trans. Farady Soc, 51 (1955), p. 1734.
H) Blum, L.: Stahl und Eisen 19 (1901) p. 1024/29,
it) Platz, B.: Stahl und Eisen 12 (1892) p, 2/8,
1*) Flood, H., D. Forland: Acta Chem, Scand. 1 (1947) p, 592,
781 and 790,
it) Whiteley, J. H,: Proc. Cleveland Instn, Engrs. 59 (1922/23),	>
is)	Turkdogan, E. T.: Physical chemistry of oxygen steelmaking,
thermochemistry and thermodynamics, Vol, II. Monroeville 1970.
it Winkler, T. B,, J Chipman: Trans. Amer. Inst. min. metallurg.
Engrs. 167 (1946) p. 111.
’8) Darken, L. S„B,M, Larsen: Trans. Amer, Inst, min. metallurg,
Engrs, 150 (1942) p. 87.
19' Herty, C. FL, C. F, Christopher, H, Freemann, J, F
Sandersen : Min. metallurg. Invest. Bull., No, 68, 1934; Stahl und
Eisen 56 (1939) p. 165/68.
’•°’ Grant, N. J., J. Chipman: Trans, Amer. Inst. min. metallurg.
Engrs. 167 (1946) p. 134.
71' Hatch, G. G., J. Chipman: Trans. Amer. Inst. min. metallurg.
Engrs. 185 (1949) p. 274.
77i Chipman, J., G. G, Hatch: Trans. Amer. Inst. min. metallurg.
Engrs. 167 (1946) p. 134.
2,1 Bodsworth, C.: Phys. Chem. of Iron and Steel Manufacture
1963, p. 428/34.
24> Elliott, J. F., M. Gleiser u. V. Ramakrishna; Thermo che-
mistry for Steelmaking, Vol. II, p. 600.
Weiteres Schrilttum uber Strukturuntersuchungen an Silicatschmelzen
mit Ableitung von Aussagen aus den Ergebnissen von
Further references to investigations on structures in silicate melts giving
conclusions drawn from data on:
a) Viskositatsmcssungen
a)	Measurement of viscosity
25) Endell, К., H. Hellbriigge: Beihelte zu der Zeitschrift des
Vereins Deutscher Chemiker, 38 (J940), p. I.
26' Bockris, J, О. M., D. C. Lowe: Proc. Roy. Soc, 226 (1954),
p.423.
b) Dichtemessungen
b)	Density measurements
7'1 Bockris, J. О. M., J. W. Tomlinson und J. L. White;
Trans. Faraday Soc, 52 (1956). p. 299.
21,1 Lee. Y. E., D, R. Gaskell: Metallurg. Trans. 5 (1974) p. 853/60.
c)	Messungen der elektrischen Leitlahigkeit
c) Electrical conductivity measurements
24> Martin, A. E., G. Derge: Trans. A1ME Met. Techn. 154 (1943),
p. 104,
'hl Bockris, J. О. M., J. A. Kitchener, S. Ignatowiez, J. W,
Tomlinson : Disc. Faraday Soc 6. (1948), p. 265.
'll Bockris, J. О. M., J. A. Kitchener, S. Ignatowiez, J, W.
Tomlinson : Trans. Faraday Soc. 48 (1952) p. 75.
22> Engell, H. J., P. Vygen: Ber, Bunsenges. phys. Chem, 72
(1968)p. 5.
d)	Thermodynamische Untersuchungen
d) Thermodynamic investigations
'98
33> Richardson, F. D.: Disc. Faraday Soc. 4 (1948), p. 244.
34i Rey, M.: Disc. Faraday Soc. 4 (1948) p. 257.
35) Herasymenko. P.. G. E. Speight: J. Iron Steel Inst.
(1950), p. 169,
361 King, T. B: J. of the Soc, of Glass Technology 35 (1951) p. 241.
371 Bockris, J. О. M.: Modern aspects of electrochemistry II. Lon
1959, p. 219.
38i Engell, H. J.. P. Vvgen Bcr. Bunsenges. phys. Chcnt.,
(1968) p. 5.
39> Masson, C. R.: Proc. Roy. Soc. A 287 (1965) p. 201.
«о. Whiteway. I., B. Smith. C. R. Masson: Can. J. Chem.
(1970) p. 33. 1456.
-in Masson, C. R.: J. Iron Steel Inst. 210 (1972) p. 89.
42i Gaskell, D. R.. Metallurg. Trans. 4 (1973) p. 185.
4’> Kapoor, M. L„ G. M. Mehrotra, M. G. Frohberg: A
Eisenhiittenwes, 45 (1974) p. 213/18.
44i Seshudri, V., u. V. Gupta: Arch, Eisenhiittenwes. 45 (B
p,337/38.
4S) Kapoor, M. L., G, M. Mehrotra u. M G. Frohbe
Arch. Eisenhiittenwes. 45 (1974) p. 663/69.
461 Wagner, C,: Metallurg. Trans. В 6 (1975, p. 4(15/09.
e) Zysammeniassende Darstehung
s) Compehensive review
fi Richardson, F. D.: Physical Chemistry ol'Mells in Metallurgy.
142., London, New York. 1974
К гл, 2
b Elliot, J,F.,M.CIeiser,M, Ramakrishna: Thermoeherni
for steelmaking. Vol 11. Reading/Mass., Palo Alto. London 1963.
11) Levin, E. M., C. R. Robbins., H. F. McMurdie; Pl
diagrams for ceramists. Columbus/Ohio 1964.
Uh Levin, E. M., C, R. Robbins, H. F. McMurdie: PI
diagrams for ceramists - 1969 Supplement. Columbus/Ohio 19(
IV) Toropov, N. A., V. A. Barzakovskii, V. V. Lapin, N
Kurtseva: Handbook of phase diagrams of silicate systems. V<
Binary systems. Jerusalem 1969.
v) Hiitte, - Taschenbuch ITir Eisenhuttenleute - 5. Aufl. Hrsg. •
Akademischen Verein. Berlin/Dusscldorf 1961.
vl>Muan, A., E. F. Osborn: Phase equilibria among oxide
steelmaking. P.cading/Mass, 1965.
'll) Osborn, E. F., A. Muan: In: Phase equilibrium diagram
oxide systems. Ceramic foundation I960. Publ. by E. Orton
Columbus/Ohio 1960.
vn|) Alper, A. M.: Phase diagrams. Materials science and tcchnoli
Vol. l-III. New York, London 1970.
IX) Alper, A. M., High temperature oxides. P. 1-1V. New Y
London 1970,
l> Pascal, P.; Z. Elektrochem. u.angew,phys. Chcin. 19,1913,p.(
13.
2> Kuo, C.-К.. T. S. Yen: Acta Chim. Sinica 30, 1964. p. 381
3) Mitchell, A., B. Burel: J. Iron Steel Inst. 208, 1970. p. 40
4i Zhmoidin, G. 1.. A. K. Catterdi: Izvestija Akademii N
SSSR, Metally, 1971, No. 6. p. 46/52,
5) Korousic, В.. V. Presern: Radex-Rdsch. 1973, p. 450/54
Ы Latash, Yu. V., anal; In: Electro-slag refining. [Edt.:] W. E. D
worth u. G. Hoyle. 1969, S. 25.
71 See 1, p. 462.
si Wisnyi, L. G.: Doctor's thesis, Rutgers Univ., State Univ, 1
Jersey, New Brunswick/New Jersey, Jan. 1955.
91 Pham, H. T.: Ph. D. Thesis: Sei. Faculty Univ., Lyon, Jun. 3,1
p. 76. (Order No. 357); Rolin, M., H. T. Pham: Rev.Haut.Tc
Retractaires. 2. 1965, No. 2, p. 181.
io> Nurse, R, W., J. H. Welch, A. J. Majumdar: Trans,i
ceram. Soc, 64, 1965, p. 409/18.
H) Bunting, E, N.: Bur. Stand, J. Res. 6. 1931, p. 947/49.
17) Oelsen, W., G. Heynert; Arch. Eisenhiittenwes. 26, 199
567/75.
I2> Fischer. W. A., A. Hoffmann: Arch. Eisenhiittenwes,
1956, p.343/46.
I4> Galakhov, F. Ja.: Izvestija Akademir isauk SSSR, Otdel
chimiceskich Nauk 1957, No. 5, p. 525/31.
iS) Novokhatskii, 1, А.. В. V. Belov, A. V. Gorokh, A.
Savinskaya: Zurnal fiziceskoj Chimri, 39, 1965, p, 2806.
is) Muan, A., u. C. L, Gee: J.Amer,ceram.Soc.39,1956,p.2O1
17) Muan, A.: Amer. J, 256, 1958, p. 413/22,
18? Rankin, G, A.. H. f Mt’rwin: J. Amer, chem So^, Jfj, 1
p, 568/88.	’	'	'	.
C lark, G. L., E. E. Howe, A, E. Badger: J. Amer, ceram.
Soc. 17, 1934, S. 7/8.
Roy, D. M., R. Roy, E. F, Osborn: J. Amer. Sci. 251, 1953,
p. 337/61.
Alper, A. M., R. N. McNally, P. H. Ribbe, R. C.
Doman: J. Amer, ceram. Soc, 45, 1962, p. 263/68.
Wild, W. T., J. Rees: Trans. Brit, ceram. Soc. 42, 1942/43, p,
123/55.
Hay, R., J. White, A. B. McIntosh: J. Westl. Scotl. Iron Steel
Inst. 42, 1935, p. 99/104.
Oelsen, W, G, Heynert: Arch, Eisenhiittenwes. 26, 1955, S.
567/75.
Novokhatskii, I. A., L. M. Lenev, A. A, Savinskaya,
A. V. Gorokh: Zumal neorganiceskoj Chimii ll, 1966, p. 427,
Russ. J. inorg. Chem., 1966, p. 232.
Bowen, N. L,, J. W, Greig: J. Amer, ceram. Soc. 7, 1924,
P 238/54.
Trdmel, G., K.-H. Obst, K. Konopicky, H. Bauer, I.
I’atzak: Ber. D. keram. Ges. 34, 1957, p, 397/402.
Toropov, N, A., Ja. Galakhov: IzvestijaAkademiiNaukSSSR
Otdelenic chimiteskich Nauk 1958, p. 8/11 u. I Taf; s. bes. p, 9.
Aramaki, S. R. Roy: J. Amer, ceram. Soc. 42, 1959, p, 644/45,
I Amer, ceram. Soc, 45, 1962, p. 229/42,
Shears, E. C., W, A, Archibald; Iron Steel 27, 1954, Nr, 1,
p 26/30, Nr, 2, p, 61/66,
Welch, J, W.: Nature 186, I960, p, 546.
Haskell, R, W., R, C. de Vries: J. Amer, ceram, Soc. 47,4,
1964, p. 202/03 u. 254.
Lang, S. M., C. L, FlUmore, L, H, Maxwell: J.Rese.Bur,
Stand, 48,1952, p. 298/312, s, bes. p. 301.
Lejus, A.-M,, D, Goldberg, A. Revcolevschi: C.R.hebd.
Seances, Acad. Sci., Sir, C, 263,1966, p. 1223/26.
Carlson, E, T.: J, Res. nat, Bur. Stand. 9, 1932, p, 825/32,
Koch, K., J. Sittard, G. Trdmel, H, Pdpperling:
Unpublished,
Davis, H. M., M. A. Knight: J. Amer, ceram. Soc. 28 (1945)
p. 100.
Eitel, W.: Zement 27, (1938), p. 469/72.
M ukerji, J.: J. Amer, ceram. Soc. 48 (1965) p. 210/13
Schlegel, E.: Cercetary Metallurg Bucuresti, 9 (1967) p. 785.
Budnikov, P. P., G. Tresvyatskii: Doklady Akademii Nauk
SSSR 89(1953 )S. 479/82.
Rockett, T. J., W. R. Foster: J. Amer, ceram. Soc. 48 (1965)
i> 75/80.
Kor, G. J. W.. F. D. Richardson: Trans, metalturg. Soc.
\IME 245 (1969) p. 319.
/hmoidin, G. 1., A. K. Chatterjii: Zavodskaja Laboratorija
IX (1972) p. 186/89.
Had, A.: Elektrischc Lcitfahigkcit, Oichte und Oberllachenspan-
uiing lluoridhaltiger Schlackcn fur den Elcktroschlacke-Umschmclz-
piozeB. Aachen 1969. (Dr.-lng.-Diss. Techn. Hochsch. Aachen)
iiolsen, W., H. Mactz: Mitt. K.-Wilh.-lnst. Eisenl'orsch. 23
, 1941). p. 195/245.
Budnikov, P. P.. S. G. Tresvyatskii: Ukrainskij chimiceskij
/urnal 19 (1953) p. 555.
Be re zhnoi, A. S : Dopovidi Akademii Ukrainskoi SSR, Nr.4 (1951)
r 248.
i Hshanskii, Ja. 1., A. i. Tsvetkov, V. K. Shlepov:
Doklady Akademii NaukSSSR,96(I954)p. 1007/09;Chem. Abstr.49
, 1955) p. 2169.
I ord, W. F., J. White: Trans. Brit, ceram. Soc. 48 (1949)
1 417/27.
ulasser, E. P., E. F. Osborn: J. Amer, ceram. Soc. 41 (1958)
r ,58/67.
obst, К.-H.. J. Stradtmann: Arch. Eisenhiittenwes. 40 (1969)
о (>15/17.
„hiirmann, E., P. Wurm: Arch. Eisenhiittenwes. 44 (1973)
0 <>37/45.
Hiimcl, G., W, Jager, E. Schiirmann: Arch. Eisenhiitten-
26 (1955) p. 687/700.
11 . Isen, W., H. Maetz: Mitt. K.-Wilh.-lnst. Eisenforsch. 23
> 1941) p. 195/245.
Alton, W. C., R. B. Snow: J. Amer, ceram. Soc. 38 (1955)
г 264/80.
I ischer, W. A., II. J. Fleischer: Arch. Eisenhiittenwes. 32
'Ы ) p. 305/13.
.her, W. Л., H. com Ende: Arch. Eisenhiittenwes. 23
о,)) p. 21/33.
I M.mcl, G., K. Koch, J. Geiseler: Arch. Eisenhiittenwes. 40
’ iooh) p. 87/98.
''il. E., F. Oeters, R. Scheel; Arch. Eisenhiittenwes. 37
 I <'4,| p. 441/51.
В1 hop, H. L jr.. N. J. Grant, J Chipman: Trans, metallurg,
- A1ME 212 (1958) p. 185/92.
i' uerson, H ' Jernkont. Ann. 130 (1946) p. 654/63.
6-’> Trdmel. G., K.-H. Obst, E. Gori. J. Stradtmann: Tonind.
Ztg. ceram. Rdsch. 90 (1966) p. 193/209.
ы> Cirilli, V., A. Burdese: In: Proceedings oT the international
symposium an the reactivity of solids. P. 2. Gothenburg 1954.
p. 867/79.
65> Takami, M., C. Yoshii: Tetsu to Hagane 53 (1967) p. 210/14,
6<>> Obst, К.-H., H. C. Horn, J. Stradtmann: Mikrochem.Acta.
Wien, 1968, Suppl. Ill, p. 147/54.
77 Allen,W.C.,R.B.Snow:J.Amer.ceram.Soe.38(1955)p.264/80.
68i Valla, О., K. Grjotheim, A. Muan: Trans, metallurg. Soc.
AIME 242 (1968) S. 2389/92.
69) Schiirmann, E., G. Kraume: Arch. Eisenhiittenwes. 47 (1976)
p.327/31.
70i Phillips, B., A. Muan: J. Amer, ceram. Soc. 41 (1958) p. 448/49.
7ii Schiirmann, E., G. Kraume: Arch. Eisenhiittenwes.47(1976)
267/69.
"71 Doman, R. C., J. B. Barr, R. N. McNally, A. M. Alper:
J. Amer, ceram. Soc. 46 (1963) S. 313/16.
""Trojer, F, K. Konopicky: Radcx-Rdsch. (1949), p. 161.
74> Trdmel, G.: Stahl u. Eisen 63 (1943) p. 21/30.
"Si Trdmel, G., W. Fix: Arch. Eisenhiittenwes. 32 (1961) S. 209/12.
76> Hill, W. L., G, T. Faust, D. S. Reynolds: J. Amer. Sci. 242
(1944) p. 469,
'ti Obst, К -H., W. Fix. Arch. Eisenhiittenwes.41 (I970)p.703/07.
’s> Trdmel, G., W. Fix. R Heinke: Arch. F.isenhuttenwes, 40
(1969) No, 12, p, 979/84
'4> Rankin, G. A., F, E, Wright: J, Amer. Sci., 4, Ser., 39 (1915)
p. 1/79.
See VI. p. 35/37
st) Welch, L. H., G. Gutt, J, Amer,ceram. Soc.42(1959)p. 11/15.
|2> Olshanskii, J. I.: Doklady AkademiiNaukSSSR76(1951)p.93/96.
13) Roth, R, S.: J. Res. Bur. Stand. 61 (1958) p. 440.
i4) Hoffmann, A.: Arch. Eisenhiittenwes. 36 (1965) p. 155/62.
13)	Riboud, P, V., A. Muan: Trans, metallurg. Soc. AIME 230
(1964) p. 88/90, s. bes. 89.
*6) Belov, B. F., I. A. Novokhatskii, L. N. Rusakov, A. V,
Gorokh, A. A. SavinskaytrT'Russ. J. Phys. Chim. 42 (1968)
p. 856.
87)	Alper, A. M., R. N. McNally, R. C. Doman, F. G.
Keihn: J. Amer, ceram. Soc. 47 (1964) p. 30/31.
88)	Darken, L. S., R. W. Gurry: J. Amer. chem. Soc. 67 (1948)
p. 1398/412.
s’i Darken, L. S.. R. W. Gurry: J. Amer. chem. Soc. 68 (1946)
p. 798/816.
’Oiphitlips, B., A. Muan: J. Phys. Chem. 64 (I960) p. 1451/53.
tn Schmahl, N. G.: Z. Elektrochem. u. angew. phys. Chem. 47 (1941)
p. 821/25.
i2i	Schmahl, N. G., D. Hennings, Ch, Riibelt: Arch. Eisen-
hiittenwes. 40 (1969) p. 375/79.
41i Salmon, O. N.: Trans. Amer. chem. Soc. 65 (1961) p. 550.
’•ti Schiirmann, E., I. O. von Hertwig: GieBerei. techn.-wiss.
Beih., 14 (1962) p. 31/36.
’>i Oelsen, W.: Mitt. K.-Wilh.-lnst. Eisenl'orsch. 21 (1929) p. 79/104.
96i Schenck, H., W. Pl'alT: Arch. Eisenhiittenwes. 32 (1961) p.
741/51.
94 Phillips, B., Sh. Somiya, A. Muan: J. Amer, ceram. Soc.44
(1961)p. 169.
98> Koch, K., U. Nolle, F. Oeters: Arch. Eisenhiittenwes dem-
nachst.
99i Fischer, W. A., H.-J. Fleischer: Arch. Eisenhiittenwes. 36
(1965) p. 791/98.
loo)	Hay, R., D. D. Howat, J. White: J. West. Scotl. Iron Steel Inst.
41 (1933/34)p.97.
iol)	Trdmel, G., K. Schwerdtl'eger: Arch. Eisenhiittenwes. 34
(1963)p. 55/59.
iozi Schairer, J. F.: J. Amer, ceram. Soc. 38 (1955) p. 153/58.
ЮЗ) Bowen, N. L., J. F. Schairer: J. Amer. Sci. 24 (1932) p. 200.
1041 Schuhmann, R., jr., P. J. Ensio: J. Metals, Trans., 3 (1951)
p. 401/11.
)05) Allen, W. C., R. B. Snow: J. Amer, ceram. Soc. 38 (1955)
p. 264/80, s. bes. p. 268.
106)	Schuhmann, R., jr., R. G. Powell, E. J. Michal: J. Metals,
Trans., 5 (1953) p. 1097/104.
to7> Oelsen, W., H. Maetz: Mitt. K.-Wilh.-Inst. Eisenforsch. (1941)
p. 195/245.
108)	M acChesney, J . В ., A. Muan: Amer. Miner. 46 (1961) p. 578.
к») Shchepochkina, N.I.: Trudy5-goSoveshchaniya po Eksperimen-
tal'noi i Tekhnicheskoi Petrografii i Mineralogii, in: Proc, of the 5th
Con. on experim. and tcchn. Petrography and Mineralogy. Moskva.
1958. p. 493.
no) Shibata, Z.: Techn. Rep. Tohoku Imp. Univ, Tokio. 7 (1928)
p. 279/89.
iu> Jensen, E.: J. Amer. Sci. 240 (1942) p. 695/709
112i Rollet, A.-P.: C. R. hebd. Siances Acad. Science 200 (1935)
s. 1763/65. s, bes. S, 1764-202 (19.36) p. 1863/65. s. bes, p, 1864.
199
г
из) Morey, G. W.: J. Amer. chem. Soc., 76 (1954) p. 4726.
114)	Kracek, F, C., N. L. Bowen, G. W. Morey: J. Phys. Chem.
41 (1937) p. 1188.
115)	E i pel tauer, E., A. More: Radex-Rdsch. 1960, p. 913.
116)	Wollast, R.: Silicates Ind. 26 (1961) p. 89/92.
117)	Holmquist, S. B.: J. Amer, ceram. Soc. 44 (1961) p. 85.
ns) Schmitz, O., Du Mont, R. Reckhard: Mh. Chem.,90 (1959)
p. 135.
UiiBowen, N. L., O. Andersen: J. Amer. Sei. 37 (1914) p. 488.
120)	Greig, J. W.: J. Amer. Sci. 5. Ser., 13 (1927) p. 1/44 and
p. 133/54.
121)	Schlaudt, С. M., D. M. Roy: J. Amer, ceram. Soc. 48 (1965)
p.248/51;
122)	Olshanskii, Ja. In.: Doklady Akademii Nauk, Dokt. AN SSSR 76
(1951) p. 93/96.
123)	Foster, W. R.: J. Amer, ceram. Soc. 34 (1951) p. 255/59.
124)	Atlas, L.: J. Ged. 60 (1952) p. 125/47.
125)	v. Wartenberg, H., E. Prophet: Z. anorg. Chem. 208 (1932)
p.369/81.
126)	Coughanour, L. W., V. A. Prosse: J. Res. nat. Bur. Stand. 51
(1953)p. 85/88.
127)	Fix, W., H.-E. Wiemer, H.-J. Tolkemit: Arch.Eisenhiitten-
wes. 40 (1969) p. 215/21.
128)	Fischer, A., H.-J. Fleischer: Arch. Eisenhiittenwes. 36 (1965)
p. 791/98.
129)	Pearson, J., E. T. Turkdogan, E. M. Fenn: J. Iron Steel Inst.
176 (1954) p. 441/44.
130)	Hed, A. ZD. S. Tannhauser: J.electrochem.Soc. 114(1967)
p. 314/18.
131)	Schmahl, N. G., D. F. K. Hennings: Arch. Eisenhiittenwes.
40 (1969) p. 395/99.
132)	Andrew, J. H., W. R. Maddocks. E. A. Fowler: J. Iron
Steel Inst. 124 (1931) p. 295/325.
133)	Chao, H. C., Y. E. Smith, L. H. Van Vlack: Trans, metal-
lurg. Soc. AIME 227 (1963) p. 796/98.
134)	Glasser, F. P.: Amer. J. Sci., 255 (1957) p. 405.
135)	White, J., D. D. Hpwat, R. Hay: J. Roy. tcchn. College,
Glasgow, 3 (1933/36) p. 231/40, s. bes. p. 239.
136)	Rolin, M., P. H. Thanh: Bull. Soc. chim. France, No. 5, 1963,
p. 1030.
137)	Thanh, P. H., Ph. D. Thesis: Sci. Faculty Univ. Lyon, June 3
1965, p. 75.
138)	Rolin, M., P. H. Thanh: Rev. Hautes Temp. Refractaircs 2
(1965) p. 178.
139)	Morey, G. W., H. E. Merwin: J. Amer. chem. Soc. 58 (1936)
p. 2252.
14o)	Knick, R., E. J. Kohlmeyer: Z.anorg. u. allg. Chem. 244(1940)
p. 67/83, s. bes. p. 77.
Hi) Thery, J.: Amer. Chim.. Paris 7 (1962)p. 215.
142)	Morey, W., E. Ingerson: Amer., J. Sci. 242 (1944) p. 4.
143)	Turkdogan, E. T., W. R. Maddocks: J. Iron Steel Inst. 172
(1952) p. 1/15.
144)	Moray, G. W., N. L. Bowen; J, Phys. chem. 28 (1924) p.
1167/79.
|45) Kracek, F. C.: J. Phys. chem. 34 (1930) p. 1588. J. Amer. chem. Soc.
61 (1939) p. 2869.
146)	Wil 1 i am son, J., F. P. Glasser: Science 148 (1965) p. 1589.
147)	Washburn, E. W., E. N. Bunting: J Res. nat. Bur. Stand. 12
(1934) p. 239.
148)	Bunting, E. N.; J. Res. nat. Bur. Stand. 11 (1935) 719, R. P. 619.
149)	в udnikov, P. P., S. G. Tresvyatskii: Dopovidi Akademii
Nauk Ukrainskoj R. S. R. 1956, p. 374.
150)	Belyaev, I. N., A. G. Belyaeva: Zurnal neorganiceskoj Chi-
mii 10 (1965) p. 467. Russ. J. Inorg. Chem. 1965, p. 252.
i5DDc Vries, R. C., R. Roy, E. F. Osborn: Trans. Brit. Ceram.
Soc. 53 (1954) p. 525/40, J. Amer, ceram. Soc. 38 (1955) p. 158/71.
152)	Sharma, R. A., F. D. Richardson: J, Iron Steel Inst. 198(1961)
p. 386/90,
153)	В rownmiller, L. T.: Amer. J. Sci., 5. Ser. 29 (1935) p. 268.
154)	Majumdar, A, J,; Trans. Brit ceram. Soc. 63 (1964) p. 357.
I’5) Rankin, G. A., H. F,. Merwin: J. Amer, ceram. Soc.37(1954)
p. 490/96,
РЫ Brownniiller, L. T., R, H. Bogue: J. Res, nat. Bur, Stand. 8
(1932) p, 289/307.
P’> Rankin, Ci, a., F. E. Wright; ,I, Amer. Sci., 4, Ser. 39 (1915)
P. 1/79.
iss)	Q reig, J. W.i J, Amer. Sci., 5. Ser. 13 (1927) p, 1/44 and 133/54.
ism Wilde, W- Т.» W. J, Rees: Trans, Brit, ceram, Soc. 42 (1943)
p. 126/55.
1И) Oelsen, W;, Q. Heynert; Arch, ElsenhUttenwcs, 26 (1955)
p. 567/75.
Uli Fischer, W, A., P, W. Bardeiihcuer; Arch. Eisenhiittenwes.
39 (19683 p. 637/43,
IM) Fischer, W, A,, H.-J. Fleischer: Arch. Eisenhiittenwes. 32
(1961) p. 1/10.
163>	Berezhnoi, A. S., N. V. Gulko: Ukrainskij chimic’eskij 2umaj
21 (1955)p. 162.	’
iw>	Snow, R. B.: J. Amer, ceram, Soc, 26 (1943) p, 11/20,	I
165)	Agamawi, Y, M,, J, White: Trans, Brit, ceram, Soc. 51 (1952)
p. 293/325.	1
166)	De Vries, R, C., R. Roy, E. F, Osborn: Trans, Brit, cerand
Soc. 53 (1954) p. 525/40,	1
16’>	Galakhov, F. Ja.: Izvestija Akademii NaukSSSR, OtdeleniichitnH
Ceskicb Nauk, 1958, p. 529/34, s. bes. p. 533.	1
168)	Koch, K., J. Si turd, G. Tromel, A. Popperling: Lnpubj
lished.	I
'Mi Flint, E. P., L. S. Wells; J. Res,nat.Bur.Stand.l7(1936)p.727/53
^i7o) Morey, G. W., E. Ingerson: Amer. Miner, 22 (1937) p. 38J
A^'7') Ries, R., K. Schwerdtfeger; Arch. Eisenhiittenwes. 51 (198Я
p. 123/29.	1
1?2)	Gutt, W., A. K. Chatterjee, G. J. Zhmoidin; J.Mater,Sc|
5 (1970) p. 960/63.	|
173)	Nikitin, В. M.: Izvestija Akademii NaukSSSR, Metally( 1970)Nr.a
p. 208/11.	j
i’4i	Oelsen, W., H. Maetz: Mitt. K.-Wilh.-Inst. Eisenforsch. 23
(1941	) p. 195/245.	|
i75i Mukerji, J.: J. Amer, ceram. Soc. 48 (1965) p. 210/13.	3
176) Schiirmann, E.. G. Kraume: Arch, Eisenhiittenwes. 47 (197«
p. 435/39.	I
17’) Oelsen, W., H. Maetz; Mitt. K.-Wilh.-lnst. Eisenforsch. 21
(1941) p. 195/245.	1
l78) Phillips, В., A. Muan : Trans, metallurg. Soc. AIME 218 (196Я
p. 1112/18, s. bes. p. 1116.	I
i’’i Tromel, G., W. Fix, К. Каир: Arch.Eisenhiittenwes.38(19611
p. 595/605.	1
180) Johnson, R. E., A. Muan: J. Amer, ceram. Soc. 48 (1963
p. 359/64.	1
,8I> Tromel, G., W. Fix, H.-E. Wiemer: Arch. Eisenhuttcnwel
40 (1969) p. 673/79.	1
182’Voila, О., K. Grjotheim. A. Muan: Trans, metallurg. Soil
AIME 242 (1968) p. 2389/92.	1
i83' Fischer. W. A.. H.-J. Fleischer: Arch. Eisenhiittenwes. 3fl
(1961)p. 305/13.	J
1841 Tromel, G., W. Fix. U. Bongers. Arch. Eisenhiittenwes.41
(1969)p. 813/18.	J
185) Bowen, N. L.. J. F. Schairer. E. Posnjak: Amer. J. Sci.,1
Ser., 26 (1933) p. 193/284.	]
l86) Allen. W. C., R. B. Snow: J. Amer, ceram. Soc. 38 (195Я
p. 264/80.	1
1871 Ricker, E. F. Osborn: In: A. Muan, E. F. Osborn: Yearfl
Amer. Iron Steel Inst. 1951, p. 325/60.	I
l88i Schairer, J. S.: J. Amer, ceram. Soc. 25. (1942) p. 241/74. Я
1891 Bowen, N. L., J. F. Schairer; J. Amer. Sci., 5. Ser., 24 (19 Л
p. 177/213.	1
iwi Schiirmann, E., F. Winterfeld: Stahl und Eisen 93 (197fl
p. 1062/64.	fl
1911 Morey. G. W., F. C. Kracck, N- L. Bowen: J. Soc. Giafl
Technol. 14 (1930), p. 158.	fl
i’2) Fix, W., H. E. Wiemer, 11. J. Tolkemit: Arch. Eiscnhiittefl
wes. 40 (1969) p. 215/21.	fl
1’3) Glosser, F. P.: J. Amer, ceram. Soc. 45 (1962) p. 242/49. fl
i»4> Morey, G. W., N. L. Bowen: J. Soc. Glass. Technol. (19Я
p. 232.	fl
l95’ Segnit, E. R : Amer. J. Sci. 8 (1953) p. 590.	
1961 Gutt, W.: Nature 197 (1963) p. 143.	I
|,77> Drewes, E. J.. M. Olcttc: Arch. Eiscnhdttcnwcs. 38 (196И
p. 163/75.	fl
198>Fix, W., G. Tromel, R. llcinkc: Arch. Eisenhiittenwes. fl
(1969)p 979/84	fl
I’9'Nurse, R. W., J. 11. Welch, W. Gutt: J. Chem. Soc. 63 (19Я
p. 1080.	fl
2<>i)) в era к, Y., J. Wojc icchows ka : Raozniki Chem. 1956, p. 7Я
’mi Warshaw. J,, M. L. Keith: J. Amer, ceram. Soc. 37 (19»
p. 161/66.	
:o2) Schiirmann, E., I. О v. Hartwig. GieBerei.techn.-wiss.Be»
14 (1962) p. 31/36.	fl
Phillips, B. A, Munn: J. Anter, ceram. Soc. 45 (1962) p, 588/9
:<)*> Brynostad. J.. 11. flood: Z.F.lcktroehcm.62[9|( 1958)p.953/fl
I11’1 Speidcl, 1) IL. J. Amer, ccrant. Sue. 50 (1967) p. 243/48. Я
niu Tretyakov, ¥, D., Y. G. Saksonov, J, V. Gordcer; l/vss»
Akademii Nauk SSSR, ncorganiJcskoj Material,’, 13 (1965) p. 4iJfl
in’1 Bucssem, W R , S. R. Butler; J. Amer, ceram.Soc,46(l9fl
p. 442/46,	jfl
’Mi van Huas, H. J., M. L	Keith: Anter, Miner. 43 (1753/p,»
jo’) Masofi, 0,. Amer. Miner. 29 f 1944) p, 67	Я
til) Muan, Д., S, Somiya:	AnwJ. Sci, 2&011962) p. 233.	Я
uni Rosdder, E. W.: Amer. J.	5cl., Bowen vol.. 1952, p. 445.	Я
512) Silverman. E. N.: Trans, metallurg. Sue. AIME 221 (1961)Я
512/17.	fl
2i3> Fischer. W. A.. P, W. Bardenheucr; Arch. EhcnhuttenWfl
200
39 (1968) р. 559/70.
'4> Riboud, Р. V., A. Muan; Trans, metallurg. Soc. A1ME 224
(1962) P. 30.
Grieve, J.. J. White; J. Roy Techn. Colt,, Glasgow, 4 (1940) S.
665.
Ic‘ Schairer, J.F., H. S. Yoderi jr., A. G. Keene: Yearb. Carnegie
Inst., Washington, 53 (1954) p. 126.
1 Hoge, G. E.,J. J. Brennan, J. A. Pask: J. Amer, ceram. Soc. 56
(1973) p. 51/54.
 Jones. T. S., S. Kimura, A. Muan: J. Amer, сетат. Soc. 50
(1967) p. 137/42.
” Muan, A.,E. F. Osborn: J. Amer.ceram.Soc. 39(1956)p. 121/40.
a.’ Glasser, F. P.,E. F. Osborn: J. Amer, ceram.Soc.43(1960)p. 132.
: > Massazzo, F., E. Sirchia: Chim. Ind.. Milano,40(1958)p.466.
Koch, K., J. Sittard, G. Tromel, H. Popperling: Unpub-
lished.
2  Scheel, R.: Gleichgewichte zwischen fliissigem Eisen und gesiittig-
ten Schlacken des Systems CaO-FeO„-SiO2 unter Beriicksichtigung
der Schwefelverteilung. Clausthal 1965. (Dr.-lng.-Diss. Bergakad.
Clausthal.)
m Tromel, G.. K. Koch, W. Fix, N. GroBkurth. Arch. Eisen-
hiittenwes. 40 (1969) p. 969/78.
Fischer, W. A., H. Spitzer: Arch. Eisenhiittenwes. 29 (1959)
p. 611/17.
s Margot-Marethe, H., P. V. Riboud: Mem. sci. Rev. Metal-
lurg. 69 (1972) p. 593/603.
Margot-Marethe, H., P. V. Riboud: Mem. sci. Rev. Metal-
lurg. 66 (1969) p. 591/601.
 Tromel, G.. K. Koch. J. Geiseler: Arch. Eisenhiittenwes.40
(1969) p. 87/98.
Wie unter 2^21. p. 5 [ 6.
1	Sata, T.: Bull. Chem. Soc. Japan 32, (1959) p. 105.
Osborn, E. F.,R.C. De Vries, К. H. Gее. H.M.Kraner: Proc.
Blast Fum. Coke Oven Raw Mater. Comm. Iron Steel Div., Amer. Inst,
min. metallurg. Engrs. Vol. 12. 1953. p. 281/317.
Fetters, K. L., J. Chipman: Trans. Amer. Inst. min. metallurg.
Engrs., Iron Steel Div., 140 (1940) p. 170/203.
1	Vygen, P., H.-J. Engell: Arch. Eisenhiittenwes. 40 (1969)
p. 359/65.
' Steyn, J. G. D., M. D. Watson: J. Iron Steel Inst. 203 (1965)
p. 445/53.
' Osborn, E. F.. R. C. De Vries, К. H. Gee, II. M. Kraner: J.
Metals, Trans., 6 (1954) p. 33/45.
' Majdic, A., W.-J. Ammeling, II. Schenck: Arch. Eisenhiit-
tenwes. 41 (1970) p. 11/17.
Gori. E., R. Klagcs, R. Schccl, G. Tromel: Arch.Eisenhiit-
tenwes. 40 (1969) p. 959/67.
 Farkas, O.: Freiberg. Forsch.-H., Reihe B., Nr. 106 1965, p. 43/75.
Engell, 1J.-J,, P. Vygcn: Ber. Bunsenges. phys. Chem., 72,
(1968), p. 5/12.
1 Timucin, M., A. E. Morris: Metallurg. Trans. 1 (1970) p.
3199/3200, s. bcs. p. 3194.
Chartis, E.: Amer, ceram. Soc. 42 (1948) p. 23/27.
1 ( avalier, G., M. Sandreo-Dendon: Rev. Metallurg.57(1960)
p. 114.3/57. u. 1 Ausschlagtaf.
Ohno. К., M. II. Roues: Canada metallurg. Quart. 2 (1963)
p. 243/58.
1 Greene, К. T., R. II. Bogue: J. Res. nat. Bur. Stand. 36 (1946)
p. 185/207.
 Greig. J. W.: Amer. J. Sci.. 5. Ser., 13 (1927) p. 133/54.
See 2441 p. 197. 199 and 200.
Spivak, J.: J. Geol. 52 (1944) p. 45.
Foster, W. R.: J. Geol. 50(1942) p. 165.
Goldsmith, J. R.: J. Geol. 55 (1947) p. 389.
Gummer, W. K.:J. Geol. 51 (1943) p. 515.
Schai rer, J. J'.: J. Amer, ceram. Soc. 40 (1957) p. 215/35.
Vei Chow, J ; J. Geol. 58 (1950) p. 9.
Schairer. J. F.: J. Amer, ceram. Soc. 37(1954)p. 501/33,s. bes.505
 Schairer, J. F., N. L. Bowen: Bull. Soc. Geol. Finlande 20
(1947) p. 75.
Viechnicki. D.. F. Schmid, J. W. Cauley: J. Amer, ceram.
Soc. 57 (1974) p. 47/48.
1 Himel, G., K. Koch, W. Fix. D. Ameling: Arch.Eisenhiit-
tenwes. 45 (1974) p. 671/78,
К гл. 3
I'littse Diagrams tbr Ceramists, Americ, Ceram. Soc, 1936,1964,1969.
' Dr-Ing,•Dissertation G. Heinz; Totals Gleichgewichte zwischen
k'lhlenstoffgesSttlgtem Eisen und schwefelhaltigen Hochofenschlak*
, kenaus Kalk, KieselsSurc.Tonerde und Magnesium. Technischelinh
\crsii.it Clausthal 1973.
’ к e 11. F.: „Hochofenschlackc", 2. Auflage, Verlag Stahleisen, Diissel-
doll 1963.
4)	v. Ende, H., K. Grebe, E. E. Hofmann: Stahl und Eisen 84
(1964) p. 1511/21.
5» TrOmel, G., W. Fix, K. Koch: Arch. Eisenhiittenwes. 38 (1967)
p. 177/84.
6> Koch, K., W. Fix: Arch. Eisenhiittenwes. 41 (1970) p. 111/18.
7> Trdmel, G., E. Gbrl, H. W. Fritze; Arch. Eisenhiittenwes. 36
(1965) p. 327/31,
lb Trdmel, G., W. Fix, U. Bongers: Arch. Eisenhiittenwes. 40
(1969) p. 813/19.
Fix, W.,K.Koch, U. Bongers: Arch.Eisenhiittenwes.:46(1975)
p. 555/59.
10» Dunkel, Th.: Stahl und Eisen 47 (1927) p. 1205/07.
in Obst, K.H.,J.J. Ueberhorst: StahlundEisen81 (1961)p.729/35.
12)	Trdmel, G.,N. GroBkurth. K. Koch, W. Fix: Arch.Eisenhiit-
tenwes. 41 (1970) p. 613/20.
13> Bardenheuer, F., H. v. Ende, P. Oberhiiuser und E. Hof-
mann: Arch. Eisenhiittenwes. 39 (1968) p. 571/76.
141 Fix, W., K. Koch: Arch. Eisenhiittenwes. 39 (1968) p. 9/22.
ts> Holzgruber, W„ E. Plockinger: Stahl und Eisen 88 (1968),
p. 638/48.
Latash, J. W.: Awtomat. Swarka (19581, p. 76/83.
17» Sickberth, A.,G. Stoltc: Elektrowiirme international28 (1970)4,
p. 185/91.
isi Duckworth, W.E..G. Hoyle: “Electro-slag Refining”, Chapmann
and Hall LTD. London. 1969.
К гл.4 (раздел 1)
li Sharma, R. A., F. D. Richardson : J. Iron Steel Inst. 200 (1962)
p. 373/79.
21	Carte г, P.T..T. Mac far lane : J. Iron Steel Inst. 185 (1957) p. 54/66.
31	Chipman, J.: In: Physical chemistry of process metallurgy. P. l.New
York/London 1961. p. 27/64.
4> Sharma, R. A., F. D. Richa rdson: J. Iron Steel Inst. 198 (1961)
p. 386/90.
s> Bodsworth. C.: Physical chemistry of the iron and steel manufac-
ture. London 1963.
si Edmunds. D.M., J. Taylor: J. Iron Steel Inst. 210 (1972) p. 280/83.
71 Kay, D. A. R.. A. Mitchell, M. Ram: J. Iron Steel Inst. 208 (1970)
p. 141/46.
s> Fujita, H., Y. Iritani. S. Maruhashi: Tctsu to Hagane 54 (1968)
p. 359/70.
9) Elliott, J. F., M. Gfeise г, V. Ramakrishna: Thermochemistry
for steelmaking. Vol 11. Reading. Pafo Afto/London (963. Mass.
101 Elliott. J. F.: J. Metals 7 (1955) p. 485/88.
in Schuhmannjr., R.,P. J.Ensio: Trans, metallurg. Soc. AIM E 191
(1951) p. 401/11.
I2> Deters, F.: In: PhysikalischeChemiederEisen-undStahler/eugung,
Diisseldorf 1964. p. 159/62.
in Turkdogan, E. T., J. Pearson: J. Iron Steel Inst. 173 (1953)
p. 217/23.
i4> Bodsworth. С. M. Davidson: In: Physical chemistry of process
metallurgy. P. 1. Ed. by G. R. St. Pierre. New York/London 1961.
(Metallurgical Society Conferences Vol. 7.) p. 238/42.
Fi Kalyan ram. M..T.G. MacFarlane, N. В. Вe 11: J. Iron Steel Inst.
195 (1960) p. 58/64.
i<» Langenburg, F. C„ H. Kaplan, J. Chipman: In: The physical
chemistry of steelmaking. Ed.: J. F. Elliott. New York/London 1958.
p. 65/67.
t7i Luerssen. F. W„J. W. Halley. M. Tenenbaum: J. Metals209
(1957) p. 1533/40.
is 1 Frohberg. M..T. El Ganimal: Stahlu.Eisen80(1960)p. 1025/29.
in Langenberg. F. C . J. C hipman: Trans, metallurg. Soc. A1ME
215 (1959) p. 958/62.
zo> Sawamura. K.: Tetsu to Hagane Overseas 2 (1962) p. 219/25.
2ii Yang. L., L. C. Mac Cabe. R. Miller: Sec l6'. p. 63.
221 Richardson, R. D : In: Physical chemistry of metals. London 1953.
p. 77/95.
2,1 Fulton, J.C..J. Chipman: Trans, metallurg. Soc. A IMF 200(1954)
p. 1136/46.
24> Omori, Y.. K. Sa nbongi; J. Metals Inst, Japan 25 (19611 p. 139/43.
Fi Sanbongi, K..Y. Omori: Physical chemistry of metallic solutions
and intermetallic compounds. IL London 1959.
/<>> Chang, L.C.,G. Darg?' Trans, Amer. Inst nun metallurg. Fnets
197 (1947) p, 60.
.’/i Kay, D. A.R..J. Taylor: Trans. Faraday Soc. 56 (I960) p. 1372/86
1*1 Rey, M,: Physical chemistry of process metallurgy. I ondon 1948.
p, 247.
19) Gurry, R, W,, L. S, Darken: .1 Anter chem. 7? (1950)
p, 3906/10.
30) Henderson, D.: J, Iron Steel Inst 2t)4 (1966) p..18/43
3D Hawkins, R. J., N. W. Davies. J. Iron Steel Inst. 209 < 1471)
p. 226/30.
’1) Davies, M. W.,R, J. (law kins Steel limes 197 Ц969) p. 353/56.
201
Рис. 7.36. Вязкость расплавов системы CaO —CaS —SiO> при 1600°С
(38]; количественные данные по [80]. См. также [81]
CaO-Cr2O3-SiO2
Рис. 7.37. Вязкость расплавов системы СаО — Cr8Ot — S1O2 при II
[38]; количественные данные по [82]
Рис. 7,38. Вязкость расплавов системы CaO — FeO — S1O8 при 1400°С [38]; количественные данные по [30]. См. также [54. 83—85]
Рис. 7.39. Влияние содержания
SiO2 на вязкость расплавов СаО — Fe8Cg— SiO8 при различной температуре [38]; количественные данные по
(метод колеблющегося тигля)
15G
Рис. 7.40. Вязкость расплавов системы CaO — MgO — SiO, при !500°С
[38]: количественные данные по [86]. См. также [65, 87]
Рис. 7.43. Вязкость расплавов системы СаО —
— SiOt — TiO. при 1600°С (метод ротационный)
{381
CaO-MnO-SiO,
FeO-MnO-SiO,
Рис. 7.41. Температурная зависимость вязкости
расплава состава. %: 45 СаО, 15 MnO, 40SiO2
(метод ротационный) [68]
Рис. 7.44. Вязкость расплавов системы FeO —
— МпО— 81Ог при 1400°С [38]; количественные
данные по [30[
Рис. 7.42, Влияние содержания TiO2 на вязкость
расплавов СаО — SiO2 —TiO? при 1400 и 1600° С
138]; количественные данные по [48]. См. так-
же [82]
Рис. 7.45. Вязкость расплавов системы FeO —
— SiO2 — TiOa при 1400°С [52]
лу--
151
7.2.4. Четырех- и многокомпонентные системы
Al2O3-CaF2-CaO-SiO,
lg-ц ( ц, Пз)
Рис. 7.46. Температурная зависимость вязкости расплавов А12ОЭ— CaF2 — CaO — SiO2 [73, 83]. См. также [59. 60, 72, 89—91]
152
Al2O3-CaO-CaS-SiO2
Таблица 7.3. Вязкость расплавов системы
А12О3—CaF2—CaO—SiO2
Состав, %				Темпера- тура, °C	Вязкость, Пз	Литерату-	Таблица 7.4. Вязкость расплавов системы ра	А120з—CaO—CaS—MgO—MnO— SiO2 (метод ротационный) [92]
CaFz	А12о3	СаО	SiO2			
Ротационныый метод, 1400—1600°С	Состав % 40	15 I 40	5	1600	0,32	[59]									Вязкость, Пз. при температуре, ЭС		
40	10	40	10	1600	0,35	[59] 40	5 I 40	15	1600	0,45	[59]	А12О2 Вибрационный метод, 1400—1550°С	СаО	CaS	MgO	MnO	SiO2	1500	1450	1400
50,0	10,4	17,1	19,1	1550	0,32	[89]	10Л 53,3	10,0	14,5	18,6	1550	0,29	[89]	10>° 50,3	13,6	6,7	25,0	1550	0,6	[89]	!9,0 10,0	21,1	18,2	13,0	1550	0,45	[89] 36,8	14,4	1 0,8 34,4	1550	1,1	[89]	21.4 16,3	13,2	18,2	20,5	1550	0,45	[89]	21,3 50,0	10,8	16,8 18,8	1550	0,35	[89]			48,4 45,8 44,7 39,4 37,2 35,4	3,0 6,1 1,99	2,0 2,0 4,0 4,0	1,17 0,78 0,94 0,86	38,3 38,2 31,2 30,9 41,0 40,7	3,0 3,3 3,8 3,2 9,5 12,6	4,6 4,8 5,3 4,3 15,5 20,3	6,6 6,6 9,3 28,1 33,5
Pt-шарик, 1300—1420°С
7,9	20,5	34,6	37,0	1400	2,4	[72]
16,7	18,5	31,3	33,5	1400	0,9	[72]
32,6	15,0	25,3	27,1	1400	0,17	[72]
69	28,4	1,5	1,3	1600	0,15	[78]
Вибрационный метод, 1200—1600°С
31,4	27,4	39,2	2	1600	0,5	[60]
30,5	26,7	38,1	5	1600	0,5	[60]
29,1	25,5	36,4	10	1600	0,5	[60]
27,8	24,3	34,8	15	1600	0,75	[60]
Ротационный метод, 1300—1320°С
1,0	19,2	36,5	40,3	1300	23,9	[901
Ю.о 1	18,0	1 34,2	1 37,8 |	1390	1 9,5	1 [90]
Ротационный метод, 1550—1650°С
0	28,0	1,4	1,0	1600	0,4	[91]
•)	40,6	30,6	3,2	1600	1,0	[91]
	10	16	30	1600	0,6	[91]
	7	19	42	1550	3,1	[91]
	40	10	24	1600	2,1	[91]
)	41	49	2,5	1600	1,1	[91]
Al,O3-CaO-FeO-SiO,
Рис. 7,47. Вязкость расплавов системы А12О3—CaO — FeO— SiO2 при
1300°С [38]; количественные данные по [93]. См. также [72]:
а —5 % А1гОа; о — 15 % А12Оа
153
Al2O3-CaO-MgO-SiO2
Рис.
7.43. Вязкость расплавов системы А12О3 — CaO — MgO — SiO2 при 1500°С [66. 73, 94]. См. также [7. 42, 65. 69, 72. 86. 92, 95-
колебаний):
а —.35 % siO2; б — 40 % SiО2; в — ^5 % Si О.; г — 50 % SiO2; б — 10 % MgO; е - SiO2/ А12ОЯ 2/1
99)]
154
10	20	30	00	50
CaO,%
О	10	20	30	00
CaO, %
155
Рис 7 50 Вязкость расплавов системы AI2Оз — СаО — SiO3 — ТiO2 при 1600°С [38]; количественные данные по [76]. См. также [67. 72].
а- 10% А12О3: 6-20% AI.O,
156
7 51 Температурная зависимость вязкости расплавов системы СаО -
-FeO-Fe2O3-SiO2 [45]:
Номер шлака	Состав, %*				
	СаО	FeO	Fe2O3	F%6m	SiO2
II	26 0/24 4	—/1.7	74,0/72,9	51,1/52,3	-/0,1
IV	23 5/21.4	—/5,5	66,5/61,7	46,5/47,4	10,0/10,3
V	18 ЗЛ 7.8	—/9,9	51,7/41,9	36,2/35,7	30,0/29,0
VI	15.6/11.9	-/14,2	44,4/31,0	31,1/32,7	40,0/39,1
Числитель — перед измерением;
знаменатель — после.
\I.O,-CaF,-CaO-MgO-SiO,
7.52. Температурная зависимость вязкости расплавов А12О3—
* 1 2 — CaO — MgO — SiO2 [73J. См. также [25. 78, 102].
। в исходного шлака, %: 51.7СаО; 3,2 MgO: 12,7 А12О3; 32,4SiO2
Al2O,-CaO-FeO-MgO-SiO2
lg 4(71, Лэ)
Рис. 7.53. Температурная зависимость вязкости расплавов А12О3—СаО—
— FeO — MgO — SiO2 (метод падающего шарика) [83].
См. также 17, 73]. Состав шлака, %: И ,84 А12О3; 6,58 MgO; 29,54 CaO
52,04 SiO2
Al2O3-CaO-CaS-MgO-MnO-SiO2
Таблица 7.5. Вязкость шлаков типа доменных
с переменным содержанием MgO и Д12О3 [103]
Шлак (см. рис. 7.54)	Состав, %				Вязкость,		Пз, при температуре, °C		
	СаО	SIO2	MgO	А1.о3	1500	1450	1400	1350	1зоо
				Серия	/				
30	44,05	48,95	3,0	4,0	5,6	7,7	9,7	12,4		
31	46,5	46,5	3,0	4,0	6,3	7,5	9,6	12,0	—
32	48,7	44,3	3,0	4,0	7,0	9,2	11,3	15,0	—
33	50,7	42,3	3,0	4,0	5,9	8,1	10,0	15,2	32,9
34	52,5	40,5	3,0	4,0	4,9	9,1	16,9	29,0	—
			Серия II						
1	37,8	47,2	9,5	5,5	6,8	9,1	10,9	13,7	18,5
2	40,25	44,75	9,5	5,5	6,5	8,7	11,1	13,9	18,4
3	42,5	42,5	9,5	5,5	7,5	9,1	10,9	13,4	16,3
4	44,5	40,5	9,5	5,5	8,2	9,0	10,2	16,3	40,0
			Серия		III				
5	36,65	45,85	11,0	6,5	6,1	7,6	9,7	12,7	17,2
6	39,1	43,4	11,0	6,5	5,0	6,4	8,3	10,6	14,3
7	41,25	41,25	11,0	6,5	5,6	6,8	8,6	10,5	13,4
8	43,2	39,3	11,0	6,5	4,5	5,1	6,3	14,0	—
157
Продолжение табл. 7.5
Шлак
(см.
рис.
7.54)
Состав,
СаО
SiO.
MgO А12О:
1500
135
9
10
11
12
13
142
14
15
16
17
18
140
19
137
220
121
122
123
32,5
35,1
37,4
39,5
41,4
43,1
28,0
33,8
36,0
38,0
39,8
41,5
26,5
29,25
31,5
33,65
35,5
37,2
40,15
46,5
43,9
41,6
39,5
37,6
35,9
48,0
42,2
40,0
38,0
36,2
34,5
44,5
41,75
32,5
37,35
35,5
33,8
30,05
13,0
13,0
13,0
13,0
13,0
13,0
15,0
15,0
15,0
15,0
15,0
15,0
18,0
18,0
18,0
18,0
18,0
18,0
18,0
Серия
8,0
8,0
8,0
8,0
8,0
8,0
IV
6,0
5,6
4,8
5,2
4,2
3,1
Серия
9,0
9,0
9,0
9,0
9,0
9,0
Серия
11,0
11,0
11,0
11,0
11,0
11,0
11,0
Серия
V
6,4
5,0
4,6
4,4
4,2
4,7
VI
4,2
6,7
4,6
5,1
4,1
4,1
5,3
VII
Вязкость, Пз, При
температуре, °C
1450	1400	1350	1300
7,4	9,7	12,7	18,1
7,2	10,6	12,7	19,0
6,8	10,7	14,0	21,9
6,9	8,7	11,0		
5,0	6,3	23,0	—
4,3	Н,4	33,9	—
6,7	9,4	11,7	15,6
6,0	7,2	9,7	4,1
6,2	8,0	10,1	—.
4,7	5,9	9,1	26,3
5,6	8,8	—	—
17,4	—	—	-—
6,4	12,7	16,8	24,1
8,1	9,7	12,1	17,5
6,3	8,5	10,7	14,6
6,7	8,9	И,2	40
5,1	6,7	8,0	41
4,8	7,1	13,7	40 ,5
7,6	32,0	—.	—
1250 1300 1350 1Р00 1050 1500 1550 1600 t,°C
Рис. 7.55. Влияние основности доменных шлаков на их вязкость [1
Шлак (см. рис. 7.55)	Состав, %					CaO/SiO2	Литера pa
	SfO2	А!2Оз	СаО	MgO	CaS		
1	46,3	12,2	36,5	4,9			0,79	[1041
	44,0	12,3	41,4	2,5			0,93	[104]
И	39,2	12,4	43,4	4,9			I, 10	[104
4	35,4	10,1	47,3	1,2	5,0	1,33	[74
5	32.1	15,1	45,2	1,0	6,0	1,41	[74]
143	22,6	45,4	20,0	12,0	5,4	7,5	9,9	14,7	29,6
141	25,5	42,5	20,0	12,0	4,1	6,0	9,2	11,4	16,5
24	28,0	40,0	20,0	12,0	4,5	5,9	6,3	8,3	12,1
138	30,0	38,0	20,0	12,0	4,3	5,6	8,6	11,0	30,0
25	32,2	35,8	20,0	12,0	6,0	7,5	10,3	20,5	—
26	34,1	34,0	20,0	12,0	4,6	5,9	7,6	21,4	—.
128	37,1	30,9	20,0	12,0	4,4	4,7	10,8	22,3	—
129	38,4	29,6	20,0	12,0	—	—	—	—	—
7.2.5. Промышленные шлаки
Доменные шлаки, (рис. 7.54—7.58)
Рис. 7.56. Температурная зависимость вязкости доменных шлаков раз-
личной основности [105]:
Шлак (см. рис. (7.56)	Состав, %						s	CaO-f-MgO S1O2 + -f-A12O3	Температу- ра, °C. ликвидуса (стрелки)
	А|2О3	СаО	MgO	FeO	МпО	SiO2			
3	26,1	35,5	6,4	0,4	0.3	30,4	1,4	0,74	1450
7	18,7	40,6	3,4	0,7	—	31,1	0,97	0,83	1435
8	13,5	45,2	3,4	0,5	0,4	33,4	—-	1,04	1480
9	15,2	45,1	3,5	0,8	1.3	32,2	—-	1,02	1500
14	35,6	44,8	0,6	—.	—.	17.0	—-	0,86	1515
17	15,2	38,5	5,1	1,0	0,7	36,0	0,79	0,89	1390
20	14,8	41,6	11,9	0,3	0,8	29,7	1,4	1,20	1460
12
10
8
4
Ц,ЛЗ
74
s_
2
1550
1050
1500
1400
1600 t’C
Рис. 7.58. Влияние Т12О, на вязкость до-
менных шлаков [107]. Состав исходного
шлака, %:	35 СаО; 37 SiOa; 18 MgO;
4 А12О,; 1,7 К2О; 1,2 TiO2; 1,2 S; 0,4 МпО;
0,2FeOK; 1,3 — прочие
о
1350
11
20
158
1300 1350 1400 14501500 1550 1250 1300 1350 1400 1450 1500 1550 16001250 1300 1350 1400 1450 1500 1550 1600t°C
Рис, 7.54. Температурная зависимость вязкости синтетических доменных шлаков (см. табл. 7.6) {ЮЗ]
159
7],ПЗ
Рис. 7.57. Вязкость доменных шлак
различным содержанием А12О3 и MgO |
п —3 — 5% MgO, CaO/SiO2 = 1.15 —
и — 12 — 15 % А1.О3; CaO/SiO2«
Мартеновские шлаки
Рис. 7.59. Температурная зависимость
шлаков (метод ротационный) [68]
1~ 40,ЗСаО; 9,2MgO;	12,8МпО;
15,6SiO.;	2 —39,5СаО;	7,3MgO;
2,8Al,Oj; 13,8 SiO.
вязкости мартеновских
разного состава, %;
17,0FeeO3;	3,7А1гО3’’
5,2 МпО; 29,2Fe2O3>
Рис. 7.60. Температурная зависимость вязкости мартеновских шлаков
различной основности [112] (метод вращающегося тигля):
6J5
0,3
0,1
1300
3,5
3,0
2,5
2,0
1,5
1,0
1600 t°C
1500
1Ш
0,113
60
1,0
20
ТО
2
0,6
0,1,
6
4
Рис. 7.61. Температурная зависимость вязкости основных мартено:
шлаков [45] (метод колебаний);
о,з
UZ0 КбО 1500 15^0 1530
Шлак (см. (рис. 7.61)	Состав, %								
	FeO	Fe2O3	МпО	р2об	А12О3	СаО	MgO	SiO2	S
1	9,8	6,8	8,6	3,2	1,5	49,9	6,5	9,6	0,2
2	5,7	3,1	9,3	1,4	1,6	47,4	8,3	20,6	0,1
3	6,1	3,1	13,9	2,2	1,4	46,1	5,6	19,0	0,3
4	12,7	4, 1	10,3	1,8	1,5	41,5	9,8	14,3	0,3
Рис. 7.62. Температурная зависимость вязкости основных конечных
теновских шлаков [1]:
I—гетерогенная область; II—начало кристаллизации
Шлак (см. рис. 7.60)	Состав, %								СаО/йЮг
	FeO	МпО	Р2О5	А12О3	СаО	MgO	SiO2	s	
2	8,61	17,31	3,85	6,02	26,37	13,17	25,43	0,08	1,85
3	15, 1	6,0	2,50	3,03	44,68	7,38	19,10	0,25	2,42
5	1,87	2,05	0,28	6,62	51,64	9,64	26,25	0,32	1,95
6	20,0	7,28	2,06	1,94	46,70	9,27	10,83	0,24	5,61
/	15,70	7,00	6,46	1,59	46,61	9,12	10,95	0,40	4,10
Шлак* (см. рис. 7.62)	Состав, %								
	FeO	Fe2O3	МпО	P.OS	А12О3	СаО	MgO	SiO2	
1	16,3	4,8	8,2	3,1	4,6	43,4	6,7	11,9	
2	12,6	3,8	8,4	3,5	4,3	45,7	9,7	11,8	
j	11,5	4,0	7,9	3,5	4,0	47,1	9,4	11,8	
4	9,9	3,4	8,7	3,7	4,5	49,4	6,8	12,7	
5	10,5	2,8	7,6	3,4	5,0	48,9	6,1	15,1	
— ротационный
зачерненньн
впско шмегр;
точки
* Светлые
пиллярный.
160
.юродно-конвертерные шлаки
Рис. 7.66.
Температурная зависимость
ных фосфористых
вязкости кпелородно-конвертер-
шлаков [115]:
к S х 23 *	Состав, %									o’ О б
	FeO	Fe2O;i	МнО	Р	Л12О.,	СаО	MgO	SiO2	S	
3,00	7,1	1,1	24,5	0,71	0,69	32,85	1,8	31 ,05	0,2	1,06
*•)’)	6,83 2,42		20,68	0,94	0,82	35,33	2,2	30,61	0,72	1,15
8,97	6,5’	2,34	7,84	1,78	0,98	39,75	2,34	29,25	0,19	1,36
11 ,87	8,2'	3,80	15,20	1,21	1,00	40,50	2,80	26,63	0,16	1,52
14,82	7,65 4,94		12,58	1,27	0,84	4(5, 10	3,32	23,25	0,15	1,98
19,02	15,06 2,41		18,67	0,92	1,37	29,81	2,31	29,21	0,24	1,02
Шлак (см. рис. 7.66)	Состав, %									
	FeO	Fe2O3	МпО	Р2О5	А1,О2	СаО	MgO	SiOj	Cr2O2	s
J	38,53	1,66	10,74	11,03	1,03	22,51	2,89	10,80	0,58	0,18
2	19,35	5,89	14,01	16,95	1,50	27,65	7,08	6,45	—	0,09
3	24,80	9,90	7,05	11,48	1,42	39,02	1,52	2,80	0,30	0,20
4	12,62	7,15	9,26	25,61	1,29	32,05	7,95	3,04	—-	0,08
5	13,00	10,54	8,01	15,29	1,63	44,65	1,67	3,36	0,74	0,09
6	7,18	7,53	7,45	23,49	1,54	43,84	1,48	3,92	0,62	0,16
Рис. 7.67. Температурная зависимость кислородно-конвертерных фос-
фористых Шлаков [46]:
'64. Влияние содержания СаО в шлаке во время продувки на вяз-
 и температуру плавления кислородно-конвертерных шлаков [114]:
' - 17 % FeO; 13—18 % Реобщ; 2 — < 14 % FeO; 13 - 18 % Fe^ ;
3, 4-8,5% FeO; 7 - 12,5 % Fe^
Шлак (см. рис 7.67)х	Состав, %				
	FeO	р2о5	СаО	МпО	SiO2
Первый (/)	5,9	25,2	51,4	5.0	7,0
Второй (2)	15.5	16,2	52,0	6,6	4,7
Конечный (3}	34,8	8,5	15,0	4,6	2,9
Стрелки- редкая кристаллизация.
’5. Влияние содержания скрапа на вязкость кислородно-конвер*
терных шлаков [114]
 Юи
161
Шлаки электрошлакового переплава
Рис. 7.69. Влияние содержания СаО на вязкость шлака электрошл
кого переплава состава, %: *^65CaF2; 30 — 35 Л1гО3 [ПО]
Рис. 7.68. Температурная зависимость вязкости шлаков электрошлако-
вого переплава различного химического состава [21]:
Шлак (см. рис. 7.68. а и б)	Состав, %					
	CaF2	СаО	Al 2O3	MgO	NaF	Na3AlF,
1	74,75							24,8		
2	79,65	—	—		.—	19,75
3	100	—	—	-—.	—	—•
4	79,6	—	—	19,85	—	—
5	79,56	19,9	—	—.	—	—
6	79,7	—•	19,79	—.	—	—
7	69,7	—	29,85	—.	__	—•
8	79,6	9,70	9,75	—	—	—
9	39,73	29,75	29,80	—.	—.	—
10	19,66	39,8	39,65	—.	—.	—
11	—	44,70	54,85	—	—	—
Рис. 7.70. Температурная зависимость вязкости различных о
электрошлакового переплава [117]:
Шлак (см. рис. 7.70)	Состав, %		
	CaF2	А12О3	Са<
1	70	30	
2	50	10	4
3	60	20	2
4	50	30	2
5	40	30	3
6	30	30	4
7	40	40		2
162
8. ПОВЕРХНОСТНОЕ
И межфазное
НАТЯЖЕНИЕ ШЛАКОВ
8.1. ОПРЕДЕЛЕНИЯ
.Межмолекулярные силы в жидкости имеют очень
1ый радиус действия и внутри жидкости взаим-
компенсируются. На поверхности эти силы да-
общую результирующую, нормальную к этой
верхности,
и возникает равное
по всей поверхно-
натяжение, кото-
тангенциально действующее
для случая контакта жидкость — воздух обыч-
обозначают как поверхностное натяжение о.
> величина мало изменяется, если жидкость
упает "в контакт с другим газом, так как силы
втяжения газовых молекул на поверхности жид-
ги незначительны. Положение существенно из-
ияется в случае, когда граничат два
несмешива-
натяжение
Тогда поверхностное
щихся
вещества.
’еделяется взаимодействием частиц двух сортов,
г. имеет место межфазное натяжение у. Поверх-
1ное натяжение расплава идентично межфазно-
иатяжению расплав — воздух.
межфазным и поверхностным натяжением не-
редственно связана смачиваемость и контакт-
и угол, или угол смачивания 0. Угол смачивания
кду расплавом и, например, огнеупорным мате-
стом определяется уравнением созО = (ул —
\а/в)/Ув (8.1) , где ул — поверхностная энергия огне-
чрного материала; в—поверхностное натяже-
расплава; ул/в —межфазное натяжение огне-
нный материал — расплав. При этом возможны
дующие случаи (рис. 8.1): 0 > 90 , уА/В>Ул
плохая смачиваемость;
I. Связь между поверхностным натяжением, межфазным иатя-
м и краевым углом смачивания при контакте расплава с твер-
 юм (а) п расплавом (с5) при хорошем (/) и плохом (2) смачи-
вании
Изменение поверхности раздела шлак — металл в ходе десу.ть-
металла через 15 мин после дачи шлака (а). в промежуточной
стадия (о, а) и при достижении равновесия (г)
0 = 90°, уа?в = Уа', Э<90; ул/д < Ул — хорошая
смачиваемость; 0 = 0 ; уА/в = уА — уБ .
Если две несмешивающиеся жидкости образуют
общую поверхность, то для межфазного натяжения
по рис. 8.1,6 получаем уравнение: ул/в = ул + Ув —
— 2улудСО5а. Из уравнения ув sin а = уА/в sin Р
можно вычислить угол смачивания 0 = а + р.
8.2. МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЙ
ПРИ ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ
Из применяемых методов измерения поверхно-
стного и межфазного натяжений [1—5] только не-
многие можно использовать при высоких темпера-
турах для агрессивных расплавов. Для описанных
ниже способов обоснование выбора, обсуждение
преимуществ и недостатков были приведены ранее
[3, 4, 6, 8, 10, 12]. Проблема выбора материала
Рис. 8.3. Схема методгт капиллярного поднятия
(химическая стойкость, его термическое расшире-
ние) для успешного применения в описанных спо-
собах возникает при температурах >1000°С. Для
точности измерений имеет значение, насколько хо-
рошо известна плотность расплавов, так как почти
во всех методах измерений в расчеты входит плот-
ность. При проведении измерений даже незначи-
тельные примеси поверхностно-активных веществ
могут исказить результаты. Кроме того, важно до-
стигнуть равновесного состояния, так как протека-
ние реакций влияет на поверхностное натяжение
(рис. 8.2).
Метод капиллярного поднятия (КП)
Цилиндрический капилляр с круговым точно из-
меренным сечением радиуса г погружают в иссле-
дуемую жидкость. Если жидкость смачивает стен-
ки капилляра, то капиллярный столбик поднимает-
ся (рис. 8.3), в то время как несмачивающая жид-
кость в капилляре опускается ниже уровня в не-
капиллярном сосуде. Эффективная сила F, дейст-
вующая по линии соприкосновения поверхности
жидкости с капилляром, пропорциональна длине
этой линии н межфазному натяжению: Е = 2лгХ
XycosO (8.2), где 0 — краевой угол смачивания. Эта
сила уравновешивается весом столба жидкости:
G = ~r2hpg (8.3), где р — плотность жидкости;
g— гравитационная постоянная; h — средняя вы-
сота столба жидкости в капилляре над уровнем зер-
10Э
163
кала жидкости. Если радиус капилляра очень мал
по сравнению с высотой h0 (для нижнеи части ме-
ниска), среднюю высоту h вычисляют как ft = fto+
+r/3—0,129r2/fto (8.4). Из предположения F=G
получаем: у = (ftr р/т)/(2соз0) (8.5) и для абсолют-
но смачивающей жидкости при cos9 =1 у = (ft r Р g)/
/2 (8.6).
Если радиус капилляра и плотность жидкости
известны, поверхностное натяжение легко вычисля-
ется путем измерения высоты подъема жидкости в
капилляре [2].
Метод лежащей капли (ЛК)
Проба расплавляется на инертной подложке,
контур образовавшейся капли фотографируется,
причем снимок делают, используя собственное из-
лучение нагретой капли или более интенсивный ис-
точник света, или рентгеновские лучи. Угол смачи-
вания металлами подложки не учитывают при рас-
четах, если он <90°. Точность вычисленных вели-
чин в значительной! степени зависит от влияния по-
верхностно-активных примесей (кислорода, серы),
чистоты исходных материалов, подложки и защит-
ной атмосферы. Пренебрежение этими факторами
приводит к ошибкам и получению заниженных ре-
зультатов.
На основании результатов обмера максималь-
ного радиуса х и величины у капли (рис. 8.4) поверх-
ностное натяжение вычисляется по уравнению Дор-
си [ 16]:
Рис. 8.4. Геометрические параметры лежащей капли
о = g А р х2 [(0,052//) - 0,12268 + (0,0481//)] (8.7),
где f=(y/x)—0,41421 (8.8); g — гравитационная
постоянная; Ар — разность плотностей текучих фаз.
Межфазное натяжение может быть вычислено,
если капля расплава А плавает на расплаве В или
погружена в него. Профиль капли при этом можно
определить рентгеновским методом [9].
164
Рис. 8.5. Геометрические параметры висящей капли
Метод висящей, капли (ВК)
Из расплава, используя капилляр, пол]^Н
каплю, висящую на его конце. По геометри’^В
форме капли можно вычислит!; поверхностно^^®
межфазное натяжение (рис. 8.5). Поверхнс^В
натяжение можно рассчитать по Штауфер^^®
на основании замеров диаметров капель
используя табличные данные ,[18]. При вы^В(
поверхностном натяжении выбор этих napaij|^B
имеет тот недостаток, что величина Ds при
шарообразной форме капли зависит от диа^В
отверстия капилляра Do. Этот недостаток ]^В
избежать, применяя параметры Rh и Rv, кр^В
правомерны только для вершины капли [Id^B
Поверхностное натяжение рассчитываемой
уравнению o = Apg В( Rl, где величину^В
сительного параметра формы связа^^В
выражением Rh/Rv, получают из таблиц.
Наиболее простой из применяемых метод^В
ключается в обмере капли, полученной на^В
оплавляемого штабика. Однако этот метод н^^В
так как радиус отрыва может быть определении
ко приблизительно [11]. Кроме того, опред(^В
можно осуществлять только при температуре^И
пения. Погружая висящую каплю расплавив,
расплав В, можно на основании профиля кап^В
числить межфазное натяжение А'В.	^В
Метод взвешивания капель (ВЗК)
На каплю, висящую па конце капилляр;
ствуют силы земного притяжения и поверхне
натяжения, которые и формируют каплю. 1
получит!; максимальный вес капли G = 2ni
г—радиус капилляра. Однако вытекающая;
пиллярного отверстия капля сужается, п
максимальный вес не достигается. Он нижё
его получения необходимо ввести коэфф]
й = /(г/у1/з) (8Л0) Тогда G = 2nryk (8.11).1
Изменение массы капли во времени при методе oiрыва капли
Коэффициент k и вес капли G из уравнения мож-
исключить, если подсчитать число капель в со-
чимых экспериментах сначала для жидкости
.1-лстиым поверхностным натяжением при опре-
.иной температуре, а затем для равного объема
1с ;уемой жидкости.
Метод отрыва капель (ОК)
г. ном методе измеряется вес капли, медленно
|\теп на капилляре радиусом г. Полученная
Ч11.1Я изменения массы со временем (рис. 8.6) мо-
• быть применена для вычисления поверхностпо-
н ni межфазного натяжения
 (/н2§)/(2гй),	(8.12)
’иффициепт определяется по уравнению (8.10).
К. 1ичину V можно рассчитать, определив вес
। hi и ее плотность; кроме того, имеются таблицы
ifinH k при допущении независимости коэффи-
•III а от свойств материала [11]. Путем стекания
" и. со штабика, погруженного в расплав, и оп-
" 1сния изменения веса наплавившнхея капель
। по вычислить также и межфазное натяжение
‘•I
Метод отрыва цилиндра (ОЦ)
Полый цилиндр погружается в жидкость. Изме-
ья максимальная сила непосредственно перед
IJKOM жидкой пленки от вытягиваемого цилинд-
Иоверхностное натяжение вычисляется по урав-
... о= (gPmax 4 IT Г) f (8.13).
Коэффициент f зависит от плотности жидкости
омывает отклонение формы столбика расплава
। и. । индрической. Для цилиндра с радиусом г =
' ’ и мм и толщиной стенок 0,076 мм этот коэф-
•шшт изменяется от 0,91 при р/Ртах ~ 5 до 0,95
" Х^тах ~ 1.
ние. Частоту и размер капель можно определить
путем ускоренной киносъемки. Этот принцип может
быть применен при изучении колебания расплав-
ленной струи i[ 15].
Метод максимального давления в пузырьке (МДП)
Если в изучаемой жидкости образуется газовый
пузырек, то по давлению в нем р можно рассчитать
повепхностное натяжение.
Чаще всего используется следующая методика.
Через вертикально погпуженный в жидкость капил-
ляр продувается газ. Он образует пузырек, в ко-
тором при подаче газа растет давление до образо-
вания полусферического газового пузырька диамет-
ром, равным диаметру капилляра. До отрыва пу-
зырек должен противостоять гидростатическому
давлению р} и давлению образования новой повепх-
ности пузыпька р2: рА 4-	= р g Z 4- (2 а/г) (8.15),
где Z— глубина погружения: г — радиус капилля-
ра. Это уравнение правомерно только для очень
малых капилляпов (в зависимости от изменяемой
спеты), большей частью для капилляров радиусом
<0,5 мм [81. В случае больших сечений необходи-
мо учитывать капиллярную константу а2 для уточ-
нения результатов: а=(а2/2')о	(8.16), где a2=rh X
X Г1— 2- (r/h)----— (r//i)2l (8.17) и h — мономет-
13	6	1
рическая высота столба жидкости при максималь-
ном давлении в пузырьке.
Уравнение (8.15) распространяется на значе-
ния г/й<0,2, для больших значений необходимо
вводить дополнительные поправки [20].
Гидростатическое давление, действующее на
капиллярное отверстие, может быть исключено
применением двух капилляров разного сечения,
погруженных на одинаковую глубину.
Этим методом можно определить межфазное
натяжение, если из капилляра выдавливать одну
из жидкостей в другую.
Метод колебаний
Когда жидкие капли вытекают из капилляра,
। испытывают колебания поверхности около рав-
• • ной сферической формы с частотой > — (1/~) X
’ и (.г3 p)]v = (8.14).
• иля плотность р, частоту колебаний у и радиус
nt .г, можно вычислить поверхностное натяже-
165
8.3. ПОВЕРХНОСТНОЕ НАТЯЖЕНИЕ
8.3.1. Чистые компоненты
Рис. 8.9. Температурная зависимость поверхностного натяже]
плава SiO2 [23, 35]
Рис. 8.7.
8.3.2. Двухкомпонентные системы
Температурная зависимость поверхностного натяжения рас-
плава В.Оз (методы ЛК н ВК) [22]
Al2O3-CaF2
б, пН/я
350 Г~
Таблица 8.1 Поверхностное натяжение некоторых оксидов
Оксид*	Температура, =С	Поверхностное натяжение, мИ'м	Литература
А12О3 (т)	1350	313	[21]
А1:О3 (ж)	2050	690	[22]
В.,о3 (ж)	1200	95	[22]
CaF» (ж)	1500	285	[23]
	1700	262	[23]
СаО (т)	1350	310	[21]
GeO2 (т)	1350	,315	[211
FeO„ (ж)	1400	584	[241
Fe.,O3 (т)	1350	311	1211
К»О (ж)	1350	286	[211
MgO (ж)	1350	314	,[211
Мп2О3 (т)	1350	310	[211
Na2O (ж)	1350	298	[211
SiO» (т)	1350	303	[211
SiO2 (ж)	180|0	307	[22]
* т — твердый; ж — жидкий.
300
250 V—
1000
CaF,
Рис. 8.8. Температурная зависимость поверхностного натяжения рас-
плава CaF. по данным различных авторов [23]:
/ — по данным [29] (МДП); 2 — [33] (МДП); ,7 — [31] (МДП); 4 —
— [34] (МДП); 5—[23] (МДП); 5 —[26] (ЛК); 7 - [30] (ВК); 8 — [28]
(ОЦ): 9 — [32] (ЛК); 10 — [25] (МДП); 11 — [27] (ОЦ)
о297. Д1,0
в, в Щ
Ю*
0*
о ?
а 2
30
05,4
30,2
30
20
'l0
о
1500
1600
1700
1800
Рис. 8.10. Температурная зависимость поверхностного натяжеи
плава А12О,— CaF. [23, 27—30, 32, 36, 37]. См такж<
[13, 25]:
2- [36]; 3 - [27]; 4- [291; 5 - [301; (
(CaF2); S — рекомендованные [32]
/—по данным [32];
7 — [23]
А12О,-СаО
Поверхностное натяжение расплаве)
А1»Оз—СаО [38]
Таблица 8.2.
Состав, % (мольн).		Температура, °C	Поверхностное натяи мН/м	
А|2Оз	СаО		измеренное	рассчи
27,9 30,5 32,7 38 5 41,5 45 5	72,1 69,5 67,3 61,5 58,5 54,5	1580 1560 1550 1480 1500 1560	560 590 580 010 640 680	53 52 157 52 54
166
В,О3-СаО
О 0,1	0,2	0,3 0,0,5 хСа0
CaF-SiO,
Рис 8.14 Температурная зависимость поверхностного натяжения рас-
плава CaF2 — SiO2 [13, 23, 29, 30, 32]:
Z — по данным [13] (ВЗК); 2 — [32] (ЛК): 3 -'[29] (МДП); 4 - [30]
(ВК): 5- [23] (МДП) CaF2
I Поверхностное натяжение расплавов В2О3—СаО при Н00°С
н подъеме температуры от II00 до 1300°С [49, 50]:
। .ii расплав В2О3 — СаО; 2 — расплав В2О5 — СаО, содержащий
3% (мольн.) КгО; 3 — расслоение, верхний слой
iF-CaO
Температурная зависимость поверхностного натяжения рас-
плавов CaF2 — СаО 123. 27—30. 32, 31. 37]:
данным [321 (ЛК); 2- [27] (ОЦ); 3 - [29] (МДП); 4 - [34]
5 - [30[ (ВК); 6 — [23J (МДП) CaF2; 7- [28] (ОЦ); «-ре-
комендованные [37]
CaF2-MgO
CaF,-TiO2
Рис. 8.15. Температурная зависимость
плавов Сарп - Т1О2
I — по данным [13] (ВЗК); 2— [31]
поверхностного натяжения рас-
[13 23 31]:
(МДП);' 3- [23] (МДП) CaF2
Рнс. 8.16. Сопоставление влияния отдельных оксидов на поверхностное
натяжение расплава CaF2 при 1450—1550°С по данным [13]. Значения,
полученные в работе [13]. на 120 мН/м выше, чем данные других ав-
торов. а также приведенные в [37]
Рис. 8.13. Температурная зависимость поверхностного натяжения рас-
плавов CaFL> — MgO [13. 23. 31. 34]:
1 — по данным [13]; 2 — [31]; 3 — [34]; 4 — [23] (CaF2)
167
СаО-SiO,
FeO-SiO,
Рпс. 8.17. Поверхностное натяжение расплавов СаО — SiO2 при р.
личных температурах [39—18]:
Температура. >»С	Атмосфера	Материал	Метод	Литера- тура
1570 1460—1520 1600 1590 1600 1500— 1600 1600 1600 1550 1600	N, Ar, N, ХЬ+10% н. Аг, Не Аг О, Аг, Аг+'На Аг	Р1 + Ш% Rh С, Л1.О3 Мо Pt+ift’,; Rii с Pt + 20% Rh Mo С Pt + 20% Rh	OH лк. мдп МДП он, мдп мдп мдп мдп л к мдп	[39 [40 [41 [42 [43] [44 [45 [46 [47 [48
U70 1690 7570 1530 7550 1570 1590 1610 1630 t°C
Рис. 8.I8. Температурная зависимость поверхностного натяже-
ния расплавов СаО — SiO2 [39]
Температурная зависимость поверхностного на-
тяжения расплава FeO—SiO2 (xFeo = 0,667, xSiO =
= 0,333) [51] приведена ниже:
Температура, DC	Поверхностное натяжение, мН/м	Температура,	сс	Поверхностное натяжение, мН/м
1270 . . .	351	1466 . . .		352
1315 ....	351	1509	. . .		349
1366 ....	352	1557 . . . .		349
1408 ....	352			
Рпс. 8.I9. Поверхностное натяжение расплавов FeO— SiO при
[52]
FeO-MexO,
Добавки при 1вОО°С,хме>0:/
Рис. 8.20. Сопоставление влияния отдельных оксидов па поверхн
натяжение расплавов FeO^— Me* О [24. 52]
MnO-SiO2
Рис. 8.21. Поверхностное натяжение расплавов МпО — SiO, при
(?) и 1600°С (2) [461
168
1320 1360 1600 UM UM 1520 1560 1600 t°C
SiO2-MexOy
2.1 смпсратурная зависимость поверхностного натяжения рас-
плавов МпО—SiO2 [39]
Поверхностное натяжение двойных расплавов SiO2 прн
!570°С [39, 53, 54]
Различные двойные системы
'00	1550	1000	1050	1500	1555	1600 t°C
Кривые (рис, 8.24)	Система	| Кривые i ! (рис. 8.24)|	Система
	Л12О3—Me О		FeO—Ale О
2	50% А|2О3; 50% СаО		
8	26,9% А12О3; CaO/SiO2 —	5	8(1', FeO; 20% SiO2
	= 1,2	7	75% FeO; 25% SiO2
9	17,7% А12О3; CaO SiO2 =	14	64,3% FeO; 35,7% SiO2
	— 1,2		
13	5% AI2O3; MnO-SiOj		MnO—.WexO
	CaO—МехО	4	2MnO-SiO2
		6	62% MnO; 38% SiO2
1	2СаО- Fe2O3	11	58% MnO; 42% SiO.
3	CaO • Fe2O3	16	52% MnO; 48% SiO2
10	54% CaO; 46% SiO2	15	MnOSiO.
17	CaO-SiO2		
18	44% CaO; 56% SiO2		MgO—
19	CaO*SiO2		
12	54% CaO MgO-2SiO,	20	41% MgO; 59% SiO2
22	40% CaO; 60% SiO2	21	38% MgO; 62% SiO.
24	37% CaO; 63% SiO.	23	36% MgO; 64% SiO2
			Na2O—Ue^O
		2,5	55% Na2O; 45% SiO.
		26	45% Na.O; 55% SiO.
I‘нс. 8.24. Сопоставление температурных зависимостей поверхностного
|гяжения расплавов бинарных систем, состоящих из А1гО3, СаО,
FeO, Fe2O2, MgO, МпО, Na2O и SiO2:
169
8.3.3. Трехкомпонентные
системы
11
CaO
СаО,°А
CaO
СаО.’Л

Д1203
Рис. 8.25. Поверхностное
натяжение расплавов Al2О3 — CaF2 — CaO при
1500°С [28, 32, 34, 55-58]
([58] при 1540°С (цифры — ст, мН/м)
Рис. 8.26. Поверхностное
натяжение расплавов А12О3 — CaF2 — CaO при
1600°С [25,
29, 34, 56, 59]
(цифры —о; мНАи)
Al2O3-CaO-SiO,
Рис. 8.28. Поверхностное натяжение расплавов А12О3 — CaO — SiO2 [48] (ст, мН/м) при температуре 1550 (/) и 1600°С (2|
170
б, мН/м
б} мН/м
.’9. Поверхностное натяжение расплавов А12О3— СаО — SiO2 в зависимости от содержания СаО [40, 47, 60—63J:
1500°С;, 2— [40]; 3 - [60], 1500°С; 4— [6], 1480°С; 5— [62], 1600°С; 6— [471, 1550°С; 7- [48], 1550°С
- ,0. Поверхностное натяжение расплавов А12О3 — СаО— SiO2 в зависимости от содержания А1«О3 при 1550 (/) и 1600°С
(2) [48!
8.31. Поверхностное натяжение расплавов А120з — МпО — SIO2
(цифры у кривых) при 1510—1540 [64] (/) и 1570°С [39] (2)
Рис, 8.32. Поверхностное натяжение расплавов А12О3 — МпО — SiO
(о. мН/м) ври 1600°С [65]
171
Al2O3-MexO}-SiO2
б, мН/м
550 —
500
500
500
950
				0	I »а
		1 . п.			^•2 5
				b-—-77 4^	
	J		о-в				-3 —- 4	а
550
550
500
					
	С>С^ТГ<>		и О	—0,26 ^-0,53 ^ 0 70 - 0,79	б
300
1300
500
350
				о—-/7%S 4М—0.29	
				-ъ-0,55 ^—0,75	
					в
1500
1550
1500
1350
1550 t,°C
Рис. 8.33. Температурная зависимость поверхностного натяжения расплавов А12О3— SiO2 — МеО(ВаО. CaO, MgO) [63]:
а — шлаки (1—5). не содержащие серу при охлаждении (/) и нагреве (//); б — кислый шлак 1. А12Оз—СаО—SiO»; в — то же. кислый шла
<AL>O3 —ВаО —SiO
Л12О3 — ВаО — SIO2; г — шлак 5 . А12О3 —MgO — SiO2; д — основной
АЬОз-СаО—S1O.
2. AloOj—CaO—SiO2 J e — основной i
B2O3-CaO-K2O
BaO-B,O3-SiO2
(см. рис. 8.11)
CaF-CaO-SiO
wo
во
zo
60
О
ВаО
50
В203,%
О
100
В203
Рис. 8.34.
Поверхностное
натяжение
при 1100’С
расплавов
[49]
Рис. 8.35.
Поверхностное
[29. 30,
натяжение расплавов I
32. 34, 35. 66] (<У. мН/м):
/ — но [66]; 2— [30]. экстраполированные; 3 — [55]
5 — [34]: 6 — [32]. 15<)()°С
CaF. — CaO — S iO.

О
100
во
20
О
60	60
СаО.%
л
172
CaO-FeO-SiO,
Al2O-CaF2-CaO-MnO
Поверхностное натяжение расплава	CaF2
—СаО—МпО состава, %: 40 А12О3; 18CaF2, 25 СаО,
17 МпО, при температуре 1500— 1550иС составляет
355 С [36].
Поверхностное натяжение расплавов
при 1400°С [67. 68]
СаО — FeO — Si О2
( a()-PO-SiO
лица 8.3. Влияние P.O-, на поверхностное натяжение
расплавов СаО—SiO. при 1570 С
•ржание о. % '.ЧИН.)	CaO/Si02	Поверхностное		штяжение, мИ.'м. О.5, °/а (мольн.)	
		при	добавке Р		
		--	0,4	1.1	|	1.8	
	0,54	389	387	378	—
11,8 19 7	0,77	415	410	403	396
	1,06	440	447	431	415
49,7	1,06	450	439	415	404
35,7	1,35	475	—	—	—
35,7	1,35	475	470	—	—
:й 7	1,35	475	475	407	447
3(5.7	1,35	477	471	454	437
Рис. 8.38.
FeO-MnO-SiO,
Температурная зависимость расплавов А12О3 — CaF2 — СаО
— Si62 но данным разных авторов ]37]:
Шлак (РИС. 8.38)	Состав шлака. %				Температурная зависимость а. мН/м. в интервале. °C
	CaF2	А1,О3	СаО	SiO2	
			Метод ЛК		[70]
1	5	20	45	30	835—0,23127; 1460—1535
2	10	20	42	28	735—0,20137; 1350—1498
3	15	10	45	30	624—0,14367; 1296—1548
4	20	5	45	30	604—0,1238 7; 1380—1490
5	5	25	50	20	917—0,31557; 1419—1512
6	10	20	50	20	672- 0,1867 7; 1419—1507
7	15	15	50	20	623—0,17867; 1317—1479
8	20	10	50	20	536-0,12567; 1239-1423
9	5	45	40	10	1097—0.43487; 1427—1496
10	10	40	40	10	906—0,32927; 1440—1535
11	15	35	40	10	558—0.10857; 1365—1523
12	20	30	40	10	440—0.04707; 1357—1496
		Д1<?то<9		11ДП;	Ио; Аг [69]
13	58,4	21,7	1,8	18,1	417—0,0977; 1540—1650
			Метод	ОЦ; .Мо; Аг [7Л	
14	75	17	1,8	2	1037—0.4427; 1440-1660
15	59	34	2,9	1	1057—0,4387; 1480—1730
			Метод	ЛК; С,	Аг [581*
	51,4	29,3	14,8	1,03	410 при 1520эС
	66,8	22,3	6,72	0,43	386—1510 .
	37,0	40,8	11,0	6,11	427—1530 '
	45,9	1,86	31,0	8,23	394—1500
16	60,9	31,0	3,80	0,51	389—1500
	42,3	31,8	21,8	1,07	436—1520
	32,0	44,8	20,3	0,58	484—1540
	38,8	25,8	27,1	2,21	437—1540
07. Поверхностное натяжение расплавов FeO — МпО — SiO2
при ИСКУС [67] (я, мН/м)
8.3.4. Четырехкомпонентные системы
* В шлаке примеси FeO, Fe2O3, МпО.____________________________
Al,O2-CaF2-CaO-MgO
Поверхностное натяжение расплава А12О3 —
caF2—СаО—М§Осостава, %*: 40, 40(26,66); 17,60
( 15,26); 26,30 (31,64); 15,70 (26,44), при темпера-
. ре 1460°С составляет 430 мН/м [72].
В скобках, % (мольн.).
173
Al2O3-CaO-MgO-SiO,-(S)
б,мн/м
MgO, %
Рис. 8.39. Поверхностное натяжение не содержащих (а) и содержащих
(б) серу расплавов А12О3 — СаО — MgO — SiO2 при равной темпера-
туре [73]:
6,мн/м
Шлаки (рис. 8.39)	Состав, %				CaO/SiO2
	СаО	SiO2	А12О3	MgO	
I	39,70	49,20	8,10	3 0	0,809
2	37,80	46,90	8,20	7 Д	0,806
3	36,40	44,80	8,00	Ю,8	0,810
4	34,80	42,80	8.10	14 9	0,825
5	44,40	43,80	8.40	3,4	1,015
6	42,70	41,90	8,50	6,9	1,020
7	40,70	39,90	8,60	10 8	1.020
8	38,30	38,40	8,40	14 9	0,999
9	47,20	41,00	8.40	3 4	1,150
Ю	45,10	39,20	8,50	7'2	1,150
11	43,30	37,20	8,20	11 3	1,160
12	41,00	35,30	8,30	15,4	1,160
0,2
0,3
0,5
0,6
0,1
0,0

*>»
г „
0q0---
о Р —иб
-------
о5---
l»5
uO
j1*
u9
—
1(16 —
< г°
Д°------
бО
'55 —'б6
'60
31
A . iP
9
a
g6------
о,
1,0° —
,об—
А0
А?6
А5
до
’бО
’ 63’

A5
АД о
СП


Рис. 8.40. Поверхностное
СаО — MgO— Si О. с 5%
серу (а),
натяжение (cf,
AhO3 при 1550°C,
п c 2% s (6) [74]
мН/м)
не
расплавов
содержащих
6
174
AI2O3-FeO-Fe2O3-SiO2

О	5	10
и Поверхностное натяжение расплавов A12OS — FeO — Fe2O. —
— SiO, прн 1310°C [70]:
' шлак № 1 [23 — 26% SiO/, (FeO + Fe2O3)/SiO. = 2,91;
шлак №2 [26 — 32 % SiO2; (FeO + Fe2O3)/SiO2 = 2,3]
12. Поверхностное натяжение расплавов CaO—FeO—Fe,O,—LSiO,
при 1310°С [78]:
/-шлак №1 [25 — 29 % SiO,; (FeO 4- Fe2O,)/SiO2 = 2 5)'
-- шлак № 2 [31 — 36 % SiO,; (FeO + Fe2O3)/SiO2 = i ,9 J
s.3.5. Пятикомпонентные и более сложные
системы
1 О-CaF,-CaO-MgO-SiO,
I а блица 8.4. Поверхностное натяжение расплавов
А|20з—CaF2—CaO—MgO—SiO2
Состав, шлака				, °'о	Метод	Температура, °C	Поверхност- I ное натяже- 1 нне, мН/м	Литература
1 ,	Л12О3	СаО	MgO	SiO,				
о	24,0	19,6	3	2	ВЗК	1420	378	[13]
2	40,8	17,8	16,3	3,3		1420	403	[13]
2	23	18,6	3	2	МДП	1420	380	[75]
, 7	26,02	10,06	3,12	3,4	МДП	1420	—.	[76]
2	24,0	19,6	3	2	МДП	1420	—.	[76]
	20	55	5	15,0	МДП	1550 1600 1650 1700	401 398 390 386	[69]
	10	10	10	10	ОЦ	1500	305	[71]
	10	7	6	12	лк	1490	340	[32]
.0	5,0	58,0	10,0	20,0	МДП	1600	423	[77]
,7	9,5	55,3	9,5	19,0	МДП	1600	415	[77]
,4	13,7	52,7	9,1	18,2	МДП	1600	429	[77]
,1	17,4	50,4	8,7	17,4	МДП	1600	423	[77]
,5	4,8	55,3	9,5	19,0	МДП	1600	410	[77]
,1	4,7	54,2	9,3	18,7	МДП	1600	400	[77]
,5	4,6	52,7	9,1	18,2	МДП	1600	395	[77]
Pnc. 8.43. Температурная зависимость поверхностного натяжения рас-
плава А12О3 —CaF2— CaO — MgO —S1O2 [37]. См. также табл. 8.4
Al2O3-CaF2-CaO-MnO-SiO2
Поверхностное натяжение расплава состава, %:
14,2 А12О3; 18,2 CaF2; 15,2 CaO; 14,4 МпО; 35,0 S1O2,
при 1420 С составляет 330 мН/м [75]
CaO-FeO-Fe2O,-MgO-SiO2
Рис. 8.44. Поверхностное натяжение расплавов CaO— FeO — Fe2O3 —
MgO —SiO2 прн 1305°C [78];
1 — шлак № 1 [24 — 28 % SIO2‘ (FeO Fe3O3 + CaO)/SiO2 = 2,5];
2 — шлак № 2 [33 — 39% S1O2; (FeO ~r Fe2O3 + CaO)/SiO2 = 1,5]
Шлаки, содержащие более пяти компонентов
Таблица 8.5. Поверхностное натяжение расплавов
базовой системы А12О3~СаО—SiO2 с >5 компонентов [84]
Состав, %									Температура, С	Поверхност- ное натяже- ние, мН/м	Плотность, г/смэ
оГ я О	А12О3	СаО	MgO	1 МпО	О тп	6	л	(у;			
52,2	23,0	19,6	3,0			2,0			0,018	0,016	1420	380	2,36
20,2	15,8	14,3	1,3	13,1	35,2	—	0,020	0,028	1420	330	3,10
—	12,2	3,8	2,7	42,1	38,4	0,4	0,028	0,034	1480	310	2,90
6,8	1,9	4,3	—	41,4	43,8	—	0,074	0,035	1480	315	2,70
175
>5 компо!
Таблица 8.6. Поверхностное натяжение расплавов базовой системы А|2О3—CaF2—СаО—SiO2 с
Состав, шлака, %												Температура, °C	Плотность, г/см3 	
CaF2	сОг[У 1.		СаО	FeO	О ф Uh	О	MgO	о Е	о м л Z	1 8оМ	о ОТ	прочие		
Метод МДП [79
17,1	18,0	11,0	0,3	3,0	1,5	3,2	63	6,1	0,02	33,0	0,16S	1560	2,74
11,6	9,2	10,5	0,8	3,1	0,4	3,3	12,9	20,0	0,02	38,0	0.2S	1560	2,70
13,6	12,0	11,0	1,19	0,1	0,4	1,8	10,0	9,2	0,02	40,6	0,185	1560	2,67
8,3	14,6	26,6	0,3	2,7	0,8	4,0	3,5	6,1	0,02	32,5	0,085	1560	2,73
							Метод МДП 18/7						
28,86	20,55	6,27	1,28	—	—	—	4,68	9,22	—	24,36	-—	1140	—
31,90	12,34	8,50	2,46	—	—	—	9,04	9,20	.—.	24,36	-—	1120	—
31,99	17,81	9,62	1,48	—	—.	—	5,31	7,22	—	25,70	-—	1110	—
32,65	5,62	20,35	2,21	—	—	—	6,32	2,81	—	25,25	-—	1110	—
23,22	14,60	13,93	2,46	—	—.	—	4,34	6,22	—	33,00	—	1115	—-
26,57	13,92	13,07	2,92	—-	—	—	5,21	6,92	—	30,55	-—	1110	—
							Метод МДП 175						
52,2	23,00	19,6	—.	—	—	3,00	—	—	0,018	2,00	0.0165	1420	2,36
20,2	15,8	14,3	—.	—	—	1,30	13,12	—	0,028	35,2	O.O34S	1420	3,10
6,8	1,93	4,3	—	—	—	—	41 ,4	—.	0,074	43,8	0 036S	1480	2,70
							Mi	'год Л	К [8/]				
51,40	29,32	14,81	0,08	0,31	—,	—.	0,02	—	—	1,03	—	1520	—.
66,84	22,26	6,72	0,08	0, 16	—	—	0,01	—	—	0,43		1510	—
37,00	40,80	11,00	0,88	0,27	—.	—	0,37	—	—	6,11	—	1530	—
45,88	1,86	31,00	2,33	0,80	—	—	0,16	—	—	8,23	—	1500	—
60,88	31 ,00	3,80	0,40	—	—.	—	0,02	—	—	0,51	—	1500	—
42,30	31,80	21,81	0,16	—	—.	—	0,01	—	—	1,07	—	1520	—
32,00	44,80	20,32	0,12	0,27	—	—	0,02	—	—	0,58	—	1540	—
32,82	25,80	27,10	0,16	0,27	—	—.	0,02	—	—	2,21	—.	1540	—
							Me	тод MJ.	Ill [82	1			
6,8	13,4	52,4	2,5	—	—	4,8	0,23	1,8	—	18,0	—	1600	—
2,3	14,6	56,6	1,9	—	—	5,59	0,22	2,69	—	16,5	—.	1600	—
4,7	20,8	46,0	0,9	—	—	5,6	0,15	3,5	—	18,5	—	1600	—
2,8	22,9	55,6	1,8	—	—	1,56	0,31	1,8	—	13,4	0,43 V2O5; 3,05 Т1О2	1600	—
2,4	17,7	45,4	1,7	—	—.	4,4	0,7	1,0	—	19,3	1,4V2O5; 6,1 ТЮ2	1600	—
1,35	15,8	42,3	3,1	—	—	3,81	2,57	1,7	—	20,0	1,2V2O5; 2,3TiO2	1600	—
2,1	23,7	52,0	2,1	—	—	0,9	1,5	1,6	—	13,5	0,9 V.,O5; 1,7T1O2	1600	—
7,0	34,3	46,9	0, 1	—	—	1,3	—	8,3	—	1,0	—	1600	—
							Метод МДП [85]						
27,5	10,3	21,7	—	—	—	6,4	—	10,4	—	23,7	—	1600	—
22,1	27,1	17,5	—	—	—	5,4	—	8,6	—	19,3	-—	1600	—
21,0	28,6 -	16,7	—	—	.—.	5,1	2,1	8,2	—	18,3	.—	1600	—
20,2	27,4	15,8	—	—	—	4,9	6,3	7,8	—	17,6	—	1600	—-
19,3	26,2	15,3	—.	—	—	4,7	10,4	7,4	—	16,7	—	1600	—
27,5	10,3	0,4	—			—	3,9	—	10,4	—	47,5	—	1600	—
22,1	27,1	0,3	—	—	—	3,2	—	8,6	—	38,7	—	1600	—
21,0	28,7	0,3	—	—	—	3,0	2,1	8,3	—	36,6	—	1600	—
20,2	27,3	0,3	—	—	—	2,9	6,3	7,8	—	35,2	—	1600	—
19,3	26,2	0,3	—	—	—	2,8	10,4	7,4	—	33,6	—	1600	—
							Метод ВЗК [73]						
29,8	30,0	6,8	.—.	—	2,1	10,2	—	—	—	21,0	—	1400	2,40
14,1	39,0	36,8	—	—	2,4	0,4	—	—	.—.	8,0	—	1450	2,54
21,2	40,8	17,8	—	—	—	16,3	—	—	—	3,3	—	1420	2,73
52,2	24,0	19,6	—	—	—	3	—	—	—	2	—	1420	2,36
8.4.	МЕЖФАЗНОЕ НАТЯЖЕНИЕ МЕЖДУ
ШЛАКАМИ И РАСПЛАВАМИ ЖЕЛЕЗА
8.4.1.	Расплавы железа
Рис. 8.45. Поверхностное натяжение расплава железа при 1570°С с до-
бавками кислорода, серы, азота и углерода [85]
176
8.4.2.	Двухкомпонентные системы
О 10	20	30 ЬО
АТ 2 Оз,%
" Межфазное натяжение между расплавами А12О3 — CaF2
и жидкой сталью состава, %;
,	(1.08С: 0,35Si; 0,34 Мп; 0.02 Р; 0.004 S; 1,41 Сг; 0,22 Си;
0.0031 0);	2 - Х85 WMoCo 655 (0.87 С: 0,18 Si; 0 22 Мп;
" 012 S' 4 31 Сг; 0.15N1: 0,20Си; 5,20Мо; 2,20 V; 6,35W;
4.31 Со; 0.0119N; 0,0033 0)
Рис. 8.49. Межфазное натяжение между расплавами CaF2 — СаО и
жидкой сталью (составы I и 2 на рис. 8.46) [86]
CaF2-MexOy
Температурная зависимость межфазного натяжения между
ЧП А1.О,—Cap, и жидкой сталью (составы 1 и 2 см.
рис. 8.46) [86]:
CaF,; 30% А1,О3; 6-80% CaF2, 20 % А12О3: в - 90 % CaF2.
10 % А12О3
Таблица 8.7. Межфазное натяжение между расплавами
CaF2—Ме^Оу и расплавами сталей*
Шлак	Состав, % (мольн.)		Температура, °C	Плотность г/см3	Поверхност- ное натяже- ние, мн/м	Межфазное натяжение мН/м	
	CaF 2	оксид				сталь 1	Сталь 2
CaF2	100			1400	2,40	400	810	960
CaF2—МрО	82,2	17,85	1450	2,62	430	840	1040
	67,3	32,70	1500	2,68	450	850	1050
CaF2—CaO	85,5	14,5	1450	2,52	410	840	970
	69,3	30,7	1480	2,60	420	830	960
	62,5	37,5	1500	2,62	430	830	970
	52,0	48,0	1500	2,65	440	840	970
CaFo—А120з	93,5	6,5	1450	2,60	410	830	980
	84,5	15,5	1500	2,75	430	850	950
	75,4	24,6	1500	2,90	450	830	910
CaF2—ZrO2	93,5	6,5	1480	2,70	400	810	930
	86,3	13,7	1520	3,00	390	790	900
	78,6	21,4	1540	3,42	380	750	885
CaF2—SiO2	87,3	12,7	1500	2,2	390	720	620
	75,4	24,6	1520	2,3	360	680	510
	64,3	35,7	1550	2,18	350	640	440
CaFb—T1O2	90,2	9,8	1520	2,54	390	780	850
	80,5	19,5	1560	2,67	380	730	770
	70,6	29,4	1560	2,80	360	690	700
А12О-СаО
* Сталь 1-го состава, %: 0,07 С; 0,01 Si; 0.55 Мп; 0.031 _Р; 0.021 S.
Сталь 2-го состава, %* 0,7 С; 0,3 Si; 1,55 Мп; 2,75 Сг; 0,5 V, 9,2 V».
I-	. Межфазное натяжение между расплавами А1«О3 — СаО
•им железом и сталью (Составы I и 2 см. на рис. S.46) [&61
Рис. S.50. Межфазное натяжение между расплавами СаО —SiO2
и жидким железом с 4,3% С при 1570°С [S&1
406
177
8.4.3. Трехкомпонентные системы
Al2O3-CaO-SiO2
Рис. 8.51. Межфазное натяжение между расплавами Л12О3 — CaF2—СаО
с отношением СаО/А13О3= 1 и жидкой сталью (составы 1 и 2 см. на
рис. 8.46) [86].’
Рис. 8.52. Температурная зависимость межфазного
расплавом состава, %: 15А12О3; 45 СаО; 40 SiO.. и
с 4.3% С [88]
натяжения Mi
жидким же/
Таблица 8.8. Межфазное натяжение между расплавами
AI2O3—СаО—SiO2 и расплавами сталей [89—96]
	Состав, %								» на- fH/м	
Температура,		шлак			металл				о ~~	CL
°C									г»}	
										
	та								я	О.
	О		91							
	<	СаО	I SiO 1	0	от	С	Л	от	< г	5
1460	26	39	35	4,6	0,4				600	[89]
1530	26	27	47	2,6	2,0	—			—	453	[89]
1460—1530	26	39	35	—	—	—	—	—	600	[90]
1460—1530	26	16	58	4,6	0,4	—			—	560	[90]
1460—1530	26	27	47	—	—	—	—	—.	600	[90]
1420	9	47	44	—	—	—			—	620	[90]
1420	14	47	39	3,45	2,2	0,26	—	0,10	700	[90]
1420	50	47	3	—	—	—			—	780	[90]
1460—1530	26	39	36	4,6	—	—				—	650	[91]
1500	26	39	36	0,3	—	—	—	—	1100	[91]
1540	21	25	54	4,4	—.	—				—	640	[92]
1520	21	45	34	4,3	—	—				—	650	[92]
1530	21	50	29	4,4	—	—	—	—	650	[92]
1580	16	27	57	—	—	—	—	—.	1040	[92]
1580	16	32	52	—	—	—			—	1040	[92]
1600	16	39	45	—	—	—				—	Ю45	[92]
1580	16	50	34	—	—	—	—	—	Ю55	[92 [
1620	21	32	47	0,6	—	—	—	—	Ю50	[92]
1570	21	45	34	—	—	—	—	—	1060	[92]
1570	21	50	29	—	.—.	—	—	—	Ю60	[92]
1580	21	62	17	—	—	—	—	—.	1080	[92]
1450—1480	9	45	46	3,2	2,0	0,65	0,36	0,04	870	[93]
1450—1480	18	45	37	.—.	—	—.				—	985	[93]
1450—1480	18	37	45	.—.	—	—	—	.—.	950	[94]
1450—1480	18	39	43	3,2	2,0	0,65	0,36	0,04	940	[94]
1450—1480	18	45	37	—	—	—	—	—	935	[94]
15150—1580	2,5	60	37,5	0,04	0,03	0,037	0,014	0,02	1660	[95]
1Н50—1580	16	40	44	—	-—	—	—	—	1100	[95]
1550—1580	16	47	37	—	—	—	—	.—.	1120	[95]
15'50—1580	21	12	67	—	—	—	—	—.	1100	[95 J
1550—1580	21	25	54	—	—	—	—	—.	1200	[95]
15'50— 15Я0	21	32	47	—	—	—	—.	—	1240	[95]
1550— 15ЯГ)	21	45	34	—	—	—	—	—	1250	[95]
1550—1590	26	39	35	—	—	—	—	—.	1160	[95]
1550—1590	26	47	27	—	—		—				1200	[95]
1550—1572	15,6	42,1	42,3	0,03	0,15	0,14	0,01	0,026	1137	[96]
10
100
ио
60
сг 70
во.
1100
1169
£1276
Рис. 8.53. Межфазное натяжение между расплавами А1.О3—Са<
и жидким железом при 1600°С [97] ’
100
0 10 20 во 90 50 60 70 80 90 100
А1203,7.
1088
1600 С
106
1бйП
'1000
1055 71023,
\/ J0-
1055 /Ю23О/ 1012
\/ 105741J1
1050
1150
1187
1200
Al2O3-MnO-SiO2
50
1020
60
ню ню
.	_^50
103б'Х2156 ~\1137 /\
1078 /110д\11бб11б6
962
1093 ТХ706010в6\7127
,___у \W\/ V \/
^4W^8\j000l05i\. /\
30	у X у/ V
/962 926^ 90\ /\^978 ХО037 1066
'	77 S1B S09 950^ \/\\/ \
90
'900^7.
. 873
1950^982
1007
826
80
70	60
МПО, %
60 i
50
9
Рис. 8.54. Межфазное натяжение между расплавами
— SiO2 и жидким железом при 1510—1540° С
AL, О; — Мп
[64]
178
Al,O3-CaF2-CaO-Mg0-Si0,
100 . о
Таблица 8.9. Межфазное натяжение между расплавом
CaF2—CaO—А12О3 и жидким металлом [96]
* Состав металла. %:	0,03 С; 0,15 Si; 0,14 Мп; 0,009 Р; 0,026 S;
0,11 Ni; 0,09 Cr; 0,19 Си; 0,0095 N и 0,004 7 0.
Al2O3-CaO-FeO-Fe2O3-MgO-SiO2
Межфазное натяжение между расплавами А12О3 МпО
жидкой сталью состава, %: 0,12С; 0,1 Si; 0,ЗМп, при
1610°С [65]
Температурная зависимость межфазного натяжения ^распла-
<>,—МпО— SiO2 и жидким железом разного состава ]65] (циф-
ры у кривых — контактный угол)
8.4.4. Многокомпонентные
и промышленные шлаковые расплавы
Al2O3-CaF2-CaO-Cr2O3
Таблица 8.10. Межфазное натяжение между расплавами
А120з—СаО—FeO—Fe2O3—MgO—S1O2 и жидким железом
при 1560°С [95]
Состав, %						Плот- ность, Г/CM3	Межфазное натяжение, мН/м
FeO	Fe2O3	CaO	SiO2	MgO	A13O3		
1,3	0,03	58,5	29,2	5,9	2,5	2,70	1060
4,2	0,4	52,3	28,6	6,3	2,5	2,78	860
6,2	0,9	52,4	30,1	7,4	2,5	2,81	750
7,9	1,6	43,2	28,1	8,6	6,0	2,86	710
12,5	2,1	40,9	28,8	12,4	2,5	2,93	620
13,1	2,0	42,6	28,9	9,4	2,0	3,00	590
20,8	3,3	32,0	26,5	13,0	2,5	3,10	560
24,0	4,4	29,5	29,4	11,5	1,1	3,23	490
37,2	8,0	12,0	21,3	17,3	3,2	3,60	440
47,5	2,4	1,5	18,0	21,5	2,0	3,67	390
56,1	6,0	1,0	16,9	18,3	1,4	3,72	370
59,2	7,1	0,9	15,5	14,4	1,8	3,80	360
62,9	5,6	2,1	12,4	12,5	1,2	3,81	360
68,6	4,3	—.	17,9	9,2	—-	3,90	260
85,5	9,2	2,3	0,5	3,4	—	4,80	180
Рис. 8.57. Межфазное натяжение между фторсодержащимн шлаками
и расплавами феррохрома с 71% Ст при 1700°С 198]-.
1 — CaF2 — Сг2О3 — CaO с 1 % СаО:	2 — CaF2 — Сг2О3 — СаО — ВаО
с 4 % СаО и 20 % ВаО; 3 — CaF2 — Сг2О3 — СаО — А12Оа с 2,5—11,5 %
СаО, 30%А12О3 и 64 — 50 %CaF2; 4 — CaF2 — Cr2O3 — CaO — A12O3
c 40 % CaO и 50 % Al 2O3
406
179
F
8.о4. Межфазное натяжение между расплавами Д1?О, — МпО
oiU2 и жидким железом при 1510—1540° С [64]	•
Al,O3-CaF2-CaO-MgO-Si02
Таблица 8.9. Межфазное натяжение между расплавом
CaF2—CaO—А120з и жидким металлом [96]
Al2O3-CaO-FeO-Fe2O3-MgO-SiO2
MnO,%
Межфашое натяжение между расплавами А12О3 — МпО—
ч жидкой сталью состава, %: 0,12 С; 0,1 Si; 0,3 Мп, при
1610°С [65]
' Я,мН/н
’6. Температурная зависимость межфазного натяжения распла-
\LO;l--MnO — SiO2 и жидким железом разного состава [(551 (Циф-
ры у кривых — контактный угол)
8.4.4. Многокомпонентные
и промышленные шлаковые расплавы
Al2O3-CaF2-CaO-Cr2O3
Таблица 8.10. Межфазное натяжение между расплавами
А120з—СаО—FeO—Fe20a—MgO—SiO2 и жидким железом
при 1560°С [95]
Состав, %						Плот- ность, г/см3	Межфазное натяжение, мН/м
FeO	Fe2O3	CaO	SiO2	MgO	A12O3		
1,3	0,03	58,5	29,2	5,9	2,5	2,70	1060
4,2	0,4	52,3	28,6	6,3	2,5	2,78	860
6,2	0,9	52,4	30,1	7,4	2,5	2,81	750
7,9	1,6	43,2	28,1	8,6	6,0	2,86	710
12,5	2,1	40,9	28,8	12,4	2,5	2,93	620
13,1	2,0	42,6	28,9	9,4	2,0	3,00	590
20,8	3,3	32,0	26,5	13,0	2,5 1,1	3,10	560
24,0	4,4	29,5	29,4	H,5		3,23	490
37,2	8,0	12,0	21,3	17,3	3,2	3,60	440
47,5	2,4	1,5	18,0	21,5	2,0	3,67	390
56,1	6,0	1,0	16,9	18,3	1,4	3,72	370
59,2	7,1	0,9	15,5	14,4	1,8	3,80	360
62,9	5,6	2,1	12,4	12,5	1,2	3,81	360
68,6	4,3	—	17,9	9,2	—	3,90	260
85,5	9,2	2,3	0,5	3,4	—	4,80	180
Рис. 8.57. Межфазное натяжение между фторсо держащими шлаками
и расплавами феррохрома с 71% Сг при 1700°С [98]:
1 — CaF2 — Сг.О, — CaO с I % СаО; 2 — CaF2 — Сг2О3 — СаО — ВаО
с 4 % СаО и 20% ВаО; В — CaF2 — Сг2О3 — СаО — А12О3 с 2,5—11,5%
СаО, 30%А12О3 и 64 — 50 % CaF2; 4 — CaF2 — Сг2О3 — CaO — А12О3
с 40 % СаО и 50 % А1,О3
406
179
Промышленные расплавы
Таблица 8.11. Поверхностное и межфазное натяжения
для расплавов шлак — металл при производстве чугуна
в доменной печи, стали в кислородном конвертере
и при рафинировании меди [99]
Система шлак — металл	Натяжение, мН/м	
	поверхностное	межфазное
Чугун		1100	100
Доменный шлак 		450	
Сталь (0,1% С, 0,01% S) . . .	1600	
Конвертерный шлак	(10—20%		800
FeO)		450	
Штейн (Cu2S—FeS)		380	100
Кислый шлак 		450	
кислым шлаком сост;
огнеупорами на в
Рис. 8,59. Краевой угол смачивания между i
15А12Оа, 25СаО, 60SiO2, и различными
при 1300°С [101]:
1 — кремнезем с 0,6% А12О3 пористостью 24 %’, 2— шамот с 33 %
20%; 3 — то же, с 38 % AI2O3, 24 %; 4 — высокоглиноземиста
кет с 63%А12О3, 22%;	5 — литой муллит с 79%A18OS,
6— литой корунде 95 % А12О3, 20 %
9. ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ
Таблица 8.12. Межфазное натяжение между шлаками
электрошлакового переплава иа основе CaF2 и легированными
сталями при 1470—1550°С [100]
Состав, шлака, %	Межфазное натяжение, мН/м, для составов, %			
	20 Сг: 77 Ni: 2 Ti: 1 Al	20 Сг: 79.5 Ni: 0,5 (Ti + +A1)	75 Fe: 15 Cr: 9 Ni: I Al	73,5 Fe: 18 Cr: 8,8 Ni: 0,5Ti
100CaF2		1230	1300	1315	1150
74 CaF2, 26 CaO . . . 65 CaFe2, 29 A12O3 .	1250	1300	1350	1250
	1360	1370	1520	1300
65CaFe2, 12 SiO2 6MeO; 10Al2O3; 7CaO 52CaF2; 21 CaO; 27 A12O3 ......	1450	1430	1500	1380
	1300	1380	—	1310
8.5.	УГЛЫ СМАЧИВАНИЯ ШЛАКАМИ
ОГНЕУПОРНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Краевой угол смачивания расплавом 20% А120з,
40% СаО, 40% SiO2 разноориентированных граней
монокристалла MgO при 1400°С [101] следующий:
грань (100)—9°; (НО) —17°; (111)—32°.
9.1. МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ
ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ
ЖИДКИХ ШЛАКОВ
Конструкцию аппаратуры для измерения э|
ропроводности необходимо подбирать ввиду зн
тельных различий в результатах измерений, я
ченных разными исследователями.	|
Измерительная ячейка может быть выпол
так, что тигель с расплавом служит одним э|
родом, а другим является пруток, погруженш
расплав по оси тигля (рис. 9.1,а). Токоподвси
печи от одного полюса выводятся вверх, от д|
го — вниз, Преимуществом такой конструкция
ляется тот фактор, что токоподводы не нужд
ся в изоляции один от другого, что трудно осуи
вить при высоких температурах, так как все я
риалы имеют некоторую проводимость. При
схеме для воспроизводимости результатов дод
быть обеспечены точная центровка и глубина
гружения центрального электрода.	1
При ячейке другого типа в шлак сверху nd
жаются два электрода (рис. 9.1,6). При этом эл
роды могут быть как в виде цилиндрических и
ков, так и в виде пластин. Преимуществом 11
ячейки является равенство поверхности электя
и возможность регулирования расстояния мв
ними. Так как шлаки обычно помещают в ход
проводящие тигли (металл или графит), резул
ты измерений могут изменяться вследствие воз
новения параллельного токопроводящего кои
электрод — стенка тигля — электрод. Поэтому!
лательно размещать электроды как можно дал
от стенок тигля, что не всегда удается ввиду а
ниченных размеров плавильного агрегата. 1
Рис. 8.58. Краевой угол смачивания шлаками А12О3 — СаО4
различных огнеупорных материалов при непрерывном нагреве Л
духе с основными шлаками (ОШ) состава, %: 20А12О,, 40СаО, 3
и кислыми шлаками (КШ) состава, %: 15А12О3, 25СаО, 60SiO$l
ЕМ — спеченный хромомагнезит состава, %: 69MgO, 15Сг2О3>4
стостью 17—21% с ОШ; MU — химически связанный хромомагиея
става, %: 67 MgO, 15Сг2О3 пористостью 11 — 15% с ОШ; S/ —и
3eMc96%SiO2 пористостью 24% с КШ; ЛЬ — высокоглииозеЗ
брикет с 69% A12Os пористостью 22% с КШ 1
180
ч,1. Схематические конструкции различных измерительных ячеек
(/—/V) для определения электропроводности [2]:
•лектроды токовые (а) и для съема напряжения (б); 2 — тигель;
3 — шлак
Применение кольцевого электрода, в центре
юрого находится прутковый электрод, в значи-
и,ной мере исключает влияние тигля (рис. 9.1,в).
1 [.остатком в этом случае является различие в
шчинах поверхностей электродов.
Большими возможностями для уменьшения ио-
низации обладает четырехэлектродная схема
пс. 9.1,а), в которой внешние электроды служат
я подвода тока, а внутренние — Для съема на-
>1,кения. Однако для ее использования требуются
чи значительных размеров.
Для всех измерительных ячеек необходимо вы-
с.тять постоянную ячейки К, которая служит ко-
нтинентом для перевода измеренной электропро-
чности в удельную электропроводность х, не за-
и’ящую от геометрических параметров ячейки:
ЛК (9.1).	I
Точный расчет постоянной ячейки возможен
пиь в некоторых случаях. Ее можно определить
аибровкой по электролитам с известной удельной
ц'КтрОПрОВОДНОСТЬЮ.
При выборе материала для электродов возника-
ряд проблем, поскольку к нему предъявляется
ci жестких требований, которые должны быть
ювлетворены одновременно. Основными из них
|.1яются следующие: минимальное удельное элект-
чопротивление; неизменность состояния при тем-
ратурах эксперимента, в частности отсутствие фа-
чих переходов; стойкость против агрессивного
и шческого и химического воздействия шлаковых
и'плавов.
Первые два условия выполняются при исполь-
тании многих материалов. Однако нет материалов
нсолютно устойчивых при температуре >1500°С
1>огив воздействия очень агрессивных флюорито-
ых шлаков.
В принципе электродами могут служить как
нердые, так и жидкие вещества. Так, при изучении
ц'ктролиза шлаков СаО—SiO2 в качестве электро-
да был использован расплав серебра. При измере-
нии электропроводности шлаков CaF2—СаО—А12О3
пригодны только твердые электроды из молибдена,
платины, вольфрама, иридия или графита.
Сопротивление электрических проводников мо-
жет быть определено путем измерения силы тока и
напряжения или с помощью измерительного моста.
Для измерения электропроводности применяются
мосты переменного тока различных типов. Приме-
нение переменного тока необходимо для исключе-
ния поляризационных эффектов на электродах. Мо-
сты переменного тока обладают высокой точностью
измерения, однако они частотно зависимы. Поэто-
му многие исследователи проводят высококачест-
венные вольтамперметрические измерения. Вычис-
ленное в этом случае сопротивление не такое точ-
ное, как при использовании моста, однако при та-
ком способе измерения легче заметить возника-
ющую ошибку и устранить ее.
Образование двойного электрического слоя на
границе электрода с электролитом, обладающего
повышенным электрическим сопротивлением, мож-
но исключить, используя безэлектродные методы
измерения. С помощью безэлектродных индуктив-
ных методов измерения электропроводности в жид-
кой петле с помощью кольцевого трансформатора
можно индуцировать напряжение, так что в элект-
ролите возникнет ток, сила которого пропорциональ-
на напряжению и проводимости электролита. Он
индуцирует во втором кольцевом трансформаторе
напряжение, которое и будет служить мерой про-
водимости электролита. Несмотря на заслужива-
ющие внимания преимущества, этот метод не нашел
применения при высоких температурах ввиду ряда
технических трудностей.
9.2. ЧИСТЫЕ КОМПОНЕНТЫ
А12О3
Температурная зависимость электропроводности
расплава А12О3 (вольтамперный метод, Мо-элект-
род, Mo-тигель, Аг) по [3] приведена ниже:
Температура, К	х, Ом-'-см-	Температура, °C	х, Ом-‘«см-’
2325 . . .	0,71	2625 ....	1,09
2425 ....	0,85	2725 , . . .	1,21
2525 . . . .	0,97	2775 ....	1,26
181
CaF,
Рис. 9.2. Температурная зависимость электро-
проводности CaF2 (вольтамперный метод, W-коль-
цевой электрод, частота 50 Гц, атмосфера Аг) [51
Рис. 9.3. Сопоставление электропроводности Са1д
(цифры у кривых) по [2, 6—171
9.3. ДВУХКОМПОНЕНТНЫЕ СИСТЕМЫ
FeO <•.
Температурная зависимость электропровод
сти расплавов CaF2—Л12О3 [13] (мост Tomci
50 кГц, кольцевой Pt-электрод, воздух, 14f
1550°С):
Электропроводность по [18] (сравнение сопро-
тивления, 50 Гц, Fe-электрод, Fe-тигель, ^-атмо-
сфера); см. также [19, 20].
Мольная доля ЛЬО3
х, Ом - см- [
о......................1g х = —1198/74-1,3475
0,0357 ................1g /.= —2953/7+2,1716
0,0688 ................lg z : -2066/7'-|-l,73l3
0,1222 ................lg х= —1777/7+1,6153
0,1607 ................lgx==—3958/7+2,7042
Рис. 9.4. Электропроводность SiO2 по данным различных методов из-
мерения: по 121] (мост Уитстона, Ю кГц. W-электрод, вакуум): [22]
(вольтамперный равнотоковый метод, Pt-электрод, вакуум); [23]
(вольтамперный метод, Си-электроды); [24] (нет данных)
Al2O3-CaF,
Рис. 9.5.
Температурная зависимость электропроводности расплава
става: 70 % CaFg, 30 % А1аОз [25]. См, также [10]
182
Oj-CaO
Рис. 9.6. Температурная зависи-
мость электропроводности распла-
вов А120з — СаО различного соста-
ва [26] (цифры в скобках, %
(мольн.)]
ALO3-FeO
BaO-SiO,
Температурная зависимость электропроводности
сплава 95% FeO, 5% AI2O3 [18] (сравнение со-
шивлений, 50 кГц, Fe-электрод, Fe-тигель, N2,
(Ю—1500°С):
мперату-
С . 1380 1400 1420 1440 1450 1460 1480 1500
ОМ-1.СМ-’ 166	173	182	192	197	203	215	227
AI,O,-SiO,
Рис. 9.8. Температурная зависимость электропроводности. Ом —1-см—1,
расплавов ВаО—S1O2 (мост Уитстона, центральный Мо-электроды,
Мо-тигель) [28]. См. также [29]
9.7. Температурная зависимость
— А1,Оа с 3—12% А12Оа по [27]
Аг)
электропроводности расплавов
(мост Уитстона. Мо-электроды.
183
CaF2-CaO
Температурная зависимость электропроводно-
сти расплавов CaF2—CaO [13] (мост Томсона,
50 кГц, кольцевой Pt-электрод, воздух, 1450—
1550°С):
0 . .
0,0616
0,0976
0,1666
C,2522
0,3170
Мольная доля СаО	х, Ом-1-см-1
. ,lgz=—1198/7+1,3473
. ,lgx=—1497/7+1,4773
. lg х=—1996/7+1,5238
. ,1g х = —1985/7+1,6939
. .lg х=—2273/7+1,8170
. . lg х=—2339/7+1,8312
Рис. 9.9. Температурная зависимость электропроводности paci
става 85 % CaF2, 15 % SiOa [25]
CaF2-FeO
Температурная зависимость электропроводности
расплава 94,1% CaF2; 5,13% FeO; 0,77% Fe2O3
[20] (сравнение сопротивлений, 50 кГц,
род, Fe-тигель, N2). См. также [19]:
Температура, °C ... 1000 1100 1200 1300
х, Ом-'-см-1	. .	..0,09 0,43 1,30 2,72
Fe-элект-
CaO-FeO
к,0мч-см'
1400
3,6
Рис. 9.10. Электропроводность расплавов СаО— РеОд в
твердым б-железом (четырехэлектродная схема, 50 Гц, _
Fe-электрод, Fe-тигель, Аг) [301. См. также [18]
/_ Н50°С; 2— 1400; 3— 1350; 4— 1300; 5—1250; 6 — 1200;
равновесии с
центральный
— II5O°C
200
150
100
50
25 CaO.
20
15
10
A 1 '
v 2 '•
• Г
Д 6
▼ 5 \
о 6
О
CaO-Fe.O,
1320
1280
1360
1600
1660
мость электропроводности распла* i7f,n
bob CaO — Fe2O3 [цифры в скобках,
% (мольн.)]
184
CaO-SiO,
Рис. 9.12. Температурная зависимость элек-
тропроводности расплавов СаО—SiO2 [31],
См. также [6. 27, 28, 37]
I е()-МпО
I (литературная зависимость электропроводности
. и |.)ва FeO—4,93% МпО (хмпо = 0,05) (сравне-
е сопротивлений, 50 кГц, 1?е-электрод, Fe-тигель,
I I18]:
FeO-TiO
FeO-SiO,
1400°С (мо-
но
I >. Электропроводность расплавов FeO — SiO2 при
схема, 50 Гц, центральный Fe-электрод, Fe-тигель, N2)
>1]. См. также [19, 20, 33] [цифры в скобках, % (молыь)]
5. Температурная зависимость электропроводности расплавов
iO2 (мост Уитстона, Мо-электроды) [35] [цифры в скобках,
% (мольн.)]
Температу-
ра, °C 1380 1400 .1420 1440 1453 <160 1480 1500
х,Ом-1«см-‘ 218	227	238	254	262	272	292	313
Рис. 9.14, Электропроводность расплавов FeO—ТЮ2 при 1200—1400°С
[18, 32] .[цифры в скобках, % (мольн.)]
185
MnO-SiO2
SiO-SrO
Рис. 9-16. Температурная зависимость электропроводности расплавов
МпО — SiO2 [цифры в скобках, % (мольн.) |
Рис. 9.18. Температурная зависимость электропроводности (Ом —’-с!
расплавов SiO8 — SrO (мост Уитстона, центральный Мо-электрод,
I	тигель) [28]
Na,O-SiO2
Рис. 9.17. Сопоставление данных измерений э,
тропроводносги расплавов NajO—SiO2 при <
1600°С различных авторов [36]. См. также [28,
[цифры в скобках, %, (мольн.)]
9.4. ТРЕХКОМПОНЕНТНЫЕ СИСТЕМЫ
Рис. 9.19. Линин равной электропроводности в системе CaF2 —СаО —
— А1аО3 при 1500°С (мост Томсона, 50 Гц. кольцевой Pt-электроД,
воздух) (13F
Са F2
СаР2,%
CaO
186
i и ц a 9.1. Температурная зависимость электропроводности
расплавов CaF2—CaO—А12О3 при1450—1550°С [13]
Состав, %			x, Ом—’-cm — :
	CaO	ALO,	
1	5	5	]gz = —2063/7+1,734
1	15	5	lg z =—2500/7'+1,944
)	10	10	= ~293S/7'+2,157
.)	15	10	lgx=—3125 T+2,250
, 1	20	10	lgx.=—3313/7+2,326
it	10	23	lg x = —3438 7+2 362
)	20	20	lg z=—4375/7+2,838
t	25	25	lg x=—5000/7+3,123
0	30	30	lgx =—5875/7+3,532
't	35	35	!gx = —6750/7+3,916
\l()-(aO-Si()2
Таблица 9.2 Сопоставление данных различных авторов
по электропроводности расплавов CaF2—CaO—А12О3 [2, 16];
дополнительная литература [10, 11, 38—46]
Состав, %			x. Ом—:-cm--'			Литерату- ра
CaF2	CaO	AUG,	1500	1600	1700	
92	4	4	4,47	5,71		.	111]
90	5	5	6,5	7,7	—	[121
86	7	7	4,05	4,84	—	[14]
80	10	10	5,0	6,0	—	|12]
70	15	15	4,3	5,6	—.	[12]
70	10	20	4,14	4,97	—	[12]
60	20	20	2,66	3,06	3,06	|15]
53	25	25	3,0	3,7	—	|12]
53	40	10	1,71	2,17	—	|15]
40	33	30	2,4	3,1	—	[12]
			1,81	2,26	2,93	|15]
40	20	40	1,71	2,17	—	[15]
30	35	35	1,8	2,4	—	[12]
30	40	30	1,13	1 ,48	1,84	|15]
Таблица 9.3. Электропроводность расплавов А12О3—СаО—SiO2 (мост Томсона, 50 кГц, кольцевой
Pt-электрод, воздух) [57]; дополнительная литература [39, 41—44]
	Состав. %				x. Ом—1*	см — 1, при температуре. cC			
1 '	CaO	AIaC>3	SiO2	1350	1400	1450	1500	1550	igx
1	35	5	60	0,035	0,051	0,071	0,095	0,119	—8182/7+3,649
1	35	10	55	0,032	0,047	0,066	0,090	0,116	—8145,7+3,774
1	35	45	50	0,034	0,049	0,070	0,094	0,118	—8576/7+3,809
1	35	18	47	0,033	0,048	0,069	0,093	0,117	—8697,7+3,873
	35	19	46	0,036	0,052	0,072	0,097	0,123	—8212/7+3,619
1 1	35	20	45	0,031	0,046	0,064	0,085	0,107	—8061/7+3,538
1	40	5	55	0,053	0,076	0,106	0,145	0,18,6	—8485'7+3,946
	40	10	50	0,049	0,072	0,101	0,137	0,176	—8485/7+3,922
’ 1	40	13	47	,0,048	0,071	0,099	0,135	0,174	—8458 7+3,900
II»	40	14	46	0,055.	0,078	0,109	0,146	0,187	—8273, 7+3,831
11	40	15	45	0,052	0,075	0,105	.0,144	0,185	—8576/7+3,994
1 1	40	20	40	0,047	0,066	0,089	0,129	Cj.169	—8848/7+4,101
) !	45	5	50	0,082	0,166	0,159	0,2Q7	,0,260	—7636'7+3,622
11	45	6	49	0,081	0,114	0,157	0.206	0,258	—7788.7+3,707
1 .	45	8	47	0,078	0,112	0.155	0,202	i0,250	—7776,7 + 3,691
0.	45	9	46	0.085	0,118	0,163	0,214	0,272	—7848 7+3,757
1/	45	10	45	0,075	0,111	0,153	0.200	0,249	—7776/7+3,687
n	45	15	40	0,081	0,113	0,156	0.203	0,252	—7697/7+3,654
'* ;	45		20	35	0,068	0.099	0,142	0,191	01,242	—86367+4.152
1 1	50	5	45	0,090	0,128	0,188	0.254	0,349	—9030/7+4,955
1	50	10	40	0.064	0,123	0,181	0.247	0,343	—91827+4,571
1	50	15	35	0,089	0,126	0,185	0.253	0,347	—91527+4,565
»	50	20	30	—	—	0,126	0,238	0.320	—8533/7+4,185
1	43,6	11,4	45	0,063	0,089	.0,128	0,167	0,215	—8303'7+3,906
	42,6	11,4	46	0,076	0,094	0,138	0,183	0,230	—8758/7+4,201
	41,6	11,4	47	0.066	0,092	0,131	0,175	0,226	—8455/7 + 4,012
	38,0	20,0	42.0	0,032	0.043	0.070	0,100	0,140	—9486/7+4,355
	45,3	17,6	37,1	0,050	0,074	0,106	0.150	0,201	—91997+4,365
•)	43,6	18,2	38,1	0,046	0 069	0,100	0,143	0,200	—9407/7+4,459
,1)	41,9	18,7	39 4	(1,040	0,060	0,089	0,129	0 182.	—9703/7+4,581
.1	40,0	19,4	40.6	0,038	0,057	0.084	0 121	0.171	—97037+4,553
	36,8	19,3	43.9	0.031	0 015	0,066	0,094	0,132	—0407/7+4,279
	35,2	18 5	46 3	0,0,27	0.041	0.061	0.038	0.125	—9792/7+4,437
. 1	32,8	17,2	50.0	0.022	0,033	0 050	0 073	0 104	— 1000.7+ 4 501
. •	29,4	15 5	55.1	0.01 6	0.024	0.035	0.051	0,072	—9822/7+4/248
	35,2	25.9	38 9	0,024	0 037	0.0K6	0 083	0 121	— 10415/7 + 4 725
	33,4	29.7	36 9	0.020	0 034	0 051	0 077	0.112	— 106537+-4,893
	31.7	.33.3	35 0	0,019	0,030	0.046	0.069	—	— 10742/7+4 899
•1	30,0	37 0	33 0	0.017	0 027	0 042	0 063	i0,093	— 10890 7+4 941
111	30,0	20,0	50 0	0,026	0 024	0.035	0 049	0.069	—9407/7+3,999 —8961/7+4 315
) 1	45,0	13.0	49 0	0.062	0.091	0.130	0,182	0 251	
1 '	45,0	17,0	38.0г	0,059	0,056	0 124	0.174	0 941	—9050 7+4’344
1)	32,0 36,0 40,0	22 0 29 0 2.2.0	45 0 42.0 38,0	0,018 0,025 0.038	Q 02.7 0,059 0,056	0.040 0.057 0,080	0.057 0.083 0.214	0 081 0 115 О.Ю/	—97037+4/329 —9674/7+4.369 —9140/7+4 210
187
Рис. 9.20. Температурная зависимость электропроводности pal
А12О3 — СаО — MgO [39]:
Шлак (см. рис. 9.20)	Состав, %			Энергии вац! к к ад/]
	СаО	А12Оз	MgO	
/	49.05	51.20	—	
2	52.20	41.70	3.70	
3	40.20	50.20	9,50	4С
4	35.80	53.80	13,50	39
5		44.60	39.20	17,20	45
АШ,-СаО-ТЮ.
к, On'f- сКг
Рис. 9.21. Температурная зависимость двух расплавов <
СаО - А12О3 — Т1О2 [39];
/-38,2% СаО; 39,5 % А12О3; 21,2% TiO, (£z = 27 ккал/мол,
51,0% СаО; 39,2% А12О3; 9,8% Т1О2 (Ех = 34 ккал/мо;
Al,O,-MgO-SiO,
зо
30
50
40
40
50
30
50
40
&
20
w
60
0,°5
20
OJ
10
50
60
0,8
g 50
50
0,1
OP
0,2
40
40
30
40
30
30
Ос!
0.5
10
30
50
40
20
10
60
20
Рис.
электропроводности
расплавов Al;O3—MgO—SiO, — при
9.22. Линии равной
температуре, ”С, 1500 (а), 1600 (б), 1700 (в), 1800 (г) [45]. См. также [46, 47]
CaF2-CaO-NaF
CaO-CT,OrSiO,
40
30
1200 1250 1300 1350 1400 t°C
4----------
о 1
•2
4—
/7 1________________________
1400	1500	1600 t,


9
Рис. 9.23. Температурная зависимость электропроводности расплат
состава: 60%CaF2, 20 % СаО, 20 % NaF (мост переменного тока, 50 Гг
Мо-электроды, восстановительная атмосфера) [10]
Рис. 9.24. Температурная зависимость электросопротивления расплав!
СаО — СгаО3 — SiO2 (мостовая схема, 60—20000 Гц. W-электроды, А
[46] состава, %:
/ — 41,5 СаО; 40>8SiO2; 17,7Сг2О3 ;2 —52,8СаО; 42,2SiO3; 5,0Cr.i
тс, Ом'1- см"1
 CM
1280 1300 1320 131/0 1360 1380 t,°C
2,0
1,0
0,6
0,6
0,5
0,h
0,3
0,2
Рис. 9.25. Влияние температуры (а), основно-
сти (б) и содержания FeO (в) на электропро-
водность расплавов CaO — FeO — S10a [48]
0,2 0,1/	0,6 0,8 1,0 Л-? Ca0/Si02
рис. 9.26. Линии равной электропроводности
расплавов системы CaO—FeO^—6iO2 прн
!300°С (мост переменного тока, I кГц, Fe-ти-
гель, Fe-электрод) [49]. См. также [19, 20, 33]
Рис. 9.27. Температурная зависимость элек-
тропроводности расплавов CaO — Fe2O3—SiO2
[48, 50]:
Шлак (см. рис. 9.27)	Состав, %			Энергия активации, ккал/моль
	Fe2O3	CaO	SiO2	
1	71,8	25,2	3,1	22,1
2	68,9	25,2	5,9	22,0
,3	38,5	33,5	28,0	31,5
4	35,2	32,3	32,5	28,0
5	28,5	30,6	39,6	34,7
б	26,4	36,8	36,7	39,0
7	30,6	26,0	43,4	35,0
8	24,5	28,3	47,2	44,0
i-Fe2O3-SiO2
Рис. 9,28. Температурная за-
висимость электропроводно-
сти расплавов СаО—МпО—
— SiO2 [28] состава, %;
1 — 0,75 МпО.0,25 CaO-SiO2;
2 — 0,50 МпО • 0,50 CaO • S1O2
CaO-MnO-SiO,
189
ж
Рис. $).29. Температурная зависимость элек гроироводности расплавов
СаО — TiO2 — SiO2 [51. 52] [цифры в скобках, % (мольн.)]
Рис 9.30. Температурная зависимое ц> элек i роироводпоетц расщ
СаО — Tip. — SiO3 [53]. См. также [51]
Рис. 9.31. Темпера । урнам зависимость электропроводности paci
FeO — Fe2O3 — TiO2 [55]:
Шлак (см. рис. 9.31)	Состав, °,	но массе (% мольн.),		Энергия* в a mi к кал/м
	FeO	| тю.	Ге2О3	
7	77.5(83.1)	12.ЦП.9)	10.(К4.8)	18Л
2	59./ (()8,0)	22.0122.6)	18.3(9.3)	26.1
.1	(0.2 (ti(S.O)	26.! (2р. i)	13.11(6,5)	48.(
4	5/./ ((>2,5)	31.9(34.1))	/.3(3.6)	44.1
	49.6(54.4)	42.5( (!,(>)	7,9(3.9)	48.1
6	1 1.2(47.0)	51.6(52.1)	1.2(0.6)	56.1
7	З/.З( И).I)	61.7(59.6)	1.010.5)	56.1
190
FeO-MnO-SiO2
Рис. 9.34. Температурная зависимость электропроводности расплавов
Fed — Na»O—SiO.> [56] состава. %:
1 — 22.8 FeO; 25,6 Na2O; 5i',6 SiO,; 2 — 11,6 FeO; 29.3 Na2O; 59.1 % SfO2
9.5. ЧЕТЫРЕХКОМПОНЕНТНЫЕ СИСТЕМЫ
Al2O,-CaO-FeO-SiO2
4.32. Температурная зависимость электропроводности расплавов
FeO — МпО —S1O2 [34]:
IK (см. с. 9.32)	Состав, %		
	МпО	S1O2	FeO
1	10.3	11.9	77.8
2	11.9	18.1	70.0
3	20.9	27.6	51.5
4	35.8	.33.3	30.9
5	10.0	43.9	46.1
IcO-MnO-TiO,
Рнс. 9.35. Влияние содержания FeO на электропроводность расплавов
А12ОД — СаО — FeO — SiO2 (мостовая схема. 50 Гц, Pt-электроды,
Pt-тигель) [43]:
Компоненты
Состав, %
CaO/SiO2 = 0,8
CaO	39,1	38,9	38,7	38,5	38.3	38.2
РеО	0,22	0,72	1,21	1,70	2,18	2,65
SiO,	49.1	48.9	48,6	48,4	48,3	47,9
АЬОз	11,6	11,5	11,5	11.4	11.4	11,3
и.ЗЗ. Температурная зависимость электропроводности расплавов
FeO — MnO— TiO2 [55]:
CaO*Si02= !,0
CaO	43,8	43,6	43,4	43,2	42,9	42,7
FeO	0,14	0,64	из	1,62	2,10	2,58
SiO2	44,6	44,4	44,2	44,0	43,7	43,6
AI2O3	Н.4	11,3	11,3	11.2	11,2	11,1
К	(см. - 9.33)	Состав, % по массе (% мольн.)		
	МпО	ТЮ2	FeO
/	55.8(58.5)	43.3(40.4)	1.0(1.11
2	51.2(53.6)	46,9(43.5)	2.9(2.9)
3	45.6(48,6)	53.5(50,5)	0.9(0,9)
4	40.5(43.1)	59,1(56,0)	0.5(0,5)
	34.9(38,4)	63.8(60.1)	1.3(1.41
6	30.5(33.0)	68.5(66,0)	1.0(1,11
CaO/'SiO2 — 1,2
CaO	48,8	48,6	48,4	48,2	47,9	47.7
FeO	0,36	0,86	1,35	1,83	2,32	2,79
SiO2	39,1	38,9	38,7	38,5	38,4	38,2
Al>O4	11.7	11,6	11,6	11,5	11,5	11,4
191
Рис. 9,36. Влияние Содержания СаО на электропроводность расп.
А12ОЭ — СаО — FeO — SiO2 [43]:
Компоненты	Состав, %
CaOfSiO2=l,2
СаО	48,8	45,9	45,4	43,2	43,0	41
FeO	0,22	0,20	0,19	0,19	0,15	0
SiO2	39,1	42,6	45,12	45,17	45,48	46
A12O3	11,6	11,6	Н,5	11,5	11,5	11
CaO/SiO2 = 0,9
СаО	41,4	41,0	40,9	39,1	35,5	
FeO	0,15	0,16	0,17	0,14	0,17	___
SiO,	46,45	46,94	47,34	49,1	52,5	
A12O3	11,7	11,5	Н,5	11,6	113	—
Т а б л и ц а 9.4 Температурная зависимость электропроводности расплавов Л1,О3—СаО—MgO—SiO> (мост Томсона, 50 к!
кольцевой Pt-электрод, воздух) [57]
Номер шлака	Состав, %				х, Ом—'-см-1, при температуре, °C					Igx
	СаО	MgO	А1гО,	SiO2	1350	1400	1450	1500	1550	
1	35,8	5,7	18,9	39,6	0,048	0,071	0,103	0,147	0,205	—9436/7+4,1
2	33,9	10,7	17,9	37,5	0,060	0,097	0,140	Q.199	0,2.74	—9199/7+4]
3	35,0	10,0	5,.)	5.'), )	0,083	0,116	0,159	0,216	0,287	—8042/7+3.1
4	31,7	9,0	4,5	51,8	0,052	0,076	0,107	0,147	01,199	—8546/7+31
5	28,3	8,1	4,0	59,6	0,034	0,050	0,072	0,101	0,139	—8991/7+4-
6	25,л	7,4	3,5	64,1	0,022	0,032	0,046	0,065	0.091	—9169/7+3,!
7	38,4	9,5	4,7	47,4	0,091	0,135	0,186	0,254	0,341	—8190/7+4J
8	41,6	9,0	4,5	44,9	0,110	0,159	.0,215	0,292	0,385	—7864/7+3/
9	45,8	8,3	4,2	41,7	0,197	0,266	0,355	0,461	—	—7567/7+3/
10	33,7	13 4	4,8	48,1	0,097	0,141	0,192	0 257	0,335	—7775/7+3.)
11	32,3	16,9	4,6	46,2	0,122	С|,160	0,224	0,299	0,389	—7507/7+3]
12	30,7	21,1	4,4	43,8	0,075	0,191	0,263	СХ354	0,460	—7982/7+4J
13	33,0	9,5	10,4	47,1	0,060	0,091	0.129	0,175	0,234	—8363/7+3]
14	31,3	8,9	15,0	44,8		0,079	0,110	0,151	0,104	—8464/7+3]
15	29,5	8,4	20,0	42,1	0,043	0,068	0,091	0,137	0,284	—8464/7+3]
Состав, %
Рис. 9.37. Температурная зависимость электроп]
дности расплавов
A12O.j — СаО — MgO — SiO2 [5J
Шлак 'см. рис. 9,37)				
	SiO2	MgO	СаО	Al,
/	50	25	5	
2	50	20	5	25
3	50	15	5	за
4	55	20	5	
5	55	15	5	
6	60	20	5	1&
7	60	15	5	
8	60	10	5	
9	50	20	10	
192
Al2O3-CaO-SiO2-Mex0y
1300
1200 t°C
s 38. Температурная З1висимость электропроводно-
расплавов А1гО;1 — CaO — S1O2 — Me* различных
шов (мост Уитстона, 1 кГц. два Pt-электрода,
окислительная атмосфера) [591:_____________________
Содержание Ме*.О % (мольн.)		Шлак (см. рис. 9.38)	Содержание ^e*O % (мольи.)	
а	6		°	6
2.90 FeO	1,16 V2O5	7	2.91 MnO	0,74 P2O3
5,10 FeO	2,06 V2OS	8	5,11 MnO	1.47 P2O5
1,40 FeO	3,63 V2O3	9	1.45 MnO	2,60 P,O5
5,00 MgO	1,38 Cr2O3	10	—.	2,58 TiO2
N.67 MgO	2,45 Cr2O3	11	—	4.55 TiO?
2,50 MgO	0,68 Cr2Oj	12	—	7.90 TiO,
|нб
193
Рис. 9.39. Влияние добавок на электря
ность расплава 14 % А12О3. 43 % СаО|
SiO2 [59]:	1
1, 5 — базовый шлак; 2— FeO; 3 — MgO; «
6 — Сг2О3; 7 —Р2Об; 5 —TiO2; 9 — V]
\
Al2O3-CaO-SiO-MeJ
X, Ом 'Г- СМ~‘
Рис. 9.41.
Рис. (
сти
9.40. Температурная зависимость электро™
[ расплавов А12О3—СаО — SiO2 — Me Fj
Шлак (см. рис, 9.40)	Содержание % (мольн.)	Шлак	(см, рис. 9.-10)	с оде % 0
1	6,66 CaF2	-	3,®
2	14,2 CaF2	8	7,3|
о	28.5 CaF2	9	и.;
4	18.6 NaF	Ю	10.Я
5	29.4 NaF	11	19,3
6	47.8 NaF	!2	зМ
Добавки, °/„ (мольн.)
Влияние добавок иа электропроводность расплав!
А12Оз. 43%СаО, 43 % SiO2 [59]:
1 — базовый шлак; 2—NaF; 3— CaF2; 4— MgF2; 5 —А
194
’l12. Температурная зависимость электропроводности расплавов
— СаО—StO2—Me С1г [59] с содержанием, % (мольн.):
। .23 СаС12: 2 — 2,61 СаС12; 3— 18,7 СаС12; 4 — 0,83 NaCl; 5—1,8
NaCl; б — 3,5 MgCI2
Al,O,-<aO-SiO-MeO,
(MexF,. Me,Cl,)
Рис. 9.43. Влияние добавок иа электропроводность расплава 14 % А12О»,
43% СаО, 43% SiO2 прн 1400 °C [59];
/ — базовый шлак; 2 —V2OS; 3— TiO2; 4 — Сг2От1; 5 — Р2Оа; 6 — FeO;
7—MgO; 8 — МпО; 9 — CaF2; 10 — MgF2; 11 — NaF2; 12 — A!F3;
13 — CaCI2; 14 — NaCl; 15 — MgCl2
(aO-FeO-Fe,O,-SiO,
Таблица 9.5. Электропроводность расплавов
( aO—FeO—Fe2Os—SiO2 (мост сопротивлений, 400 Гц,
Pt-электрод, воздух) [60]
Состав, %				x, Om-'-cm-1, при температуре, °C		
	FeO	SiO2	CaO	1400	1350	1300
,7	2,8	47,2	28,3	0,1	0,07	0,04
s	2,8	43,4	26,0	0,15	0,41	0,07
э	2,8	40,4	24,3	0,17	0,13	0,09
. ч	2,8	37,8	22,6	0,23	0,20	0,16
	2,8	40,4	32,5	0,20	0,14	0,09
.3	3,2	39,6	30,6	0,22	0,16	0,11
.9	2,8	36,3	29,0	0,30	0,22	0,16
.0	3,2	35,4	28,4	0,35	0,27	0,20
.3	2,6	36,7	36,8	0,22	0,13	
, 1	2,6	34,8	35,1	0,25	0,18	0,10
t)	2,6	32,5	32,3	0,32	0,25	0,18
,9	2,6	36,1	36,2	0,40	0,30	0,18
,3	3,0	39,1	32,6	0,26	0,19	0,12
()	2,6	29,4	35,1	0,38	0,29	0,22
,3	2,2	28,0	33,5	0,46	0,34	0,25
	3,0	—	27,2	2,61	2,30	1,97
, ,s	3,3	—	25,9	2,72	2,40	2,03
	3,2	—	24,8	2,90	2,50	2,11
,u	3,1	—	22,9	3,30	2,75	2,36
,9	2,8	-—	20,8	3,43	2,96	2,50
11	3,2	—	18,2	3,80	3,30	2,85
, 1	2,8	5,9	25,2	1,92	1,63	1,30
	3,1	3,1	25,1	2,20	1,95	1,56
Таблица 9.6. Электропроводность расплавов
СаО—FeO—Ре20з—SiO2 для CaO/SiO2=l при 1600°С [61]:
% = х0— ах + Ьх(1 — х), где х = п , , /(« 3+ +п 2,
Fe Fe	Fe
N^ Fe	Ио, Ом X — 1 X CM	а, Ом ! X — 1 X CM	b, Ом !	—1 • CM	X	1)
			экспери- мент	расчет	
—	0,34							0,34
0,034	0,49	0,19	.—	2-10-2	0,30
0,063	0,57	0,25	—	8-10-2	0,32
0,155	0,72	0,38	0,7	0,63	0,34
0,185	1,1	0,74	1,1	1,2	0,36
0,256	1,7	1,0	2,8	3,0	0.70
0,352	2,5	1,0	6,8	6,4	1.50
0,44	3,8	1,0	14,5	13,3	2.80
406
195
Al2O3-Cr,O,-MgO-SiO2

On'-
0.6 0,6
'10
10
W
V
60
50
60
30
60
60
50
50
30
60
Si02,%
0,6
Влияние добавок Cr2O3 на электропроводность расплавов AIaO3— MgO — SiOa прн MgO/AIaO., —1 при температурах 1800 (i
1700 (б). 1600 (в), 1500°С (г) [59]
,^7(7
5
75^——т--~
/\0м ' СМ
0м~'- см''--
0.5
50
10
20
10
30
Д1203,%
50
60
°/,0 \<Х
У/ W
о\7
,0,8 о
40
20
30
А120з,’А
Рис. 9.15.
(5) [59|
электропроводность расплавов А1.О3— MgO — SiOa при 1800°С н отношениях AlaO3/SiOa—0.5
MgO/SiOa=0,5 '
9.6. МНОГОКОМПОНЕНТНЫЕ СИСТЕМЫ
Рис. 9.46. Температурная зависимость электропроводности pad
системы А1,О3 — Ca’Fa — СаО — SiO2 с добавками MgO (мостя
ценного тока 50 Гц, два Мо-электрода. восстановительная атмо»
НО]:	1
Шлак	(см. рис. 9.46)	Состав, %				
	CaF,	СаО	А12О3	SiO.	
1 2 3 4	80 65 14 10	3 40 50	14 ‘20 30 15	2 10 6 25	“ в.
19G
J
EZO'O	ZOO'O	ог 0*1	£6*11 85 ‘El	£0‘8Z Of‘£5	S8*£ SS'S	967 9S*9	Z6‘H 97'91	96*65 t8*££	5 I
d	s			ОВД	Q3w	era	EOSIV	sO!S	(8f6 эиО ’иэ)
			%	нвхэоэ					NBlfjn
:Гс] (J|V ‘Vodi_Mare-M иоаэияггои "nj qq ‘tfoiaw nrandau
-wEiqifOH) 3QiS — OLIW ~ гНвЭ — COS1V ниэхэиэ эяонэо’ви aoeuiruOEd
хннжосэ И1з6нгояо(1цо(11мэ1ге чхзокиэиясс иенсГХ1в(1аииа1 ’8Г6 'эп^
0^ 0091	0091	00*71 ООН
O!S-()llIVO*4\-
_OiZ4'()R'V.IB3_OIV
-	tS'O	IS'O	tl ‘ 18	65 * fl	IE ‘ fr£	9
—	IS'O	IS'O	96 75	8171	08‘8£	S
—	ЕГО	гоо	£1 ‘01	88*S8	SE‘O	
8*9	SZ‘O	sro	867	98‘99	82‘ZI	£
—	1E'O	LZ'O	£S‘6	££‘£9	56 ‘os	(j
—	08'0	ог'о	E!‘S	80‘S9	06‘£5	I
(ЕОг!1+ + гО!1)	O3W	O3d	ОЮ	EJB3	1OE1V	(6Г6 эи<! ’иэ) MBirm
% ‘НВХЭОЭ						
E'Z S'E S'l	9*51 Z‘I	E' II	f‘6 O‘f5 97E	8*11 S‘O5 0*1	8‘££ 8' IS S*£9	1 i = d.\ >
	EOIS	osw	Ccriv	ОЮ	"гРЭ	(ZK6 'SUU ИЭ)	MBLj;
						
		% 'НВХЭОЭ				
:1б£] ОЮ — гНвЭ ~- eOzIV ниэхэиэ эчоиэо ви aoaBiruoed
Х1чнж01гэ HxooHVOHoduodxMairt чхэоииэнаее KHMdAxed^y^ax wc>
:[«£] O3w — 0'0 —	-- CO5IV ниахэиэ
Х1чнжо1гэ HiooHUoaoduodiMOirt чхзоинэнавЕ
аноизо вн HOHBifuocd
BBHdXiBdau шэ1 "3,'б ’>Hd
7()!1-г()!Я-()8К-()'Ц-()1’Э-.аЮ-Ог1\
TO!S-O3K-fOzaj-O^>-’to-cOzIV
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
К гл. 1
1| Schenk, Н.: Einfuhrung in die physikalische Chemie der Eisen-
hiittenprozesse. Bd. 2, Berlin 1934,
Voc. 2, Berlin 1934.
2’ Herasymenko, P.: Trans. Faraday Soc. 34 (1938) p. 1245.
}i Pauling, L.: Die Natur der chemischen Bindung. Weinheim
1968.
4> Temkin; M.: Acta phys. chim. USSR, 20 (1945) p. 411.
51 Forland, T.: J. Phys. Chem., 59 (1958) p. 152.
6> Flood, H., T. Forland ‘und K. Grjotheim: The Physical
Chemistry of Metals. Inst. Min. Met. London 1953; p. 46.
7) Flory, H. J.: 1. chem. Phys. 10 (1942) p. 51/61.
8> Frohberg, M. G., D. Papamantellos, P. Patel: Arch.
Eisenhiittenwes. 39 (1968) p. 651/56.
91 Frohberg, G. M., M. L. Kapoor: Arch. Eisenhiittenwes. 41
(1970) p. 209/12 and Stahl und Eisen 91 (1971) p. 182/88.
ioi Richardson, F. D.: In: The Physical Chemistry of Steelmaking;
Proceedings of the conference, Massachusetts 1956, Ed. J. F. Elliott.
New York. 1958.
Hi Bockris, j. о. M., J. D. Mackenzie, J. A, Kitchener;
Trans. Farady Soc. 51 (1955), p. 1734.
Hi Blum, L.: Stahl und Eisen 19 (1901) p. 1024/29,
W Platz, B.: Stahl und Eisen 12 (1892) p. 2/8,
W) Flood, H., D, Farland; Acta Chem, Stand, 1 (1947) p. 592,
781 and 790.
И) Whiteley, J. H,; Proc. Cleveland Instn. Engrs, 59 (1922/23),	1
is) Turkdogan, E, T.: Physical chemistry of oxygen steelmaking,
thermochemistry and thermodynamics, Vol. II. Monroeville 1970.
i’i Winkler, T. B., J Chipman: Trans, Amer. Inst. min. metallurg,
Engrs. 167 (1946) p. 111.
'8> Darken, L, S., В. M. Larsen: Trans. Amer. Inst. min. metallurg.
Engrs. 150 (1942) p. 87.
19' Herty, C, FL, C. F. Christopher, H. Freemann, J. F
Sandersen: Min. metallurg. Invest. Bull., No, 68, 1934; Stahl und
Eisen 56 (1939) p. 165/68.
!°i Grant, N. J., J. Chipman: Trans. Amer. Inst. min. metallurg.
Engrs. 167 (1946) p. 134.
2,1 Hatch, G. G., J. Chip man: Trans. Amer. Inst. min. metallurg.
Engrs. 185 (1949) p. 274.
Chipman, J., G. G. Hatch: Trans. Amer. Inst. min. metallurg.
Engrs. 167 (1946) p. 134.
2-’> Bodsworth, C.: Phys. Chem. of Iron and Steel Manufacture
1963, p. 428/34.
241 Elliott, J. F., M. Gleiser u. V. Ramakrishna: Thermo che-
mistry for Steelmaking, Vol. II, p. 600.
Weiteres Schrilttum ilber Strukturuntersuchungen an Silicatschmelzen
mit Ableitung von Aussagen aus den Ergebnissen von
Further references to investigations on structures in silicate melts giving
conclusions drawn from data on:
a) Viskositatsmcssungen
a)	Measurement of viscosity
252	Endell, К., H. Hellbrijgge: Beihefte zu der Zeitschrift des
Vereins Deutscher Chemiker, 38 (J940), p. I.
261	Bockris, J, О. M., D. C. Lowe: Proc. Roy. Soc, 226 (1954),
p.423.
b) Dichtemessungen
b)	Density measurements
2'! Bockris, J. О. M., J. W. Tomlinson und J. L. White;
Trans. Faraday Soc. 52 (1956). p. 299.
21,1 Lee. Y. E., D. R. Gaskell: Metallurg. Trans. 5 (1974) p. 853/60.
c)	Messungen der elektrischen Leitfahigkeit
c) Electrical conductivity measurements
24> Martin, A. E., G. Derge: Trans. AIME Met. Techn. 154 (1943),
p. 104.
Bockris. J. O. M„ J. A. Kitchener, S. Ignatowiez, J. W,
Tomlinson: Disc. Faraday Soc 6. (1948), p. 265.
'li Bockris, J. О. M., J. A. Kitchener, S. Ignatowiez, J. W.
Tomlinson : Trans. Faraday Soc. 48 (1952) p. 75.
32> Engell, H. J., P. Vygen: Ber. Bunsenges. phys. Chem. 72
(1968)p. 5.
d) Thermodynatnische Untersuchungen
d) Thermodynamic investigations
'98
33i Richardson, F. D.: Disc. Faraday Soc. 4 (1948), p. 244.
34> Rey, M.: Disc. Faraday Soc. 4 (1948) p. 257.
35) Herasymenko. P.. G. E. Speight. J. Iron Steel Inst.
(1950), p. 169.
361 King, T. B : J. of the Soc. of Glass Technology 35 (1951) p. 241.
)’> Bockris, J. О. M.: Modern aspects of electrochemistry II. Lon
1959, p. 219.
38i Engell, H. J.. P. Vvgen Bcr. Bunsenges. phys. Chem.,
(1968) p. 5.
29> Masson, C. R.: Proc. Roy. Soc. A 287 (1965) p. 201.
40, Whiteway. I., B. Smith. C. R. Masson: Can. J. Chem.
(1970) p. 33. 1456.
411 Masson, C. R.: J. Iron Steel Inst. 210 (1972) p. 89.
42i Gaskell, D. R.: Metallurg. Trans. 4 (1973) p. 185.
4’> Kapoor, M. L„ G. M. Mehrotra, M. G. Frohberg: A
Eisenhiittenwes. 45 (1974) p. 213/18,
44i Seshadri, V„ u. V. Gupta: Arch, Eisenhiittenwes. 45 (15
p.337/38.
4S) Kapoor, M. L„ G. M. Mehrotra u. M G. Frohbe
Arch. Eisenhiittenwes. 45 (1974) p. 663/69.
461 Wagner, C,: Metallurg. Trans. В 6 (1975, p. 405/09,
e) Zysammeni'assende Darstehung
p) Compehensive review
Ci Richardson, F. D.: Physical Chemistry of Mells in Metallurgy,
142., London, New York. 1974
К гл, 2
bElllot,J,F,,M.CIeiser,M.Ramakrishna: Thermoeherni
for steelmaking. Vol 11. Reading/Mass., Palo Alto. London 1963
ID Levin, E. M., C. R. Robbins., H. F. McMurdie: Pl
diagrams for ceramists. Columbus/Ohio 1964.
Uh Levin, E. M., C. R. Robbins, H. F. McMurdie: Pl
diagrams for ceramists - 1969 Supplement. Columbus/Ohio 19(
lv) Toropov, N. A., V. A. Barzakovskii, V. V. Lapin, N.
Kurtseva : Handbook of phase diagrams of silicate systems. V<
Binary systems. Jerusalem 1969.
v) Hiitte. - Taschenbuch fur Eisenhiittenleute - 5. Aufl. Ilrsg. •
Akademischen Verein. Berlin/Diisscldorf 1961.
vl>Muan, A., E. F. Osborn: Phase equilibria among oxide
steelmaking. Rcading/Mass. 1965.
'll) Osborn, E. F., A. Muan: In: Phase equilibrium diagram
oxide systems. Ceramic foundation 1960. Publ. by E. Orton
Columbus/Ohio 1960.
VIII) Alper, A. M.: Phase diagrams. Materials science and technoli
Vol. l-III. New York, London 1970.
Ix> Alper, A. M., High temperature oxides. P. 1-1V. New Y
London 1970.
I) Pascal, P.; Z. Elektrochem. u.angew, phys. Chem. 19,1913,p.(
13.
2> Kuo, C.-К.. T. S. Yen: Acta Chim. Sinica 30, 1964. p. 381
3i Mitchell, A., B. Burel: J. Iron Steel Inst. 208, 1970, p. 40
4>Zhmoidin, G. 1.. A. K. Catterdi: Izvestija Akademii N
SSSR, Metally, 1971, No. 6. p. 46/52.
s> Korousic, В., V. Presern: Radex-Rdsch. 1973, p. 450/54
ч Latash, Yu. V., anal: In: Electro-slag refining. [Edt.:] W. E. D
worth u. G. Hoyle. 1969, S. 25.
71 See 1, p. 462.
Hi Wisnyi, L. G.: Doctor's thesis, Rutgers Univ, State Univ. 1
Jersey. New Brunswick/New Jersey, Jan. 1955.
91 Pham, H. T.: Ph. D. Thesis: Sci. Faculty Univ., Lyon, Jun. 3,1
p. 76. (Order No. 357); Rolin, M., H. T. Pham: Rev.Haut.Tc
Retractaires, 2. 1965, No. 2, p. 181.
IO> Nurse, R. W., J. H. Welch, A. J. Majumdar: Trans, i
ceram. Soc. 64, 1965, p. 409/18.
n> Bunting, E. N.: Bur. Stand. J. Res. 6. 193 I, p. 947/49.
12) Oelsen, W., G. Heynert; Arch. Eisenhuttenwes. 26, 195!
567/75.
3' Fischer. W. A., A. Hoffmann: Arch. Eisenhiittenwes,
1956, p.343/46.
I4i Galakhov, F. Ja.: Izvestija Akademii isauk SSSR, Otdel
chimiceskich Nauk 1957, No. 5, p. 525/31.
!5) Novokhatskii, I. А.. В. V. Belov, A. V. Gorokh, A.
Savinskaya: Zurnal fiziceskoj Chimri. 39, 1965, p. 2806.
16> Muan. A., u. C. L, Gee: J.Amer.ceram.Soc.39,1956,p.201
17) Muan, A.: Amer. J, Sgr,, 256, 1958, p. 413/22,
I8? Rankin, G. A,. H. f Mt’rwin: J. Amer, chem Sot; Jfj, I
p, 568/88, J	;
C lark, G. L., E. E. Howe, A. E. Badger: J. Amer, ceram.
Soc. 17, 1934, S. 7/8.
Roy, D. M., R. Roy, E. F. Osborn: J. Amer. Sci. 251, 1953,
p. 337/61.
Alper, A. M., R. N. McNally, P. H. Ribbe, R. C.
Doman: J. Amer, ceram. Soc. 45, 1962, p. 263/68.
Wild, W. T., J. Rees: Trans. Brit, ceram. Soc. 42, 1942/43, p.
123/55.
Hay, R., J. White, A. B. McIntosh: J. Westl. Scotl. Iron Steel
Inst. 42, 1935, p. 99/104.
Oelsen, W. G. Heynert: Arch. Eisenhiittenwes. 26, 1955, S.
567/75.
Novokhatskii, I. A., L. M. Lenev, A. A. Savinskaya,
A. V. Gorokh: Zumal neorganiceskoj Chimii II, 1966, p. 427,
Russ. J. inorg. Chem., 1966, p. 232.
Bowen, N. L., J. W. Greig: J. Amer, ceram. Soc. 7, 1924,
P 238/54.
Itomel, G., K.-H. Obst, K. Konopicky, H. Bauer, I.
Patzak: Ber. D. keram. Ges. 34, 1957, p. 397/402.
Toropov, N. A., Ja. Galakhov: Izvestija Akademii Nauk SSSR
Otdelenic chimiteskich Nauk 1958, p. 8/11 u. I Taf.; s. bes. p. 9.
Aramaki, S. R. Roy: J. Amer, ceram. Soc. 42, 1959, p. 644/45,
I Amer, ceram. Soc, 45, 1962, p. 229/42.
Shears, E. C., W, A, Archibald; Iron Steel 27, 1954, Nr, 1,
p 26/30, Nr, 2, p, 61/66,
Welch, J, W.: Nature 186, I960, p, 546,
Haskell, R, W,, R, C. de Vries: J. Amer, ceram, Soc. 47,4,
1964, p. 202/03 u. 254,
Lang, S. M., C, L, Fillmore, L, H, Maxwell: J.Rese.Bur,
Stand, 48,1952, p. 298/312, s, bes, p. 301.
Lejus, A.-M,, D. Goldberg, A. Revcolevschi; C.R.hebd.
Seances, Acad. Sci., Sir, C, 263,1966, p. 1223/26,
Carlson, E, T,: J. Res, nat. Bur, Stand, 9. 1932, p. 825/32.
Koch, K., J. Sittard, G. Trdmel, H. Pdpperling:
Unpublished.
Davis, H, M., M. A. Knight; J. Amer, ceram. Soc, 28 (1945}
p. 100.
Eitel, W,: Zernent 27, (1938), p. 469/72.
M ukerji, J.: J. Amer, ceram. Soc. 48 (1965) p. 210/13
Schlegel, E.: Cercetary Metallurg Bucuresti, 9 (1967) p. 785.
Budnikov, P. P., G. Tresvyatskii: Doklady AkademiiNauk
SSSR 89 (1953) S. 479/82.
Rockett, T. J.. W. R. Foster: J. Amer, ceram. Soc. 48 (1965)
i> 75/80.
Kor. G. J. W.. F. D. Richardson: Trans, metallurg. Soc.
\1ME 245 (1969) p. 319.
/h moi din. G. 1., A. K. C'hatterjii: Zavodskaja Laboratorija
iS(1972) p. 186/89.
(,jd, A.: Elektrischc Lcitfahigkcit, Dichte und Oberllachenspan-
niing lluoridhaltiger Schlackcn fur den Elcktroschlacke-Umschmclz-
piozeB. Aachen 1969. (Dr.-Ing.-Diss. Techn. Hochsch. Aachen)
Uelsen. W._ H. Maetz: Mitt. K.-Wilh.-lnst. Eisenl'orsch. 23
, 1941), p. 195/245.
Budnikov, P. P.. S. G. Tresvyatskii: Ukrainskij chimiceskij
/urnal 19(1953)p. 555.
Be re zhnoi, A. S: Dopovidi Akademii Ukrainskoi SSR, Nr. 4 (1951)
p 248.
i Hshanskii. Ja. I., A. I. Tsvetkov. V. K. Shlepov:
I loklady Akademii Nauk SSSR,96(1954)p. 1007/09;Chem. Abstr. 49
И 955) p. 2169.
lord, W. F.. J. White: Trans. Brit, ceram. Soc. 48 (1949)
r J17/27.
Glasser, E. P., E. F. Osborn: J. Amer, ceram. Soc. 41 (1958)
r 158/67.
i > h s t. К.-H., J. Stradtmann: Arch. Eisenhiittenwes. 40 (1969)
о 615/17.
oliilrmann, E., P. Wurm: Arch. Eisenhiittenwes. 44 (1973)
о 637/45.
Gomel, G., W. Jager, E. Schiirmann: Arch. Eisenhiitten-
26 (1955) p. 687/700.
। iclsen, W., H. Maetz: Mitt. K.-Wilh.-lnst. Eisenforsch. 23
11'141) p. 195/245.
then, W. C., R. B. Snow: J. Amer, ceram. Soc. 38 (1955)
г 2.64/80.
Iischer, W. А., П. J. Fleischer: Arch. Eisenhiittenwes. 32
'Ы ) p. 305/13.
.her, W. A., H. com Ende: Arch. Eisenhiittenwes. 23
o'?) p. 21/33.
I M.mcl, G., K. Koch, J. Geiseler: Arch. Eisenhiittenwes. 40
 1'9,9) p. 87/98.
'- tl. E., F. Oeters, R. Scheel; Arch. Eisenhiittenwes. 37
; <',<,) p. 441/51.
П’ hop, H. L jr.. N. J. Grant, J Chipman : Trans, metallurg,
  A1ME 212 (1958) p. 185/92.
I' 'icrson, H  Jernkont. Ann. 130 (1946) p. 6.54/63.
63) Trdmel. G., K.-H. Obst, E. Gori. J. Stradtmann: Tonind.
Ztg. ceram. Rdsch. 90 (1966) p. 193/209.
64> Cirilli, V., A. Burdese: In: Proceedings of the international
symposium an the reactivity of solids. P. 2. Gothenburg 1954.
p. 867/79.
65> Takami, M., C. Yoshii: Tetsu to Hagane 53 (1967) p. 210/14.
бь> Obst, К.-H., H. C. Horn, J. Stradtmann: Mikrochem.Acta.
Wien, 1968, Suppl. Ill, p. 147/54.
67> Allen,W.C.,R.B.Snow:J.Amer.ceram.Soc.38(1955)p.264/80.
68i Valla, О., K. Grjotheim, A. Muan: Trans, metallurg. Soc.
AIME 242 (1968) S. 2389/92.
6’> Schiirmann, E., G. Kraume: Arch. Eisenhiittenwes. 47 (1976)
p. 327/31.
70i Phillips, B., A. Muan: J. Amer, ceram. Soc. 41 (1958) p. 448/49.
7H Schiirmann, E., G. Kraume: Arch. Eisenhiittenwes.47(1976)
267/69.
"7i Doman, R. C., J. B. Barr, R. N. McNally, A. M. Alper:
J. Amer, ceram. Soc. 46 (1963) S. 313/16.
77iTrojer, F., K. Konopicky: Radcx-Rdsch. (1949), p. 161.
mi Trotne 1, G.: Stahl u. Eisen 63 (1943) p. 21/30.
"5i TromeI, G., W. Fix: Arch. Eisenhiittenwes. 32 (1961) S. 209/12.
76> Hill, W. L., G. T. Faust, D. S. Reynolds: J. Amer.Sci.242
(1944) p. 469,
'7i Obst, К -H., W. Fix. Arch. Eisenhiittenwes.41 (|970)p.703/07,
’si Trdmel, G., W. Fix, R Heinke: Arch. Eisenhiittenwes, 40
(1969) No, 12, p. 979/84
’4< Rankin, G. A., F, E. Wright: J, Amer. Sci.,4. Sen,39(1915)
p, 1/79,
»oi See VI. p. 35/37
st: Welch, L. H., O. Gutt, J, Amer, ceram. Soc,42(1959)p, 11/15.
121 Olshanskii, J.I,;DokladyAkademiiNaukSSSR76(l951)p.93/96.
13) Roth, R. S.: J, Res. Bur. Stand. 61 (1958) p. 440.
И) Hoffmann, A.: Arch. Eisenhiittenwes. 36 (1965) p. 155/62.
13)	Riboud, P. V., A. Muan: Trans, metallurg. Soc. AIME 230
(1964) p. 88/90, s. bes. 89.
*6) Belov, B. F., I. A. Novokhatskii, L. N. Rusakov, A. V.
Gorokh, A. A. SavinskayST’Russ. J. Phys. Chim. 42 (1968)
p. 856.
87) Alper, A. M„ R. N. McNally, R. C. Doman, F. G.
Keihn: J. Amer, ceram. Soc. 47 (1964) p. 30/31.
88i Darken, L. S., R. W. Gurrv: J. Amer. chem. Soc. 67 (1948)
p. 1398/412.
s’) Darken, L. S.. R. W. Gurry: J. Amer. chem. Soc. 68 (1946)
p. 798/816.
’0> Phillips, B., A. Muan: J. Phys. Chem. 64 (I960) p. 1451/53.
’ll Schmahl. N. G.: Z. Elektrochem. u. angew. phys. Chem. 47 (1941)
p. 821/25.
Schmahl. N. G., D. Hennings, Ch. Riibelt: Arch. Eisen-
hiittenwes. 40 (1969)p. 375/79.
*>3> Salmon, O. N.: Trans. Amer. chem. Soc. 65 (1961) p. 550.
'Mi Schiirmann. E.. I. O. von Hertwig: GieBerei, techn.-wiss.
Beih., 14 (1962) p. 31/36.
’5i Oelsen. W.: Mitt. K.-Wilh.-lnst. Eisenl'orsch. 21 (1929) p. 79/104.
461 Schenck, H., W. Pfaff: Arch. Eisenhiittenwes. 32 (1961) p.
741/51.
Phillips. B., Sh. Somiya, A. Muan: J. Amer, ceram. Soc.44
(1961) p. 169.
98: Koch, K., LI. Nolle. F. Oeters: Arch. Eisenhiittenwes dem-
nachst.
49i Fischer, W. A., H.-J. Fleischer: Arch. Eisenhiittenwes. 36
(1965) p. 791/98.
loo) Hay, R., D. D. Howat, J. White: J. West. Scotl. Iron Steel Inst.
41 (1933/34) p. 97.
tol) Trdmel, G., K. Sc h we rd tl'ege r: Arch. Eisenhiittenwes. 34
(1963) p. 55/59,
юз, Schairer, J. F.: J. Amer, ceram. Soc. 38 (1955) p. 153/58.
ЮЗ) Bowen, N. L., J. F. Schairer: J. Amer. Sci. 24 (1932) p. 200.
Ю4) Schuhmann, R., jr., P. J. Ensio: J. Metals, Trans., 3 (1951)
p. 401/11.
io5) Allen, W. C., R. B. Snow: J. Amer, cerant. Soc. 38 (1955)
p. 264/80, s. bes. p. 268.
Ю6) Schuhmann, R., jr., R. G. Powell, E. J. Michal: J. Metals,
Trans., 5 (1953) p. 1097/104.
to7> Oelsen, W., H. M aetz: Mitt. K.-Wilh.-lnst. Eisenforsch. (1941)
p. 195/245.
Ю8) MacChesney, J. B., A. Muan: Amer. Miner. 46 (1961) p. 578.
к») Shchepochkina, N. 1.: Trudy5-goSoveshchaniya po Eksperimen-
taTnoi i Tekhnicheskoi Petrografii i Mineralogii, in: Proc, of the 5th
Con. on experim. and techn. Petrography and Mineralogy. Moskva.
1958. p. 493.
no) shibata, Z.: Techn. Rep. Tohoku Imp. Univ, Tokio. 7 (1928)
p. 279/89.
no Jensen, E.: J. Amer. Sci. 240 (1942) p. 695/709
112)	Rollet, A.-P.: C, R. hebd. Siances Acad. Science 200 (1935)
S. 1763/65. s. bes. S, 1764-202 (1936) p. 1863/65. s. bes, p, 1864.
199
г
ИЗ) Morey, G. W.: J. Amer. chem. Soc., 76 (1954) p. 4726.
11’) Kracek, F, C., N. L. Bowen, G. W. Morey: J. Phys. Chem.
41 (1937) p. 1188.
113)	Eipel tauer, E., A. More: Radex-Rdsch. 1960, p. 913.
116)	Wollast, R.: Silicates Ind. 26 (1961) p. 89/92,
117)	Holmquist, S. B.: J. Amer, ceram. Soc. 44 (1961) p. 85.
118)	Schmitz, O., Du Mont, R. Reckhard: Mh. Chem.,90 (1959)
p. 135.
119)	Bowen, N. L., O. Andersen; J. Amer. Sci. 37 (1914) p. 488.
110)	Greig, J. W.: J. Amer. Sci. 5. Ser., 13 (1927) p. 1/44 and
p. 133/54.
121)	Schlaudt, С. M., D. M. Roy: J. Amer, ceram. Soc. 48 (1965)
p. 248/51;
122)	Olshanskii, Ja. In.: Doklady Akademii Nauk, Dokt. AN SSSR 76
(1951) p. 93/96.
123)	Foster, W. R.: J. Amer, ceram. Soc. 34 (1951) p. 255/59.
124)	Atlas, L.:J. Ged. 60 (1952) p. 125/47.
125)	v. Wartenberg, H., E. Prophet: Z. anorg. Chem. 208 (1932)
p. 369/81.
126)	Coughanour, L. W., V. A. Prosse : J. Res. nat. Bur. Stand. 51
(1953) p. 85/88.
127)	Fix, W., H.-E. Wiemer, H.-J. Tolkemit: Arch. Eisenhiitten-
wes. 40 (1969) p. 215/21.
128)	Fischer, A., H.-J. Fleischer: Arch.Eisenhiittenwes.36(1965)
p. 791/98.
129)	Pearson, J., E. T. Turkdogan, E. M. Fenn: J. Iron Steel Inst.
176 (1954) p. 441/44.
130)	Hed, A. Z., D. S. Tannhauser: J.electrochem.Soc. 114(1967)
p. 314/18.
131)	Schmahl, N. G., D. F. K. Hennings: Arch. Eisenhiittenwes.
40 (1969) p. 395/99.
132)	Andrew, J. H., W. R. Maddocks. E. A. Fowler: J. Iron
Steel Inst. 124 (1931) p. 295/325.
133)	Chao, H. C., Y. E, Smith, L. H. Van Vlack: Trans, metal-
lurg. Soc. AIME 227 (1963) p. 796/98.
134)	Glasser, F. P.: Amer. J. Sci.,255 (1957) p. 405.
135)	white, J., D. D. Hpwat, R. Hay: J. Roy. tcehn. College,
Glasgow, 3 (1933/36) p. 231/40, s. bes. p. 239.
136)	Rolin, M., P. H. Thanh: Bull. Soc. chim. France, No. 5, 1963,
p. 1030.
137)	Thanh, P. H., Ph, D. Thesis: Sci. Faculty Univ. Lyon, June 3,
1965, p. 75.
138)	Rolin, M., P. H. Thanh: Rev. Hautes Temp. Relractaircs 2
(1965) p. 178.
W9) Morey, G. W., H. E. Merwin: J. Amer. chem. Soc. 58 (1936)
p. 2252.
140)	Knick, R., E. J. Kohlmeyer: Z.anorg. u. alig. Chem.244(1940)
p. 67/83, s. bes. p. 77.
i4i)	Thery, J.: Amer. Chim., Paris 7 (1962) p. 215.
142)	Morey, W., E. Ingerson: Amer., J. Sci. 242 (1944) p. 4.
143)	Turkdogan, E. T., W. R. Maddocks: J. Iron Steel inst. 172
(1952) p. 1/15.
144)	Moray, G. W., N. L. Bowen; J, Phys. chem. 28 (1924) p.
1167/79.
i45)	Kra cek, F. C.: J. Phys. chem. 34 (1930) p. 1588. J. Amer. chem. Soc.
61 (1939) p. 2869.
146)	Williamson, J., F. P. Glasser: Science 148 (1965) p. 1589.
147)	Washburn, E. W., E. N. Bunting: J Res. nat. Bur. Stand. 12
(1934) p. 239.
148)	В unt ing, E. N.: J. Res. nat. Bur. Stand. 11 (1935) 719, R. P. 619.
149)	в udnikov, P. P., S. G. Tresvyatskii: Dopovidi Akademii
Nauk Ukrainskoj R. S. R. 1956, p. 374.
150)	Belyaev, I. N., A. G. Belyaeva: Zurnal neorganiceskoj Chi-
mii 10 (1965) p. 467. Russ. J. inorg. Chem. 1965, p. 252.
I’l) De Vries, R. C., R. Roy, E. F. Osborn: Trans. Brit. Ceram.
Soc. 53 (1954) p. 525/40, J. Amer, ceram. Soc. 38 (1955) p. 158/71.
152)	Sharma, R. A., F. D. Richardson: J. Iron Steel Inst. 198(1961)
p. 386/90,
153)	В rownmiller, L. T.: Amer. J. Sci., 5. Ser. 29 (1935) p. 268.
154)	Majumdar, A. J.: Trans. Brit, ceram. Soc. 63 (1964) p. 357.
155)	Rankin, G. A., H. E. Merwin: J. Amer, ceram. Soc. 37(1954)
p. 490/96,
loo Brownmiller, L. T., R, H. Bogue: J. Res. nat. Bur. Stand. 8
(1932) p, 289/307.
V'1	Rankin, Ci, A., F. E, Wnght; Amer. Sci., 4, Ser. 39 (1915)
P. 1/79.
iss)	Q reig, J. W.: J, Amer. Sci., 5. Ser, 13 (1927) p, 1/44 and 133/54.
из: Wilde, W. T., W. J, Rees: Trans, Brit, ceram, Soc. 42 (1943,
p. 126/55,
l®4 Oelsen, W,, Q. Heynert: Arch, Eisenhiittenwes. 26 (1955)
p. 567/75,
Uli Fischer, W, A., P, W. Bardenhcuer; Arch. Eisenhiittenwes.
39 (1968) p. 637/43,
1И) Fischer, W, A,( H.-J, Fleischer: Arch, Eisenhiittenwes, 32
(1961) p. 1/10,
IM) Berezhnoi, A. S., N. V. Gulko; Ukrainskijchimiceskij2umaj
21 (1955) p. 162,	’
IM) Snow, R. B.: J. Amer, ceram, Soc, 26 (1943) p, 11/20,	I
1651 Agamawi, Y, M,, J. White: Trans. Brit, ceram, Soc. 51 (1952)
p. 293/325.	1
166)	De Vries, R, C.. R. Roy, E. F, Osborn; Trans, Brit, сегапв
Soc. 53 (1954) p. 525/40.	1
>67) Galakhov, F. Ja.: Izvestija Akademii Nauk SSSR, Otdelenii chitnlj
Ceskicb Nauk, 1958, p. 529/34, s. bes. p. 533.	1
168) Koch, K., J. Sittard, G. Tromel, A. Popperling: Unpubj
lished.	|
169) Flint,E,P.,L.S. Wells: J.Res,nat.Bur.Stand. 17(1936)p.727/53
^170) Morey, G. W._ E. Ingerson: Amer. Miner. 22 (1937) p. 38J
/C^’i) Ries, R., K. Schwerdtfeger: Arch. Eisenhiittenwes. 51 (198Я
p. 123/29.	1
1?2) Gull, W., A. K. Chatterjee, G. J. Zhmoidin; J.Mater,Sc|
5 (1970) p. 960/63.	J
173) Nikitin, В. M.:IzvestijaAkademii NaukSSSR, Metally(1970)Nr.a
p. 208/11.	j
i74) Oelsen. W., H. Maetz: Mitt. K.-Wilh.-Inst. Eisenlbrsch. 23
(1941) p. 195/245.	1
i75> Mukerji, J.: J. Amer, ceram. Soc. 48 (1965) p. 210/13.	a
46) Schurmann, E.. G. Kraunie: Arch. Eisenhiittenwes. 47 (197«
p. 435/39.	I
i'’~i Oelsen, W., H. Maetz: Mitt. K.-Wilh.-inst. Eisenlbrsch. 21
(1941) p. 195/245.	1
ns) Phillips, B., A. Muan: Trans, metallurg. Soc. А1МЕ218(196Я
p. 1112/18, s. bes. p. 1116.	1
i'1'» Tromel, G., W. Fix, К. Каир: Arch.Eisenhiittenwes.38(196'ij
p. 595/605.	1
180) Johnson, R. E., A. Muan: J. Amer, ceram. Soc. 48 (1963
p. 359/64.	1
'8') Tromel, G., W. Fix, H.-E. Wiemer: Arch, Eisenhiittcnwel
40 (1969) p. 673/79.	1
isti Voila, О., K. Grjotheim, A. Muan: Trans, metallurg. Soil
AIME 242 (1968) p. 2389/92.	1
183' Fischer, W. A., H.-J. Fleischer: Arch. Eisenhiittenwes, Я
(1961)p. 305/13.	J
is4i Tromel, G., W. Fix, U. Bongers. Arch. Eisenhiittenwes.41
(1969) p. 813/18.	J
185) Bowen. N. L.. J. F. Schairer. E. Posnjak: Amer. J. Sci., i
Ser., 26 (1933) p. 193/284.	]
186) Allen, W. C'., R. B. Snow: J. Amer, ceram. Soc. 38 (195Я
p. 264/80.	1
1871 Ricker, E , F. Osborn: In; A. Muan, E. F. Osborn: YeaJ
Amer. Iron Steel Inst. 1951, p. 325/60.	
lss)	Schairer, J. S.: J. Amer, ceram. Soc. 25. (1942) p. 241/74.	
is1)	i Bowen, N. L., J. F. Schairer; J. Amer. Sci., 5. Ser., 24 (19 Л
p. 177/213.	1
i’0)	Schurmann, E., F. Winterfeld: Stahl und Eisen 93 (197Я
p. 1062/64.	я
11	Morey, G. W., F. C. Kracck, N- L. Bowen: J. Soc. Gias]
Technol. 14 (1930), p.	158.	1
1’2) Fix, W., H. E. Wiemer, li. J. Tolkemit: Arch. Eiscnhiittee
wes. 40 (1969)	p.	215/21.	I
i’3) Glosser, F. P.: J. Amer, ceram. Soc. 45 (1962) p. 242/49. Я
I’-» Morey, G. W._ N. L. Bowen: J. Soc. Glass. Technol. (19Я
p. 232.	J
'’’’Segnit. E, R : Amer. J. Sci. 8 (1953) p. 590.	
1’6) G utt, W.: Nature 197 (1963) p. 143.	I
1’7) Drewes. E. J., M- Olctlc: Arch. Eisenhiittenwes. 38 (19<Я
p. 163/75.	Я
и’8) Fix, W., (J. Tromel, R. llcinkc: Arch. Eisenhiittenwes. Я
(1969)p 979/84	Я
1”' Nurse. R. W._ J. 11. Welch, W. Gutt: J.Chem.Soc.63(19^
p. 1080.	Я
2D0) В era к, Y._ J. Wojc icchowska : Raozniki Chem. 1956, p. 7Я
/ud Warshaw. J., M. L. Keith: J. Amer, ceram. Soc. 37 (19Я
p. 161/66.	Я
7’2) Schurmann, E., 1.0 v. Hertwig: Giederei.techn.-wiss. Ben
14 (1962) p. 31/36.	Я
W’1 Phillips, B. A, Muan: J. Anter, ceram Soc. 45 119671 p 588/9
to») Brynostad, J.. II. Flood: Z. Elcktrochcm.62 [9|( 1958)р.95зЛ
!llSi Speidcl, D H.. J. Amer, ceram. Soc. 50 (1967) p. 243/48. Я
Tretyakov, Y, I)., Y, Ci. Saksonov, J, V. Gordeer; 1/vesfl
Akademii Nquk SSSR, ncorganiJcskoj Material/, 13 (1965) p. 41Я
/I’ Bucs'sem, W R , S. R. Butler: J. Amer, ceram. Sew.46(‘(Я
p, 442/46,
Ю») van Heals. H, J., M, L Kj 11h: Anter. Miner. 43 (17581 p,9
jo’i Masofi, B.. Amer. Miner, 29 (19441 p, 67	Я
Jioi Muan, Д., S, Somiya: AnwJ. Sci, 200 (1962)	p. 233.	Я
210 Rosdder, E. W.: Amer. J. 5ci., Bowen vol.. 1952, p.	445.	9
ill) Silverman. E, N.: Trans, metallurg. Soc AIME	221 (1961Я
512/17.	Я
2i3) Fischer. W. A.. W. Bardenheucr; Arch. EiscnhUttcnwB
200
39 (1968) р. 559/70.
<4> Riboud, Р. V., A. Muan; Trans, metallurg. Soc. AIME 224
(1962) P. 30.
Grieve, J., J. White; J. Roy Techn. Colt., Glasgow,4(1940) S.
665.
Schairer, J. F., H. S. Yoderi jr., A. G. Keene: Yearb. Carnegie
Inst., Washington, 53 (1954) p. 126.
। 1 Hoge, G. E., J. J. Brennan, J. A. Task: J. Amer, ceram. Soc. 56
(1973) p. 51/54.
 Jones. T. S., S. Kimura, A. Muan: J. Amer, ceram. Soc. 50
(1967) p. 137/42.
Muan, A.,E. F. Osborn: J. Amer, ceram.Soc. 39(1956)p. 121/40.
it’ G lasse r, F. P.,E. F. Osborn: J. Amer.ceram.Soc.43(1960)p. 132.
: 1 Massazzo, F., E. Sirchia: Chim. Ind.. Milano,40(1958)p.466.
Koch, K., J. Sittard, G. Tromel. H. Popperling: Unpub-
lished.
: Scheel, R.: Gleichgewichte zwischen fliissigem Eisen und gesiittig-
ten Schlacken des Systems CaO-FeO„-SiO2 unter Beriicksichtigung
der Schwefelverteilung. Clausthal 1965. (Dr.-lng.-Diss. Bergakad.
Clausthal.)
m Tromel, G., K. Koch. W. Fix, N. GroBkurth. Arch. Eisen-
huttenwes. 40 (1969) p. 969/78.
’ Fischer, W. A., H. Spitzer: Arch. Eisenhuttenwes. 29 (1959)
p. 611/17.
s Margot-Marethe, Fl . P. V. Riboud: Mem. sci. Rev. Metal-
lurg. 69 (1972) p. 593/603.
Margot-Marethe, H.. P. V. Riboud: Mem. sci. Rev. Metal-
lurg. 66 (1969) p. 591/601.
 Tromel, G., K. Koch. J. Geiseler: Arch. Eisenhuttenwes.40
(1969) p. 87/98.
 ’ Wie unter 2121. p. 5 16.
1 Sata, T.: Bull. Chem. Soc. Japan 32, (1959) p. 105.
' Osborn, E. F., R.C.De Vries, К. H. Gее. H.M.Kraner: Proc.
Blast Fum. Coke Oven Raw Mater. Comm. Iron Steel Div., Amer. Inst,
min. metallurg. Engrs. Vol. 12. 1953. p. 281/317.
1 Fetters, K. L., J. Chipman: Trans. Amer. Inst. min. metallurg.
Engrs., Iron Steel Div., 140 (1940) p. 170/203.
1 Vygen, P., H.-J. Engell: Arch. Eisenhuttenwes. 40 (1969)
p. 359/65.
 Steyn, J. G. D., M. D. Watson: J. Iron Steel Inst. 203 (1965)
p. 445/53.
1 Osborn, E. F., R. C. De Vries, К. H. Gee, II. M. Kraner: J.
Metals, Trans., 6 (1954) p. 33/45.
’ Majdic, A.. W.-J. Ammeling, II. Schenck: Arch. Eisenhut-
tenwes. 41 (1970) p. 11/17.
Gori, E., R. Klagcs, R. Schccl, G. Tromel: Arch.Eisenhut-
tenwes. 40 (1969) p. 959/67.
” Farkas, O.: Freiberg. Forsch.-H., Reihe B., Nr. 106 1965, p. 43/75.
” Engell, II.-J., P. Vygcn: Ber. Bunsenges. phys. Chem., 72,
(1968), p. 5/12.
" Timucin, M., A. E. Morris: Metallurg. Trans. I (1970) p.
3199/3200, s. bes. p. 3194.
Chartis, L.: Amer, ceram. Soc. 42 (1948) p. 23/27.
1 ( avalicr, G., M. Sand reo-Dcndon: Rev. Metallurg.57(I960)
p. 1143/57. u. I Ausschlagtaf.
Ohno, К., M. II. Roues: Canada metallurg. Quart. 2 (1963)
p. 243/58.
1 (irccnc, К. T., R. II. Bogue: J. Res. nat. Bur. Stand. 36 (1946)
p. 185/207.
1 Greig, J. W.: Amer. J. Sci., 5. Ser.. 13 (1927) p. 133/54.
See -’«ip. 197. 199 and 200.
Spivak, J.: J. Geol. 52 (1944) p. 45.
Foster. W. R.: J. Geol. 50(1942) p. 165.
Goldsmith. J. R.: J. Geol. 55 (1947) p. 389.
Gummer, W. K.:J. Geol. 51 (1943) p. 515.
Schairer, J. F.: J. Amer, ceram. Soc. 40 (1957) p. 215/35.
Vei Chow, J ; J. Geol. 58 (1950) p. 9.
Schairer, J. F.: J. Amer, ceram. Soc. 37 (1954) p. 501/33, s. bes. 505
 Schairer, J. F., N. L. Bowen; Bull. Soc. Geol. Finlande 20
(1947) p. 75.
\ iechnicki. D.. F. Schmid, J. W. Cauley: J. Amer, ceram.
Soc. 57 (1974) p. 47/48.
1 romel, G , K. Koch, W. Fix. D. Ameling; Arch. Eiscnhiit-
icnwes. 45 (1974) p. 671/78,
К гл. 3
Flittye Diagrams for Ceramists: Amerlc, Ceram. Soc, 1936,1964,1969.
' Dr -Ing,-Dissertation G. Heinz; Totals Gleichgewichte zwischen
kohlenstortgesiittlgtem Eisen und schwefelhaltigen Hochofenschlak*
, ken aus Kalk,KieselsSurc.Tonerde und Magnesium. Technischelinb
'’.’rsit.it Clausthal 1973.
к e 11. F.: „Hochofenschlacke", 2. Aufluge, v?rlag StahIeisen, Dussel-
dull 196.3.
4) v. Ende, H., K. Grebe, E. E. Hofmann: Stahl und Eisen 84
(1964) p. 1511/21.
Я Tromel, G., W. Fix, K. Koch: Arch. Eisenhuttenwes. 38 (1967)
p. 177/84.
я Koch, K,, W. Fix: Arch. Eisenhiittenwes. 41 (1970) p. 111/I8.
я Tromel, G., E. Gbrl, H. W. Fritze; Arch. Eisenhuttenwes. 36
(1965) p. 327/31,
я Trhmel, G., W. Fix, U. Bongers: Arch. Eisenhuttenwes. 40
(1969) p. 813/19.
Я Fix, W„K. Koch, U, Bongers: Arch,Eisenhiittenwes.:46(1975)
p. 555/59.
it» Dunkel, Th.: Stahl und Eisen 47 (1927) p. 1205/07.
id Obst,K.H., J.J. Ueberhorst: StahlundEisen81 (1961)p.729/35.
>2> Tromel, G.,N. GroBkurth, K. Koch, W. Fix: Arch.Eisenhut-
tenwes. 41 (1970) p. 613/20.
13)	Bardenheuer, F., H. v. Ende. P. Oberhauser und E. Hof-
mann: Arch. Eisenhuttenwes. 39 (1968) p. 571/76.
I4> Fix. W., K. Koch: Arch. Eisenhuttenwes. 39 (1968) p. 9/22.
15)	Holzgruber. W., E. Plockinger: Stahl und Eisen 88 (1968),
p. 638/48.
16> Latash, J. W.: Awtomat. Swarka (1958), p. 76/83.
17> Sickberth. A.,G. Stoltc: Elektrowiirme international28 (1970)4,
p. 185/91.
18)	Duckworth, W.E.,G. Hoyle: "Electro-slagRefining",Chapntann
and Hall LTD. London. 1969.
К гл.4 (раздел 1)
1)	Sharma. R. A.. F. D. Richardson : J. Iron Steel Inst. 200 (1962)
p. 373/79.
2)	Carter, P.T.,T. Macfarlane : J. Iron Steel Inst. 185 (1957) p. 54/66.
3)	Chipman. J.: In: Physical chemistry of process metallurgy. P. I. New
York/London 1961. p. 27/64.
4> Sharma, R. A., F. D. Richa rdson : J. Iron Steel Inst. 198 (1961)
p. 386/90.
5) Bodsworth, C.: Physical chemistry of the iron and steel manufac-
ture. London 1963.
6) Edmunds. D. M..J. Taylor: J. Iron Steel Inst. 210 (1972) p. 280/83.
3) Kay, D. A. R., A. Mitchell, M. Rant: J. Iron Steel Inst. 208 (1970)
p. 141/46.
Fujita, H., Y. Iritani. S. Maruhashi. Tctsuto Hagane 54 (1968)
p. 359/70.
9) Elliott, J. F., M. GIeise г, V. Ramakrish na : Thermochemistry
for steelmaking. Vol II. Reading. Palo Afto/London 1963. Mass.
Ю) Elliott. J. E: J. Metals 7 (1955) p. 485/88.
in Schuhmann jr., R.,P. J.Ensio: Trans, metallurg. Soc. AIME 191
(1951) p. 401/11.
121 Deters, F.:In:PhysikalischeChemiederEisen-undStahler/eugung.
Dusseldorf 1964. p. 159/62.
1» Turkdogan, E. T., J. Pearson: J. Iron Steel Inst. 173 (1953)
p. 217/2.3.
)4> Bodsworth, С.. M. Davidson: In: Physical chemistry of process
metallurgy. P. I. Ed. by G. R. St. Pierre. New York/London 1961.
(Metallurgical Society Conferences Vol. 7.) p. 238/42.
I5i Kalyan ram. M..T.G. Macfarlane, N.В. Вe 11: J. Iron Steel Inst.
195 (1960) p. 58/64.
i<>) Langenberg, F. С., H. Kaplan, J. Chipman: In: The physical
chemistry of steelmaking. Ed.: J. F. Elliott. New York/London 1958.
p. 65/67.
l7i Luersse n. F. W„ J. W. IIitlley. M. Те ne nbaum: J. Metals 209
(1957)p. 1533/40.
is। Frohberg. M..T. El Gam mal: Stahlu.Eisen80(1960)p. 1025/29.
19> Langenberg. F. C.. J. Chipman; Trans, metallurg. Soc. AIME
215 (1959) p. 958/62.
zo> Sawamura. K.: Tetsu to Hagane Overseas 2 (1962) p. 219/25.
Yang. L„ L. C. Mac Cabe, R. Miller: See p. 63.
221 Richardson, R. D.. In: Physical chemistry of metals. London 1953,
p. 77/95.
!31 Fulton, J.C., J. Chipman: Trans, metallurg. Soc. A IMF. 200(1954)
p. 1136/46.
34> Omori, Y.. K. Sa nbongi; J. Metals Inst. Japan 25 (1961 > p. 139/43.
/я Sanbongi, K.,Y. Omori: Physical chemistry ol'metalhc solutions
and intermetallic compounds. IL London 1959.
’<>> Chang, L.C..G, Dargc Trans, Amer. Inst min metallurg. Fnets
197 (1947) p, 60.
.’7| Kay, D. A.R..J, Taylor: Trans. Faraday Soc. 56(I960) p. 1372/86
3*) Rey, M,: Physical chemistry of process metallurgy. I ondon 1948.
p, 247,
19) Gurry, R, W,, L, S, Darken: ,1 Amer chem. Soc 7? (1950)
p, 3906/10,
50) Henderson, D.l J, Iron Steel Inst 204 (1966) p. .18/43
3D Hawkins, R, J., N. W. Davies. J, Iron Steel Inst, 209 (I97|)
p. 226/30.
’1) Davies, M. W„ R, J. Hawkins Steel limes 197 (|969)p. 353/56.
201
i
УДК 669.046.58
УДК 669.046:58
Атлас шлаков. Сирин, над Пер. е нем М.: Металлургии, 1985. 208 с.
Рассмотрены структура и фи юные диаграммы жидких шлпкои, растворимость
газон и шлаках, их hhikocii. и другие спойстпа. Прицелены методики измерений раз-
личных хирактериешк шлаковых систем. Представлены многочисленные эксперимен-
тальные данные о |р1ореодерЖ11111пх шлаках.
Атлас upvaiiaaiiii’irii дли инженерно-технических и научных работников металлур-
I пиеской промышленное in Пл 553 |цбл 73, Библиогр список 832 панн.
2601000000—095
A	7-84.
040(01)—85
© «Verlag Stahleisen», Dusseldorf
© Перевод иа русский язык, «Металлургия»
СОД ЕРЖА н И Е
Предисловие к русскому изданию .........................................
Предисловие ............................................................
1.	Структура жидких шлаков .......................................
2.	Диаграммы состояния............................................
2.1.	Возможности представления двух-, трех-, четырех- и многокомпонентных
систем ..............................................................
2.2.	Шлаковые системы ................................. .............
2.2.1.	Двухкомпоиеитиые системы ........................................
2.2.2.	Трехкомпоиеитиые системы ........................................
2.2.3.	Четырех- и многокомпонентные системы................:............
3.	Состав и фазовая структура промышленных шлаков.................
3.1.	Доменные шлаки..................................................
3.2.	Сталеплавильные шлаки...........................................
3.2.1.	Фосфат-шлаки ............................... ....................
3.2.2.	Известковосиликатиые шлаки...................................  .	.
3.3.	Шлаки электрошлакового переплава...................................
4.	Активность и сульфидная емкость . . ...........................
4.1.	Активность шлаковых компонентов.....................
4.2.	Сульфидная и сульфатная емкости ......................  ,	. . ,
5.	Растворимость газов в жидких шлаках........................  ,	.
5.1.	Водород......................................
5.1.1.	Двухкомпоиеитиые системы................. , .................  .
5.1.2.	Трехкомпоиеитиые системы ........................................
5.13.	Четырехкомпоиеитиые системы .....................................
5.1.4.	Промышленные шлаки ..............................................
5.2.	Азот ..........................................................
5.2.1, Двухкомпоиеитиые системы ........................................
5.2.2. Трехкомпоиеитиые системы.........................................
5 2.3. Четырех- и миогокомпоиентиые системы . ..........................
5.2 4. Промышленные шлаки ..............................................
6.	Плотность шлаковых расплавов...................................
6.1.	Определения ....................................................
6.2.	Методы измерения................................................
6.3.	Плотность ................................................    •
6	3.1. Чистые компоненты ..............................................
6.3	2. Двухкомпоиеитиые системы .'......................................
6.3.3.	Трехкомпоиеитиые системы ........................................
6.3.4.	Четырехкомпоиеитиые системы .....................................
6.3.5.	Многокомпонентные системы .......................................
7.	Вязкость шлаков	...................................
6
8
9
12
12
23
23
51
76
96
96
97
97
100
101
102
102
113
116
116
116
117
121
121
123
123
124
127
130
130
130
131
132
132
132
134
138
139
140
7.1. Обзор методов, физических соотношений и измеряемых величии при оп-
ределении вязкости ................................................... 140
7.2.	Данные по вязкости	шлаков ....................................... 143
7.2.1.	Чистые компоненты..................................................143
7.2.2.	Двухкомпонентные системы.......................................... 143
7.2.3.	Трехкомпоиеитиые системы ..........................................146
7.2.4.	Четырех- и многокомпонентные	системы.......................... 152
7.2.5.	Промышленные шлаки ................................................158
8.	Поверхностное и межфазное	натяжение шлаков ..................... 163
8.1.	Определения ....................................................  163
8.2.	Методы измерений при высоких температурах........................ 163
8.3.	Поверхностное натяжение..................................... ...	166
8.3.1.	Чистые компоненты .................................................166
8.3.2.	Двухкомпоиеитиые системы	.................................. 166
8.3.3.	Трехкомпоиеитиые системы.......................................... 170
8.3.4.	Четырехкомпоиеитиые системы .......................................173
8.3.5.	Пятикомпоиентиые и более	сложные системы.......................... 175
8.4.	Межфазное натяжение между шлаками и расплавами железа ....	176
8.4.1.	Расплавы железа...............................................     176
8.4.2.	Двухкомпоиеитиые системы.......................................... 177
8.4.3.	Трехкомпоиеитиые системы.........................................  178
8,4.4.	Миогокомпоиентиые и промышленные шлаковые расплавы................ 179
8.5.	Углы смачивания шлаками огнеупорных материалов .................. 180
9.	Электропроводность ..............................................180
9.1.	Методы измерения электропроводности	жидких	шлаков ............... 180
9.2,	Чистые компоненты .............................................   181
9.3.	Двухкомпоиеитиые системы ........................................ 182
9.4.	Трехкомпоиеитиые системы ........................................ 186
9.5.	Четырехкомпоиеитиые системы	.............................. 191
9,6,	Многокомпонентные системы ,	,	,,,,,,,,,................... 196
ПРЕДИСЛОВИЕ К РУССКОМ*
I MIIIIO
Справочник «Атлас шлаков» в ;nui4»ri₽jii.iio
достаток обобщенных данных о свойствах мы
систем.
Физические свойства шлаков omi.thhui"
технологию металлургических пронссеои, i
ин, стали, ферросплавов в черной мены|Л)|
I) пре 1 поп металлургии,
Дтл(1с состоит из девяти раздало», и *ч
исследований по фазовым диаграммам и
фторидных и оксидно-сульфидиых систем, .
шлакам, активностям компонентов и uijuh-
ети ririoB в шлаках, плотности, вязкости и
систем, поверхностному и межфазному Пи
вом разделе изложены современные пре/н
шлаков.
В предлагаемом атласе сведены рг•
|1ИТИ'|< • них свойств ин ТИПИ г
•нтпых и более < ;•
ндоп и фгорис। <•
II
>ых
। сиги и восполняет не-
\ pi нчсских шлаковых
iionice влияние на
1|>оизцодство чугу-
। других металлов
псрещены результаты
и оксидных, оксидно--
iM и сталеплавильным
ц'п.тпиах, растворимо»
проННДНОСТИ оксидных
н>, Кроме того, в nep-
ii о структуре жидких
ДОНИ IIII
пых, ।речном।
добннкимн С\
гпчсекий lipin
В каждом
приводи 1С)| |>
ОСНОВЫ ДЛИ Р
диаграмм и 1,и
Справочник
ичисленных иссле-
>в, двухкомпонент-
। iob, в том числе с
• ।немых в металлур-
м.
он и iMi'pi
 nolleIнс шлаковых систем
enofieiHii п теоретические
uni представлены в виде
n’l'Oli ЫМЛЮЩИМ ТруДОМ ПО
• I шпоры справочника, в
iob в системах и по тепло-
е пплно отражены работы
кдем, В течение ряда лет
 и ПИСГИ гуте металлургии
lieilipe, институте высоких
। Мпгкниеком институте стали
II 1ликоп • пт
физическим ('Hohi'iiiiiM ...
него не noiii.'in днппые и	•
проводное Г|1 рис 11.1 В HUH	III
советских ученых по cu । ।
большое число hikii*
им, А. А, Бапкова, Ур.	i
температур и химии епликаion, а
и сплавов.
Не нашли должного «иражень
серопоглотителыюй способной! и ми
В советской литературе по ец>
годы опубликован ряд спраночны>
полезны для специалистов.
В дальнейшем, по-видимому, •
новыми данными, полученными не.
Однако, несмотря на отмеченные
в представленном авторами виде мпжо
пособием для специалистов. Ими приведена (к> ii.ihiih работа по сбору,
оценке и обобщению опубликованных и миримой лиюратуре данных.
В переводе на русский язык второй piiiac.i дни без изменения: в
виде, представленном в оригинале, поскольку обо шипения фаз являются
интернациональными и известны спсцпалпс!им,
В связи с этим следует отметить ряд oiichiiiuk в оригинале. Напри-
мер, на рис. 2.109 на оси 2CaO-SiO2 приведены формулы химических
соединений: 3CaO-SiO2 и 5CaO-SiO2, которые должны были бы замене-
ны на 3CaO-2SiOr, и CaO-SiO2; на рис. 2.130 ц<> осн абгцпсс приведены
Mn-SiO2, и Mg-.SiO2, а должно быть MnO-Si()2 п MgO-SiO2; на
рис. 2,157 при 20% SiO2 и 1550°С показано |.тб lion вместо L +
BLiquid Iron; на рис, 2,183 на оси абсцисс дано Ми bmccio МпО. Име-
ются и другие опечатки на рисунках, но мы надеемся, что специалистов
это не введет в заблуждение.
Для облегчения работы с атласом ниже приведена таблица с назва-
ниями и химическими формулами фаз,
Mi
I 114 •
я1
Hill I
I.IIH шрованы данные о
> шлаков.
in систем в последние
1|, козорые могут быть
>',><.11.110 дополнить атлас
•uni и последние годы.
по in uni, «Атлас шлаков»
кип, ценным справочным
И, С, Куликов
О
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА
imm.'I состояния силикатных систем/Под ред. То-
•1 и Борзаковского В. П. Т. I—IV. Л.: Наука,
। .422, 372, 448, 514 с.
ин О. В., Стремцина М. В-, Швайко-Швайков-
.. состав минеральных фаз и принятые сокращения
ская Т. И. Свойства стекол и стеклообразующих расплавов.
Т. I—IV. Л.: Наука, 1973—1981. 443, 632, 1072, 836 с.
3. Андронов В. Н., Чекин Б. В., Нестеренко С. В. Жидкие
металлы и шлаки. М.: Металлургия, 1977. 127 с.
	Химическая формула	Фаза
 :1в> if (Cord) (Сг) Ferrite Fo) И) 4c 1 |M) 1 it e i .life elc (Mu) tie le •ipiir Mill Disili-	2CaO- MgO-2SiOa NaaO- AlaO316SiOa CaO. A12O3' 2S10s (Fe, Са) 0 Na2O * Al2Og '2S10a MgO.StO2 2MgO'2Al2O3‘5SiO2 Al2Og SiO2 2CaO-Fe2O3 CaO-MgO-2SiO2 2FeO-SiO2 2(Mg, Ca)O-SiO2 2CaOA!,O3SiO., CaO-(Mg, Fe)0-2S102 Fe,O3 FeO A12O3 FeOTiO2 2FeO-2Al.,O3-5SiO2 K,OAl2O3-4SiO2 CaO Fe3O4 MgO-Fe2O3 (Fe, Mg)O MnO Твердые растворы ге- ленита и окерманита ЗСаО-MgO-2SiO2 3A].,O3-SiO., Na2O-Al.,O3-2SiO2 2(Fe, Ca)O-SiO2 MgO CaO-TiO., MgO-Cr2O3 K»O-Al.2O3-6SiO2 K2O'2SiO2	Окерманит Альбит (плагиат лаз) Анортит Кальциовюстит Карнегеит Клииоэнстатит Кордиерит Корунд Кристобалит (Кр) Двухкальциевый феррит Диопсид Фаялит Форстерит Геленит Геденбергит Гематит Герцинит Ильменит Железистый кор- диерит Лейцит Известь М|агнетпт Магнезиоферрит Магиезиовюстит Маигаиозит М:елилит Мервинит Муллит Нефелин Оливии Периклаз Перовскит Пикрохромит Калиевый полевой шпат Дисиликат калия
Фаза	Химическая формула	Фаза
Protoenstatite (Рг)	(Mg, Ca)O-SiOa	Протоэнстатит
Pseudobrookite	FeO-2TiO2	Псевдобрукит
Pseudowollastonite	a-(Ca, Mg)O'SiOa	Псердоволластонит
Pyroxene	(Mg, Fe)0‘SiOa	Пироксен
Quartz	SiO-2	Кварц
Rankinite	3CaO'2SiOa	Ранкинит
Rhodonite	MnO'SiOa	Родонит
Rutill	TiO2	Рутил
Sapphirine (Sa)	4MgO.5Al2O3.2SiO2	Сапфирин
Sodium Metasili-	Na2OSiO2	Метасиликат нат-
cate		рия
Sodium Orthosili-	2Na2O'SiO2	Ортосиликат нат-
cate		рия
Sphene	CaO-TiO2-SiO,	Сфен
Spinel (Sp)	(Mg, Fe)O-Al2O3	Шпинель
Tephroite	2MnOSiO,	Тефроит:
Tridimite (Tr)	SiO2	Тридимит (Тр)
Ulvospinel	2FeO-TiO2	Ульвошпинель
Wollastonite	P-CaO-SiO2	Волластонит
Wiistite (W)	FeO	Вюстит
Zircon	Zr02Si02	Циркон
Zirconia	ZrO2	Двуокись циркония
При сокращенном написании формул принято:
А—А12О3; В—В2О3; С—СаО; F—Fe2O3; N—Na2O; S—SiO2
Другие сокращения:
L — жидкость	s — твердый
Me — металл	ss — твердые растворы
m — металлический	S1 — шлак
Единицы измерения в таблицах и на рисунках даны без
изменения в соответствии с оригиналом. Содержание компо-
нентов, кроме особо отмеченных случаев, приведено либо в
% (по массе), либо в мольных долях х. Вязкость г]:1 Пз =
= 100сПз=1 г/(см-с) = 1 ди-с/см2=0,1 Па-с = 0,1 Н-с/м2 =
= 0,1 Дж'с/м3. Поверхностное о и межфазное у натяжения:
1 мН/м=1 эрг/см2=1 ди/см.
7
ПРЕДИСЛОВИЕ
Реакции при производстве чугуна и стали от доменного процесса до
ковшовой металлургии и специальных процессов переплава связаны с
использованием эффективных шлаков, Оценить протекание реакций и
оптимальное ведение процесса возможно лишь при знании свойств ис-
пользуемых шлаков. По сравнению со свойствами расплавов металлов
свойства жидких шлаков изменяются в более широком диапазоне в
зависимости от состава и температуры, чем и объясняется многообра-
зие литературы о шлаковых системах.
В связи с этим Комиссия но основам металлургических процессов
по niiiiiiiiimiBe бывшего председателя профессора фон Богданди (Дуй-
сбург) занялась обобщением данных по шлакам начиная с 60-х годов.
Вскоре оказалось, что вследствие разобщенности и все возрастающего
объема публикаций критическая оценка литературных данных затруд-
нительна плп даже невозможна и требует проведения больших иссле-
довательских работ. Па основании исходной работы профессоров
Ф. Отерса и М. I', Фриберга (Западный Берлин) данные по свойствам
шлаков были существенно пополнены проф. Т. Эль-Гаммалем (Аахен)
с сотрудниками, докт. И. Хагеном, докт. М. Хайдуком, докт. Т. Лорен-
цем, докт, Ф.-П, Плещучшном и докт, К, Прохазкой, Все авторы бла-
годарят за помощь своих сотрудников.
Мы также благодарим докт. Ч. Кастле за вводную главу «Структура
жидких шлаков», проф. Е. Шюрмана (Клаушталь-Целерфельд) за его
вклад в раздел «Методы представления многокомпонентных систем» и
критическую классификацию диаграмм состояния, профессора В. Фик-
са (Дуйсбург) за раздел «Состав и фазовая структура промышленных
шлаков». Кроме того, мы хотим поблагодарить докт. Ф. Барденхейера
(Дуйсбург), докт. Р. Шейля (Дортмунд), докт. У. Калла и инж. Р. Ште-
фена за частичную подготовку и обсуждение материалов.
В атласе содержится более 800 литературных ссылок, которые по-
казывают масштаб все еще незавершенной работы. Можно надеяться,
что эта публикация поможет как технологам, так и исследователям в их
работе. Кроме того, «Атлас шлаков» является обобщением, которое
позволяет путем сопоставления различных свойств оценить полноту
имеющихся экспериментальных данных. Для последующего пополнения
опубликованного материала желательно использовать данные по диф-
фузии и теплопроводности.
Дюссельдорф, февраль 1981 «.
Объединение немецких
металлургов
К. Нюрнберг
В
1.	СТРУКТУРА ЖИДКИХ ШЛАКОВ
риппению с металлическими расплавами
। их шлаков характерно большее измене-
111 и зависимости от состава и температу-
можпо объяснить разнообразием структу-
ц||, Для объяснения реакций в шлаках и
imii имеются две основные теории: моле-
н ионная.
ыонание стехиометрических формульных
iriniH классической химии приводит к мо-
|>й теории, согласно которой жидкие шла-
г из отдельных оксидов, сульфидов и фто-
прпмер FeO, CaO, MnO, SiO2, Р2О5, Fe2O3,
. G'lF^" Эти молекулы образуют соедине-
рнмер 2 CaO - SiO2, 2 FeO • SiO2, 2 CaO.Fe2Os,
находятся в диссоциационном рав-
I’ составляющими компонентами. Такой
ицоднт к представлению о «свободном со-
1» компонентов [1] и затем при развитии
нмнческого подхода к представлениям об
гн», что позволяет выразить эффектив-
Аствия вещества в шлаковом расплаве.
|рппя теория оказалась очень полезной и
ipii формальном рассмотрении реакций со
При этом постоянство констант равнове-
1Личных уравнений реакций не является
п.ством существования таких молекул и
рпых соединений в шлаковом расплаве, а
шипя в расплаве соединений, аналогич-
1ПСППЯМ в закристаллизовавшемся шлаке,
чсгиллических расплавах, в жидких шла-
।можно существование дальнего порядка,
н свойства должны непрерывно изменять-
нмостн от состава и температуры,
ice значительные возражения против мо-
•й теории возникают в результате изуче-
।рпироводности и электролиза шлаков, а
мгрспий вязкости. Скачкообразное повы-
<т\[рпироводности при плавлении, дости-
'•лпчппы электропроводности солевых рас-
ти же зависимость электропроводности
।ранни и температуры показали, что шла-
। in ионов — положительно заряженных
а пгрнцнтельно заряженных анионов.
1 чисел переноса при электролизе
зли, что силикатные шлаки обладают
проводимостью и электрические за-
чтен только катионами. Только в шла-
ч содержанием FeOn и МпОп имеется
<ля электронной проводимости, соот-
пронодимости шлаков в твердом со-
чини о ионном строении жидких си-
ч1ые в металлургии ввел П. Гераси-
’ । предположил, что шлаки полностью
пы па ионы и состоят из простых под-
чини Са2+, Fe2'1; Fe3+, Mn2+, Mg2+;
nix анионов О2-, S2~~, F~ и простых
и и шшов SiOh, POi-, А10з~, FeO?,
шикиовепие комплексных анионов
ом, что относительно маленькие мно-
 Рм‘ и Л13+ могут образовывать с
iuiin.Mii кислорода более прочные тер
раэдрические конфигурации, чем другие катионы
(рис.1.1).
М. Темкин [4] ввел понятие идеальные ионные
растворы, согласно которому активность ионов оп-
ределенного сорта равна отношению числа молей
Рис. 1.1. Кристаллические радиусы ионов ;[3]
рассматриваемых ионов к сумме всех катионов или
анионов. При этом понятие активности вновь свя-
зано с концентрацией:
При этих допущениях можно рассчитывать ион-
ные доли в расплаве основных шлаков. Концентра-
ция ионов кислорода получается из баланса ионов
кислорода, поставляемых по реакциям диссоциации
FeO = Fe2+4-О2~; СаО = Са2++О2Д МпО=Мп2+ +
+ О2-; MgO = Mg2’ + О2-, и ионов кислорода, рас-
ходуемых по реакциям SiO24-2O2- = SiO^-; Р2О64-
+ ЗО2~ = 2POt ; А1,О3 + ЗО2‘ = 2 АЮ^; Fe2O3+
4- О2 ” = 2 FeO?; Fe2O3 4- 2 О2- = Fe2O-K, что приво-
дит к расчетной формуле по2- = nFeO + /гСа0 + «MgO-r
+ ЛМпО — 2 nSIO2 — 3 ЛР2О5 ” 3 nALO, — nFe2O.,. ДруГИС
модели были предложены в [5, 6, 8].
Заметив, что «основные» компоненты шлака по-
ставляют ионы О2-, а кислые компоненты их по-
требляют, М. Г. Фроберг [9] использовал концент-
рацию ионов кислорода в качестве меры основно-
сти, которую он ввел в виде р О = — 1g ао2— •
Приведенные выше реакции диссоциации могут
быть применены для взаимодействия металл —
шлак и позволяют использовать ионную теорию,
например для десульфурации [S] 4- (О2-) = (S2)'-
4-[О]. Оксиды, которые повышают концентрацию
ионов кислорода (СаО, ВаО, MgO), улучшают де-
сульфурирующую способность шлака, в то время
как оксиды, склонные к расходованию кислорода
на образование комплексов (SiO?, Р2О5), понижа-
ют ее.
Приведенные выше формулы для расчлтд кон-
9
центрацпп попов кислорода являются упрощенны-
ми, так как предусматривают одинаковое действие
основных оксидов. Они применимы только в обла-
сти с высокой основностью, а в кислых шлаках
MeO/SiO?<2 получаются отрицательные значения,
что нереально, так как ионы кислорода должны
быть и в кислых шлаках, т. е. в этих шлаковых
расплавах должны быть другие структурные эле-
менты.
Измерения вязкости кислых шлаков и исследо-
вания стекол показывают, что вязкость сильно
растет с увеличением содержания SiOs- Жидкий
кремнезем обладает по сравнению с другими окси,
дами чрезвычайно высокой вязкостью (2,9-106 Пз
при 1720°С), которая постепенно падает с ростом
температуры. Это объясняется образованием в шла.
ке кремнекислородной сетки. В соответствии со
связями в кристаллическом кремнеземе жидкий
кремнезем образует сетку из тетраэдров SiOl-, с°’
единенных атомами кислорода, но сетка нерегуляр-
ная, местами поврежденная (рис. 1.2). Так как во
Si-CH тетраэдр
Кристаллический SiO2	Жидкий Si02
Рис. 1.2. Схематическое представление сетки тетраэдров в
кремнеземе [10]
всех четырех направлениях тетраэдра имеется по
одной связи, то сетка образует пространственную
связь, чем и объясняется чрезвычайно высокая
вязкость расплавленного кремнезема.
При добавке основных оксидов сетка разрыва-
I	1
о	о
I	I
— о — si — о — Si — о — + МеО =
о	о
ется по следующей схеме. При разрыве кислор
пого мостика возникают два несвязанных ат(
кислорода. С повышением концентрации метал
ческих катионов кремнеземная сетка растворяе
и образуются свободные ионы кислорода (рис. 1
Схемл растворения сетки кремнезема металлически!
оксидом [10]
Следовательно, можно считать, что в распл
имеется равновесие между единожды связан!
кислородом О", дважды связанным кислородов
и свободным ионом кислорода О2-: 2О_ = О
которое под воздействием катионов металла мо
смещаться в ту или иную сторону.
За разрушением пространственной сетки мо:
проследить по данным плотности. Крэффиц:
объемного расширения изменяется скачкообр;
при содержании ~ 12% (мольн.) Ме2О. В ел;
более высокой концентрации может существо!
не пространственная сетчатая структура, а л
изолированные высокополимеризировапные ан
ные комплексы.
Отдельные ступени полимеризации или ди
циации, которые накладываются одна на дру;
могут
От
быть описаны следующим образом:
10—20 % МеО — трехмерная частично
врежденная сетка.
— пространственные ан
ные комплексы Si3„ О
ИЛИ Si 4п 0% , 4 .
— пространственные и ю
цеобразные анион:
комплексы SinO-ta-.
— простые кольцеобраз:
анионные комплексы
простые цепи Si,, Оз^'
— простые цепи и (прей
щественно начиная с 75
тетраэдры SiO'4%
0
до
От
От
От
От
12	до	33 % МеО
33	до	50 % МеО
50	до	67 % МеО
67	ДО	100 % МеО
i	I
о	о
— о— si— o-+Mez++-o-si — о —
о	о
На рис. 1.4. показаны возможные структу
комплексных анионов. Переходы становятся
более плавными и при определенной концентра!
различные комплексные анионы должны находи
ся в равновесии (рис. 1.5). Полимеризация илид]
социация могут быть описаны следующими гав!
весиями;
10
• I О2- (тетраэдр = цепь);
Ч|()[ ' Si3O8w+O2~ (цеиь-|-тетраэдр=цепь);
-| О2- (цепь = кольцо);
•] " -- Si4O|f 4- О2- (кольцо + тетраэдр =
Постулированные комплексные анионы в жидких си*
ликатах [11]:
и	,	8—	6—
1( -нои; б — SI4O12 'Ион; в — SieOi5 ион; г —
। ион; д—SbOgi -ион; / — кремний; 2 — кислород
полимеризации усложненных анионных
<и» образуются свободные кислородные
I. с. даже в кислых шлаках имеется сво-
нпон кислорода, хотя и в незначительном
ас.
Ионная теория позволяет расщепить суммарные
металлургические реакции на частные электрохи-
мические этапы следующим образом:
(S)2- = [S] + 2 е; (О)2 ’ = [ОЦ- 2 е.
При этом допустим как полный обмен заряда-
ми, так и изменение степени заряженности:
(Fe)2+ + 2 е = Fe; (Fe)3+ + е = (Fe)2+,
Эти частичные реакции, как и равновесие по-
лимеризации— диссоциации, могут быть подтвер-
ждены многими металлургическими параметрами
и процессами, например активностью, равновесным
распределением и кинетикой.
Первоначальное деление составляющих шлака
на кислые и основные оксиды в соответствии с из-
ложенными структурными представлениями сле-
дует дополнить понятиями: сеткообразователи
(SiO2, Р2О5, В2О3, TiO2, A12Os, Fe2Os), сеткомодифи-
каторы (Na2O, К2О, ВаО, РЬО, СаО) и промежуточные
оксиды (МпО, FeO, СоО, ZnO, NiO, MgO). При этом
сеткообразующие тенденции у Р2О5 и особенно у
А120з меньше, чем у SiOa, так как возможности
ионов РО3- и А1О|~ для образования пространст-
венных структур меньше вследствие наличия у них
трех, вместо четырех мостиковых атомов кислоро-
да. Для фосфатных стекол, содержащих ~4О°/о
(мольн.) Р2О5, установлено, что в кольцевую струк-
I	I
О	о
Р02’: — 0 — Р —0 —; дю5’: — о — AI — 0—
II
О
туру входит <1% Р- Эти стекла образованы из це-
пей различной длины, состоящих из РО4-звеньев.
Долю различных цепей в этой смеси можно опре-
делить хроматографическими методами. Согласно
определению наиболее часто встречаются цепи, со-
стоящие из трех звеньев, хотя одновременно име-
ются и цепи с >7 звеньями. Ослабление склонно-
сти к сеткообразованию у этих оксидов по сравне-
нию с SiO2 подтверждается и меньшей вязкостью
их расплавов.
Многообразием форм связи и возможностей
комбинации атомов или ионов объясняется более
сложная структура жидких шлаков по сравнению
с жидкими металлами и солями. П хотя в соответ-
ствии с ионной теорией получают структурно-пра-
вильную модель расплава, она намного сложнее
применительно к химико-термодинамическим зада-
чам, чем при формальном подходе, основанном на
молекулярной теории.
Основность
При введении величины рО = — lgao2- на осно-
вании ионной теории можно считать, что найдена
окончательная форма основности [9], Однако в
связи с тем, что эта величина до сих пор не найде-
на для различных шлаковых систем, приходится
использовать для решения практических задач вы-
ражения основности (табл. 1.1), о которых Г. Шенк
еще в 1934 г. писал: «Какие бы преимущества ни
давали особые выражения основности, необходимо
Всегда помнить, что ни одно из приведенных опре-
11
Таблица 1.1. Примеры (поражений для определения
основности по молекулярной теории
% (СаО)
°/о (SiO2) ’
CaO + MgO
SiO2 ’
°/о (CaO)	,
% (SiO2) + % (А120з) ’
_______% (Ca0J_________	(4)
% (SiO2) % (РА) ’
(МеО)—3 (РА)
----------------- ;	(о)
(SiO2)
% CaO + 1,4 % Mg()_
% SiO2 + 0,84 % Р20? ’
_________________(МеО)_______________ .
(SiO2)+2 (Р2О6) | 1/2 (А12О3) Н- 1/2 (Fe2Oa) ’
(CaO)—4 (РА) ,
% (СаО) - 1,86% (SiO2) - 1,19% (Р3О5);	(9)
(МеО) - 2 (SiO2) - 4 (РА) - 2 (А12О3) - (Fe2O3) 1	(>0)
(CaO) + 2/3 (MgO) — (SiO2) — (A12OS);	(11)
(CaO -L-2/3 MgO)/(Si02 4-A12O3);	(12)
избыточная основность ЕВ (excess base) [23, 24] для описания
взаимодействия при десульфурации в окислительных условиях
ВС(,О Ь nMgO + "МпО — 2 nSiO2 — 4 ЛР2О3 — 2 пА12О3
— «Fe. о и в восстановительных условиях ЕВ = «Са0
-|- 2/3 nMgO — «sio2 ~ "AijO,, (13), гДе «—число молей кс
понента в 100 г шлака; карбонатная емкость [46] ВсаГ(,
- С 2_/С* 2_ (14).
со3 со3
делений не имеет достаточного теоретического об
снования». Для практических целей имеют знач
ние только выражения (1) — (3) из таблицы и
комбинации.
Концепция основности шлаков была критичес
рассмотрена К. Вагнером [46] с использование
количественно определяемых величин, которые м
гут соответствовать равновесным реакциям с уч
стием ионов О2~ в шлаке. При этом он отмети
что, измеряя э.д.с., невозможно измерить акти
ность иона кислорода, так как э.д.с. электрохим
ческой ячейки определяется активностями электр
чески нейтральных компонентов и переносом ио
ных компонентов, Для выражения основности ।
вводит карбонатную емкость Ссо2— Тогда Воагь
«в Сс02-/С*с02~, где в соответствии с выражена
7	3
{СОа} + (Ог-) = (СО32") измеряется растворимое
СОг в изучаемом и стандартном жидком шлаке.
СО2 в изучаемом и
2.	ДИАГРАММЫ
2.1.	ВОЗМОЖНОСТИ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ
ДВУХ-, ТРЕХ-, ЧЕТЫРЕХ-
И МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ СИСТЕМ
Возможность представления двух-, трех-, четы-
рех- и многокомпонентных систем определяется
следующими условиями:
1.	Независимым один от другого изменением
параметров состояния системы и в первую очередь
давления р, температуры Т и концентрации Xt
(табл. 2.1). В «-компонентной системе свободно из-
меняются концентрации не всех п компонентов, а
только п—1, так как состав фаз в «-компонентной
системе определяется заданием концентраций п—1
компонентов. При заданном составе фазовое рав-
новесие между числом изменяемых параметров со-
стояния, т. е. числом степеней свободы F, числом
компонентов К, температурой Т, давлением р и
числом фаз Р, описывается правилом фаз Гиббса
F = К-\-Т-\-р—Р. Для металлургии в основном пред-
ставляет интерес фазовое равновесие между твер-
дыми, жидкими и газообразными фазами при по-
стоянном давлении р. При этом для случая равно-
весного испарения давление становится перемен-
ной величиной при независимых переменных тем-
пературе Т и п—1 концентрациях х,-,
2.	Наглядное графическое изображение фазо-
вого равновесия (рис. 2.1) возможно лишь в плос-
кой (двухмерной) или объемной (трехмерной)
форме (призма, тетраэдр или квадрат), причем при
плоском изображении может быть задано влияние
только друх, а в объемном — трех переменных па-
состояния
Таблица 2.1. Связь
числом компонентов
между числом степеней свободы
К и числом фаз Р при постоянном
давлении р: F=K+1 — Р.
Число компонентов систе- мы к	Параметры состояния		Число фаз Р при степе- нях свободы F					Изображу
	посто- янные	переменные	i F — 0 (точка)	|	К X S 1!	F = 2 (поверхность)	F ~ 3 (трехмерное пространство)	F — 4 (четырехмер- ное пространство)	
Два	—	7‘, х	3	2	1	—	—	ДвухмерЕ
Три	—	Т, х,, х..	4	3	2	1	—	Трехмерн
»	т	X,, х2	3	2	1	—	—	Двухмерв
»	Х2	7’, Xi	3	2	1	—	—	» 1
»	х.,1х3	Т, Xi	3	2	1	—	—	»
Четы- ре	—	Т, хь х2, х3	5	4	3	2	1	Четырехм ное
	т	%1, Х2, Х3	4	3	2	1	—	Трехмерн
»	х3	Т, Xi, х2	4	3	2	1	—	»
»	Т, х3	Х1, х2	3	2	1	—	—	Двухмерь
Пять	—	Т, xlt х2, х3, Х4	6	5	4	3	2	Пятомеря
»	т	%1, Х2» Х3> X,	5	4	3	2	1	Четырехм исе
»	Т, xt	Х1, х2, х3	4	3	2	1	—	Трехмерн
»	х3, х4	Т, Xi, х..	4	3	2	1	—	»
»	Т, х3, Xi	хг, х2	3	2	1	—	—	Двухмерн
раметров состояния. Все остальные параметры
стояния должны быть постоянными.
Из этих условий вытекает ряд возможных пр
ставлений диаграмм.
12
t»nht»r и объемное изображение фазовых равновесий
тате фиксирования температуры Т поверхности лик-
видуса и солидуса (бивариантное равновесие трех-
компонентной системы) выражаются как монова-
риантные изотермы-линии, а эвтектические скаты и
другие моновариантные равновесия как инвариант-
ные точки. Объединение многих изотермических се-
чений в один концентрационный треугольник (см.
рис. 2.2,в) приводит к плоскому политермическому
хкомпонентные системы
mMiKiiienTHoft системе А—В при р = const
<। Г и одна из двух концентраций х,-
не (аппспмыми параметрами состояния,
по(можно единственное плоское изобра-
зит) равновесия в виде диаграммы Т—х
|,н), рациональное и достаточное. В ней
юс трехфазное равновесие (расплав, на-
дпумя твердыми фазами) описывается
июнариантное двухфазное равновесие
одной твердой фазой) — линиями, а
!>*• однофазное равновесие (расплав или
рпсгпор) — поверхностями. Гомогенные
и отделены одна от другой гетерогенны-
ми.
Рис. '2.2. Изображение фазовых равновесий в тройной системе
Грсхкомпонентные системы
омнонентной системе А—В—С возмож-
ражения уже неоднозначны (см. табл.
iK при p = const как температура Т, так
lex концентраций (хс=1—(хд+хв)) мо-
। вся независимо. Поэтому полное опи-
иого равновесия возможно лишь в трех-
><• гранственном изображении (рис. 2.2,а),
однофазное состояние (гомогенный рас-
жнетея в пространственной форме, двух-
п'нлав, насыщенный одной твердой фа-
•рхностью, трехфазное (расплав, насы-
умя твердыми фазами)—линией и че-
>с (расплав, насыщенный тремя твер-
чн) точкой.
понентные системы можно проиллюст-
огя бы только качественно, перспектив-
ней на плоскость пространственных со-
(рис. 2.2,а). Вместе с тем существует
I. и количественной двухмерной обра-
ы одну из трех переменных оставляют
. с, е. фазовое равновесие ограничивают
пень свободы.
качестве постоянной выбирают темпе-
c. выполняют изотермические сечения
ситной системы и проецируют их на кон-
..... треугольник (см. рис. 2.2,6). На
I п кпчестве примера показано такое сече-
н |(>00°С реальной диаграммы трехкомпо-
( |Ц’।емы FeOn—CaO —Р2О5. В ней в резуль-
Рис. 2.3. Изотермическое сечение диаграммы состояния СаО—
FeO^ — Р2О5 при |600°С в равновесии с железом
изображению трехкомпонентной системы (рис. 2.4).
В нем различные изотермы передают пространст-
венный ход поверхностей, а точки пересечения изо-
термы — концентрационный ход линий двойного
насыщения. С помощью стрелок можно указать
направление падения температур.
Следует особо подчеркнуть, что в случае ис-
пользования концентрационного треугольника для
него можно выбирать не только равносторонний
треугольник, но и любой другой, например прямо-
угольный (см. рис. 2.2,в), особенно если необходи-
мо сопоставить на миллиметровке отдельные уча-
стки трехкомпонентной диаграммы с различно на-
правленными концентрационными шкалами.
Подобным же образом двухмерная передача
13
SiO?
Co О
~2570
FeOn
KBS
Рис. 2.4. Полптермпческое изображение
диаграммы состояния СаО—i'FeOn -~SiO2
фазовой диаграммы трехкомпонентной системы
возможна путем вертикальных сечений Т—х при
постоянных концентрациях, например хс или
отношений концентраций хв!хс (см. рис. 2.2,<?).
Она намного менее информативна по сравнению с
рассмотренным выше политермическим изображе-
нием, хотя, как и соответствующие диаграммы Т—х
двухкомпонентных систем, может описать главные
фазовые равновесия при заданной температуре и
составе, показывая состав первого насыщенного
расплава без количественного описания состава
остальных фаз.
Однако использование сечений Т—х неизбежно
при термическом анализе систематически выбира-
емых сечений трехкомпонентных систем. Перегибы
и остановки анализируются так же, как на двух-
компонентных диаграммах Т—х.
Ч етырехкомпонентные
системы
В четырехкомпонентной системе А—В—С
полное изображение всех получаемых фазо
равновесий при р = const даже в трехмерном пр
ставлении невозможно. Передача однофазного
стояния требует четырехмерного пространс
двухфазного — трехмерного, трехфазное рави
сие передается поверхностью, четырехфазное —
нией, а пятифазное—точкой. Пространствен
представление с помощью тетраэдров или пр
вынуждает ограничивать свободно изменяющи
параметры состояния путем поддержания посте
ними нескольких переменных (см. табл. 2.1).
сюда вытекают некоторые возможности изобра
ния.
14
изображение четырехкомпонентной
системы
ичсскос изображение (Т, хА, хв, Хс
'11 I хн -| ХС + XD = 1) .
i> 1М1»киость политермического пред-
, \ , трех- и четырехфазных равнове-
। Эвтектические или перитектические
|||цоиесия даются изотермически как
гния четырех соответствующих четы-
пновееий. Этот вид изображения об-
3.	Призматическое изображение (xD = const, 7,
хА, хв переменные при хА + хв -ф хс = 1).
Все сечения тетраэдра при различных темпера-
турах выполняют при постоянной концентрации
одного из компонентов xD для соответствующего
изображения Т—А'—В'—С' (рис. 2.7,а- б).
Политермическое изображение фазового
•1г гырехкомпоиеитиой системы в тетраэд-
ре:
изотермическое пятифазное равновесие:
’ । — политермическое четырехфазное рав-
"ппгрхность Е\—е2—Еь~Е — политермичес-
। < «ф«нное равновесие; поверхность Т3 — изо*
|«*рмичсское двухфазное равновесие
мничейной количественной предсказа-
*. Iяк как равновесные концентрации при
\ кнцен температуре определить непросто.
nlpii'tecKoe изображение (Т — const, хА,
Mi-iiiibie при хА + хв + хс + xD = 1).
 I изображении безразлично, как вы-
I" минные концентрации хА, хв и Хс- в
'ни м, равнобедренном (рис, 2.6,а), пря-
[рнс. 2.6,6) или произвольном тетра-
«'•кос изображение фазового равновесия в четырех-
мг. и — в равнобедренном тетраэдре: б — в тет-
ч-мм взаимно перпендикулярными гранями
Рис. 2.7. Политермическое изображение фазового равновесия четырех-
компонентной системы в призме Г А' В' С' при постоянной концентра-
ции одного из компонентов, выполненное путем наложения всех се-
чений тетраэдра при различных температурах и постоянной концентра-
ции *р= const:
а — наложение сечения тетраэдра при x^=const; б — объемное изо-
бражение-всех сечений и тетраэдра в призматической диаграмме
Т — /1 — В — С: в — проекции изотерм в концентрационном треуголь-
нике А В С с соответствующими линиями двойного насыщения
Двухмерное изображение четырехкомпонентной
системы
Перспективным изображением рассмотренных
трехмерных диаграмм состояния на плоскости уда-
ется достигнуть пространственного их выражения,
если будут обозначены линии равных концентраций
и температур. Однако они не могут быть прочита-
ны количественно, а пригодны только для схемати-
ческой оценки. Количественная плоская передача
фазовых равновесий в обеих рассмотренных трех-
мерных диаграммах состояния возможна только
путем прямоугольной призматической, а также
центральной или параллельной тетраэдрической
проекции. При этом достаточно получить одно-
кратную центральную или параллельную проекции,
если имеется в виду передача двухфазного равно-
весия при ограниченных условиях (линии постоян-
ной концентрации одного вещества), и двухкрат-
ную проекцию, если необходимо количественно
представить линии двойного и точки тройного на-
сыщения.
15
Рис. 2.8. Диаграмма состояния СаО —
S1O2 — AhO3 при содержании AI2O3.
а — 0; б — 5
М
%
16
I. Вертикальная проекция
чикальной проекции изотерм с разреза
/' А'—В'—С' на концентрационный
< А'-~В—С' (рис. 2.7,в) изотермические
кого насыщения можно перевести в ли-
ю насыщения, как в нормальной трех-
<i|'i системе. Однако в отличие от нор-
г.хкомпонентной системы в этом случае
। стрелками указать направление паде-
.пур, т. е. по диаграмме можно прочи-
ноложение насыщения, но невозможно
. ход кристаллизации потому, что с по-
iiiii.ix фаз изменяется концентрация ве-
на рушается исходное условие xd = const,
льпая проекция изотерм диаграмм
(7 па концентрационный треугольник
до сих пор широко применяется для
' изображения равновесия расплавов
Центральная проекция
Нен।ральной проекции (рис. 2.9) точка Р
।г। ра щра с концентрациями хА~7хв -\-хс +
I проецируется из произвольно выбранной
л пчраэдра D на противолежащую грань
, 1ИК что концентрации проецируемой точ-
, формируются, согласно уравнениям:
Истинные концентрации искомой точки в
четырехкомпонентной системе можно вычис-
лить из концентраций центральных проекций
ха -|- хв хс = 1 нагрянь Л В— С иха^Хвт
-г xD = 1 на грань А — С — D, воспользовавшись
уравнениями :
ха = ха (1	; хв = хв (1	’
ХС = ХС О Xd) ’ XD = Д ’
1 — а
где а = (хА/хА) x’D .
Одинарная центральная проекция ли-
ний Xi = const (ло = const при ХА + Хв + Хс = !)•
Так как при центральной проекции отдельного се-
чения x; = const, проецирование осуществляется на
тетраэдрические плоскости равной величины (см.
рис. 2.7), из концентрации четырехкомпонентной
системы автоматически исключается концентрация
Х( данного сечения, что приводит к увеличению кон-
центрации проективной линии.
Линии двойного насыщения, получаемые цент-
ральной проекцией, следует проецировать из соот-
ветствующих точек насыщения на линиях постоян-
ной концентрации (см. рис. 2.6 и 2.7).
Двойная центральная проекция ли-
ний двойного насыщения. Если для нагляд-
ности линии двойного насыщения приведены без
линий постоянных концентраций, то необходима
двойная центральная проекция (см. рис. 2.9).
3. Параллельная проекция
При параллельной проекции (рис. 2.10) первая
проекция любой точки проводится параллельно
одному из ребер, например параллельно ребру А—С
на концентрационную плоскость (Л4-С)—В—D,
Ноское изображение линии двойного насыщения
нмоокеитной системе методом двойной централь-
ной проекции

проекция из вершины В на грань А—
шннептрации:
*/<) ’ ХС ~	Хв) ’
ределяющие положение точки в про-
I|>и пом спроецированные точки Р 'и Р"
, чих, исходящих из выбранных для про-
н|| |етраэдра D и В к общей точке Ер
। линии Л—С. Поэтому любой точке S7
I линии P'R' на грани А—В—С соот-
lo'iKa S" линии, спроецированной на
I), которую находят как пересечение
< лучом из вершины В к точке Es на
II пи.
в
Рис. 2.10. Плоское изображение точки в четырехкомпонентной системе
методом параллельной проекции:
/1 = 15%; В = 50%; 0=15%; D = 2O"/o
так что ее положение определяется однозначно в
этом концентрационном треугольнике концентра-
циями хв и xD. Вторая проекция должна быть про-
ведена параллельно ребру В—D, чтобы концентра-
циями хА и хс зафиксировать положение точки в
концентрационном треугольнике А—С—(B-\-D),
При параллельной проекции концентрации точек в
тетраэдре можно переносить на соответствующие
концентрационные треугольники непосредственно
без пересчета.
17
81
р и ;i я параллельная проекция
• const. При параллельной проекции
nil в четырехкомпонентной системе не
. и переносятся на индивидуальные се-
постоянном Xi, так как они имеют раз-
nl'iiiiiy (см. рис. 2.6,6). Поэтому парал-
«к’ьции линий с постоянным Xi приме-
.|\|цественно для участков четырехком-
|||пграммы, обогащенной компонентом
или D. В качестве примера на рис. 2.11
рпсгранственная модель и параллельная
Ulinii постоянного содержания MgO на
СпО— FeOn—MgO—SiO2 при 1600°С в
с железом. Очевидно, что эта простран-
ипель может быть передана в плоском
hi п с помощью центральной проекции,
iiioiiiioro насыщения, как и в централь-
пи, экстраполируются от точек насыще-
i'ic ।щпшой концентрации.
in параллельная проекция
о й и о г о насыщения. Если необхо-
III, наглядность линиям двойного насы-
iiiiinii постоянного содержания Х{, то
>1 двойная параллельная проекция (см.
Опа может быть получена и двойной
••"Il проекцией.
11>1гикомпонентные системы
ш* представление на плоскости всех фазо-
|||пи₽енй пятикомпонентной системы А—В—
С—D—Е, как видно из табл. 2.1, еще труднее, чем
в четырехкомпонентной. Возможность проецировать
на концентрационный треугольник линии двойного
насыщения при постоянной концентрации появляет-
ся лишь в тех случаях, когда развертка тетраэдра
выполняется при постоянстве температуры и одной
из концентраций или при постоянстве нескольких
концентраций. Вследствие большого числа возмож-
ных частных тетраэдров для различных координат
Т—х подобное изображение фазовых равновесий
для пятикомпонентных систем вряд ли найдет при-
менение. При этом прочтение таких диаграмм за-
труднено и под силу только специалистам.
Г. Трёмель с сотрудниками успешно использо-
вали этот метод и представили некоторые равно-
весные состояния в пятикомпонентных системах с
помощью многократной параллельной проекции.
Этот принцип на примере одной точки данной кон-
центрации показан на рис. 2.12.
Чтобы количественно описать положение точки,
необходима пара тетраэдров, а именно: тетраэдр
А—В—С—(D-\-E), в который входят концентрации
хА, хв и хс с суммой Xd-}-x£, и тетраэдр (ДД-В)—
—С—D—Е, в котором наряду с другими появляют-
ся концентрации xD и хЕ. Для фиксированного та-
ким образом в двух пространствах тетраэдра тре-
буются теперь три параллельные проекции (/, II
и III), параллельные ребрам С—(D-j-E), А—В или
Е—D и С—(Д+В), чтобы связать линиями проек-
ции точки в трех частных треугольниках А—В—
19
Si02, °/о
MnO,
2CQO-SiOi
Рис. 2.I3. Объемное схе
кое изображение и коли
иые проекции двухфазн
новесиого пространства
вающихся шлаков в
CaO — FeO^— МпОл -
S'O? при I600°C в равй!
железом [256]
0
MqO,°/<
0
SiO2-
О 90 зо
мдО,%
20 Ю
ЗСа0-Рг05
11,19,20,22,21)
Ca0+Fe0n*P205
4Z7
30 °4°
s>'v
CqO+p,o5.7
bk
s
10
30
5СаО  PfOg
90
о 50
90	50
Сао, %
----- 1
----- 2
-О
80	90	100
2Ca0SiO2
CaO,%
Ca0+Fe0n+PzO5,%
Mg0+Mn0n+Si02
',10,19,20,22,23,SZ,
90
----—
^▲▼▲▼^▲▼▲▼aTataWaV
Ж
90-

20 ~
— (C-\-D-\-E) (см. рис. 2.12) с положением
точки в пятикомпонентной системе.
Имеются бесспорные преимущества метода
ЭТОЙ
MHO-
гократнои параллельной проекции, при котором в
случае плоского изображения можно использовать
исходные концентрации. Причем это возможно
однократно, например на частной диаграмме //,
только когда концентрация хщ исходная. Таким об-
разом, рассмотрен единственный способ графиче-
ского изображения точки для пяти концентраций
при условии хА + хв + хс + xD -ф хЕ — I или 100 % .
В качестве фазового равновесия в пятикомпо-
чентной системе (рис. 2.13) эта точка может соот-
ветствовать фазовому равновесию одного расплава
с четырьмя твердыми фазами или двух жидкостей
с тремя твердыми фазами. Очевидно, что этим ме-
тодом можно представить ход линий, положение
поверхностей и пространств для четырех-, трех- и
двухфазных равновесий.
При более детальном рассмотрении равно!
на примере рис. 2.13 можно сделать вывод, чт
точного обозначения поверхности требуется
шое число растровых линий, а в случае равно
двух жидкостей с кристаллом — точное поло;
конод, соединяющих обе жидкости. Только в
случае возможно точное описание равновес
настоящее время нельзя описать форму пов

сти, избежав задания положения конод. с
снижает ценности такого метода изображен
указывает на то, что перечисленные выше
ности при передаче изображения пятикомпа
ной системы присущи и такому способу из
жен ия.
Формально с помощью многократных npoi
можно представить фазовые равновесия и в ц
компонентной системе. Изображение точки!
возможно четырехкратной параллельной
иней, исходящей из трех вспомогательных ЦЦ
20
-I" x пристроенных один к другому тре-
। 2.14), Пренебрегая сложностью и
нос in, следует отметить, что в этой
системе выражаются точкой шестифазное, линией
пятифазное, поверхностью четырехфазное и прост-
ранством трехфазное равновесия.
>Н. Плоское изображение одной точки в шестикомпоиеитной системе методом
четвериой параллельной
проекции
21
2.2. ШЛАКОВЫЕ СИСТЕМЫ
ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
НА ФАЗОВЫХ ДИАГРАММАХ
-------- Изотермы
	
Линин двойного насыщения
Эвтектика
Перитектика
		Монотектнка
— '  - >	Линин превращения
Известные данные
— —— —		Предполагаемые данные
о	Чистые материалы, компоненты н соединения
IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII	Твердые растворы
100<^— СаО	Надпись в трехкомпонентных системах
8оА^' (СаО)	Надпись в чстырехкомпоиентных системах
it i
>8ЫЕ СИСТЕМЫ
i»> 'компонентные системы
AljOj-CeFj
Рис, 2.15. Диаграмм» отстояния CaF3-АЦО, по данным Ц-Si
Al2O3-CaO
Temperature. °C
Рис. 2.16. Диаграмма состояния СаО—А12О3:
по данным (7, 9]; сечение показывает ход ликвидуса в
области 46—56 % АЦО3 в сухой атмосфере ( 10]* сопостав-
ление хода ликвидуса в части диаграммы, обогащенной
AJ2O3 ( 8] :
1 — Ренкин, Райт, 1909; 2 — Филоненко, Лавров, 1950;
5 — Висни, 1954
24

' Диаграмма состояния AJ2O3— Сг2О3 по
AI203
Mole
Cr203
At203
НО
0.1
2000
^'11.
/100
1 900 -
/000
1800
191)0
. 1800
1 1700
1400
IbOO
' 1500
fraction Сг2О3 —•-
Mote fr^aciion А1203
0.2 0.3 0,4 0,5
Mole fraction А1203—►	А1203
'0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0.9 1,0
FeOn
2100°—
FeOn
0	0,1
1700
600
500
1400
1300
Wustite
1200
Wustite • Spinel
90 100
AI203
Spinel* ।_____
Corundum
1100
1 000 - _____________________________
0 10 20 30 40 50 60
FeOn	Weight o/oAI203 —
Spinel— 
1300
1200_____
0	10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
FeOn	Weight °/o AI203—AI203
Liquid
Spinel • Liquid
Corundum
Wustite * Liquid
I i 1330
70 80
«грамма состояния FeOn—AJ2O3:
чвесии с железом с инконгруэнтно плавящимся соединением FeO’Al2O3 (1750 °C) по [ 12] ;
v ’’..гно плавящимся соединением FeO’Al2 О3 (1780 °C) по ( 13]; см. также [ 14, 15]
Weight °/o Al2 03
fe70-
Fe70-
Weight % AI203
ai2o3
ai2o3
'iHaiptMMa состояния Fe2 O3 — Al2 O3:
пинании с железом [ 16] и на воздухе [ 17]; b) — при давлении кислорода 1 атм
23

Al2O3-MgO
 i
♦ 2
— • — з
...... 4
««« «мм 5
......6
О 7
•	8
Рис. 2.20. Диаграмма состояния MgO—А12О3 по Муану,
Осборну [ VI] на основании данных [ 18—22] ; вставка
по [255]:
1 — по данным Альпера и др.; 2 — Шнайдера и Мак-Даниеля;
3 — Роя и Кобле; 4 — Ренкина и Мервина, Винницкого,
Шмида и Мак-Колли; 5 — оценено; 6 — изучено; 7 - одно
определение; 8 — два определения
А12О3-МпО
Рис. 2.21. Диаграмма состояния МпО-ЛЦО,:
в) - по [ 24] с инконгруэнтно плавящимся соединением	Q72Q °C) , смл^кже [ 2}]; f) - по [ 25] (экспе.
риментальио ход линии ликвнду-сц не установлен)	1	
28
М,(» slOj
Mole fraction A|2q3—*	A120j
0,2 0,3 0,4 0,5 0,6-07 0,8 0,9 1,0
nr-—fl—11" ' P 'll —Ipn-'l 
W ИЗО «Г50 60 70\ 80 90 100
'lb	Weight % AI203	\	AI203
3 Al203'2 Si 02
b) Si02 Mole fraction AI2Oj—»	Al203
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Si02	Weight % AI203 —AI203
Mole fraction Al203—•-	AI203
i),l 0.2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0
„I iriaymne •Muiuie |	i ii i
II 10 20-30 40 50 60 70 |80 90 100
Weight % Al203 —— I(2AI203-Si02)
!3AI203-2Si02) Al2°3
0 0.1 0.2 0.3 0,4 0.5 0,6 0.7 0.8 0,9 1.0
Si02	Mole fraction Ai203—•-	AI203
bmi piiMMii состояния SiO2 —Al2 O3 с инконгруэнтно плавящимся 3AI2 O3 -2SiO2:
I lr> | ; />) - no [ 27]; c) — no [ 31 ], см. также [30] и для давления 25,2 кбар [ 32]; d)~ с конгруэнтно
но-ь и -I At 2 О, -2SiO2; по Левину, Роббинсу, Мак-Мюрдье [II] иа основании данных [ 29, 28]
AI.O.-'HO,
। Л. Диаграмма состояния AJ2O3 ТЮ3 по (33, 34]
 ч »»итно (1860 °C, деталь а) или с инконгруэнтно
л, i860 °C) плавящимся А1?О?.ТЮ,
Weight % Ti02—*
TiO;
В2О3-СаО
Рис. 2.24. Диаграмма состояния СаО-В2Оэ по [ 35]
B2O3-FeO
Рис. 2.25. Схема диаграммы состояния FeOn~В2О3 при насыщении железом
по [ 36]
28
Н "
It, Диаграмма состояния B2O3-MgO по [ 37]
B2O3-SiO2
Рис. 2.27. Диаграмма состояния B2O3-SiO2
по [42]
Рис. 2.28. Диаграмма состояния CaF2—СаО,
вновь изображенная на основании данных
[38-41,43-45]
29
Рис. 2.29. Диаграмма состояния FeOn-CaF2
по [46]
CaF2-MgO
Рис. 2.30. Диаграмма состояния MgO-CaF2 по
[47,48]
СаО-СгО,
CaO	Weight % Сг203—Сг203
CaO Mole fraction Cr2O3 —	’ СггО3
Рис. 2.31. Диаграмма состояния СаО—Сг2О3:
а ) — в нейтральной атмосфере; Ь) — на воздухе по [49],
[50]; см. также [51] (по [50] превращение а -> Д-хромит
происходит при 1900 °C) ; с) - принципиальная схема
СаО-Сг2О3 -СгО3
30
| «О no
<n
(Ml
mi
n.l 0,1
liquid’
Liquid*CaO*Fe
C2F-Fe
Fe = Iron
' L = Liquid
W = Colciowiistite
 C2F = 2 CaO' Fe203 —
WF= Fe0'Fe203=Fe30;
CWF=Ca0-Fe0-Fe203
CW3F=Ca0'3Fe0'Fe203
I |CW3F«C2F.Fe
I fW3F*Fe
i _ 690-----
I 1 CWqF*
4 CWHFe
JI CWF’Fe
Mote fraction CaO ——
0,5	0,6	0,7	0,0
L;C2F*Fe 1160
Ca042F-Fe
CWF*C2F*Fe
U 30	40	50 60" 70
Weight °/o CaO——
CaO
00	90
100
CaO
1
c)
FeOr,
Mote fraction CaO —	CaO-
,400° °J °'2 U W
<
1300
1200
1100
1000
900
000
0	10	20	30	40	50
FeOn	Weight % CaO—•-	CaO—-
IJ Диаграмма состояния FeO^-СаО:
миийь изображенная на основании данных [ 52, S3] и [ 54—67] диаграмма является не истинно квазибинарной,
 »<•« проекцией тройного фазового равновесия с твердым железом: содержание Fe2O3 рассчитывают по ре-
• I . Fe = 3FeO; b) — по [55]; с) — по [ 67, 69] с минимумом ликвидуса для кальциовюстита (деталь а ) ;
•41 »». ]ом| ----монотехническая линия системы Fe—Fe2O3—СаО)
31

< и< )-Fe2O3
50
1700
C2F*CF
CF*Fe203
1200
1100
Coo-
О.8
Fe2O3
0,9 10
Fe203
100
Mole fraction Рег03——	Fe203
0,4	0,5	0,6 0,7 0,8 0,9 1,0
d)
40
1900
Weight % Fe2O3
60	70
L___________________________i_________La
60	70 A 80	90	100
Weight °/o Fe203 —Fe203
1500
400
Fe304
MIO
40(1
tjoo
l/OO
C2F‘
1100
*1206'2
1172
CF’CF2_cf2
I,u0
0 0,3
17(10
*4)0
‘1205'	|CF2+Fe203
1155" Д I ---------------
OF CF2 Fe203
100
Fe3O,
20
о\°
30
Mole fraction Fe203—
0,4	0,5	0,6 0,7
1800
1600
1300
1001)
’IOoL
0
LuO
C2F*CF-
•CF+ Fe2O3-----
60	70 8’ 80	90
Weight °/o Fez03-----
__Lb
юо
fe203
Рис.2.33. Диаграмма состояния CaO-Fe2 O3:
a ) — на воздухе; b) — при 1 атм O2 по [ 70] •
соединение 2CaO’Fe2O3 плавится конгру-
энтно при 1449 °C; с) — линии А— А и
В — В' показывают состав расплава в жид-
ком состоянии; d) — по [ 71] с конгруэнтно
плавящимся 2CaO’Fe2O3
33
CaO-MgO
Рис. 2.34. Диаграмма состояния MgO—СаО по [72]; см.
также [73]
СаО-Р2О5
Рис. 2.35. Диаграмма состояния СаО—Р2О5 по [74]; температуры на диаграмме, С,
по [ 75, 76]:
а) — показывает теоретический ход линии ликвидуса ЗСаО-Р2О5
• • Ц|< I
II hi
» •« Цширамма состояния CaO—SiO2, вновь изображенная по данным [77—80, 82]; соединение
 41» I, 1П1НИ111СЯ конгруэнтно при 2130 °C; а) — вариант с ииконгрузнтным плавлением 3Ca-SiO2 [VI];
| *11
Рис. 2.38. Диаграмма состояния FeOn —Сг2О3 :
левая — с инконгрузнтно плавящимся FeO-Cr2O3 (1630 °C) по Гоффману [ 84]; правая — с конгруэнтно плавящимся 
FeO-Cr2O3 (2160 °C), перитектическим трехфаэным равновесием на вюститной стороне (деталь а) [85] н эвтектичес-
ким трехфаэным равновесием [ 86] (вставка Ь)	|
Рис. 2.37. Диаграмма состояния CaO-TiO2 {II] на ochoi
нии данных [83]
MgO Weight % Сгг03—»-	Сгг03
36
h <»
 Диаграмма состояния Fe—О:
ИМ]; исследование частной системы Fe3O4 — Fe3O3, см. также [90, 92, 93], Част-
<р«1 диаграммы FeO—Fe3O3 с обозначением изобар кислорода по [VI] ”FeOn”
 THyoi эвтектической точке N для Fe—FeO на диаграмме Fe—О при 1371 °C и
01
Точки на диаг- рамме Fe3 О4 —Fe2 О3	Темпера- тура, °C	Содержа- ние, % О	Точки на диаг- рамме Fe3O4 — Fe2O3	Темпера- тура, °C	Содер- жание, % О
А	1539	—	Q	560	23,26
В	1528	0,16	R	1583	28,30
С	1528	22,60	R'	1583	28,07
G	1400	22,84	S	1424	27,64
Н	1424	25,60	V	1597	27,64
I	1424	25,3 1	Y	1457	28,36
J	1371	23,16	Z	1457	30,04
L	911	23,10	Z'	—	30,06
N	1371	22,91			
37
Fe-O
1800
Liquid Iron*
Liquid Oxyde
1600
<5-Iron* Liquid
1400
/-Iron*Liquid'^
1200
/-Iron
Wustite
-a 1000
a-Iron
Wustite
800
600
400
200
0	10	20	30	40	50	50	70	80	90	100
Weight °/o Fe203 —
He •—10°-	notite"
FeOn
Fe203
38
ы •
11 *.
Рис. 2.41. Диаграмма состояния насыщенного железом
расплава FeO—FeS по данным ( 94, 95]:
слева — линия ликвидуса B—D дает предполагаемый ход
квазибинарного сечения стехиометрических FeO—FeS в об*
ласти тройной эвтектики (910 °C) до FeS; справа — сечение
диаграммы состояния Fe—О—S с положением концентра-
ционно-температурного хода А — В — С или A—B—D (см.
рис. 2.41, левый)
Диаграмма состояния FeOn— MgO
Рис. 2.43. Диаграмма состояния MgO—Fe2O3 по
[97]
*наа нииия ликвидуса; 2 — линия со*
39
FeO-MnO
Рис. 2.44. Диаграмма состояния ГеО/2—MnO:
а) — по [ 99] ; b) - по [100]; с) — по [ 98] ; 1 -
термический анализ; 2 — рентгеновский; 3 —
расчетная линия солидуса
FcO-P,O5
Рис. 2.45. Диаграмма состояния разновесной с железом сися
темы FeO-P2O5 по [ 101] [(7 - железистый фосфат с 10 %
Р2О5; R — равновесие при изотермическом плавлении (2) ;
термическом анализе (2) ; закалке без перитектической ре*
акции (5) ; закалке с перитектической реакцией (4) ]
40
h< <K>J
Рис. 2.46. Диаграмма состояния FeO—SiO, :
a ) - насыщенные железом расплавы, содержащие Fe,O3 прн температуре ликвидуса;
Ь) - вновь изображенная по данным ( 102- 107]
41
FeO-TiO2
FeS-MnS
FeOn
E50?-
0J 0,2
Mole fraction Ti02 —TiO2
0 3 0,4 05 0,6 07 0,8 0,9 1,0
1 SCO
1450
at 1400
1350
1300
1250
1200 ______
0	10
FeOn
Pseudobrookite
Ilmenite
Ulvospinel
Wustite
Wustite
«.Liquid
—I—
Liquid
iquid /
-I /
1430 I
I Wustite
I Ulvospinel
memte
90
100
Ti02
20	30 / 40 50 \ 60	\70 80
2FeO-TiO2 Fe0-Ti02 Fe0-2Ti02
Weight % Ti02—
Rutile "Л
Рис. 2.47. Диаграмма
см. также [109]
состояния FeOn-TiO2 по
[ Ю8];
K2O-B2O3
Рнс. 2.48. Диаграмма состояния FeS—MnS по J
[110]. Температура плавления FeS, 09 1 190 °C Л
ПО данным [111]	'	
Рис. 2.49. Диаграмма состояния К,О-В2
no [112]	(-------- метастабильное р
новесне)	.
КгО-Р2О5
Рис. 2.50. Диаграмма состояния К2О—P2OS по
[ ИЗ)
'IWWBinWHtttllllll!’*'
K2O-SiO,
Рис. 2.51. Диаграмма состояния К2О—SiO2, вновь
изображенная по данным [ 114, 115]:
а)— соединение K2O3SiO2, инконгруэнтно плавяще-
еся при 850 °C; Ь)— диаграмма состояния К2О—SiO2
показывает две стабильные модификации — SiO2
(кристобалит и кварц) по данным [ 1161 и теоре-
тическим данным [ 1171; линия ликвидуса SiO2 по
[ И4]
43
К,О-ТЮ2
Рис. 2.52. Диаграмма состояния К2 O-TiO2 по [ 118}
MgO-SiO2
Рис. 2.53. Диаграмма состояния MgO-SiO2, вновь изображенная по данным [ 119], [ 120],
[ 121)4 122], см. также [ 123 ], [ 124]
44
> но
Рис. 2.54. Диаграмма состояния MgO-TiO2 :
левая - по [ 125]; правая - по [ 126]
МнО Мп,О4
Рис. 2.55. Диаграмма состояния МпОп—Мп3О4:
левая - по ( 131]; правая - часть диаграммы Mn-О по ( 130]
45
MnO-MnS
MnO	Mole fraction MnS—MnS
Jill ।	. I i .	।	ll
0	10 20 30 40 50 60 70	80 90 100
MnO	Weight °/o MnS - —	MnS
Рис. 2.56. Диаграмма состояния MnO—MnS:
левая — по [ 132]; правая — по [ 133 ]
МпО-Р2О5
Рис. 2.57. Диаграмма состояния МпО„-Р2 О5 от О до 50 % Р2 О5 
левая - по [ 127] на воздухе; правая - по [ 128], ]129] в атмосфере азота
46
» МО
Рис. 2.58. Диаграмма состояния MnO--SiO2 :
верхняя — с конгруэнтно плавящимся 2MnOSi02 (1345 °C) по [134]; нижняя — с
инконгруэнтно плавящимся 2MnOSiO по [ 135]
47
7
Na2O-Al,O,
Рис. 2.59. Диаграмма состояния Na3O—А13О3, вновь
изображенная по данным [ 136-138]
N^O-FejOj
Рис. 2.61. Диаграмма состояния Fe3O—
Na3O по [ 140]
Рис. 2-60. Диаграмма состояния Na3O-B3O3 по [ 139]
48
Mole fraction Na70
Pz°5
Na70
Нис. 1.62. Диаграмма состояния P2OS - Na3O:
папай - по [ III] на основании данных [ 142] (частная система Na3O-P3Os—2Na3 О • Р3О5 с инконгруэнт-
ио плавящимся при 622 °C 5Na2O*3P2O5) 11 [ 143] (частная система 2Na2O-P2O5 - 3Na2O-P2O5); пра-
йма по [ 143] с конгруэнтно плавящимися соединениями Na2O-P2O5 (588 °C), 2Na2O-P2O5 (978 °C)
и »Na,O-P2O5 (1583 °C)
RIO,
1800
—Naz0 Weight °/o SiO-——
arm 70 ‘	90
900П—Il------TI-------ТП
iTalu c /Tridymite*L!
T B70~!
Quartz*! |
808*2 !
ia:-NS;S
I 4 I
800 U^-r
1600
1400
1200
1000
800
Cristobalite 4
-Liquid (L)
NS2*L
‘NjSg 700r
4—i or-NSz* ;
750}—NjSg— <
Ti 710*5
Na20\ I
-*L -Al
1118___}
_|n2s*l
^г^дби
° N3SB*
““Quartz
——Weight % Na20
30	20	10
Tridymite* L
N2S*NS z
706j ।
846
NS-
a-NSz* Quartz I
------NS2* Quartz'
700*10-1-
PJI^dhiartz___|_J
0,7| 0,751 0,8 -
Na-.O Mole fraction SiO-
| Si02
NS4
—г-т^л_________|_._37lb
Srt/ HQuartz*! 793
“s-782
it* Диаграмма состояния Na2O-SiO2 no [144],
. I Nl|.
<*•<**> гисгомы no [ 146] с инконгруэнтно плавящимся
IM соединением 3Na2O-8SiO2 (тонкие штриховые
меисгаЛильиая система)
600L_L
0,7
— Naz0
0,6
2 NS^S-NSz
0,5	0,4 / 0,3	0,2
NazO-2SiOz(NS2)
——Mole fraction Naz0
0,1	0
Si0z
49
Na2O-TiO,
Рис. 2.64. Диаграмма состояния, вновь изображенная 1
данным [ 149], температура плавления ТЮ2 при 1830 с
по [148]. В [150], кроме инконгруэнтно плавящего*
при ИЗО °C Na2O-3TiO2 и конгруэнтно плавящегося iq
1027 °C 4Na3O-5TiO3, найдено еще конгруэнтно плав
щееся при 1030 °C Na3O’TiO3. Авторы [147] в ранн<
работе предсказывали соединение Na3O-TiO3
\
Рис. 2.65. Диаграмма состояния SiO2 — TiO2 [ 151]
50

w
№мпонентные системы
.-CaO
uf;
Liquid + CAj
Al203
A—
/II	50	60 1
Wi’lqht °/o Al203 —- “
ca2 ca6
UO-CaS
Liquid + CAg
ai2o3
0,55
AI203
я
CaO
0.41
0,33
0.'
0.71.
0.37
CaS
(0.211/10.79]
0,14
iiii;
0.06
Mole
0,10
fraction CaS
1500°C
11.63]
0,45
(0.541
0.19)
/ (0,28)7 И.08]
11 Ms)
[1.37]
[] Weight % CaS

0.29
CaS
Рис. 2.66. Система CaF2-CaO-Al2O3 при 1600 °C
по[ 171 ]:
1 — на основании химического анализа; 2 — мик-
ррзондового; 3 — оптического
Рис. 2.67. Частное сечение системы CaO-CaS—А13О3
с линией насыщения CaS при 1500 °C по [152]
(цифры в круглых скобках — a QaQ ; в квадрат-
ных — CaS, %)
Рис. 2.68. Частное сечение системы СаО—А12О3 —
К2О по [ 153]
Al2O3-CaO-MgO
CaO	Weight % MgO—•-	MgO
Рис. 2.69. Частное сечение по [ 154] системы СаО-
MgO—А13О3, в которой имеется стабильное сое-
динение 3CaO-MgO'2Al,O3
Рис. 2.70. Система СаО—MgO—AJ3O3 по [VI] с
привлечением результатов [ 155], авторы которой в
качестве краевой системы А13О3—СаО приняли
систему с соединениями ЗСаО-А13О3, 5СаО-ЗА13О3
и ЗСаО-5А1303
AlO-CaO-NaO
-«—Weight °/о СаО
Рис. 2.71. Богатая глиноземом часть системы
CaO-Al3O3-Na3O по [ 156]
52
Al
ЗСаО
no
3CqO
w®w^№4W5G

53
Al2O3-Cr2O3-MgO
Al2O3-FeO-MnO
Рис. 2.76. Положение изотерм насыщения твердыми
растворами FeO-MnO системы FeOn—MnO—А12 Оэ
при температуре (±2О°С):153О (2), 1600 (2) и
1700 °C (3) по [ 161] (линия ликвидуса в системе
FeO-MnO по [ 162])
Рнс. 2.77. Схема трехкомпонентной системы FeOn—
МпО-А12Оэ с разрывом смесимости твердых
растворов шпинелей
54
Рис. 2.78. Изображение системы FeO„~Al2 О3 -SiO2 в равновесии с железом по ( УП ] без учета конгруэнтно плавящей-
ся шпинели
Mg0-Si02
2 MgO- SiO2
MgO
0
MgO
-2800
90
2 MgO-2 AI203-5Si02
2 Liquids-
3 AI203-2Si02
AI203
1703
MgO-SiOj
Al2O3-MgO-SiO2
-1860
100
Si02
1723
Рис.2.80. Система MgO—Д12О,
SiOj по [ VII]
Mg0'AI203 i
2MgO-SiO2
— 1900 60
1543
M203 *2 Si 02
-1850
1840
/ 1470
Mu i e
370
1800 —
70
Spinel
60
30
20
г L .
Cordierite
365
465
Protoenstatite
«00
Forsterite
10

1453
Sapphirine
3	50
Weight % Al203
2Mg0-2AI20,-5Si02
xiorundum
2000 —
4Mg0-5AI203-2Si02
Al2O3-MgO-TiO2
Рис, 2.81. Схема системы A12O3 —
MgO-TiO2 (трехкомпонентные эв-
тектики по [ 163]) при температуре
~ 1570 °С,%:9А12Оэ, 47MgO,
44ТЮ2; при- 1730 °C: 56А1гО3,
21MgO, 23TiO2
Ti02
1840
Mg0-AI203
— 2135
AI203
-2020
1630
1707
Al2O3-3i 02
1860
0.5
2000
MgO
2800
^1700
1800 —
1900—

MgO-2 TiO2
1652
1583
'.4
2MgG-1iO2
1732
0.3
0	/ 0,1
Al203 1925
2020
0.5
Mole fraction MgO
w
Рис. 2.84. Система А12ОЭ-TiO2-SiO2 по [ VIJ на основании данных [ 165), [ 166];увелн-
Ченное изображение угла SiO2 взято из [165] ; угол А12ОЭ изучен в [ 167]
B2O3-CaO-FeO
Рис. 2.85. Изотермическое сечение при 1600 °C системы
FeOn-CaO-B2 О3 , насыщенной железом, по данным [ 168]
58
Рис. 2.86. Система CaO—В2О3 —SiO2:
верхняя - по данным [ 169] (авторы приводят в своей работе квазибинарные сечения этой системы) ; нижняя -
исследования в области расслоения по [ V°] > справа — монотектическая линия как центральная проекция сис-
темы SiOj— В2О3
CaF2-CaO-FeO
CaO
2570
-60
90
Weight °fo CoF2
70 \
Calcio-Wus fife
1079
80
1040	%.______Ш)
1470" '
CoF2
20
1362
-10
FeOn
1370
Рис. 2.87. Система FeOn-CaF2-CaO no [ 174] :
1 — эксперимент no [171] при 1400
при 1470 °C; с = критическая точка
CaF2-CaO-SiO2
100
CaF2
1419
Рис. 2.88. Изотермическое сечение при 1600 °C сис-
темы FeOn—СаО—CaF2, насыщенной железом, по
данным [ 168] с учетом результатов [ 174] (С = кри-
тическая точка)
°C;
2 -
то же,
100
Si02
1723
Si0z
1723
Рис. 2.89. Система СаО—CaF2 — SiO2 по [175]
Rankinite
CaF2
350
ВО
20
40
Weight
60
°lo CqF2-
CqO-SiO?
3 CoO-2Si02'-4?
“2130 -2050
-2070
3 CaO  SiO2=
80
100
CqF2
1419
CaO
-2570
Рис. 2.90. Схема системы FeOn—CaF2 — SiO2 по
[ 177] при температуре 1400 °C:
I — растворимость SiO2 при 1600 °C
CaF2-FeO-CaO SiO2
Рис. 2.91, Изображение области расслоения в
жидких шлаках системы FeOn—CaF2 — CaO’SiOj
при 1400 °C по [ 177]


09
CaO-FeO-Fe2O3
Рис. 2.92. Система FeO—Fe2O3—CaO;
нижняя - фрагмент FeO Fe2O3-Fe2O3-2CaOFe2O3 no [ 178] с обозначением изобар парциаль-
ного давления кислорода при температурах ликвидуса; верхняя — фазовое равновесие с жид-
костью по [ 176]
61
CaO-FeOn-MgO
Рис. 2.93. Система MgO—FeO„-CaO при
1600 °C по [ 179]
CaO-Fe2O3-MgO
Рис. 2.96. Система MgO-Fe2O3-СаО на воз-
духе при 1500 °C по данным [ 180]
Рис. 2.95. Система MgO—Fe2O3 — (FeO)—CaO
на воздухе при 1500 °C по данным [ 180]
Рис. 2.97. Система MgO—Fe2O3 —СаО при 1500 °C и
парциальном давлении кислорода 10-3 атм по дан-
ным [ 180]
62
Рис. 2.99. Система CaO—FeO„—МпО при насыщении
железом по [ 182] с учетом данных [183]
Рнс. 2.98. Линин насыщения известью системы
FeOw—СаО—МпО на воздухе при 1600 °C по данным
[181]:
q, — насыщение СаО, система FeOn—СаО; рг — то
же, система МпОя—СаО; МпО* = 100 — (CaO + FeO^);
о—о — насыщение СаО
Рнс. 2.100. Частное сечение системы FeOn—CaO—P2OS при насыщении железом по дан-
ным [184]
63
CaO-FeO-SiO2
Рис. 2.101. Система CaO-FeO„-SiO2 при насыщении железом по данным [ VII]
/3~Co0-Si02 ond
Hedenbergiless
Рис. 2.102. Разрез системы СаО— FeOn—SiO2 от
CaO-SiOj к FeO-SiO2 поданным [ 185]
Рис. 2.103. Система 2CaO-SiO3— 2FeO SiOj поданным
[185] с указанием содержания Fe2O, в расплаве
при температурах ликвидуса
64
Рис. 2.104. Система 2CaO-SiO,-FeO по данным [ 186]
с учетом результатов [ 187] (кривая Л) и указанием
содержания Fe2Os в расплаве при температурах
ликвидуса
Рис. 2.105. Разрез трехкомпоиентиой системы СаО—
FeO„-SiOj от CaO-FeO-SiO, к FeO по данным
[1861. Кривая А из работы [188] с указанием содер-
жания Fe2O3 в расплаве при температурах ликвидуса
Weight % FeO tatQ|
Рис. 2.106. Разрез трехкомпоиентиой системы СаО —
FeOn—SiO2, начиная от состава 16 % СаО, 53 % FeO,
31 % SiO2 к FeO по [ 186] с учетом данных [ 189]
(точка.и..указанием содержания Fe2O3 в расплаве
при температурах ликсидуса
Weight °/o FeO'fotoi
Рис. 2.107. Результаты фазовых исследований системы
CaO-FeO„-SiO2 по [ 190]:
а), b) — содержание Fe2O3; с), d) — температура образо-
вания полусферы; е), f) — температура текучести; g) —
первичные фазы; Л) — эвтектики; i) — результаты рентге-
новского анализа закристаллизованных образцов. Во),
с), е) точки I—IV для сечений I-IV из g); в b) , d) , f) —
данные для сечения V
. I.IK. 406
65
>
CaO-Fe2O,- SiO2
ЗСоО-2 SiO?
1671
80
100
CaO-SiO?
1544
50
Рис. 2.108. Система СаО—Fe3O3 —
SiO2 на воздухе по данным [ VII]
2Со0-Si07.
-2130
70\/~
-2070
ЗСаО-SiOf
1460
1464
Hemot i le
Mognetite
<00
1412
10
Weight % гег0з
-2CoO-SiOz
90
CaO-FejOj CaO’2FejO3
50
2CoQ-F
1449
1707
1214
230
Rankinite
/ 1470
1435-
60



Cad-'iO,
(;0-3CnO6 SiO;
CaO гм $10;
2570
4K20 CaO-IOSiOj
•V-60
\ OCaO-SiOj
50
r-5CoD-Si02
CaO-K2O-SiO2
100
Fe203
1566
2 CaO-SiO2
I5oo-
lids
<гО-2СаО-6SiO2
КгО-2СаО-9 Si02
145fl-^
ci CaO-SiOj
Рис. 2.109. Частное сечение систе-
мы К2О—SiO3—СаО по данным
[ 191] *
HOC
да0
'k20- SiO z
850-
75C
°400'
%.

50	K20-2Si02 go /	70 I, ajorz	эд
2K20-Co0-6Si02	K20-4$i02 Weight % Si02
66
CaO-MgO-SiO2
Рис. 2.110. Система CaO-MgO-SiO2 по [VII]. Аналогичное изображение с добавлением темпера*: грно-кокцзпт-
рационных разрезов приводят в работах [ II, III]
СаО-МпО-Р2О5
МпОп „CoO'MnjCj" Weig:,; % СоССо О
« 1.,К 406
67
g
Сао-1\о5-с:о
SiOj(s)
а)
050^
10
205FV4.6il
1970
:2O/C3pss
Boundary
1690
1636

100
о
СаО (cl
2570
1720
20	30 C4P ,v r.p •	50
Weight »/S Рг05-*	(Р)Рг05-
Рис. 2.114. Система СаС—Р..О5 — SiO3 с ча
CaO-2CaO’SiO3-3CaOPjOs'(a ) по { 196]
исходные треугольники при 15OO °C, P,s
фатные растворы) ; сечением системы по
ной системой 2CaO'SiO3 -3 JaO’PjO, по
см. также [ 199], [ 200]
Ы
.стиол системой
(тонкие линии —
- твердые фос-
{ 197 ] (Ъ) ; част-
[ 198] (внизу);
W?5iO?
ЗСаО-SiOj
80
100
40Д60
fap-SiO2 /	\
\ i	\
2М'510г
IfiOhor
10
СаО
О
20	30 PzOsT'z.o/3Ca0-Pz05 gg 2Ca0-Pz05 gg
We.jht % Pz05  C4P

4
%
30 5.
Weight % ЗСоО- Рг05 —— -
ЗСо0-Р,0.
lc/1 4
ZCoO’SiO,
(C2S)
SiO2
1713
1690
CaO-SiO2-TiO2
1780
1696
Tridymite
1730
Weight % T102
Cr2O3-MgO-SiO2
Cristobalite ..
Proioens to t ite
CoSiO
1544
1330
T1O2
Forsterite
2MgO • SiO2
60
COjSiO,
Рис. 2.115. Система CaO-SiOj-TiO.
по дачным [151]
14 33
Rut e
2000-------
Pier о chromite
-------ZIOO
------zzon
70
80
90
MgO
^Qn
^4.
60
Weight °/o Cr20j —>

Ro nk in ite
1464
CajSi^O?
C a2SiO,
2130
2065
2570
CaO
1695 1750 Ca,Tl,0/970
_2__7 CaTio
sio2
1460
SiO2
Cr2O3
Рис. 2.116. Система MgO—Cr2O3—SiO
uo данным [201]
MgO  Cr2 03
(Picrochromite)
^00
40
MgO'SiO2 /
60 Ъ
50-.
----
Periclase
100’
Cr203
70

71
MgO
70
100
'•>4
**
/ 60
90
•2500-
2400-
—2300—
—2 200-----
-2100------
— —2000-—a5nesicwijS,''te
"-1900----------------
1800
—1700—
1600
•1500-
0 10'140020
FeO
2700
-2600
Рис. 2.119. Система F»O-Fe4O,-MgO по [ 203]
MgO-Fez03
10
Hematite
0
100
FeZ°3
0-
Si02
(1723°C)
Рис. 2.120. Схема системы FeO-
Fe, O3—SiO, по данным [ VI]:
— . — • — — линии ровного парциаль-
ного давления кислорода, атм, газо-
вой фазы при температуре ликвидуса
40	50	60	70	80
Weight % FezO3—
Magnesioferrite
Hem □( i te
FeO-Fe
1 594'
Iran
(<F //)
100 /
1421
Weight °/o Fe203-
0 1520 1369
FeO
1400
1200
70
2FeO-SiO
1205
80
Liquid Iron *
Liquid Oxyde

0
100
Fe203
''%
Fe0„
1380*5
FeO-K2O-SiO
wustite Л
-cyclite
1470*10
1690*10
Si02
1713*5
'^0
!°Оп
1177+5
2Fe0-Si07
1205*2
1178*2
1470*10
1690±10
Tridymite
Cristobalite
2 Liquids
K20-2Si0?	742±2
1045«
Рис. 2.121. Частный разрез СИ6Т9ММ KjQ^SiOj’FcO^
no данным 1211]
«ММЯИММ*
ИМ»
new
72
FeO-MnO-MnS
FeO-MnO-SiO2
MnS
Рис. 2.124. Система FeQ—МпО—SiOj подан-
ным [ 213]
Рис. J,123. Система FeO-MnO-MnS по дан-
ным [212];-----ограничивает область об-
разования FeS (см. также четырехкомпо-
неитную систему FeOn-MnO-MnS-FeS)
73
10
Tridymite
n_.—1185
Л 2FeO-SiO
80
Mongonowustite
ZMnO-SiO-
'1345 '
-20
Rhodonitess\-50_Mn0.si0 .
-1291 A
FeO*SiO2 ..
60.
1173 -
540	<^0 ''A^Olivme
'г
100 c<IIIIHIi¥:iii: )'/11 i rrrrffiii rr.’i r gXl i I rrH i)ti4i i:
0	10	20	30	40	50	60	70	80
FeO	Weight % MnO
Ti0z
=1600
100
90	100
MnO
Рис. 2.125. Изображение части поверхности ликвиду-
са системы FeO-МпО—SiO, в атмосфере СО, : Н, —
= 1:1 поданным [214]
FeO-MnO-ТЮ,
SiO?
Ao>.
60
Wustite
ZrO2-Si02
(Zircon)
70
1290
’370
2 FeO -Ti0?
FeO-SiO2-ZrO2
2 MnO-liO?
1455
30 1320
20
100
- ‘ 1 Г^к-80
iSOO
-1600
Rutile
1400
1350
' 3
'400
rHHtWHy------MnO -TiOz
X 50 1388
Ortho i onote
1400
So id So utions
1400
1450
1450
11.00

30.
1330 -
M et a ti to no te
Co'id Solutions ...
-e0-Ti02

> 40
Cristobalite
Tridymite .
60.
Foyolite 1179-
2FeO'5i02.
1177
-16905 Т|'\
* I |
1305
100
0	10 ' 20	30
FeO
1370 FeO-Rich Solid
^o-o^
40	50	60	70	80
Weight °/o MnO ——
HtljHi i iittit
90	100
MnO
1785
0~ 325 20
FeOn
40	50	80
Weight °/o ZrO2——
100
ZrO2
Рис. 2.126. Система
FeO-MnO-TiO2 по данным [ 215]
FeO-ZrO-SiO, по данным
[218]
FeO-Na,O-SiO,
Рис. 2.128. Система
Si02
Fe3O,-MgO-SiO,
70 *
hdymite
S'0z
1713 t5
°A 100
-ucai'te
2 F e3 - S' 0 a
1205=5
80
1590 * 10
21 go,ds
20
Cristobalite.
MgO -SiO2
50
ZMgO-SiO;
70
wusLte
к ,dy TiH p
W.
Magnesioferrite
7 'X
90, A <On V x x
Y- xMognesiowustite
100
o id
MgQ
v U70-10
duortz

-'78991
Sodium Oisilicote
8379 5 No8z704+235'°z
Nc ?0 - S1O2
1089-1
Sodium
C ;q/ Orthositicote
Z No?0  S1 C 7
50.
20
7 -
40
Weight % No2C - -
60
80
i-eO
1380*5
Рдс. 2-127. Система FeOn-Na2O-SiO3 по данным [216]
(изотермический разрез при 1000 °C по результатам ра-
боты (211])
I - поле неизвестной изотропной фазы; II > двупрелом-
лившей фазы; Ш - несколько полей
100
Nq20
-	-	-V .........
20	30	40	53	60	70	80
Weight °,С FeO-FejV'j— *•
A о
90	100
iet’  Fe7O
Рис. 2.129, Система MgO~I'eO'le,O3—SiOaHa
по данным [219]. Диаграмма представляет проекцию
концентрационных точек системы FeO-Fe,O,-MgO-
SiOj иа плоскость сечения ГеО*Ге,О, -MgO-SiO,
воздухе
74
Рис. 2.130. Система MgO-MnO-SiO2 в атмосфере СО2 : Н2 = 1 : 1 по [ 220]. Диаграмма представляет проекцию кои*
цеитрациоиных точек системы MgO—MnO—Mn2 О3 —SiO2 на плоскость сечеиия MgO—MnO—SiO2
MgO-SiO,-TiO,
Рис. 2,131, Система MgO-SiQj-TiO, по данным
1221]
2.2.3. Четырех- и многокомпонентные системы
AljOj-CaO-MgO-SiOj
Рис. 2.132. Базовая система CaO-MgO-SiO2 по данным [VII] с учетом рабОТМ [158], ПОСЛСДУЮЩИХ
работ (231,235,238, V ] (базовую систему см. также рис. 2. 110)
«нт
Рис. 2.133—2.139. Диаграммы состояния СаО—MgO— SiO2 с А12О3 от 5 до
35 % по данным [ 231, 235]
78
79
(Si02)
(Si02)
35°/o AI203
Sapphirine
Anorthite
Melilite
4
30
ДО
'Periclase
60
50
Ю
20
Weight °/o MgO——»
2CaO-SiO2
3CqO-AI2O3
60
5°/oMg0
o\°
,60
,70
0
(CaO)
50
С3$
2Liquids
90
4 Pyroxene
60
Anorthite
Spinel
Lime
C3Ab
20
90	80
10	0
(AI203)
70	60c3S 50CA 40	30
—-Weight °/o CaO
C2S
Merwinite
30
C3S
Cristobalite
20
Tridymite
30
Mullite
40

.80
Corindon
90
(Si02)
10°/oMg()
§3-
o\° 60
s?-
Corindon
ttCS
40-
Merwinite
2 Liquid s-
80
ДО
30
ICaO)
90
20	10	0
(А1ДО
Cristobalite
20^.1 ridymite
Cordierite
.30
Mullite
40
Spinel


-1700-
—1600—
Mullite
—1500

/ Spinel

2Ж . _______
.2200-
0
(Mgffl
50
—V.' JgM °
Рис. 2.140-2.142. Диаграммы состояния СаО-А1,О3-SiO3
с MgO от S до IS % по данным [242] (базовую систему
см. рис. 2,72; 2.73)
15% MgO
4-
Corindon
(Si02)
2 Liquids.
Oris tobali te
TO
Tridymite
20
Cordierite
Merwinlte/Melil ite
Spinel
Periclase
ДО
ДО
0
80	70	60	50	40 Ь
(CaO)	——Weight °fc CaO
20 Anorthite
Mullite
0
(AI203)
80
Рис. 2.143—2.146. Разрезы диаграммы состояния СаО—MgO—AljO, с SiOj от 34 до 37 % по данным [ 234] (бсзевую’сис-
тему см. рис. 2.69, 2.70)
Al2O3-CaO-SiO,-TiO2
(базовую систему см.
Рис. 2.147,2,148. Диаграмма состояния СаО—TiO2 — SiO2 с 10 и 20 % Д12О3 по данным [ 243]
рис. 2.115)
81
CaO-FeO-Fe2O3-SiO2
Рис. 2.150—2.159. Диаграммы состояния системы СаО— FeO—Fe2О3 — SiO2 в равновесии с железом, содержащей от 0
до 30 % SiO2 при 1450 и 1550 °C по данным [ 240, 233, 239, 232, 223} (базовую систему см. рис. 2.92) :
----фазовые границы; — . —Ог-изобары, lg р q ,атм; ннцши — твердый раствор;-----------неизвестные границы
82
U- |И(,
83
CaO-FeO-MgO-SiO2
(MgO)
Рис. 2.160. Схема диаграммы состояния СаО—FeOn—MgO—SiO2, равновесной с расплавом железа, в
изображении на тройных краевых диаграммах при 1600 °C по данным [ 224]
84
(VgO)
Рис. 2.161. Пространственное изображение диаграммы CO«J
тояиия CaQ-FaOn-MgQ-SiOj пр данным [ 224]
магиезиовюститом или
оли-
Номер иа рис,2.162	Состав, %				Коэффици- ент распре* деления (S)/[S]
	(FeO„)	(СаО)	(SiO2)	(MgO)	
4	0	0	57,0	43,0	0,1
5	0	29,5	41,5	29,0	0,2
6	0	44,0	38,5	17,5	0,4
7	0	56,0	44,0	0	0,5
8	45,0	44,5	Ю,5	0	10,0
9	45,0	46,0	9,0	0	11,0
10	64,0	36,0	0	0	14,5
11	36,0	46,0	13,0	5,0	6,0
12	38,0	47,0	11,0	4,0	7,0
13	63,0	33,0	0	4,0	13,0
14	96,0	0	0	4,0	4,0
15	58,0	0	22,0	19,0	1,5
40
20
50
20
Weight %(МдО)
30—
Weight %(MgO)
30
4
Рис. 2.162. Линии насыщения
вином шлаков системы CaO-FeOn-MgO-SiO3> равновес-
ных с железом при 1600 °C, по данным [ 224], изображен-
ные параллельными проекциями с учетом работ [ 232,
225]
40-
50-
60-
70-
80
90
100
Weight %(FeOn) —*
«
»
9 о а_
2—г—
80	90
WO?
О


Л е® ® 36
Weight °/o(FeOn)
> ..........
%(МдО):^£
___________il.
*
[224]']
[ 232]	L Mognesiowustite
[225]J
 Olivir

МММ
и
Рис. 2.163. Линии насыщения известью, трех- и двухкальциевым силикатом шлаков системы СаО—
FeO^—MgO—SiO2, равновесных с расплавом железа при 1600 °C, по данным [ 224] в параллельных про-
екциях с учетом результатов [237]
Рис. 2.164, Диаграмм» Состояния СаО—FeOn—МпОл—Р2О5
на воздухе при 1600 °C по данным [ 181] (параллельные
проекции поверхностей насыщения см. в оригинале [ 181]) :
О, Р,, Р2 — насыщение ЗСаО-Р2О5; М— расслоение
86
НпО »Х	/	//	1 \	CaO-FeO-MnO-SiO2 Рис. 2.165. Объемное изображение поверхностей ликвиду- са системы CaO—FeOn—МпОп—SiO2 при 1600 °C по дан- ным [237]: I - L SiO2; II - L(2CaO-SiO3) ; III - L (3CaOSiO2) ; IV - твердые растворы, богатые CaO; V — то же, богатые МпО,
/	st	I \	бедные СаО / X 1	JL \ / /	*	\ А "у( \\ / /	П /X' \ \ /ДЖЖЖЛ //	' / //	ш	х\ Feo	si02 ! CaO-FeO-P2Os-SiO2 Рис. 2.166—2.170. Диаграмма состояния CaO—P2OS—SiO2 с ЕеОя от 0 до 46 % поданным [ 226, 227] (базовую систему см. на рис. 2.114) Ca0-Si02 TV	°O/°Fe0" 50У	\ ъ	Л Л50 <S> 3CaO-SiO2 /(г г р 'Д X о\°	БОЛЛ (С2$'С3Р'ss \	\ 2CaQ-Si02yW4	\ V % /	70А	\	Х-30 2- / ЗСоО-5Ю2~Д\	\	\ V \ V Д Л жДД \	( V X \^.	\ ,	,0 А 0	10	20	30 СДГо' CjP 50	60	Q С: CaO	Weight % Р205 —- 40Л50	10%Fe0n 0	10	20	30 C4pss 40	50	0 Weight % Р205 —	30 А 50	20% FeO„ Л V ЖДл \\ / А\\д \\30% / c3s/ \ \ \ ' \ \20 3 A (c2s-c3p)ss\ \ \ \ \ \ Awx'-' \ \ А Л10 /Ж \	А -Д°2 t! 6a0?\	\ ~Х о 	1	L.yi	1	1	\у\ \\	м . х\Л \	X U 10	20 Ж 30	40	50 Weight % Р205—•- 20 Л 50	30% FeOn 30\/	\ V У- -д40 \ х> /	\ «• С<Ъ /	\ л. #	''W\\ * Л) Д\ Жх\ Wyv20 ГЛ п эО 10 C4psl^20	30 “FeOn7 40	\	50 Weight % Р205—►	(C2S-C3P)ss 30 Л 50	40 % FeOn /УД /6Ак	\20^ / ж	\  l6c'4Pss 20	30	40	50 Weight % Р205—*
87
Рис. 2.171, 2.172. Диаграмма состояния СаО—ЕеОл~Р2О# с 5 и 10 % SiO2 по данным [226] (базовую систему см. на
рис. 2.100)	•
CaO-MgO-P2O5-SiO2
Р?05
ЗСоО'P20j
MgO
Mgo-Sio2
SiO2
ЗСа0-Р205
100
V
-60 V
1306
uoo
СоО
1500
I 2 liquids
MgO-SiO2 W
Ccrs!e.'?,e
1500
ЗСаО-Р7О5------
1400
MgO—----У-
40	60	80
Weight °/о Si02— »-
[Cristobalite
Iciinoensfotite
о :
100 I
Si02 .
Рис.
СаО-MgO-P, О,-SiO ,:
7-квазигройной разрез: MgO SiO, -SiO,-3CaO'PjOs ;
II ~ квазнтройной разрез: CaO'MgO'2SiO,-SfO2-
2СаО-Р3О, i 0 — квазвдвойной разрез: MgOSiO,-
SCaO-PjOji ь - квйэидаойиой разрез: СаО-МзО'
•2SiO,-3CaO-P,O,
2,173, Схематические разрезы системы
Рис. 2.174. Плоское сечеиие 1 (см. рис, 2.173) по дай-,;
рым | 230]	’


чм
Я8
Рис. 2.175. Разрез а (см. рис. 2.173) по данным [ 230]
ЗСоО'РгОэ Weight % CQO'MgO’ZSiOz-* CoD-MgO-ZSiOj
Рис. 2,177. Разрез b (см, рис. 2,173) поданным [ 290]
FeO-Fe2O3-MgO-SiO,
MgO	Weight % FeCr,-Гег0з—«-	Ге0п-Ре203
04)
Ca-Fe-O-S
Рис. 2.181. Сопоставление краевых систем четырехкомпоиеитной системы Fe-O—Са—S при температу-
ре 1600°С по данным [228}:
внизу слева — угол железа системы Fe—О—Са при 1600 °C
Рис. 2.182. Схематическая объемная модель системы
Fe—О—Са—S при 1600 °C по данным [228] (для 1400 °C
см. в оригинале)
91
FeO-FeS-MnO-MnS
Рис. 2,183. Схематическая диаграмма состояния FeO-MnO
FeS-MnS по данным [ V ]
FcO-FeS-MnO-MnS-SiO,
Weight °/о (Мп)’
Рис. 2.184. Схематическая диаграмма состоя-
ния FeS—MnS—(FeO—SiO,) g;Q иас - (MnO—
SiOs )siO,, иас по Данным [ V1	3”
Рис. 2.186. Диаграмма состояния FeOw—МпО-SiO, —
MnS по данным [ 229]
SiO2
MnS
(162O°C)
FeO
Рие. i.188. ЗД>»ми*я М0ДМ8 «ИИ»ММ РаВ-МпЗ-
FaO-MnO-SiOj При 1400 °C no данным [ V }
и «и *u cu pu iuv
ZFeO'SiOj Weight % ZMnO’SIO?™* ZMnO-SiOd
1127O°C>	... .......	1
Phi, Дявгрмима wewswi |
aHO SiOj-OMnO- .BiOj-MnSno данным 111*1 1
Na2O-Al2O,-CaO-SiO,
Рис. 2.188. Система Na3 О—СаО-Аз, G3 —SiO, в тетраэдри-
ческом изображении с различными сечениями, взятыми из
работы [ II], ио данным [ 244]
Рис. 2.189. Частные треугольники (a) —(d) системы
Na2 О—СаО—А12 О3 —SiO2 (см. рис. 2.188), взятые из рабо-
ты [ 11] по данным [ 245, 246]
(ЗА12О3
СоО  А12О3 • 2 SiO2 \ No20 А12О3• 1 SiO2
Co0-Si02 No20 ZCoO• 3SiO2	INo20 CoO 3SiO2 No20-Si02
Weight °/o No20- SiO2—•-
Рис. 2.190. Частная система Na2OSiO2—CaO-SiO2—Na2O-
•Alj Oj‘2SiO2 —CaO-AI2 O3-2SiO2, заимствованная из [И]
по данным [247]
Рис. 2.191. Частная система СаО-SiO, — Na, O-AI,О3 •
2SiO, -Na, О-Al, O3 -6SiO, no данным [ 248]
CaO-SiO; Weight °Zo Noz0-А1?0з 25i0^—•-	No30-AI^Oj-2SiOz
(15444)	(1526%)
Рис. 2.194. Частная система CaO-SiO,-Na,O-Al,O3-
•2SiO,—СаО-Al, O3-2SiO, поданным [250]
Рис. 2.192. Частная система Na,O-Al,O3-2SiO,~CaO'
•Al, О3-2SiO, —2СаО-А1,03-SiO, по данным [249]
CqO-AI2O3-2Si02
(15534%)
0	201M8-*5 40 '	601062-2 80	100
Nd30 ‘ AI3O3 - 2 Si03 Na30  AI3O3-6 SiO3	SiO3
(15264%)	(11184%)	(17134%)
Weight % S(03——
Рис. 2.195. Частная система Na2 O'A12O3 '2S1O, — CaO-
Al, O3 -2SiO, —SiO, по данным [251]
Ииг0  Alг03 - 2SiOi
Рис. 2.193. Частная система Na,O-SiO,-CaOSiO, -
Na, О А1,03-2SiO, по данным [ 247]
Рис. 2.196. Частная система СаО-SiO, —Na, О-Al,О3 •
2SiO,-2CaO-Al, O3-SiO, no [ 252]
94
K.O-ALO-CaO-SiO,
Рис. 2.197. Частная система К2 OAl2O3-4SiO2 — СаОА12О3-
2SiO2 -SiO2, взятая из [ II] по данным [254]
Co0-Al203-2Si02
1553±2°С
K2O-Al2O-MgO-SiO2
AI 20j
Weight %
Рис. 2.198. Система К2 О—MgO—А12 О3 —SiO,
ным [ 253]
из [II] по дан-
Гис. 2.199. Частная диаграмма К2 О А12 О3 -4StO2 — 2MgO-
SiO2 -SiO2 по данным [ 253]
2MgO-SiOz
189G±2O°C
И ФАЗОВАЯ СТРУКТУРА
3. СОСТАВ
ПРОМЫШЛЕННЫХ ШЛАКОВ
При производстве чугуна и стали образуются
ШЛпки, функции которых различны. В доменном
Пронске, например, шлаки
отделения пустой
йгг|п l.i Я
Кокен
необходимы
породы руды
прежде
и золы
3.1. ДОМЕННЫЕ
ШЛАКИ
В табл. 3.1 приведены средние составы
Ных шлаков ФРГ.
домен-
ских заводов различных районов в систе
СаО — SiO? — А120з и СаО — SiO2— MgO [1,
Температуры жидких шлаков лежат над пов,
ностью солидуса. При быстром охлаждении до!
ных шлаков, например при грануляции в воде,
переводятся в стеклообразное состояние. Обр
ющийся продукт — гранулированный шлак, о<
дает скрытыми гидравлическими свойствами, и
добавлении к нему известьсодержащих актив
ров служит для получения доменных и железис
Таблица 3.1, Средний состав шлаков во время выпуска из доменной печи в ФРГ*
Шлаки областей	Si Og	A12O,	СаО	MgO	Состав реобщ	%				Выход, кг/т	Темпер! °C
						Мпобщ	TiO2	so6u<	Робщ		
Рура: высокофосфористый		35,0	11,5	41,5	6—12	0,40	0,75	1,2	1,3	0,11	350-380	1350—
низкофосфористый 		36,0	11,5	40,5	8—12	0,30	0,50	0,9	1,3	0,01	300-330	1400—
Зальцгиттера: кислый, магнезиальный, низкофосфорис- тый 			37,0	17,0	30,0	11,0	0,70	0,85	—	1,2	0,01	320—330	1451
* Доменные шлаки в СССР более разнообразны
пр составу. Прим, ред.
X (Мд,сокт&10.
МдО
мдо	SiO2,%	sio2
О 10	20	30	90	50	00 ID 80	90 1DD
WO
z-CaObiO2
MU/4?0j-2Si0,
C2S
Lc.MqlO
C3S
(Cc,Mg)O
too
А1,0,
С'
доменных шлаков в системах СаО—SjOs—А120з и СаО—SiO2—MgO
1 — Саарской; 2 —Рурской; 3 — Зальцгиттера; 4 — СаО'А12О3-шлаки
100
О 10	20	20	00	50
CaO	AbG.

SiO; (Кр)
SiO; (Тр)
^Д-(Са,Ре)05:02
2CaO-MgO 2SiO2
(C<j,Mg)O-MgO-SiO2
5CaO-MgO2SiO2
Cao-мдО' 2Sio,
th#
jcCO'25iO2

Рис. 3.1. Характерные составы
для областей:
Общим для шлаков является то, что они явля-
ются продуктом металлургического процесса в ви-
де гомогенной жидкой фазы и их определяющие
компоненты могут быть включены в диаграмму со-
стояния СаО — SiO2 —А12О3 —(Mg0). На рис. 3.1
показаны средние составы шлакбв металлургиче-
портландцементов. Исключение составляют
зующиеся при выплавке специального чугуна
минатные шлаки, имеющие кристаллическую <
туру, которая обладает гидравлическими сво
ми.
Эти шлаки также перерабатывают в ц
96
ic. 3.2. Производство и применение доменных шлаков, млн. г., в
|Т в 1976 г.
получение 10.726; II — потребление 12.73 (2.011 нз отвала); 1
ПК при производстве гематитового и литейного чугуна 0,453; 2—
ина разных марок 0.052; 3 — передельного и зеркального чугуна
’’«S; 4 — томасовского чугуна 2,923; 5 — потребление на заводах для
.(ктвенных нужд (кроме гранулированного шлака); 6 — то же, гра-
вированного шлака при производстве шлакоцемента; 7 — для полу-
пил извести, шлакоблоков и шлаковаты; 8 — сортированного и не-
ршрованиого термозита; 9 — гранулированный шлак; 10 — бнтуми-
мпая смесь; 11 — шлак по стандарту ФРГ 4301; 12 — шлак после
иблсния и грохочения; 13 — классифицированный шлак после
•‘•бления по нормали 3.1; 14— то же, по нормали 3.2; 15—шлак,
оружаемый без дальнейшей переработки; /6 —шлак после обогаще-
ния; /7 — несортированный шлак
1|>п более быстром охлаждении в воде такие до-
енные шлаки могут вспениваться. При этом полу-
пот легкий строительный материал с хорошими
силоизолирующими свойствами, известный как
и'рмозит» или «металлургическая пемза».
Пз диаграммы, изображенной на рис. 3.2, сле-
щг, что •—65% образующихся доменных шлаков
кристаллической форме используются в основном
порожном строительстве. Требуемые при этом
ииические свойства материалов, прежде всего
рччность, зависят от минеральных составляющих
ni химического состава) и структурных образу-
пцн.х, являющихся функцией условий затвердева-
пя. При этом определенную роль играет нори-
нить шлаков. Она зависит как от газонасыщен-
ih iii жидких шлаков, так и от условий охлажде-
•. Диаграмма состояния (СаО+
•1Ц1 и S1O2—А12О3 при 1500°С [2]
обычно >0,5%. Их состав в основном определяет-
ся компонентами FeOn, СаО, Р2О8 и SiO2. При этом
Таблица 3.2. Химический состав конвертерных фосфористых
шлаков
min На нее можно повлиять путем модифицирова-
ны /кпдких шлаков и подбором условий разливки
и и । нердевания в тонких слоях [3, 4]. Первичную
< риг । аллизацию минеральных фаз можно опреде-
ли. ио диаграмме состояния. На рис. 3.3 изобра-
 UIU изотермическое сечение четырехкомпонент-
•• hi системы (СаОф-MgO) — SiO? — А12О3. Наслаи-
«и| ii.uio на другое последовательные температур-
‘•н течения диаграммы, можно оценить ход кри-
। > । шзации. В качестве примера на рис. 3.4 по-
-ii.iii.i фазовая структура доменных шлаков, ми-
••< in и.пые составляющие которых изменяются с
•="п1.11иением содержания MgO.
•	J СТАЛЕПЛАВИЛЬНЫЕ ШЛАКИ
•	И Фосфат-шлаки
I' .г и.циофосфатные шлаки образуются при по-
4*1*111111 стали из чугуна с содержанием фосфора
Содержание, % (по массе)
Процесс	S о о о	+	О я О	О	а о О а	н и я о. О а	о W S	с?
Томасовский . .. . Кислородно-конвер- терный с донной про- дувкой (OBM/Q-	12,2	8,4	48,3	6,6	20,3	19,5	3,1	2,3
ВОР)	 Кисло родно-конвер- терный для перепла- ва фосфористого чу- гуна (LDAC):	15,6	6,1	49,3	5,9	14,7	13,3	7,6	1,9
первый шлак . .	6,8	3,4	52,2	8,0	22,0	20,5	2,9	3,6
второй . . . .	23,4	11,0	47,2	4,6	7,0	Н/о	2,2	3,5
97
О 10	20 30	60 50	60 . 70	80	90
СаО, %
10
20
30
00
LDAC
7 50
60
70-
80
90
LDACgi
/i
скрещенных Николях,
а
I
я
50 00
0
Рис. 3.4. Микроструктуры доменных шлаков (в
кроме рис. 3.4,а)
а — CaO/SiO2 = 1,25; А12О3 = 14 %; MgO = 4,5 %: б — CaO/SiO2=l ,25;
А12О> » 14 %; MgO = 4,5%; в — CaO/SiO2 = 1,28;	А12О3 = 12%;
MgO = 6,0%;	<? —CaO/SiO2 = 1,39;	А12О3 =11 %; MgO = 9,9%;
1, 3, 5, 6 — мелнлнт; 2— 2CaO*S!O2; 4, 7— мервнннт; 8 — монтичеллит
LDAC
Th
100
8 и 76
90
ОВМ
LDP
34
LDAC
У
ОВМ (О-вПР)
26
3.?
100
23
-60
75

в

Si02,%
30 20
Рис. 3.5. Составы фосфористых сталеплавильных шлаков том
ского (Th), кислородно-конвертерного (LDP), основного мар
ского кислородного (ОВМ) и кислородно-коивертерного фосф
того (LDAC) процессов в системе СаО—FeO^ — Р2О5—SiO^
1600°С [5, 6]
содержание отдельных компонентов может
баться в значительных пределах в зависимое
применяемого чугуна, требуемого состава ст
обусловленного этим удельного количества
Это относится к нормальному одношлаковом
цессу продувки чугуна и к шлакам конца пе
периода продувки при работе по двухшлаково
ме. В табл. 3.2 приведен средний состав шла
на рис. 3.5 показано их положение на диаг
состояния FeOn — СаО — Р2О8—SiO2 при
[5, 6]. На рис. 3.6 изображены характерные
фазовой структуры шлаков. При этом иссле
влияние на фазовую структуру не условий
дения, а определяющих минеральных фаз,
ными из которых во всех случаях являются с
фосфатные твердые растворы. Кроме того, в
симости от заданных технических условий ш
конце процесса могут быть насыщены и калы
ми твердыми растворами. Примером мож
жить фазовая структура шлаков (ОВМ) и п
ки кислородом в конвертере под двумя ш
фосфористых чугунов (LDAC) (рис. 3.6,г),•
циофосфатные шлаки для удобрений под к
ческим названием «томасфосфат» продаются
молотом виде. Их оценивают по общему кол
растворимой в лимонной кислоте фосфорн
лоты. Как наиболее легко растворимые ф
вестны силикофосфатные твердые растворит
расиликат кальция. Наиболее труднораств
часть фосфорной кислоты обычно связана
зоапатит, который может образовываться п
пературе <1500°С после окончательного за
вания богатого железом остаточного р
[7—9]. Для достижения удовлетворительн
творимости (>90%) за счет исключения j
для образования железоапатита необход
здать в промышленных шлаках предвар
или последующей добавкой в них песка па
98
Рис. 3.6. Микроструктуры (а —г1) конечных фосфо-
ристых шлаков (травление лимоннокислым аммонием):
/ основной конвертерный шлак, насыщенный силико-
ф-н-фатами; 2 — силикофосфаты; 3 — тетракальциевые
1"п-фаты; 4 — железоапатит; 5 — ферриты кальция —
। । илшовюстит; 6 — ОВМ-шлак, насыщенный твердыми
рн-(ворами СаО н FeO; 7 — твердые растворы СаО и
I <•(); 8 — силикофосфаты, феррит кальция или каль-
" и-шюстит; 9 — тетракальциевые фосфаты; 10 — первич-
|||. ш LDAC-шлак, насыщенный фосфатами; 11 — сили-
। "фосфаты; 12 — то же, с остаточной известью, желе-
1 .шатнтом, ферритами кальция — кальЦиовюститом;
< । вторичный LDAC-шлак, насыщенный твердыми ра-
 норами СаО и FeO; 14— твердые растворы СаО и
1«о; 15 — то же. с силикофосфатом, кальциевыми фер-
ритами, кальциовюститом
Рис. 3.7. Синтетические фосфористые шлаки, насыщен-
ные железом и твердыми растворами извести, из си-
стемы Fe—FeOn —СаО—РгО5 с увеличением силицирую-
щего фактора SiOj/PaOs, травленные лимоннокислым
аммонием:,
а — SiOs/PaOsCO.Oi (растворимость 93%); /-железо-
апатит; 2— ферриты кальция — кальциовюстит; 3—
твердые растворы СаО и FeO; 4 — тетракальЦиевый
фосфат; 5 — металлическое железо; б—Si0o/p20s=0,07
(растворимость 71%);	6—8 — силикофосфаты; в —
Si02/P205=0,21 (растворимость 88.5%); г— SiOa/PsOs—
= 0,34 (растворимость 98,5%)
i IJ i  । (
ее
ное содержание кремнезема, которое определяется
как силицирующий фактор SiO2/P2O5. Он должен
составлять !>0,3 [9—П]. В какой мере наличие
железоаппатита и соответствующая растворимость
шлака зависят от содержания кремнезема в рас-
плаве, можно определить на основании микрофото-
графий структуры (рис. 3.7), на которых сопостав-
лены синтетические насыщенные известью распла-
вы с различным силицирующим фактором.
3.2.2. Известковосиликатные шлаки
Известковосиликатные шлаки образуются при
производстве стали из не содержащих фосфор чу-
гуна и лома. Соответствующие составы расплавов
и кристаллические фазы, образующиеся при охлаж-
дении рафинировочных шлаков при конвертерном,
мартеновском и электродуговом процессах, прибли-
зительно описываются диаграммой состояния
FeO„ — CaO — SiO2 — (MnO„ , MgO) [12] (см. рис. 2.2).
В табл. 3.3 приведены некоторые типичные со-
ставы конечных шлаков перечисленных выше про-
цессов и их различия в зависимости от выплавки
сталей разных марок. На рис. 3.8 и 3.9 показаны
характерные микроструктуры мартеновских и элек-
тросталеплавильных шлаков. В них наряду с каль-
циевыми
силикатами имеется магнезиовюстит, ко-

0,07мм
0,017171',
б
Содержание, % (по массе)
0,01ММ
Микростру!
шлаков эле
печей
иасьпцс
Рис. 3.9.
конечных
дуговых
табл. 3.3),
магнезиовюстптом
Химический состав кальциевосиликатных конечных
различных процессов получения углеродистых сталей
5
О
SiO
'г
100
ю
90
20
80
30
\7О
90
о\°
ъ' 50
60 <£•
60
\50 '-S-
90
30
1550°С
' 1600
100°/аР
4Z7	50	60	70	60 SO
FeO, %
70.
во.
90-
1700
1650
75°/„

100L----у.----у____>
0 0 20	20	30
СаО
Рис. 3.10. Равновесие расплавов синтетических шлаков, соотв»
вующих промышленным кпслородио-коивертериым шлакам в 1
компонентной системе FeO'—CaO'—SiO^ и траектория измен<
состава промышленных кислородно-конвертерных шлаков [1:
А — В — различные начальные условия; С — D — 2 CaOSiO2;
Е— 3CaO-SiO2', Е— F — смесь кристаллических фаз СаО;
модификация 2CaO-SiO2; Р — период продувки
0,07мм
Состав шлака, %
(CaO) + (SiO2) + (FeO)	(MnO)	(MgO)	(P2O5)	(AI2O3)	(Cr2O3)
Таблица 3.3.
Процесс (содержание С в стали, %)	«б,ц	Ге2+	СаОобщ	СаОсвоб	SiO2	MgO	MnO.
Кислородно-конвертер- ный (0,1)	 Мартеновский:	20,0	8,4	49,8	4,5	12,2	1,3	4,Ф
(>0,1)		13,8	9,7	47,5	8,5	12,8	9,3	6,7!
«0,1)		20,0	14,0	41,4	4,5	12,6	6,8	7,5!
Электросталеплавильный (0,1) 		17,3	9,8	39,9	1,4	12,8	6,4	9,3,
Рис. 3.8. Микроструктуры конечных мартеновских шлаков (см. табл. 3.3J
а — насыщенный двухкальциевым силикатом; 1 — двухкальциевый силикат: 2—.'
вюстит (обогащенный MgO); 3, 6 — ферриты кальция; б, в — насыщенный магне
том; 4, 7 — магнезиовюстит; 5 — остаточная известь; 8 — остаточный перику
100
rm. 3.11. Микроструктуры кислородно-конвертерных
in 1.1К0В при времени продувки 10% (а). 75% (б) и
конечных (в. г, ду.
I ь. 8, 12, /4 — двухкальциевый силикат; 2. 4 —
i ib iiiT; 3 — стеклообразный силикат; 5, 9 — ферриты
। ич.ция — вюстит; 7, 10, /3 — свободная известь; 11,
15 — трехкальциевый силикат
j-ini и этих шлаках может образовывать насы-
Miii\in (разу уже при сравнительно низком содер-
‘•iiiiii ПцО.
П >11яш с особым значением для современного
* п н.i.iпильного производства кислородно-конвер-
терного процесса на диаграмме рис. 3.10 подробно
рассмотрены шлаки этого процесса. Во-первых, по-
казаны равновесные составы расплавов, которые в
значительной мере соответствуют промышленным
шлакам. Кроме того, указано направление измене-
ния состава шлака по данным проб, взятых из кон-
вертера, в которых в результате окисления шлака
кислородом содержание оксидов железа отличает-
ся от исходного [13]. В зависимости от состава чу-
гуна и конечного состава стали возможны различ-
ные отклонения [14]. В отдельных случаях они за-
висят от необходимого содержания углерода в ста-
ли и от проводимых для этого мероприятий. При
одинаково колеблющихся содержаниях железа
шлаки могут последовательно насыщаться двух-
кальциевым, трехкальциевым силикатом и трех-
кальциевым силикатом с твердыми растворами из-
вести. Как видно из рис. 3.10, расплавы постепенно
переходят в гетерогенное состояние вследствие
сильно колеблющейся доли еще нерастворившейся
или более нерастворяющейся в результате насыще-
ния извести. На рис. 3.11 изображен ряд микро-
структур, показаны изменения шлаков и примеры
характерных колебаний шлакового режима.
3.3. ШЛАКИ
ЭЛЕКТРОШЛАКОВОГО ПЕРЕПЛАВА
При электцошлаковом пецеплаве один или не-
сколько расходуемых электродов погружают в пе-
регретый синтетический шлак и оплавляют. Весь
процесс переплава проводится в медном или сталь-
ном водоохлаждаемом кристаллизаторе, в котором
проходящая по каплям через шлак сталь собирает-
ся и кристаллизуется в один слиток.
В шлаковой ванне электрическая энергия пре-
вращается в тепло. При соответствующем ведении
процесса получают бездефектный слиток преиму-
щественно с однородной структурой и низким со-
держанием в стали нежелательных элементов.
Важнейшая роль в этом процессе принадлежит
шлакам. Они должны обладать необходимой элект-
ропроводностью и удовлетворять следующим тре-
бованиям: поглощать неметаллические включения
всех видов, не взаимодействовать с легирующими
элементами, снижать содержание серы.
В табл. 3.4 приведены некоторые типичные шла-
ки электрошлакового переплава с указанием обла-
стей их применения [15—18].
Таблица 3.4. Химический состав шлаков электрошлакового
переплава
Состав, %
CaF2	СаО	MgO	TiO2	Al 2О3	SiO2	Примечания
70	—	—	—	30	—	Хороший десульфуратор, но теряются Ti и А1
70	15	—	—	15	—	Лучший десульфуратор, но теряются Ti и А1
60	20	—	—	20	—	Очень хороший десульфура- тор для сталей без Ti и В
50	—	—	25	25	—	Плохой десульфуратор, но снижаются потери Ti
51	13	2	25	—	9	Стартовый шлак
101
4. АКТИВНОСТЬ И СУЛЬФИДНАЯ ЕМКОСТЬ CaF,-CaO
4.1. АКТИВНОСТЬ
ШЛАКОВЫХ КОМПОНЕНТОВ
А1,О,-СаО
Рис. 4.1. Активности А120з и СаО в зависимости от содержания СаО
при 1550°С (51 по данным [1—41. Стандартное состояние — твердые
АЬОз и СаО в равновесии с расплавами
Рис. 4.2. Активность СаО в зависимости от содержания С!
1550°С по данным [61. Стандартное состояние — твердый СаО
иовесии с расплавом
CaO-FeO
Рис. 4.3. Активность FeO^ в зависимости
температуре, °C: 1420 (7), 1460 (2) и 1500
дартное состояние — жидкий FeO^ в
Рис. 4.4. Активности СаО и FeO^ в зависимости от содержа
по данным [81. Стандартное состояние — твердый СаО, жид
в равновесии с железом
CaO-SiO,
от содержания FeO^ при
(3), по данным '[7J. Стаи-
равиовесии с железом
Рис. 4.5. Активность СаО в зависимости от содержания SiO2 при
1500 и 1600°С (201 по данным (2, 20, 22—241. Стандартное состояние —
твердый СаО в равновесии с расплавом
(02
zSiOz
Рис. 4.6. Активность SiOa в зависимости от содержания
SiO2 при 1500—1637°С ;(5] по данным 1(1—4,.. 21, 425—
281. Стандартное состояние—чистый	в равно-
весии с расплавом
FeO-SiO2
I ' Хмнвиости FeO^ и -SiC^ в зависимости от со-
емин ‘,|Ог при 1350 и 1600°С по данным [9—11].
’-••i* (12—14]. Стандартное состояние — чистый
н рншовесии с жидким железом, тридимит при
и ’I кристобалит при 1600°С в равновесии с рас-
плавом
10Э
Рис. 4.8. Активность МпО в зависимости от содержания МпО при
1560— 1600°С по даииым [28, 33—35]. Стаидартиое состояние — твердый
МпО в равновесии с расплавом
Al2O3-CaF2-CaO саг2
7,0
О
СаО
0,2
0,2
0,6
0,9
0,8
Рис. 4.10.
7,0
лА1го3	Д1г°з
Активность СаО в системе CaO-А12О3—CaF2 прн 1500'
даииым [6]. Стаидартиое состояние — твердый СаО в равиове»
расплавом:
1 — экспериментальные точки; 2 — изоактивиости
Al2O3-CaO-CaS
ZcaS
Рис. 4.9. Активности МпО и SiOj в зависимости от содержания МпО
при 1550°С по даииым [35]. Стандартное состояние — твердый МпО,
кристобалит в равновесии с расплавом
Рис. 4.11. Коэффициент ак-
тивности о при иасыще-
СЭо
нии расплавов СаО—А12О3
твердым CaS при 1500°С по
даииым [4]. Стаидартиое
состояние — твердый CaS
0,7
0,5
A120j'
0,6
жСаО/(Л<
AI,O_-CaO-SiO,
Sio2
о
1,0
0,7
0,7.
0,3
0,9
v? 0,5J-
f' (0,007)
„io,^
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5*
0,6.

0,9
-7T[3J
---[27/
0,3 *
Ул Активность SIOz (цифры в скобках) в системе
СаО—АЪОз—SjO2 при 1600°С по данным [3 и 27]. См. также [15—20].
Стандартное состояние — кристобалит
yiHUOOSJ
СаО-2А1203
(0,0003)
7,0 L	у	.y\..y	у у у у	>
'О	0,1	0,2 0,3	0,9	0,5 0,6	0,7	0,8	0,9
CaO
гД1203
104
Рис. 4.16. Активность Fe^^O в системе FeO^—CaF2—СаО при 1450°С
по данным [31, 32]
I I 5. Активности CaO и AI2O3 в системе CaO—AI2O3—SiO2 при
(расчет) по данным [27]. Стандартное состояние — твердые
СаО и А12О3
Al2O3-MgO-SiO2

I и Активности SIO2 и MgO (расчет) в системе
М" SiO2 при 1550*С по данным [30]. Стандартное состоя-
ние — кристобалит, твердый MgO
CaF2
( aF2-CaO-FeO
ini.uoCTb РеО„ для различных отношений СаЕг/СаО при
1 "ИЦ.1М [7]. Стандартное состояние — нестехиометрический
I в равновесии с твердым железом
Рис. 4.17. Активности CaF2 и СаО (расчетные) в системе
FeO^ —CaF2—СаО при 1450°С по данным [31]:
°СаО'	~ aCaF3
Рис. 4.18. Отношение 100 Fe^^/fFe^^ 4- Fe^’b) в зависимости от актив-
ности F€q,973 О в системе CaF2—СаО—FeO^ при 1450 °C по данным [31]
105
Рис.
4.20. Коэффициент активности v О в зависимости от моль-
Fe0,973
ной доли Fep 973 О для постоянных мольных отношений х [х при
’	СаО CaF,
1450 °C по данным [31]:
1 - W'caF, = 20/801 2 ~ W'CaF, = 30/70
0,8
0,9
0,015
0,025
C3S
с
0,1 0,2 0,3 0,9 0,5 0,6
0,6
^0,7
0,0'ч0
0,050
0,075.
0,100
1,0
О
СаО

0,1
0,7 0,8 0,9	1,0
CaF^
0,2
Рис. 4.23.
Активность СаО (расчетная) в
1450°С по данным ]36]. См.
Коэффициент активности CaS
Рнс. 4.24.
прн насыщении расплавов СаО—SiO2 твер-
дым CaS при 1500 (1) и 1550°С (2) по
данным [Ц. См. также [41—43]. Стан-
дартное состояние—насыщенные CaS рас-
плавы CaO-^SiO2
системе СаО—CaF2—Si'
также [38, 39]
CaO-CaS-Si
ZCaS
78
к
/4
• 1
°2
72
10
8
О,
/',Cao/(/'cao+'^si
CaF2-CaO-SiO2
0,5
0,6
0,9
0,2
0,9
омо
0,030-
0.020.
°’7
0,8
0,7
0,8
0,3
0,2
0,9 1,0
СаР2
О,<* 0,5 0,6
zCaF2
0,005'
Рис. 4.21.
ПО
Активность SiO2 в системе СаО — CaF*— SIOs npi
данным [36]. Стандартное состояние—,5-кристобалн
1,0
О 0,1
СаО
0,3
0,9
S
W'°
0,5
0,7
0,8
0,9
0,5
0,2
0,1
CS
а
V*
°SiO2
C.S \ю-
jS ^0
10'5

1,0	,	, —у--Y—у—о
О 0,1 0,2 0,3 0,9 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9	1,0
СаО	'гсаг2	Сар2
ICC
В=0,7 0,8 0,3
0,8
0,8
0,9
0,2
О
°5
1,0
|[В =
Рис. 4.25. Активность серы в расплавах СаО—(SiO
ва прн 1560°С по данным [401
Рис. 4.22. Активность :SiO2 в системе
по данным [37] (расчет осуществлен с
тнвностей
СаО — CaF2 — SiO,
использованием отн<
СаоХвСаР,)
г
0,1 ОД ОД ОД ОД 0,81,0	2	3 Ь 5 ЬДо
। 4.26. Коэффициент активности серы в зависимости от содержания
•м в шлаках СаО—^SlO2 различного состава прн 156О°С по данным
[40] [B = (CaO)%/(SiO2)%l
Рнс. 4.28. Коэффициент активности CaS в зависимости от мольной
доли CaS в шлаках СаО—CaS—SiO2 при 1560°С по данным [401
^ = WXSiO,»
I 27. Активность CaS в шлаках СаО—CaS—SiO2 различного со-
става прн 156О°С по данным [40] (В„ = х /х )
Стандартным состоянием серы или CaS (см. рис.
4.25—4.28) является такое состояние, когда при
насыщении шлаков серой а=1. Аналитические вы-
ражения зависимостей, i%:
as = 0,508 1g (% S)+1,132— 0,2665 В% (см. рис. 4.25),
Ys= 1,225-10"0’1563 В?4 (% S)-0’706 (см. рис. 4.26), в
мольных долях acas= 0,508 lgxcas+ 1,983 — 0,202 В*
(см. рис. 4.27), Tcas = 3,82 - 10-0-166 B*xS°s706 (см.
рис. 4.28).
СаО
FeO	FSzOj,0/»	FSzO.x
| Активности FeO и Fe2O3 в системе СаО — FeOn — Fe2O, при 1550°С
" 1.ШНЫМ [45]. Стандартное состояние — жидкий FeO„ в равновесии с
чслезом и Ре2Оз в равновесии с жидким железом при допущении
aFe,O, Fe,O,
Рис. 4.30. Активности CaO и FeOn в системе
CaO — FeO — Fe2O3 при 1450°C по данным [46]. Стан-
дартное состояние — жидкий FeO в равновесии с жидким же-
лезом и твердый СаО в равновесии с расплавом. Активно-
сти в последующих квазидвойных разрезах (СМ.
рис. 4.31—4.33) рассчитаны .[47] по данным [45] И ]2»|
107
Рис. 4.31. Активности СаО
РезО<—СаО	при 1550°С.
и Fe3O< в квазидвойном разрезе
Стандартное состояние — твердые
РезО4 и СаО
Рис. 4.32. Активности Fe3O4, FeO и CaOFe2O3 при 1550 °C
в квазидвойных разрезах [47]:
а, — Fe3O4 — CaO  Fe2O3; б — FeO — CaO • Fe2O3. Стандартное
состояние — твердый РелО4, жидкий FeO^ в равновесии с жид-
ким железом, чистый CaOFe2O3
-^Са0-Ре20з
z2Ca0Fez03
Рис.
CaO-FeO-MiiO
4.33. Активности Fe3O4, FeO^
пых
МпО
о,в
0,3
0,9
0,5
oJ
0,1
$
2 Фазы
$
Рис. 4.34. Активность FeOn в системе CaO — FeO^— МпО при ИСКУС
по данным [48]. Стаидартиое состояние — закись железа в равновесии
с металлическим железом:
“СаО:	“МпО
О
1,0
О 0,1 0,2 0,3 0,9 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0
CqO	yKf7gQn	FeOn
*”О,5
0,6
7 сраза
2 CaO-Fe2O3
__________________ разрезах [47]:
а - Fe3O4 — 2 СаО • Fe2O3; б — FeO —
Стандартное состояние см.
при
1550°С в кваз]
2CaO-Fe2Os.
рис. 4.32
0,1
0,7
0,3
0,6 ъ
”0,5
0,5
0,6
0,7
0,2
0,3
MnO
1,0
0,5
О,!
2 (разы _ __
0,5 0,6 0,7 0,8
1,0
О 6,1 6,2 6,3 0,9
Сао
О ,
0,9 1,0 i
FeOn
Рис. 4.35. Активности СаО и i
четные) при
---------------------------а
ЛреОп
МпО в системе CaO—FeO^—Mi
1,100°С по данным [48]:
‘СаО:	“МпО
0,6 \
и

CaO-FeO-P2O5
0,6
0,9
'5
3Fe0n- Pzo
0,8
0,2
0,26
0,1
О
0,6
0,7	0,8
0,435
0}2	0,5 № О}^	0,5
^СаО
0,9	1,0
СаО
0,0Jm
o,sj
0,96
1,0
0,98 0,98т'
О Ц1
FeOn
Рис. 4.36. Активность FeO п
FeO^ — CaO — PsOe (частично
при 1600*С по даииым [49]. См.
в
cxei
такж

108
Рис. 4.38. Активности	СаО и SiO2 в системе
СаО — FeO — SiO2 при 1550°С по данным [46]. Стан-
дартное состояние: твердые СаО и SiO2. См. также
[11, 64-66]
’137. Активность FeOn в системе СаО — FeO^ — SiO2 при 1(600°С по данным
i’-i| < использованием измерений [62. 63] в MgO-тиглях. Стандартное состояние —
жидкий FeO^ в равновесии с железом
CaO-MgO-SiO2
Рис. 4.40. Активности СаО и MgO в системе ®MgO— СаО — SiO,
(расчетные) при 1600°С по данным [67]. Стандартное состояние —
твердые СаО и MgO. См. также [15, 20, 30]:
°СаО:	°MgO
«>»» I !‘i Активность SiO2 в системе MgO — СаО — SiO2' при 1600°С по
данным [67]. Стандартное состояние — твердый SiO2
( n()-MnO-SiO,
Рис. 4.42. Активность СаО в системе СаО — МпО — SiO2 при 1600°С
по данным ’[20]. Стандартное состояние — твердый СаО. См. также
[69, 70]
t? * 11 Активность МпО в системе СаО — МпО — SiO2 при
зви» I1 | и<> данным [33]. Стандартное состояние — МпО в твердом
виде в равновесии с расплавом
109
FeO-Fe2O3-SiO2

SiO?
Граница.
(разы
ЯреОл
^SiOi
°Fe2O5
0,3
0,5
Рис. 4.43. Активности FeO^» FesOs н SiOs
прн 1550 °C по данным [71]. Стандартное
05	06/	07
2Feo„s,Oz /Fe0|
+расплав X
О
1,0
Fe« с расллав рео,
в системе РеОл—FesOa—SiO2
состояние — жидкий реОл и
твердые Fe2Oa, SiO>
Рис. 4.44. Активности
для мольного отношения
SiO2 в системе Feon— Fe2O;
FeOn и
SiOj/Fe.O, = 5 прн 1350 и Т550 °C по
ным [71]
Рнс. 4.45. Активности FeOn н Fe2O3 в системе FeOn — Fe2O, -
для X „ =0,4 при 1550 °C (расчетные) по данным [71]
S1O.
FeO-MnO-SiO2
a
0,75
0,50
0,25
О
z2FeOn-SiOz
Рнс. 4.47. Активность
зависимости от мольной
реОл в системе FeOn— МпО —
SiOa прн насыщении твер-
дыми растворами FeO — МпО
(см. рис. 2.125) прн 1530— 1700°С
по данным [72]. Стандартное
состояние — жидкое FeOn в
равновесии с жидким железом
(-------— по закону Рауля)
Рнс. 4.46. Активности Fe,O,, Fe3O. и 2 FeO.SiO, при 1550°С (,_____
данным 171] в квазндвойных разрезах Fe,O, — 2 FeO-SiO3 (6) и
2Fe0-SlO, (б). Стандартное состояние — твердые Fe,O,, Fe3O.
вески с расплавом, 2FeO-Si03 в равновесии с расплавом н жидким
при 1550°С (расчетные) по
	— - FeaO<-
в равно-
железом
Рис. 4.48. Активности FeOfl и МпО в зависимости от мольной доли
насыщении расплавов FeOfl— МпО — SiO2 твердыми
При 1530°С по данным [72]:------------кривые идеального
относительно МпО в тройной системе
SiO2 при
растворами FeO — МпО
поведения FeO^
° FeO
0,7
0,6
0,5
Ofi
0,3
0,2
0,7
a 1530 +20°С
• 7600±20°С
о 1700 ±20°С
FeOn в
ДОЛИ
a
0,7
06
0,5
0,05
0,70
0,15
020	0.25
ОЛ
о
110
Рнс. 4.49. Активность МпО в системе FeO —МпО —
S1O3 прц 1600°С по данным [70]. Стандартное со-
стояние — чистый МпО
7,0
ffM'nO
Рис. 4.52. Активность МпО в системе
А1аОз — СаО — МпО — SiOa
прн 1650“С по данным [33]. Стандартное
состояние — твердый МпО
1 Коэффициент активности МпО впсевдотройиой системе (СаО 4- МпО)
'• Ml); при 1500°С по данным [73]. Стандартное состояние — твердый МпО-
’-<грма ликвидуса прн 1500°С в системе СаО —SiO, — А1,О, без МпО
Рис. 4.53. Коэффициент активности МпО (отнесенный к мольной доле)
в системе СаО — МпО — А1,О3 — S1O, прн содержании до х., _ =»
„	МпО
= 0,07 (~ 8 % МпО) прн 1650°С <[33]
I- - .ффициеит активности МпО
><1>и различных отношениях
н 1500°С [73]
в зависимости от мольной
Вх = (ZCaO + XMnO)/J;SiO2
111
CaO-FeO-MgO-SiO2
CaO-FeO-MgO-MnO-P2O-SiO2
(*сао + *мдо' / xSiO2
Рис. 4.54. Активности FeO в зависимости от
отношения
'CaO MgO" SiO2
различных мольных долях FeO^ и 1б00°С
даииым [74]. Стандартное состояние— FeO^
равновесии с жидким железом
Si02+P2O5
0,3
Ofi
0,5
0,6
0,7
0,3
0,8
0,35
сзУ
*
0,8
0,7
в
прн
по
Насыщение
Si02
0,6	0,5
^CflO+MnO+MgO
л^5
и' п,5‘
0,6-—
0,65-——
0,7----
0,75—
0,8
1,0	0,9
СаО+МпО+МдО
Рис. 4.55. Активность FeO^ в системе (СаО 4- МпО 4- MgO) — FeO^ — (SIO2 + P2O6) 1
при 1550—|1650°C no [75]	|
A
A
Сталеплавильные шлаки
SiO2^ Л120,тр.,0
50 \___
ffFeone,2
o\°
0,8
0,7
0,6
SO,5
0,3
0,2
53 0,0
JCausiC
0,20
FeO
О
20
70
00
4.56. Активность FeO^ в системе (CaO l-iMgO 'HMnO) — FeO^ — (А1ЙО3 + P.
0,28
030
30
(FeOJ, °i
60
lf.20
О,Зв
о,ьо
0,40
0,38
О
7,0
СаО+мдО+НпО
0,6
Основные
700
о
(CaOJ
0,1
7,0 7> 5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 0,5 5,0
Л о	сао+мпо+мдо
Основность шлака ——-т-т—г-т-
5102+М20з + Рг°5
7д AflO'SiO.
50	60
(Feo;-*
Рис.
для шлаков прн кислородной] продувке (/) и мартеновском процессе (2) по да!
шлаках при кислородной продувке 1[17] н мад
от отношений (CaO -1- МпО 4- MgO)/(Al2O3-]-P^
по даииым [77]
кислородио-коивертерных шлаках состава, %:
3,8Р2О6; 3,0 MgO; 2.0А12О3; 1,0 Сг,(|
FeO^ (рис. 4.56—4.580
в равновесии с жидким железом	j
Рис. 4.57. Активность FeO в
процессе [77] в зависимости
Рис. 4.58. Активность FeO^ в
80,0 (CaO + FeO + SiO2); 10,0 МпО;
при 1620°С по данным [79]. Стаидартиое состояние для
кий FeOn
112
4.2. СУЛЬФИДНАЯ
И СУЛЬФАТНАЯ ЕМКОСТИ
В шлаках сера может находиться в сульфидной
сульфатной форме согласно следующим уравне-
11;1М:
2 1 S2} + (О’ Э = 1/2 [ О2) + (S23 ;
2 ( S2) + 3/2 { О2) + (О2-) = (SOl~);
“о- p's'2
аьо4
' ' а2- рВ2 3/2 •
иО Р>г Ро2
(4-1)
(4-2х
(4.3)
(4-4)
При допущении выполнимости закона Генри
ы a s>~ и aso-“величина Л'; постоянна при парци-
||,ном давлении кислорода < 10-6 атм и /<2 посто-
nn;i при Ро2>10~5 атм [1, 2]. Отсюда следует, что
г11 /’о2<10“6 атм сера находится в шлаке в виде
н,(|шда, а при ро2>Ю"5 атм в виде сульфата
I 3] (рис. 4.59).
После преобразования уравнений (4.3) и (4.4)
"|\чилн определяющие уравнения для емкостей
пфндной Cs и сульфатной Cso4:
>	(% S) РА"
 '"o-//s) = ^-tV^ = Cs;
Р>.
Рис. 4.60. Сульфидная емкость Cg различных двойных шлаковых
систем и промышленных шлаковых расплавов [3—6] на основании
эксперимента при 1650 (/) и 1500°С (2) в основных мартеновских пе-
чах (J), кислых мартеновских печах (4) и доменных печах (5)
(% S)
P's' Ро'
= Cso4 ••
1 работы [б, 7, 11, 13, 17, 18, 20].
Рис. 4.61. Сульфидная емкость Сд в зависимости от основности раз-
личных шлаковых систем [7—9]:
1 — СаО — SiO2, 1500 °C [81; 2 — то же , [1]; 3 — то же , 1650 °C; 4 —
СаО —АЬО3, 1500 °C [8]; 5 —тоже, 1650 °C [1]; 6 — FeO — SiO»
1650 °C [I]; 7 —СаО — (MgO) — А12О3 — SiO2, 1500 *C [9]
hi nine парциального давления кислорода на сульфидную
 емкости шлаков СаО — А12О3 — SiO2 при ]500°С (а)
[-нчворенная в шлаке в виде сульфида —-----или суль-
) и на изменение содержания серы в расплавах
при 1620°С в равновесии с газовыми смесями
при 1 ат [15) (б). См. уравнения (4.1) и (4.2)
III
igcs
- 0,5
-1,0
3,0
-6,0
FeOn; 1550°С
Mno-sio2
FeOn-SiO2.,
CaO-Alzo3
CaO-SIO?
5,0~
0,3 0,0 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0
•^(СоО, МпО или FeO)
Рнс. 4.62. Сульфидная емкость С различных двух-
компонентных шлаковых систем при 1500°С (16] (/ — в
° печи)
доменной
Рис.
4.63. Сульфидная емкость
систем при
Сд различных шлаковых
1650°С [16]
У —основная мартеновская печь; 2— кислая
4.64, Сульфидная емкость CQ различных шлаковых
о
систем (13] по данным [1. 8. 9/ 10. 14]:
/ — СаО — А12О3-шлаки; 2 —доменные;
шлаки
Pnc.
<? — СаО — SiO2-
в
МпО — S1O.
при температу-
150СГС (2) (f—насыщение МпО или SiO2)
(CaO, MgO или МпО)
Рис. 4.65. Сульфидная емкость шлаков
зависимости от мольной доли МпО [12]
ре 1650 (7) и
Рис. 4.66. Сульфидная емкость
при
0,3
0,1
0,6 g
D,6
0,5^
0,6
10,2
1,01------>-
О	0,7
CaO
Cg-iO4 шлаков СаО — А12О8 — CaF2
1500°С [19]
?
' /
/ /
/ /
/ /
I I
< I
I
I
I
I
0,5
0,0
Г 0,3
0,2
15	I I
V	M ' io
—у.
0,2	0,3	0,6
*Pz05
------
0,5	0,6
Рис. 4.67. Сульфидная емкость Сд«104
прн 1650°С
шлаков СаО — Р.
[16]
114
7g Cs
^МпО
Рис. 4.71. Сульфйдиая емкость Cg-Ю3 в системе CaO —MnO —SiOa
[12] прн разной температура [а—в)
1 b'l Сульфидная емкость Cg шлаков CaO — FeO —SIO2 при
:350°C и основности 2,235 (7), 1,275 (2) и 0,524 (3)
1 \ 1ьфидная емкость С в квазндвойном разрезе MgO -SiO2 —
1 <()-SiO2 системы CaO — MgO—SiO-. при 1650 °C
Рнс. 4.72. Сульфидная емкость С в квазидвойном разрезе СаО • SlOa—
8
MnO-SiO2 системы CaO —MnO—SiO2 при 1650 °C [12]. Для этой
кривой С™1 = [„s/(Псао + ПмпО + r.siO2)] %/Ро//2
115
Рис. 4.73. Сульфидная емкость С^,«104 в системе СаО — Р2О5 — SiO2
при 1650 °C [16]
CaO-SiO,
Рис. 5.2. Количество водорода в расплавах СаО—SiO2 в завис]
времени выдержки при 1550 °C в шлаке, содержащем, %:
67,1 SiO2, ртт ~ =0,91 бар в атмосфере АгН2О [1]
Н 2О
состава, %: 50 СаО, 50SiO2, р = 0.254 бар в атмосфере 1
: 3
и
N,-
„ . зр
= 0,386 бар в атмосфере Аг +
в атмосфере N2 4~ Н2О
Рис. 5.3. Влияние количества SiO- иа содержание водорода
СаО SiO2 при 1600 °C, р "	'
J**’*1 1*»	•I.-"'’ •_? - Н 2 О
и при !550 °С; р___= 0,254 бар
Н2О
5. РАСТВОРИМОСТЬ ГАЗОВ
В ЖИДКИХ ШЛАКАХ
5.1. ВОДОРОД
5.1.1. Двухкомпонентные системы
А1,О,-СаО
^,Вар1,г
550
500
550
500
Рис. 5.4. Растворимость водорода^в^расплавах СаО — SiO2 I
= 1,013 бар (пересчитано); 1600 °C, p^q —0,312 бар в,
АГ4-Н2О [4] (/);	1600 °C, Рн о = 0,386 .бар в атмосферу
[3] (2); 1550 °С, р =1,013 бар в атмосфере N2 4- Hj
Н2 О
1550 °C, р =0,195 бар в атмосфере N2-|-Н2 [6]
550
0,5
4Z7
aO/Si02
СаО / А12О3
Н,ррт
Рис. 5.5. Растворимость Н2О в расплавах СаО — StO2 П]
р = 0,385 бар в атмосфере Аг 4-Н2О [7]
Н2О
Рис.
СаО,
5.6. Взаимосвязь между содержанием водорода в ]
и парциальным давлением воды пр
Аг4-Н2О [1, 8]
67,1 % SiO2
мосфере
Рис. 5.1. Содержание Н2О в расплавах СаО — А12О3 в зависимости от
давления водяных газов (а) и водная емкость К =(Н2О)/1/р	% х
М	/ *	п.2С/
X бар для различных отношений СаО/А12О3 (б) при 1600 °C в атмо-
сфере Аг 4" Н2О (термогравиметрические измерения) [46]. Величина
Д w— потеря массы 6-го образца
растворимостью Н2О
р__ _ = 0,386 в атмосфе
Н2О
Рис. ...
СаО — SiO2
(растворимость водорода в расплавах СаО — SiO2
'-W*sio2 = °’63; 2-н26
5.7. Взаимосвязь между
и температурой при
см.
116
CaO-FeOn
S 8, Растворимость водорода в расплавах СаО—FeO^ при
11	>0'3 бар по данным р - = 0,312 бар в ат*
ri2O	гт j О
мосфере Аг -J- Н2О [4]
1 Взаимосвязь между растворимостью водорода в расплаве 62%
Г' "о SiO2 и парциальным давлением воды в атмосфере
N2 -j- Н2О [5] при температуре 1450 (/) и 1350°С (2)
5.1.2.	Трехкомпонентные системы
41,0 ,-CaF2-CaO
О 10 ?О 30	00	50 60 70 ВО 90 100
СоО
Рис. 5,Н- Растворимость НО в расплавах СаО—А!,О3—SiO2 при IGOO^C
и РН2О = 0-385 бар в атмосфере Аг+НзО [5]
Н}ррт
Рис. 5.12. Растворимость водорода в расплавах А!2ОЯ — СаО — SiO2
при отношении CaO/SiO2 = 0,59, температуре 1500 С и рн2О
= 0,386 бар в атмосфере Аг -р Н2О [3]	(а) и при отношении
CaO/SiO2 = 0,60 , температуре !550°С и	q = 0,254	бзр в ат-
мосфере N2 4-Н2О [2] (б)
Рис. 5.13. Растворимость водорода в расплавах
в зависимости от отношения CaO/SiO2 при !550°С,
атмосфере N2 Ч- Н2О [2] и содержании
1 — 5; 2 — 10; <3 — 20
СаО — SiO2 — А!2О3
Рн2о = 0'254 в
А12О3, %:
Рис. 5.10. Растворимость Н2О в расплавах СаО — А12О3 —< QaFe	при
1550°С и ^НО = 88 мбаР- ^HF^8,4 Мбар коэффициент
распределения (Н)/[Н] Для шлаков CaF2 — СаО —А!8Оа и расплавов
железа, полученный на лабораторной установке электрошлакового
переплава при температуре !730°С (б), и содержание водорода в рас-
плавах GaFg — GaQА1?оэ в зависимости ОТ парциального давления
1	ВОДИ (0) [52]
Рис. 5.14. Растворимость водорода в расплаве 40 % СаО, 40 % SiO2,
20 % А!2Оз в зависимости от парциального давления воды при раз*
личных температурах, °C, в атмосфере No -4 Н2О [5]:
/— 1370; ^— 1450; 3—1550
Врет, мин
Рис. 5.16.
Насыщение
1585 °C и р _
Н 2'-'
w2 = °'159;
водородом расплавов CaF2 — CaO — SiO»-,1
= 0,455 бар в атмосфере Аг + Н2О (И]:	\
=0,291;	=0,551;
CaO	S1O2
г„_ =0,416; х,..„ =0,367
CaO	S1O2
6 'c.aF.
Рис. 5.15. Растворимость водорода в расплавах
в зависимости от парциального давления воды в
+ Н2О [2]:
/— 40%СаО, 40%SiO2, 20%А12Оя. 1350 °C;
SiO2, 20%А!,О3,	1450 °C;	------- '
1550 °C;	'
CaO — SiO;
атмосфере
. ..	2 — 40 % СаО,
. а —40%СаО, 40%SiO2, 20%.'
4 — 57%СаО, 27 % SiO,, 16А12О3, 1550 °C
Рис. 8,17, Растворимость водорода в расплавах CaO — FeO — SiOj при
1600 И	бар, пересчитано по данным ~ “0,312 я
Н>4	Haw
'	атмосфере Аг + Н,0 [4]
SiOj.
Л.с=
4
(ЧОО)
VO
','600 ’.ЩТ’ИЛ
№00) *Wtsro
то! {<%№)
!600) /
поа
Рис. 5.18. Растворимость Н-О в расплавах СаО — FeO — §
1550 °C И pHsO= 0,385 бар в атмосфере Аг 4- Ц, ф !
' ООО
\оо
<3-
.L ,__1______I-----!-----1„-----1-----L.
да да so во 70 во зо
гео, %
118
!.рргп
Рис. 5.22. Взаимосвязь между содержанием водорода
парциальным давлением воды при
мосфере Аг + Н2О [1,8]:
*FeO = 0,264 ’ *SiO2 =0,52; Е
(3) —0,188; 0,340, 0,472’. Н (3) —
СаО — FeO — SiO2 и
А (/)
0,52;
-\;ао = °'2,6;
0,228; 0.251; G
0,406; К (4)— 0,467; 0,298; 0'235
в расплавах
1550°С в ат-
(2) — то же,
0,2бб; 0,328;
>19. Растворимость водорода в расплавах ТЧСаО — FeO — S1O2
ппсимости от отношения CaO/SiO2 при р =' 1,013 бар (пе-
г120
ресчнтано) в атмосфере Аг + Н2О:
|1| 1600°С. 0% FeO; 2—то же, 20% FeO; 3 — то же. 40% FeO;
4 - [8] 1550°С, 24% FeO; 5 - то же, 33% FeO
Рис.
5.23. Растворимость водорода, ppm, в
в зависимости от температуры при
расплавах СаО -FeO—SiO2
р = 1.013 бар (пере-
Нг
АСаО
0,35;
считано) в атмосфере АгН2О [8]:
хРлГ. = 0,35; л' =0,30; ри _ = 0.312 бар;
FeO	SiO2	Н2О
V.aO“0’2°;	XFeO=0’60' ^10Г°'20: рН2О = °’3'2баР; 3-%СаО =
= 0,387; треО= 0,243; ^=0.37; р^ = 0,101 бар; 4-*СаО =
= 0,334;	=0,336; л; =0,33; р,, _ = 0,101 бар
FeO	S1O2	Н2О
=	 11 Растворимость водорода в расплавах СаО — FeO — SiO2
1 - ...II. IIмости от отношения CaO/SiO2 при 1550°С в атмосфере
Ar + Н2О [1]:
I •	0,24; р„ _ =0,101 бар; б — л = 0,33; р =0,028 бар
но	Н2О	FeO	Н2О
I ».’i Растворимость водорода в расплавах СаО — FeO — StOg
mo.'XIo, » 1 при |55Q'C и рно-0,253 бар Я ЧТМОСфер^
Ni + Hi&W
Рнс. 5.24. Растворимость водорода, ppm, в расплавах СаО — FeO—SIO,
в зависимости от температуры при р * о, Ю1 бар в атмосфере
HiU
Аг+Н,0 [1]:
®	“*СаО	*FeO“°’245; *S1O, ~ °’464! D (!) ~ Т0 Же>
0,387; 9,243 ; 0,37; Я(8)-0,?66; 0,328 ; 0,406; J (4)-9,394; 0,336 ; 0,33
пе
Рис. 5.25. Растворимость Н2О в расплавах CaO—MgO—SlO2 при 1550°С
и РН О = 0'385 бар в атмосфере Аг + Н2О (12] и содержании MgO,%
7 — 5; 2—10; 3—15; 4 — 20; 5 — 25
CaO-Na,O-SiO,
Н,ррт
Рис. 5.27. Взаимосвязь
СаО,115 % Na.O, 60 %
1300°С
между содержанием водорода в распл
S1O2 п парциальным давлением во,
В атмосфере Аг Н?О [3]
Рис. 5.26. Влияние температуры на растворимость Н2О в расплавах
СаО — MgO — SiO2 при = 0,385 бар в атмосфере Аг-]-Н_.О [12]
н отношении (а-	,е..	~ :
CaO MgO SiO2
I - 1,25; 2 - 1,0; 3 — 0,77
CaO-P2O5-SiO,
Н,ррт
ЧОО

350 L
О
ОД
CaO-MnO-SiO,
Таблица 5.1. Содержание водорода в расплаве при
1400°С и рН2о >0,027 атм на воздухе
Состав шлака, %			Содержание И, ppm
СаО	МпО	SiOa	
35	30	35	27,5
шепнем
CaO-SiO,-TiO,
— 1,5 ирг
опияпепием CaO/SiO2 = 0,59 щ
мосфе
10 20 30 40 50 60 70 80 90
Сао	тюг,%	ти
Рис. 5.30. Растворимость ПгО, ppm, в расплавах СаО-
ПРИ I960 °с Н Р„ — 0,385 бар в атмосфере Аг
’ 1	Л gw
'^г^гво!
l.Sj.O
JTWff • 270
7,20'-'О,
гач



120
нс 5.31. Растворимость водорода в расплавах СаО — SiO, — Т1О, с
и иением CaO/StO, = 0,59 при 1500°С и ₽НО = 0,385 бар в атмо-
сфере Аг + НгО [3]
Рис. 5.34. Растворимость Н«О в расплавах СаО — FeO — MgO—
SiO2 с отношением (хСаО ^MgO^^SiO	в зависимости от
содержания FeO при 1550°С и р = 0.385 бар в атмосфере Аг -f-
+ Н2О [12]
FeOn-Fe2O3-SiO2
>' 5.32. Влияние парциального давления кислорода на растворимость
in и системе FeO —Fe2O3—S1O, при 1500°С и pTt/_.= 0,195 бар
в атмосфере Na + Н2 + Н2О [13]:
' 'slO ==0,40~ °*41» 2 —тоже, 0,375— 0,380’, 3 ~~ 0,30— 0,31
5.1.3.	Четырехкомпонентные системы
AI,O3-CaO-MgO-SiO2
Таблица 5.2. Растворимость Н2О в расплавах
Д120з—СаО—MgO—SiO2 (14] (измеренная для Н2
пересчитана на Н2О)
Состав, %				Температура,	Содержав не rljO, смТЮО г
И J 1,	СаО	MgO	SiO,		
1 ’	53	2	3	1500	30,4
1.’	53	2	3	1600	42,0
1 ’	53	2	3	1700	48,9
.4	53	2	15	1600	30,9
1 ’	41	2	15	1600	30,9
5.1.4.	Промышленные шлаки
Шлаки дуговых электропечей
ppprn
СаО/si02
Рис. 5.35. Зависимость содержания водорода в электропечных шлак.>х
от их основности в рафинировочный период при выплавке низкоугле-
родистой стали [1, 8].
1 — окислительный шлак; 2 — восстановительный
Н^рт
CaF7-CaO-FeO-SiO2
Время, мин
CaO/Si.Oj
ui Растворимость водорода в расплавах CaF2 — СаО—	—
<•^держание, %) при 1585°С и р^ = 0,455 бар в атмо-
сфере Аг 4~ НЯО [11]:
-11,	42.6СаО: 24,lFeO; 16.3SIOa; б- 17,1 CaF.; 49,ЗСаО;
24,1 FeO; 2,6 SiO,
Рис. 5.36. Зависимость содержания водорода в электропечных шлаках
от основности [10]:
/ — перед продувкой О2; // — перед выпуском; 1 — Q = 0,028 —
0.031 бар; 1610— 1650 °C; 2 — 0,019 — 0,023 бар; 1610— 1650 °C; 3 —
0,028 — 0.031 бар; 1570— 1600 °C; 4— 0,019—0.023 бар; 1570— 1600 °C
121
Рис. 5.37. Содержание водорода в основном электропечном шлаке в
окислительный период (5]:
7’]= 1575; 7’2= 1570; 7\=}600°С;
/—завалка прокаленной извести; В —завалка руды
Шлаки мартеновских печей
Рис. 5.40. Зависимость содержания водорода от содержания
в мартеновском шлаке [16]
Н,рргл
, fcP 1/2
Рис, 5.38. Зависимость содержания водорода в шлаке состава, %;
41,1СаО; 16,7FeO; 17,9MgO; 7,6 МпО; 15,2SiO2, от парциального
давления воды при 1550°С в атмосфере Аг 4- НЙО [1,8]
РнС. 5.39, Зависимость содержания водорода от основности мЩЭТенпП’
РКОГО ЩЛШ ПО данями 1151 (/} И [)6) (?)	'
Время, </
Рис. 5.41. Содержание водорода в основных (а, б) и кислы'
мартеновских шлаках во время плавления [5]:
,1—завалка прокаленной извести; В — то же, руды; С-
D — плавикового шпата; Е — известняка; F — песка; G — coj
FeO составляет 33,7%
Синтетические шлаки
Таблица 5.3. Растворимость водорода в синте!
шлаке состава, %: 42 А]2О3, 53 СаО, 2 MgO, 3 Sil
в восстановительных условиях при Рц2 = 1,013 бар
 Условия насыщения	Температура, Соде
1 V,	1с
Графитовый тигель , , , , .	1600
То же	  ,	, ,	1700
MgO-тигель		1600
То же		1700
То же; шлака поверх слоя 45 %-	
кого FeSi 		1600
То же; поверх 75 %-кого FeSi ,	1600
То же; с добавкой 1% А1 в шлак	1600
То же; с добавкой 2% AI в шлак	1600
122
I .1 блица 5.4, Изменение содержания водорода в шлаке и металле во время обработки синтетическими шлаками
в ковше [15] (дополнительная литература [17—24]; щелочные и щелочноземельные оксиды с кремнеземом
[20—22]; основные мартеновские шлаки [17—19, 24]; система AljO3—CaF2—СаО—FeO—MgO—SiO2 [23])
,1.’	Состав до (числитель) и после (знаменатель) обработки, %									Концентрациям, см3/100 г			
	СаО	А | дОд	SiO2	FeaO3	ио,	MgO	СГдОз	МпО	FeO	[Н] до и после обработки	(Н) до обработки	после обработки	
												(Н2О)	(Н3О) + + (Н)
А	52,80	40,77	2,20	0,11	0,03	0,81	0,07	0,07	0,21	5,15	2,71		16,82
	50,07	37,76	6,78	0,09	0,61	3,57	0,07	0,07	0,35	3,24			
	51,66	39,73	2,20	Сл.	0,41	1,57	0,08	0,04	0,16	4,73	6,71	9,55	31,20
	46,40	32,95	9,01	Сл,	0,29	6,55	0,12	0,34	0,65	3,57			
	53,14	40,02	1,70	—	0,60	1,80	0,06	0,05	0,21	4,52	7,28	4,69	43,80
	48,16	36,14	6,30	—	0,30	6,11	0,06	0,28	0,57	3,90			
Г.	49,38	40,61	2,94	—	0,41	3,27	0,07	0,02	0,29	5,03	6,45	7,29	17,28
	46,75	37,42	6,58	—	0,33	4,97	0,06	0,18	0,68	3,83			
	49,56	41,80	1,66	—	0,80	1,33	0,06	0,43	0,04	6,55	3,37	4,49	17,57
	46,75	39,01	6,21	—	0,52	4,60	0,09	0,40	0,13	2,30			
	49,40	41,40	3,02	Сл,	0,40	3,40	0,04	0,02	0,30	4,80	5,07	—	—
	—	—	—	—	—	—	—	—	—	3,20			
	53,61	37,07	2,26	Сл.	0,68	2,14	0,13	0,04	0,25	4,90	6,74	3,10	12,90
	51,46	34,93	5,30	Сл,	0,50	5,15	0,51	0,14	1,08	4,75			
	53,00	37,34	2,15	—	0,78	1,94	0,16	0,05	0,33	5,34	5,97	3,43	8,41
	51,00	34,63	5,14	—	0,44	3,20	0,49	0,17	1,20	5,19			
	52,70	38,40	2,08	—	0,80	2,11	0,14	0,03	0,30	6,58	9,55	3,93	16,30
	51,50	35,70	6,10	—	0,54	3,21	0,45	0,12	1,05	5,25			
II	52,97	39,00	2,20	—	0,63	2,54	0,04	0,03	0,48	3,52	2,71	—	12,90
1	47,90	37,17	6,23	—	0,54	5,58	0,27	0,37	1,03	2,47			
	51,70	41,80	2,15	0,11	0,86	1,70	0,05	0,08	0,30	3,12	3,56	—	7,84
	50,95	37,50	6,90	0,08	0,40	3,60	0,06	0,15	0,32	1,70			
	5'2,00	32,00	2,16	0,06	1,06	1,45	0,28	0,07	0,35	4,40	8,41	—	19,13
	19,15	35,94	5,44	Сл,	0,91	3,02	0,20	0,31	0,61	4,00			
	17,11	20,13	2,11	55,90**	Сл.	Сл.	Сл.	—	0,12	5,85	11,07	—	11,80
	17,02	25,70	7,02	48,00	Сл,	Сл,	Сл.	—	0,21	2,67			
1	25,00	34,00	8,24	20,00	Сл,	13,0	Сл.	Сл,	Сл.	6,30	19,65	—	6,17
	—	—	—	—		—	—	—	—	1 ,50			
					Содержание, %	
	С	Si	Мп	Сг	Ni	другие элементы
	0,32 0,26 1,02 0.18 0,45	1,05 1,05 0,25 0,28 0.28	0,95 0,95 0,3 0,4 0.4	0.95 0.95 । 1,5 1,0 1,0	^'2 max °’2 max °-3 max 0,75 0,8	0,2Cu; сл. S и Р 0,2Си; сл. S и Р °’25тах 0,75 W; сл, S и Р 0,2 Мо: сл, S и Р
5.2. АЗОТ
5.2.1, Двухкомпонентные системы
►
f*. *i' Содержание азота в расплаве состава, %: 50 СаО, 50 А|гО,
I ..au ruicTH от времени выдержки при = 0,93 и p^q = 0,08
hip в атмосфере N2 + СО [25] при температуре, "С;
/—1600; 2-1550; 3-1500; 4 - 1460
123
Рис. 5.43. Влияние парциального давления СО. бар; на растворимость
азота в расплаве состава, %: 50 СаО. 50 А12О3. при 1550°С при про
дувке » графитовый тигель смеси N2 СО с расходом 0,6 л/мик [25]
Таблица 5.5. Содержание общего азота, цианида и <
углерода в расплавах А12О3—СаО в равновесии с грг
при 1600°С в атмосфере N2+CO-|-Ar давлением 1 ба]
PN,'	рсо'	РАг’
бар	бар	бар
S s
ПбЩ> ’ % (GN). % 1Собщ>’ % Са/Al»
СаО, 60% А12О.
Рнс. 5.44. Зависимость формы связи азота п углерода от содержания
СаО в расплаве А12О.,—СаО при 1550°С в графитовом тигле н атмо-
сфере N2 + СО с р =0,93 и р =0,08 бар [27j
Исходный состав: 40%
0.05	0,50	0,45	30	0,054	0,015	0,062
0,05	0,50	0,45	100	0,065	0,016	0,065
0,10	0,50	0,40	30	0,068	0,024	0,062
0,25	0,50	0,25	30	0,13	0,032	0,064
0,50	0,50	0	30	0,15	0,041	0,075
0,05	0,20	0,75	100	0,16	0,018	0,11
0,05	0,20	0,75	54	0,18	0,019	0,10
0.05	0,40	0,55	54	0,080	0,013	0,068
0,05	0,65	0,30	30	0,639	0,014	0,040
0,05	0,95	0	30	0,023	0,013	0,030
0,10	0,20	0,70	100	0,33	0,025	0,16
	Исходный состав: 45%				СаО, 55% А12С	
0,05	0,50	0,45	30	0,053	0,029	0,085
0,10	0,50	0,40	30	0,063	0,041	0,090
0,25	0,50	0,25	30	о,и	0,062	0,092
0,50	0,50	0	30	0,15	0,086	0,115
0,05	0,40	0,55	54	0,074	0,029	0,12
0,05	0,65	0,30	30	0,040	0,022	0,080
0,05	0,95	0	30	0,030	0,020	0,060
0,05	0,95	0	54	0,031	0,021	0,070
0,10	0,20	0,70	70	0,25	0,057	0,21
0,20	0,20	0,60	70	0,35	0,076	0,22
	Исходный состав: 50%				СаО, 50% А120	
0,05	0,50	0,45	30	0,652	0,052	0,19
			55	0,052	0,044	0,18
0,13	0,50	0,40	30	0,074	0,055	0,18
			55	0,074	0,049	0,17
0,25	0,50	0,25	30	0,12	0,093	0,20
			55	о,и	0,093	0,20
0,50	0,53	0,0	30	0,17	0,15	0,21
			55	0,16	0,13	0,20
0,05	0,95	0,0	30	0,030	0,031	0,693
			55	0,028	0,026	0,093
0,05	0,65	0,30	30	0,043	0,036	0,14
			55	0,043	0,038	0,13
0,05	0,40	0,55	30	0,063	0,049	0,20
			55	0,063	0,039	0,17
0,05	0,29	0,75	3J	0,14	0,085	0,33
			55	0,14	0,070	0,29
получено на
* Соотношение CazAl
iockiix кривых для каждого исходного
0,936।
0,907)
0,936;
0,936
0,936
0,907
0,907
0,907
0,936
0,936
0,907
1,132
1,132
1,132
1,13Г
1,13!
1,13!
1,11.
1,11.
1,1 Г
'з
1,345
1,333
1,345
1,333.
1,345
1,333,
1,345
1,333:
1,345:
1,333
1 ,зз:
1,341
1 ,зз:
1,34!
1,33!
Рив, 535. Температурная зависимость формы связи азота и углерода
в расплаве состава, %:	50 СаО, 50А1гО., в графитовом тигле II ат-
чорфере + СО с	= 0,93 и P£Q = 0,08 бар [§7]
основании усредненных
шлака.
Рис. 5 16. Влияние содержания СаО на содержание азота (/
рода (2) в расплавах СаО —AljOj при 1550°С для графит!
ля И атмосферы Nj + СОприрм =0,093, р__ = 0.008 6г
124
’ ,	,• 17, Температурная зависимость различных фирм связи азота и
.• n|hi.ia в расплаве состава, %: 50СаО, 50А12О;{ для графитового
тигля, р^ = 1,013 бар п времени выдержки 30 мии [281
N,C,°/o о,оь	\ \						
		•		•	Л-а-	я		
			•				
0,02		•				•	
							
0,01 0,000					?N в Г.		
							
							
0,006	О	О	О				
о,ооь ппп?			о-		О	с О	9	
----------------------1---—777
1200 КОО 1600	1800 t, С
. |8. Температурная зависимость поглощения азота и углерода
• Г». Температурная зависимость содержа,тия азота и углерод!
.1 и мне состава, %; 50 СаО, 50 AI2O3, для графитового тигля,
1.013 бар и времени выдержки 30 мни [28] (Т$ —точка
плавления)
Рнс. 5.50. Влияние парциального давления СО на общее содержание
азота а формы его связи с углеродом в расплаве состава, %: 50 Саи,
Abo,,, В атмосфере N2 |- СО при + Рсо= | ,013 бар и расходе
0,6 л/мии [261
Рис. 5.51. Влияние парциального давления азота иа содержание азо-
та (1—3) и углерода (4—6) в расплаве состава, %: 50СаО, 50А!2О3,
в атмосфере N2 + СО при р + Pqq ~ 1*013 бар и температурах
1600 (/, 4); [550 (2, 5) и 1500°С (3, 6) [25]
Рис. 5.52. Влияние п-рдиальксго давления N2 на формы связи азот»
и углерода в расплаве состава, %. СаО, 50А!3О3. при 1550°С в
атмосфере со с	= 1.013 бар [27]
125
L
Рис. 5.53. Взаимосвязь между содержанием азота и углерода в рас-
плаве состава, : 50 СаО. ьО Al-О., прп 1550°С и различных пар-
циальных давлениях азота в	= 1,013 бар [25J:
1 —	=0.93 бар; ? —т)>ко, С,45; 3 — 0,69; 4 — 0,37 бар
5.2.2, Трехкомпонентные системы
Al2O3-CaF2-CaO
Таблица 5.6. Растворимость в расплаве 32% А12О3
CaF2, 32% СаО в графитовом тигле и атмосфере 1,0
при 1600°С [48] (KCN — (CN))C Pco/Pn2. выдержка
PN2- ат	'W ат	РАг' ат	(N>o6uv %	(CN), %	(Ообщ- %	
0,05	0,50	0,45	0,165	0,145	0,240	0
0,10	0,50	0.40	0,130	0.175	0,255	
0,25	0,50	0,25	0,180	0,285	0,295	
0,25	0,50	0,25	0,215	0,325	0,395	О
0,50	0,50	0	0,285	0,405	0,400	0
0,65	0,40	0,55	0,120	0,145	0,355	0
0,05	0,20	0,75	0,163	0,147	0,587	0
0,05	0,95	0	0,056	0,110	0,180	
0,65	0,65	0,30	0,085	0.110	0,230	0
0,05	- 0,20	0,75	0,160	0,170	0,525	
Рис. 5.54, Общее содержание азота (в зависимости от парциального
давления азота и оксида углерода) в расплаве состава, %: 55 СаО,
45 A120j, прн 1600°С (прямые рассчитаны при ^нитрид = 0,014 %*
«тиши; ~0-33 %’ 12Э1
Рис, 5.56, Содержание азота и цианидов в зависимости от fl
кого давления азота при постоянном давлении СО для рас
става, %; 32 А12О3, 36CaF2, 32 СаО, при 1600'С (48)
Al,O3-CaO-SiO2
Рнс. 5.55. Температурная зависимость общего содержания азота в
расплаве состава. % 50СаО, 50А1гОл от парциального давления
азота при	РСО ~ 1,013 ®;ip
Таблица 5.7. Растворимость азота в расплава:
А12О3—СаО—SiO2 в графитовом тигле при 1550°С и ат
Нз+Аг+СО с рц2 =0,51, рлг = 0,1 и рсо = 0,40 &
Состав	шлака %	. мольи.	Содержим	ie азота	Ном<
СаО	si о.2	Al 2O3	мольн. °<	%	
55,1 52,0 49,6 47,1	31,0 33,7 35,9 37,9	12,0 12,4 12,1 12,1	1,68+0,04 1,87+0,09 2,44+0,07 2,96+0,09	0,378+0,009 0,421 +0,020 0.562+0,016 0,673+0,020	д'
126
Таблица 5.8. Равновесные содержания азота
п расплаве 48% СаО, 40% SiO2, 12% А12О3 при 1450°С
а давлении 1,013 бар [49] (М)н|1Трпд = (N)or>m—14/26 (CN)
Я О	(N>o6uv %	(CN), %	нитрид- %	V Д- бар	1/ РНг , Г рсо бар
0,95	0,033% 4-0,005	0,006 f- 40,002	0,030% 40,005	0,241	0,229
0,80	0,086% 4-0,008	0,0124 40,002	0,0804 0,008	0,625	0,50
0,50	0,27% 40,03	0,025% 40,003	0,257% 40,03	2,000	1,0
><•	>57. Зависимость различных форм связи азота от содержания
” н расплавах AhO3—СаО—SiO2 при СаО/'А12О3=1 и 1500°С
в атмосфере N2-- СО с р — 0,08 бар [27]
< >м Температурная зависимость содержания
>	состава, %: 41) A12O3,	-10 СаО, 20 SiO?.
... />^	1.013 бар. времени выдержки 30 мин
плавления)
азота и углерода
для графитового
j28] (Т — точка
з 4 (> । и ца 5.9. Температурная зависимость содержания азота
♦ >i ирода в расплаве состава, %: 20А12О3, 4000, 40SiO2
в графитовом тигле и атмосфере
N2%CO при р\2 =0,93, р<:о = 0,08 бар [27]
\ра.	Состав, %				
	Ч,бщ	N из CN	Соб|Д	С из %	С из CN
	0,04	0.0034	0.06	0,06	0,0029
	0,15	0,0045	0,07	0,06	0,0039
	0,26	0,0062	0,08	0,08	0,0053
	2,01	0,0081	0,11	0,09	0,0069
Таблица 5.10. Влияние состава газа на содержание азота
в расплавах СаО—SiO2—А12О3 в графитовом тигле
и атмосфере N2%Ar%CO при рОбщ = 1,013 бар [32]
Состав газа. ’;>			Содержание N, °;с		Номер плавки
ы2	СО	Аг	мольн.	ио массе	
	1550°С,	55,1СаО;	30,95SiO2; 12,0Al2Os, % (мольн.)		
70	20	10	4,21+0,31	0,975+0,076	9
55	25	20	3,101+0,19	0.703+0,03	8
50	40	10	1,68+0,04	0,378+0,009	6
20	40	40	1,10+0,09	0,247 ±0,021	8
40	60	0	0,93+0,08	0,211+0,019	10
20	60	20	0,784+0.10	0,177+0,02	9
	1550°С	47,05СаО; 37,9SlO2; 12,1А12О3, % (мольн.)			
70	20	10					—
50	40	10	2,96+0,09	0.673+0,020	8
20	40	40	1,90+0,13	0 428+0,030	13
40	60	0	1,67+0.07	0,379+0,016	12
20	60	20	1,19+0,06	0,264+0,012	5
	1550°С,	47,05СаО; 37,9SiO2; 12		,1А12О3, %	мольн.)
20	60	20	0,511+0,03	0,116+0,007	5
20	40	40	1,819 + 0,03	0,195+0,01	8
50	40	10	1,329+0,10	0,303+0,02	7
	1600° С, 55,1 СаО;		30,95SlO2; 12	,0Al2Os, % (мольн.)	
20	69	20	1,19+0,07	0,264+0,02	7
50	40	10	2,98+0,16	0,674+0,02	9
55	25	20	6,021 + 0,3	1,424+0,07	6
Таблица 5.11. Температурная зависимость содержания
азота и углерода в расплаве 49% СаО, 41% SiO2,
10% А12О3 в равновесии с насыщенным углеродом
расплавом железа при Рх =1,013 бар (60 г Fe и 30 г
шлака в графитовом тигле за 10 мин) [28, 33, 34]
Содержание, %, при температуре, °C
Элементы	1355	1400	1460	1505	1535	1580	1610	1620
с . . .	0,160	0,090	0,080	0,080	0,060	0,070	0,040	0,040
N . . .	0,0035	0,0040	0,0090	0,0110	0,0115	0,0145	0,0155	0,0220
5.2.3. Четырех- и многокомпонентные системы
Al2O.-CaO-M”O~SiO,
Таблица 5.12. Влияние состава расплавов
А12О3—СаО—MgO—SiO2 на растворимость азота
при 1550°С в графитовом тигле и атмосфере N2%Ar%CO
при рх =0,51, рАг = 0,1,/>со = 0,4 бар [32]
Состав. %		(МОЛЬН.)		Содержание азота		Номер плавки
СаО	SIO,	Л12О3	MgO	% (мольн.)	% (по массе)	
46,7	31,5	12,5	7,5	1,80+0,07	0,414+0,015	6
41,4	36,2	12,4	7,45	2,49+0,10	0,574+0.024	10
39,8	37,8	12,1	7,3	3.04+0.08	0,706+0,018	20
47,0	24,7	12,4	14,8	1.04+0,15	0,240+0,035	12
43,4	28,2	12,3	14,8	1,29+0,04	0.302 + 0 009	6
40,3	31,0	12,3	14,7	1.68+0,09	0,395+0,021	16
35,15	35,6	12,2	14,7	2 34 + 0.03	0.539+0,007	4
32,55	37,9	12,15	14,55	2.87+0,02	0,677+0,005	5
127
Таблица 5.13. Серии (7—X) опытов по определению содержания азота в расплавах	СаО—MgO—A12Oj
в равновесии с содержащим кремний насыщенным углеродом железом при 1450—1650°С (графитовый тигель
перемешивание расплава, обдувание воздухом, длительность 60 мин) [35]
Количество, г		Состав. %							Состав. 10~4 %		
		металл		шлак					металл	шлак	
металл	шлак	[С]	[Si]	(Fe)	(СаО)	(SIOJ	(Al 2О3)	(MgO)	[N]	(N)	
				I. Шлаковый расплав, 1550°С,			60 мин				
—	36,1	—	—	0,032	24,9	54,4	10,2	9,9			77Q	
—	37,5	—	—	0,027	32,9	46,8	10,2	9,9	—	840	
—	36,7	—	—	0,027	39,3	40,4	10,1	9,9	—	950	
—,	37,4	—	—	0,023	45,4	32,4	10,1	9,9	—	1120	
II. Шлак 1-42 г вюстита, 1550°С, 65 мин
fl,37	38,8	—	-	1 2,21	24,2	52,7	9,9	9,6			250
0,23	38,8	—	--	. 1,66	32,2	45,6	9,9	9,7	—	190
0,93	40,1	—	I 1,69	38,4	39,4	9,9	9,7	—.	25
0,74	38,7	—	-  1 0,92	44,9	33,9	10,0	9,8	—	15
III. Шлак 1-\-1,6 г чугуна, 1550°С, 60 мин
6,06	36,0	3,68	5,00	0,054	25,4	53,7	10,4	10,1	<10		490
6,14	37,4	4,47	2,54	0,044	33,2	46,2	10,2	10,0	53	(67)	700
6,01	37,1	4,92	1,02	0,047	39,5	40,3	10,2	9,9	53	(75)	670
6,13	37,3	4,96	0,65	0,030	45,7	34,2	10,1	9,9	70	(62)	840
IV. Система III-\-2 г вюстита, 155ШС, 5 мин
5,48	37,9	3,14	6,77	2,18	24,9	51,5	10,2	9,9	20 (22)	
6,47	38,0	4,29	2,88	1,99	32,4	45,0	10,0	9,7	20	(25)
6,62	38,0	4,94	0,79	1,33	38,7	39,8	10,0	9,7	20	(30)
7,11	37,8	5,00	0,064	0,92	44,9	33,9	10,0	9,8	20	(24)
350
140
110
V. Шлак I-V2 г СаО, 1550°С, 60 мин
—•	38,3	—	—	0,024	28,1	51,4	9,7	9,5	—	700
——	36,9	—	—	0,028	36,0	43,5	9,8	9,5	—	1(120
		36,1	—	—	0,038	41,9	38,2	9,7	9,4	—	930
—•	35,7	—	—	0,024	47,7	32,2	9,7	9,4	—	1260
VI. Система V+f? г чугуна, 1550°С, 60 мин
6,16	37,2	3,04	7,61	0,045	28,9	50,5	10,0	9,7	35 (38)	
6,17	39,5	4,14	3,78	0,054	36,2	43,4	9,8	9,6	35	(69)
5,91	40,2	4,33	2,60	0,036	42,5	38,0	9,8	9,6 .	35	(58)
6,33	41,8	4,15	3,53	0,036	48,3	31,7	9,8	9,5	35	(33)
770
1J240
1070
1580	1
VII. Шлак 1, 1450°С, 60 мин
—	37,4	—	—	0,037	24,9	54,3	10,2	9,9			390
—	37,4	—	—	0,025	32,9	48,5	10,2	9,9	—	350
—	37.4	—	—	0,028	39,3	40,4	ю,1	9,9			390
—	37 4	—	—	0,021	45,4	34,1	10,1	9,9	—	530
VIII. Шлак I, 165ШС, 60 мин
—	34,5	—	—	0,028	24,9	54,0	10,2	9,9			550
—	35,7	—	—	0,021	32,9	46,5	10,2	9,9			950
—	37,2	—	—	0,025	39,2	. 40,5	10,1	9,9	—	2220
—	37,0	—	—	0,016	45,3	34,4	10,1	9,9	—	3150
IX. Шлак 1-\-6 г чугуна, 1450°С, 60 мин
6,07	37,9	4,21	2,32	0,103	24,9	54,2	10,2	10,0	< 10(30)	510
5,99	38,1	4,63	0,94	0,067	32,9	46,5	10,2	9,9	70	460
5,94	37,8	4,84	0,48	0,051	39,3	40,4	10,1	9,9	70 (82)	390
6,04	37.7	4,84	0,38	0,030	45,6	34,4	10,1	9,9	53	1530
X. Шлак 1+6 г чугуна, 1650°С 60 мин
7,25	32,1	0,88	18,51	0,027	28,1	50,5	11,0	10,7	53	930	
6,84	31,9	1,08	16,95	0,019	36,0	42,7	10,9	10,6	70	930	
6,22	37,0	4,47	3,29	0,043	39,7	39,9	10,2	10,0	70 (75)	1380	
6,П	36,8	4,46	3,20	0,025	46,0	33,7	10,2	10,0	35 (44)	1840	1
128
МО, (aF2-CaO-MgO-SiO2
Т а б л и ц а 5.14. Содержание азота в расплавах СаО—MgO—CaF2—А120з—SsO2 в равновесии
с чугуном, содержащим кремний при 1550°С (графитовый тигель, перемешивание расплава,
обдувание воздухом, количество шлака 40 г, длительность реакции 30 мии) [35]
< i«) | MgO .SiO2	Состав					ад ад	7? g S	Металл, г	CaO+MgO	Состав					ад ад	"с? g с S
	°/ /0		IO-4 %							о/ /0		ю-4 %				
	[Si]	[С]	[N]	(N)	(CN)				SiOa	[Si]	[С]	[N]	(N)	(CN>		
										IV.	15,0 г СаО; 15,0 г SiO2					
	I. 10,0 г СаО; 20,0 г SiO2							3,2	1,23	1,90	4,70	56	720	62	61	2,82
								12,3	1,26	0,39	5,03	87(84)	490	80	29	1,39
0,71	8,6	2,84	16	540	15	24	1,30	63,7	1,25	0,17	5,13	69(62)	230	47	17	0,88
0,72	2,94	4,03	43(83)	700	8	5,0	0,61	124,4	1,25	0,051	5,23	56(64)	140	31	8,7	0,49
0,72	0,65	4,55	53(69)	400	11	2,8	0,27			V. 16.35 г		СаО-. 13.65 SiO.				
0,72	0,32	4,84	63(58)	400	10	2,0	0,22									
								3,1	1,47	1,20	5,02	56(59)	700	171	97	4,45
	II, 11,25 г СаО; 18,75 г SiO2							12,1	1,48	0,26	Нет	Нет	230	81	70	2,50
								12,2	1,47	0,20	5,28	66(69)	470	129	73	2,46
0,82	7,1	3,22	12(24)	630	14	27	1,61	63,6	1,47	0,093	5,19	63(66)	140	108	22	0,85
0,83	2,20	4,28	49(94)	720	11	9,9	0,70	63,3	1,47	0,049	5,20	60(62)	230	59	25	0,91
0,83	0,46	4,80	61(75)	400	13	3,8	0,31	124,1	1,46	0,019	5,20	66(66)	230	34	14	0,54
0,82	0,17	4,97	62(62)	370	12	2,8	0,26			VI.	17,5 г	СаО; 12,5 г SiO2				
	III.	18,8 г СаО; 16,7 г SiO2						3,1	1,70	0,98	4,89	Нет	980	359	164	8,27
												СВ.				
1,04 1,04 1,03 1,03	4,65 1,10 0,20 0,11	3,89 4,78 5,03 5,12	26(37) 61 72(68) 69(65)	790 630 300 260	23 37 24 20	47 20 6,3 ->4,5	2,26 1,00 0,42 0,35	12,2 12,2 63,4 63,4 124,4	1,70 1,69 1,69 1,69 1,68	0,20 0,072 0,038 0,035 0,022	4,98 5,27 5,16 5,25 5,21	72(68) 58(73) 61(64) 74(73) 92(57)	300 350 160 160 230	209 170 101 102 72	136 98 56 72 44	4,40 2,59 1,66 1,90 1,24
								123,8	1,68	0,018	5,29	66(70)	180	92	44	1,17
М<>
CaO-Fe3O4-FeS-MgO-MnO-SiO;
I । г, । к ц а 5.15. Содержание азота в сульфидносиликатном шлаке, равновесном с чугуном, в графитовом тигле при 1550°С
(>н |н мешивание расплава, обдувание воздухом, длительность реакции 6 ч, навеска 60 г чугуна, 3,75 г MgO, 3,75 г А12О3,
> I cS, 1,5 г МпО, 1,5 г ге3О4) [36]. Дополнительная литература [37—42] (Сд—карбидный остаток, нерастворимый
и кислотах)
М 1111	Состав, °/о								(S)/[S]	[Mn]/(Mn]	CaO+MgO
	металл			шлак							
	[С]	[Si]	[N].10<	(N)-10*	(CN> • 10*	(2С)	<cr )	(ДС)			SiO,
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
				I. 9,3 г СаО;		20,7 г SiO2					
(1	3,75	0,042	70	50	6	0,025	0,024	0,001	<0,05	0,04	0,619
]	4,85	0.068	60	ПО	6	0,033	0,036	<0,001	0,39	0,03	0,622
1 .	4,80	0,24	70	230	6	0,034	0,033	0,001	0,97	0,13	0,624
Ill	4,92	0,48	40	350	9	0,034	0,025	0,009	1,53	0,20	0,645
1.(1	4,78	1,00	80	480	12	0,047	0,027	0,020	3,0	0,30	0,659
1 Ч»	4,50	2,29	50	700	12	0,037	0,021	0,016	8,5	0,58	0,749
141	4,07	3,70	60	1300	22	0,064	0,046	0,018	15,2	0,91	0,839
?11	4,15	4,10	50	1400	19	0,084	0,050	0,034	20,3	1,17	0,901
км	3,60	5,48	30	1770	51	0,086	0,053	0,033	44 ,	1,93	0,995
				II. 12,3 г СаО		; 17,7 г SiO2					
	4,16	0,013	60	40	3	0,029	0,020	0,009	0,11	0,04	0,891
	5,05	0,014	40	50	2	0,034	0,030	0,004	0,66	0,09	0,905
1 ,	5,04	0,025	50	ПО	4	0,040	0,025	0,015	,1,14	0,12	0,910
м	5,06	0,125	50	250	8	0,069	0,050	0,019	2,82	0,23	0,926
1	4,98	0,50	80	490	17	0,065	0,048	0,017	6,45	0,47	0,968
1 '0	4,94	1,21	70	680	44	0,070	0,033	0,037	14,9	0,99	1,016
1 'id	4,79	1,64	60	840	24	0,062	0,043	0,019	19	1,15	1,072
II	4,53	2,46	65	1140	76	0,167	0,112	0,055	45	1,99	1,142
ll,1	4,20	3,52	50	1350	68	0,131	0,087	0,044	88	3,56	1,296
				III.14,7 г СаО; 15,2 SiO2							
II	4,19	0,010	н/а	20	5	0,027	0,020	0,007	0,22	0,04	1,196
. >	5,05	0,0027	50	40	5	0,034	0,023	0,011	1,32	,0,09	1,198
1 ,	5,07	0,0048	50	50	7	0,034	0,031	0,003	2,51	0,13	1,197
11)	5,13	0,034	70	180	19	0,049	0,030	0,019	6,9	0,31	(1,19|8
1,1)	5,11	0,143	80	280	33	0,049	0,025	0,024	13,1	0,66	1,210
1 ’ll	5,12	0,75	50	610	70	0,270	0,185	0,085	47	2,01	1,313
|Щ)	4,94	1,14	60	670	83	0,080	0,040	0,040	60	2,80	1,345
'Л	4,63	2,25	50	1280	224	0,176	0,105	0,071	210	8,19	1,530
l(i()	4,43	2,80	60	1750	169	0,188	0,138	0,050	389	13,2	1,575
129
„...........................................................................   _	_________П родолжение табл.
1 I 2	!	3	|	4 I 5 I 6	|	7 I 8	|	9	|	10	| н |	12
IV. 17,0 г СаО; 10,0 г SiO2
0	4,12	<0,001	40	20	4
5	4,92	0,0013	40	40	6
15	5,06	0,0044	60	90	24
30	5,03	0,021	80	250	47
60	5,03	0,13	75	420	126
120	5,13	0,42	55	560	124
180	4,82	1,00	65	1120	130
270	4,80	1,18	55	1260	132
360	4,71	1,55	55	1720	180
0,029
0,037
0,052
0,054
0,090
0,184
0,202
0,343
0,332
0,010
0,025
0,030
0,035
0,055
0,132
1,175
0,189
0,250
0,019
0,012
0,022
0,019
0,035
0,052
0,027
0,154
0,082
1,40
3,00
10,9
32
72
261
334
301
461
0,07
0,1,0
0,35
1,04
2,7
7,0
,11,5
17,3
20,8
1„51
1,<5'
1,5:
1,6
1,6:
1,6
1,7
1,8
1.9
5.2.4. Промышленные шлаки
Доменные шлаки
Таблица 5.16. Содержание азота, цианидов и углерода
в доменном шлаке состава, %: 41СаО; 35SiO2; 11Л|2О3;
9MgO; 0,3Fe; 0,5Mn; 1,3S
Шлаки [49]	Содержание, %		
	N общ	GN	С Общ
Для основного кон-	0,024	0,001	0,16
вертеркого процесса Для LD-процесса	0,036	0,001	0,13
О
V/
0,06
0,06
0,02
1650
1500
1550
1600
Рис. 5.61. Зависимость содержания азота в доменном шлаке о
пературы выпуска l[44f. См. также 1(45]
Рис. 5.59. Содержание азота в домеииом шлаке в зависимости от со-
держания кремния в чугуне при 1420°С (75 г синтетического шлака
при перемешивании выдерживали с 600 г чугуна в атмосфере р
= 1,013 бар в течение 90 мии <[43])
Шлаки дуговых электропечей
Таблица 5.17. Содержание азота в электропечном
состава, %: 58,4СаО; 27,3SiO2; 6,3CaF2; O.lFeO
при pn 2 =1,013 бар
Температура, °C	Время выдержки, мии	общ* %
1476	0	0,008'
1476	147	0,008
1476	119	0,009
1565	50	0,007
1565	50	0,007
1565	95	0,007
1565	95	0,007
Рис. 5.60. Влияние температуры чугуна иа содержание азота в до-
меииом шлаке (43]:
1 — чугун для LD-процесса; 2 — для томасовского процесса
6. ПЛОТНОСТЬ
ШЛАКОВЫХ РАСПЛАВОВ
6.1. ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Массовая плотность p = m/V(6.1), где ш-
са, г; V — объем, см3. Относительная пло’
d=p/p0, где р0 — плотность эталона, наприм<
ды при 4°С и 760 мм рт. ст.
Если состояние (давление и температура
лона и измеряемого вещества равны, относ:
ная плотность называется отношением плотн
130
6.2. МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ
Для измерения плотности применяются следу-
ющие методы [1—3].
Метод взвешивания — пикнометрия (ПМ)
Взвешиваемый сосуд известного объема напол-
няется до определенной отметки измеряемой жид-
костью. При точных измерениях необходимо учи-
тывать температурные изменения объема сосуда.
Метод давления
а.	Манометрический метод р = р0 (h/H) (6.5), где
р0 — плотность манометрической жидкости; h, И—
подъем манометрической и измеряемой жидкости
соответственно.
б.	Метод максимального давления в пузырьке
(МДП) р = Д р/Д h = (р2 — pi)/(h2 — hj).
Рис. 6.1. Установка для пикнометрии
Рис. 6.2. Принцип измерения плотности методом Архимеда:
• I прямой; б —косвенный; / — проволока; 2 — инертное погружаемое
тело; 3 —расплав; 4 — рабочая жидкость; 5 — тигель
Рис. 6.3. Манометрический метод измерения плотности:
/ — печь; 2 —расплав; 3 — манометрическая жидкость
Рис. 6.4. Устройство для измерения методом максимального давления
в пузырьке:
/ — печь; 2— расплав в тигле; 3 — капилляр; 4 — устройство погру-
жения
Метод капли
а.	Метод лежащей капли (МЛК) У=[гс Ь2 (х')2/0] (2/6)—
— {(2sinФ/х') + (Р (г')2/62]} (6.6), откуда р = m/V
Здесь Ь, р—константы капли; V—объем капли,
см3; Ф — краевой угол смачивания, град; х' —
радиусе СЕ, см; z' — высота DE, см.
б.	Метод падающей капли заключается в том,
что капли жидкости определенного объема падают
через жидкость меньшей плотности тем быстрее,
чем они плотнее. Если времена падения пары сфе-
рических капель одинакового размера с плотностя-
ми pj и р2 через жидкость с плотностью р на отрез-
ке определенной длины равны Д и t2, с, то (4//2) =
— (Рг — P)/(Pi — р) (6.7). Отсюда можно рассчитать
Pi =Ро + (tz/ti) (Рг—Р) (6.8), если известны р жид-
кости и р2 капли эталонного материала при допу-
щении У] = V2.
Метод плавучести—метод Архимеда (МА)
а.	Прямой метод р = Д P/V (6.2). Здесь Д Р =
(/’возд — Драспл)—разность веса погружаемого те-
|.т на воздухе и в измеряемом расплаве; V — объ-
ем погружаемого тела.
б.	Косвенный метод р = р0 [-[д р Vo) ] (6.3), в
котором измерение проводится с использованием
шгля специальной конструкции по Уайту [1].
Волюмометрический метод (дилатометрия)
Для измерения объема тел или веществ, кото-
|н.1с не могут контактировать с жидкостями, опре-
|с. 1енная масса изучаемого вещества помещается
п известный объем Vt, заполненный при давлении
/и газом, который затем сжимается до объема V2
и" i давлением p2V= (V2p2 — Vip()/(p2—Pi) (6.4).
Конструкция дилатометра для измерений плот-
ности жидкости описана Уайтом [1].
Метод витания
Метод витания применим к невзаимодейству-
ющим жидкостям. Он реализуется смешением двух
эталонных жидкостей с разными плотностями вы-
ше и ниже изучаемого расплава. Плотность подби-
раемых смесей определяется одним из подходящих
способов.
!ак, 406
131
6.3. плотность
6.3.1. Чистые компоненты
CaF2
о 15]--□ 19]->[13]	о [18]
v[6]	л.[Ц]	o[W	а [20] -
----*[77......о[15]—»М	—о[19]
*№]—^т] *[т—сю]
"'"l900	1500	1600	1700	1800 t,°C
Рис. 6.6. Температурная зависимость плотности расплава CaFa по дан-
ным измерения различными методами
АЬО, [12]
FeO
Таблица 6.1. Плотность FeO, измеренная МДП
(данные [28] получены МА)
Плотность, г/см3, при температуре, °C				Атмосфера	Литература
1400	1410	1420	1440		
4,8						N2	.[10]
4,58	—	—	—	Аг	21
4,90	—	—	—	n2	21
4,89	—	—	—	n2	21
4,55	—	4,75	—	Аг	11
4,90	—	—	—	n2	23
—	4,56	—	4,66	Ar	 [24—26]
—	5,05	—	4,87	Не	: 26
—	4,81	—	4,79	Ne	, 26
—	4,27	—	4,7	Кг	|[261
—	4,61	—	4,8	Нет св.	,[27
—	4,57	—	—	Не	,[27
—	4,55	—	—	Аг	[21, 27]
4,77	—	1	—	Воздух	 [281
6.3.2. Двухкомпонентные системы
А12О-СаО
Таблица 6.2. Плотность расплавов СаО—А12О3, полученная
МДП при 1600°С
Состав, %			
СаО	А1а03	р. г/см3	Литература
54,5 54,9	.45,5 45,1	|	2,79 2,76	[31] [32]
Рис 6 7 Плотность расплавов CaF2 — А12О3 прн 1450,
1600°С (б)
132
о 20	00 ВО во 100
сао, %
Гис. 6.9. Плотность расплавов CaF2 — CaO при 1450, 1500 (а), 1550,
1600 и 1700°С (б)
Рис. 6.13. Плотность расплавов CaFj —Т1О2 при 1450 [131 (/) и 1550°С
[5, 131 (2. 3)
Рис. 6.14. Плотность расплавов СаО — FeO^ при 1400°С по данным
[241, измеренная МДП (/). [281 — МА (2), [341 — МДП (3)
Таблица 6.3. Плотность расплавов СаО—SIO2
Состав, %		р, г/смз при температуре, “С		Литерату- ра, метод
СаО	SiO2	т=?	1500	
37,4	6'2,6	2,746			
42,9 48,3	|57,1 51,7	2,835 2,898	—1	[35], МВ
51,2	48,8	2,918	—•	
55,8	44,2	2,953	—	
46,6	53,4	—,	2,62	
5С|,0	50,0	—	2,72	[Ю],
59,0	41,0	—>	2,80	МДП
62,0	38,0	—	2,82	
(aF,-MgO
О 20 00 во во 100
мдо, %
l’n> G.11. Плотность расплавов CaF2— MgO при 1450—1550°С:
6.12. Плотность расплавов CaF2 — SiO2 при 1500 [51 (/) и 1600°С
Рис. 6.15. Плотность расплавов СаО — SiO2 при 1700°С [361
133
FeO-Fe2O,
MgO-SiO2
Таблица 6.4. Плотность расплавов FeO—Fe2O3,
измеренная МДП [24]
*FeO	XFe2O3	р, г/см3	Т, °C
0,963 .11,975	0,037 0,025	4,56 4,65	1410 1440
FeO-SiO2
Рис. 6.18. Плотность расплавов MgO | SiO [9g]1 OoOOZI ий1
Рис. 6.16. Плотность расплавов
ные [381
FeO—S1O2, измеренная МДП (дан'
получены МА)
Точка на рис. 6.16	Температура. вС	Литерату- ра	Точка иа рис. 6,16	Температу- ра, °C	Лнтерату ра
1	1400	[231	5	1410	[27]
2	1255—1410	[25]	6	1400	[Ю]
3	1250—1410	[24]	7	1400	[37]
4	1400	[21]	8	1400	[38]
Рис. 6.17. Плотность расплавов FeO — SiO2:
/ — по данным [21], 1400°С; 2—[37], 1350°С; 3 — то же, 130(ГС; 4 —
[39], различные температуры
МпО-SiO,
Таблица 6.5. Плотность расплавов МпО—SiO2 при 1400'
полученная МДП [10] (невязка химического анализа
за счет FeO)
Состав, %
МпО	SiO2	р, г/см3
58,0	37,8	3,15
63,5	32,1	3,34
66,7	28,2	3,46
72,6	23,5	3,75
6.3.3. Трехкомпонентные системы
Al2O3-CaF2-CaO
СаО	CjAj СА СА2 Д1г0
сп0,7о
Рис. 6.19. Плотность расплавов CaF2—СаО—А12О3 при 1600°С п<
зору [30J
134
Продолжение табл. 6.7
с. 6.20. Плотность расплавов CaF2 — CaO—А!2Оз при 1500°С по
обзору ]30]. См. также ]4б]
Состав, %			Плотность, г/см3, при температуре, °C				
СаО	Al2 Oj	SiO2	1350	1400	1450	1500	1550
50	10	40	2,657	2,650	2,643	2,635	2,627
50	15	35	—		2,656	2,648	2,640
50	20	30	—-		—	2,661	2,653
29,4	15,5	55,1	2,501	2,496	2,491	2,486	2,482
30,0	20,0	50,0	2,526	2,521	2,517	2,513	2,508
32,8	17,2	50,0	2,538	2,533	2,525	2,524	2,520
32,0	22,0	46,0	2,559	2,552	2,546	2,540	2,534
33,4	29,7	46,9	2,593	2,588	2,583	2,578	2,573
31,7	33,3	35,0	2,593	2,588	2,583	2,578	—
35,2	18,5	46,3	2,564	2,559	2,554	2,549	2,544
36,8	19,3	43,9	2,575	2,574	2,569	2,564	2,559
35,2	25,9	38,9	2,590	2,585	2,586	2,575	2,570
38,0	20,0	42,0	2,592	2,586	2,580	2,573	2,567
40,0	19,4	40,6	2,604	2,598	2,591	2,584	2,578
41,6	11,4	47,0	2,600	2,593	2,586	2,580	2,574
42,6	11,4	46,0	2,605	2,597	2,590	2,584	2,578
43,6	11,4	45,0	2,609	2,602	2,595	2,583	2,582
45,3	17,6	37,1	2,627	2,620	2,613	2,606	2,598
43,6	18,2	38,2	2,620	2,613	2,606	2,598	2,591
41,9	18,7	39,4	2,614	2,606	2,599	2,592	2,584
Vl2O3-CaO-MgO
блица 6.6. Плотность расплавов А12О3—СаО—MgO (МДП)
Состав, %			Плотность, г/см3, при тем- пературе, °C				Лите- рату- ра
м2о,	СаО	MgO	1510	1600	1610	1625	
57,4	36,2	6,4	3,0							[47
44,1	52,9	3,0		2,79			[31]
42,8	51,2	6,0	—	2,78	—	—	[31]
41,0	49,0	10,0		2,79			[31
38,7	46,3	15,0		2,79	—	—	[31]
41,7	52,2	3,7			2,76		[32
50,2	40,2	9,5	—	—	2,75	—	[32]
53,8	35,8	13,5	—	—	—	2,73	[32
Al2O,-CaO-SiO2
Рис. 6.21. Плотность расплавов СаО—д12О2— SiO2 при 1500°С [50].
См. также [23, 31, 32|
Таблица 6.7. Плотность расплавов А12О3—СаО—SiO2
Состав, %			Плотность, г/см3, при температуре, °C				
,аО	А12о2	SiO2	1350	1400	1450	1500	1550
35	5	60	2,531	2,526	2,520	2,513	2,507
35	10	55	2,545	2,537	2,530	2,524	2,517
35	15	50	2,554	2,546	2,539	2,532	2,525
35	18	47	2,559	2,550	2,545	2,540	2,533
35	19	46	2,562	2,553	2,547	2,542	2,534
35	20	45	2,563	2,555	2,549	2,543	2,537
Ю	5	55	2,566	2,559	2,550	2,543	2,535
40	Ю	50	2,573	2,565	2,559	2,552	2,543
40	13	47	2,586	2,577	2,570	2,562	2,555
40	14	46	2,588	2,581	2,573	2,565	2,558
10	15	45	2,591	2,584	2,576	2,567	2,561
10	20	40	2,604	2,596	2,589	2,581	2,574
45	5	50	2,609	2,601	2,594	2,587	2,580
15	6	49	2,610	2,603	2,595	2,588	2,580
15	8	47	2,613	2,605	2,599	2,591	2,584
45	9	46	2,614	2,606	2,601	2,593	2,585
15	10	45	2,615	2,609	2,602	2,594	2,587
15	15	40	2,624	2,616	2,608	2,601	2,594
15	20	35	2,628	2,620	2,614	2,607	2,600
50	5	45	2,647	2,640	2,632	2,624	2,617
Al2O3-MnO-SiO2
Рис. 6.22. Плотность расплавов А1>Оа— МпО — SiOj прн 1570РС
135
Таблица 6.8. Плотность расплавов МпО—SiO2—А12О3
при 1480—1490°С, измеренная МДП
Состав, %			р, г/см3	Литература
МпО	SiO2	А12Оя		
42,08 44,10	38,42 41,14	12,20 9,40	2.9 2,81	[52,] [51]
Рис. 6.23. Плотность расплавов CaFt — CaO — SiO2:
/— 1450°С .[8J; 2 — 1500°С [9]; 3 — 1500°С [42]; 4 — 1475°С [54]
CaF,-FeO-SiO_
Таблица 6.9. Плотность расплава при 1410°С, измеренная
МДП [25]
Состав, %			р, г/см3
СаР2	FeO„	SiO2	
5	80	15	4,17 (1410°С)
CaO-FeO-Fe2O3
Таблица 6.10. Плотность расплавов СаО—FeO—Fe2O3,
измеренная МДП [24]
Состав, %			р, г/см3, при температуре, °C		
СаО	FeO	Fe2O3	1300	1350	. 1410
10,4	83,3	6,3			4,22		
9,7	85,5	4,8	—	.—	4,58
20,5	73,0	6,5	3,7	—	—
21,0	73,0	6,0	—	4,0	—
20,6	74,8	4,6	—	—	4,43
31,0	61,2	7,8		4,33	—.
30,9	63,6	5,5	—	•—	4, ] 4
CaO-FeO-P2O5
Таблица 6.11. Плотность расплавов СаО—FeO
при 1400°С, измеренная МА [28]
Состав, %			р, г/см3	Состав, %			Р.
СаО	FeO	Р503		СаО	FeO	P2OS	
0,8	97,7	1.5	4,57	8,2	70,5	21,3	
1.0	97,6	1.4	4,58	9,0	68,0	23,0	
0.9	96,7	2,4	4,62	18,5	52,7	28,8	
1.0	97,1	1.9	4,62	18,5	52,0	29,5	
1,5	91,9	6,6	4,39	30,5	30,3	39,2	
1.3	91,5	7.2	4,25	31,6	32,1	36,3	
2.5	85,0	14,5	4,02	33,0	31,2	37,8	«л
Таблица 6.12. Плотность расплавов CaO—FeO—1
_________при 1250—1570°С, измеренная МДП [39]
Состав, %	Температура, *C	Плоте r/<a
1	2	
FeO 66,7; SiO2 33,3 CaO 4,5; FeO 62,2; SiO2 33,3 CaO 5,2; FeO 62,2; SiO2 32,6 CaO 9,3; FeO 57,4; SiO2 33,3 CaO 11,6; FeO 55,4; SiO2 33,0 CaO 19,4; FeO 48,7; SiO2 31,9 CaO 24,1; FeO 42,3; SiO2 33,6 CaO 28,5; FeO 39,0; SiO2 32,5	1270 1315 1366 1408 1466 1509 1557 1279 1324 1374 1426 1438 1483 1515 1552 1253 1301 1364 1425 1472 1513 1560 1271 1310 1367 /1413 1463 1514 1555 1260 1310 1360 1412 1465 1512 1568 1391 1423 1469 .1517 1547 1308 1354 1410 1463 1503 1550 1282 1205 1323 1360 1412 1456	co co co co* c6 e£ co" co" co” co co* co” co" co" co" co eO co co co" co co co* co”co”co* co co co* c5 co cd co* co* co’co* co co co co co co co’ co* co* co co co co co” co’ co co*‘
136
Продолжение табл, 6.12.
Продолжение табл. 6.13.
)	2	3
	1509	3,15
	I|553	3,15
И,5; FeO 33,9; SiO2 34,6	1264	3,30
	1305	3,10
	1358	3 10
	1410	3,09
	1450	3,09
	1526	3,10
16,9; FeO 29,6; SiO2 33,5	1290	3,06
	1346	.3,14
	1382	3,12
	1419	3,11
	1478	3,02
	1551	3.08
	1.553	3,00
(aO-FeO-SiO,
 о 30	4Z7	50 ВО 70	80	90	100
FeO, %	Feo
h.24. Плотность расплавов СаО — FeO — SiO2, измеренная МДП.
См. также [57, 58]:
Н'Ю°С [23]- 2— 1410вС [27]; 3- 1400’С [37]; 4- 1410°С [39]; 5 —
1250—1410°С [24]
I e()-Fe2O.-SiO2
Состав, °/o			Температу- ра, °C	p г/см°
.FeO	Fe2O3	S iOp		
.1	2	3	4	5
63,01	17,61	19,38	1314	4,28
54,50	17,87	27,63	1320	3,92
55,07	16,57	28,36	1302	3,84
55,64	16,79	.29,57	1305	3,84
50,56	16.28	33,16	1302	3,68
69,42	8,35	22,23	1318	4,08
68,39	9,23	22,38	1312	4,00
64,50	9,07	26,43	1302	3,92
56,80	9,50	33,70	1310	3,68
55,95	9,49	34,56	1312	3,60
64,28	>13,18	22,54	1310	4,04
63,95	14,02	22,03	1305	4,04
63,55	14,73	21,72	1312	4,00
Таблица 6.14. Плотность расплавов FeO—Fe2O3—SiO2
при 1250—1410°С, измеренная МДП [24]
Состав, %			Температура, °C	p, г/см3
FeO	F e2O3	SiO;		
88,5	5,7	5,8	1380	4,25
89,9	4,3	5,8	1410	4,35
'86,7	3,3	10,0	1350	4,40
87,2	2,7	10,0	1410	4,22
78,0	.1,8	20,2	1350	3,98
78,4	1,6	20,0	1410	3,95
68,1	1,6	30,3	/1250	3,71
68,3	1,5	30,2	1300	3,71
68,1	1,6	30,3	,1350	3,72
68,3	1,5	30,2	1410	3,72
64,5	1,7	33,8	1410	3,74
65,1	1,6	33,3	1410.	3,74
65,2	1,5	33,3	1410	3,73
65,2	1,6	33,3	1410	3,74
64,8	1;7	33,5	1410	3,72
58,5	1,6	39,9	1250	3,53
59,0	1,2	39,8	1300	3,53
59,0	1.2	39,8	1350	3,53
159,2	1.3	39,5	1410	3,53
l.i блиц а 6.13. Плотность расплавов FeO—Fe2O3—SiO2
при 1295—1320°С, измеренная МДП [55]
Состав, %			Температура, °C	p, г/см3
I i-O	Fe2O3	SiO2		
1	2	3	4	5
1,3.58	14,95	21,47	1302	4,08
66,32	14,33	27,35	1315	4,04
37,30	14,54	18,16	1316	3,92
1,57	13,75	31,68	1295	3,96
1)5,12	13,71	31,17	1312	3,84
5(i,20	14,05	31,75	1295	3,76
55	14,40	33,05	,1300	3,72
08,79	12,13	19,08	1310	4,06
o(i,15	11,64	22,21	1307	4,16
ol,77	12,92	22,31	1305	4,12
(>1,01	,10,92	25,07	1315	3,92
(>2.13	10,91	26,96	1301	3,92
03.95	10,77	28,88	1.308	4,00
5().O7	12,49	28,44	1318	3,68
:>8 42	12,44	29,14	1301	3,92
,7.22	1<1,75	31,03	1310	3,80
>(<24	13,12	30,64	,1315	3.68
FeO-MnO-SiO,
O556J	МпО, %
• [257	60	50	60	30	20	10 О
0	10	20	30	60	50	60	70	30
FeO, а/о
Рис. 6.25. Плотность расплавов FeO—МпО—SiO2 прн 14 Ю°С, изме-
ренная МДП
6.3.4. Четырехкомпонентные системы
Al2O3-CaF2-CaO-MgO
Таблица 6.15. Плотность расплавов
А120з—CaF2—CaO—MgO, измеренная МДП
Состав, %				Плотность, г/см3, при температуре,°С			Литература
CaF2	CaO	Al 2O3	MgO	1400	1450	1460	
75	10	10	5	2,78	2,73			[8]
70	10	10	10	2,78	2,73	—	.[8]
65	10	10	15	2,93	2,88	—	[8]
17,6	26,3	40,4	15,7	—	—	2,8	[47]
A!,O,-CaF,-CaO-MnC
Таблица 6,16. Плотность расплава
А12О3—CaF2—CaO—МпО при температуре 1500—1550°С [29]
Сосстав, %				р, г/см3
	СаИг	СаО	МпО	
40	18	25	17	2,79
41,4	49,6	3,0	6,0
40,0	48,0	6,0	6,0
38,2	45,8	10,0	6,0
37,3	44,7	3,0	15,0
36,0	43,0	6,0	15,0
34,2	40,8	10,0	15,0
2,
2
2,
2,
2,
2,
CaF2-CaO-MnO-SiO2
Состав, %
Таблица 6.19. Плотность расплава
CaF2—CaO—МпО—StO2 при температуре 1480°С
СаГ3	СаО	МпО	S1O2	р, г/см3
6,8	4,3	.41,4	43,8	2,7
CaO-Cr2O3-(FeO + MnO)-SiO2
ALO,-CaF-CaO-SiO
Таблица 6.20. Плотность расплавов
СаО—Сг20з—(FeO+MgO)—SiO2 при 1600°С [60]
Таблица 6.17. Плотность расплава
А12О3—CaF2—CaO—SiO2 при температуре 1540—1650°С
Состав, %				р, г/см3
А 1,0;,	CaF2	CaO	SIO2	
21,7	58,4	1,8	18,1	2,63—2,59
Состав, %
СаО	Сг2О3	(FeO+MnO)	SiO2
46,80	2,54	22,60	18,46
46,22	5,86	22,34	18,15
37,42	2,72	20,40	29,30
37,12	6,04	21,06	29,02
CaO-FeO-Fe2O3-SiO2
p, г/ci
3,61
,з,&
3,31
3,4!
Al2O3-CaO-MgO-SiO2*
Таблица 6.21. Плотность расплавов
CaO—FeO—Fe2O3—SiO2, измеренная МДП [24]
Таблица 6.18, Плотность расплавов
А120з—CaO—MgO—SiO2
Состав, %				Плотность, г/см3, при температуре. °C					
А1,О3	СаО	MgO	S юг	1350	1400	1450	1500	1550	1600
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
			МА \49]						
18,9	35,8	5,7	39,6	2,607	2,601	2,595	2,589	2,582	—
17,9	33,9	10,7	37,5	2,622	2,616	2,610	2,604	2,598	—
5	35	10	50	2,648	2,639	2,630	2,621	2,612	—
4,5	31,7	9	54,8	2,622	2,615	2,608	2,601	2,694	—
4	28,3	8,1	59,6	2,578	2,572	2,566	2,560	2,554	—
3,5	25,0	7,4	64,1	2,548	2,542	2,536	2,530	2,524	—
4,7	38,4	9,5	47,4	2,688	2,678	2,601	2,657	2,646	—
4,5	41,6	9	44,9	2,701	2,690	2,680	2,670	2,660	—
4,2	45,8	8,3	41,7	2,717	2,706	2,695	2,684	2,671	—
4,8	33,7	13,4	48,1	2,662	2,654	2,645	2,636	2,626	—
4,6	32,3	16,9	46,2	2,674	2,665	2,655	2,646	2,636	—
4,4	30,7	21,1	43,8	2,636	2,677	2,668	2,659	2,649	—
10,4	33,0	9,5	47,1	2,641	2,641	2,632	2,624	2,616	—
15,0	31,3	8,9	44,8	2,648	2,640	2,632	2,624	2,616	—
20,0	29,5	8,4	42,1	2,653	2,645	2,637	2,629	2,621	—
Плотность, г/см3, при темпера’
*С
Состав, %
CaO	FeO	Fe2O3	Sio2	1250	1300	1350—1380	*
1	2	3	4	5	6	7	
5,2	86,6	3,8	4,4					4,16	
5,2	87,5	2,8	4,5	—	—	—	
10,4	76,4	3,0	10,2	—	—	4,90	3
10,1	77,5	2,4	10,0	—	—	—	
20,0	65,6	3,9	10,5	—	—	4,30	
20,1	65,5	3,8	10,6	—	—	—	
10,0	67,0	3,0	20,0	—	—	4,32	
10,0	67,7	2,6	19,7	—	—	—	
20,6	56,2	2,8	20,4	—	—	3,73	
20,3	56,7	2,8	20,4	—	—	—	
20,5	56,5	2,6	20,4	—	—			
9,0	56,7	3,3	31,0	3,75	—	—	
9,0	56,6	3,4	31,0	—	3,75	3,7	T1
9,0	56,9	3,4	30,7	—	—	—	
20,1	48,0	1,7	30,2	3,55	—	—	
19,9	48,2	1,8	30,1	—	3,53	—	
20,0	48,2	1,8	30,0	—	—	3,53	
138
Продолжение табл. 6.21
Состав, %				Плотность, г/см3, при температуре,	FcO“Fc •с				2O3-MnO-SiO2 Таблица 6.24.Плотность расплавов -МпО—SiO2 прн 1400°С, измеренная МДП [10]			
iO 1	FeO	Fe3O,	S1O2	1250	1300	1350—1380	1410	FeO—ЕегОз—				
								Состав, %			Плотность, г/см3
	2	3	4	5	6	7	8				
м то то П.8 ТО ТО ч 5 «’.5 то ',2 Тб	48,о 38,0 38,2 36,6 49,0 30,5 31,5 21,2 21,4 15,6 15,6	1,7 2,0 2,0 2,1 1,0 1,0 1,0 0,8 0,6 1,0 1,0	30,2 31,0 30,8 30,5 40,0 39,5 39,5 39,5 39,0 56,2 56,3	3,42 3—4 ,3	3,38 3,53 3,27 3,28	3,37 3,20 3,24 2,75	3,51	FeO ч чя	Ре,О3	МпО	SiO2	
							3 12	37,4 _	33,6 _	24,8 3,09	4 5,2 		0,0 2,75			Ю,53 0,50 0,75 0,90 0.21 О' 0,20	7,2 15,2 27,8 28,2 39,7 50,7 61,8	33,4 34,1 33,2 36,4 32,5 32,6 31,4	3,78 3,68 3,65 4,10 3,74 3,74 3,70
Таблица 6.22. Плотность расплавов
i(>—FeO—Fe2O3—SiO2 прн 1400°С, измеренная МДП [Ю]
6.3.5. Многокомпонентные системы
Состав, %				р, г/см3
;аО	FeO	Fe2O3	SiO2	
14,3	45,5	2,3	35,7	3,60
25,0	34,8	0,96	37,7	3,30
27,2	33,2	2,72	35.2	3,62
33,0	24,7	3,17	38,1	3,34
38,4	23,5	1,27	36,5	3,10
43,7	15,7	0,90	38,8	3,10
р, г/см J
,60\________Ц______________________________________
о 0,1	0,2	0,3	0,0	0,5	0,6
Npe (Сг,,,/= 0,7.4)
I--I___I__I__I___I__!___I__I I I I I I I
О 5 10 15 20 25 30 35 W /5 50 55 60 65 70
HeO-iFe^p, %
'• -6. Плотность расплавов СаО — FeO — Fe2O3 — SiO2 при 1600°С
[61]. См. также [58]
Al2O3-CaF2-CaO-MgO-SiO2
Таблица 6.25. Плотность расплавов
А120з—CaF2—СаО—MgO—SiO2
Состав, %					Темпера- тура, °C	Р, г/см3	Литерату- ра
CaF2	А12О3	СаО	MgO	S1O3			
Методы МА, МВД
52,2 | 24,0 I 19,6 I 3 I	2 I	1420	I	2,36	I	[62]
21,2 I 40,8 | 17,8 I 16,3 |	3,3 |	1420	|	2,73	|	[62]
Метод МДП
52,2	23	18,6	3	2	1420		[52]
56,7	26,02	10,06	3,12	3,4	1420	2,36	[50]
52,2	24,0	19,6	3	2	1420	2,36	[50]
5	20	55	5	15,0	1550	2,86	[59]
—	—	—	—	—	1600	2,86	[59]
—	—	—	—	—	1650	2,74	[59]
—	—	—	—	—	1700	2,65	[59]
7,0	5,0	58,0	10,0	20,0	1600	2,76	[65]
6,7	9,5	55,3	9,5	19,0	1600	2,72	[65]
6,4	13,7	52,7	9,1	18,2	1600	2,75	[65]
6,1	17,4	50,4	8,7	17,4	1600	2,75	[65]
11,5	4,8	55,3	9,5	19,0	1600	2,76	[65]
13,1	4,7	54,2	9,3	18,7	1600	2,75	[65]
15,5	4,6	52,7	9,1	18,2	1600	2,72	[65]
«()-FeO-MnO-SiO2
Таблица 6.23.Плотность расплава
II I еО—МпО—SiO2 при 1400°С, измеренная МДП [10]
Состав, %				р, г/'см3
)	FeO	МпО	S1O2	
5	5,85	19,8	, 38,4	3,40
CaO-FeO-Fe2O3-MnO-SiO2
Таблица 6.26. Плотность расплавов
СаО—FeO—Fe2O3—МпО—SiO2, измеренная МДП [10]
Состав, %					р, г/см3
СаО	FeO	Fe2O3	МпО	SiO2	
33,4	16,3	2,06	10,0	38,2	3,40
34,2	11,5	0,97	15,2	37,0	3,50
35,5	5,85	0	19,8	38,4	3,40
11,6	30,2	3,9	17,2	35,6	3,54
12,1	33,2	2,26	16,4	34,6	3,50
15,7	32,7	2,00	12,1	36,2	3,60
20,3	35,0	2,00	5,6	35,8	3,40
139
7. ВЯЗКОСТЬ ШЛАКОВ
7.1. ОБЗОР МЕТОДОВ,
ФИЗИЧЕСКИХ СООТНОШЕНИЙ
И ИЗМЕРЯЕМЫХ ВЕЛИЧИН
ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ ВЯЗКОСТИ [1—3]
Метод капилляра или истечения (МК) (рис. 7.1)
Рис. 7.1. Схема установки! для измерения методом капилляра или не-
течения:
1 — стопор; 2 — тигель; 3 — расплав; 4 — печь Таммана; 5 — капил-
лярная трубка; 6 — приемник
Измеряемая величина — время истечения. Вяз-
кость вычисляется по закону Пуазейля т]=(7Г/лР0/
/(8V Г), дин-с/см2 (7.1), где т] — вязкость, Пз; г —
радиус трубки (капилляра), см; р — постоянный
перепад давлений между концами капилляра,
дин/см2; V — вытекающий объем, см3; t — измерен-
ное время, с.
Уравнение (7.1), как и другие ему подобные, не
учитывает кинетическую энергию жидкости после
выхода ее из капилляра, которая не израсходова-
лась на преодоление сопротивления трения. Одна-
ко эта ошибка может быть учтена в виде поправки
Н (Hagenbach):
Л = [(г4 Р 0/(8 V /)] - Н (7.2), где Н =	; р-
о Л I I j
ПЛОТНОСТЬ жидкости.
Области применения. Капиллярный метод до сих
пор применялся лишь при средних температурах;
> 1200°С возникали трудности вследствие сниже-
Рис. 7.2. Схема установки для измерения методом падающего тела:
/ — ;;счЬ Таммаиа; 2 — падающий шарик; 3 — тигель; 4 —расплав
ния стойкости и коррозионной устойчивости cl
тигля и капилляра (г4!). Преимуществом этой
тода является его абсолютность, т. е. он позве
вычислять величину вязкости по данным об
сосуда для истечения и измеренных величи
прибегая к помощи калибровочных веществ.
Метод падающего тела (МПТ) (рис. 7.2)
Измеряемая величина — скорость падения,
числять вязкость можно по закону Стокса,
предполагается бесконечно большой слой ж:
сти и под действием силы тяжести падающий :
_ 2
шарик, то для вязкости жидкой среды Ч — ~ (
Х[(рш — рж)/У]г/(см-с) (7.3), где г] — вязкость
g— гравитационная постоянная, см/с2; г — р<
шарика, см; рш — плотность шарика, г/см3;
плотность жидкости, г/'см3; v — скорость naj
шарика, см/с.
Принимая во внимание ограниченность
жидкости, вязкость вычисляют по уравнении
2
денберга [4]. Л----— а2 Црш — рж)/(1 + 2,1 dt
(7.4), где d — диаметр шарика, см; D — ди;
трубы для падения, см.
Согласно Бекону [5] это уравнение прим(
при отношении диаметров ^0,1.
Области применения. Этот метод примен
для измерения вязкости расплавов стекол и
ков. Вместе с тем применяется вариант мето
котором измеряется время, необходимое для 1
гивания шарика из расплава постоянной сило!
пример вискозиметр с вытягиванием шарика
лейна [6, 7]. Он не позволяет измерять абсс
ную вязкость, так как требует учета прибс
константы, которую получают калибровками <
мощью жидкостей, вязкость которых известна
Ротационный метод (РМ) (рис. 7.3)
Измеряемая величина — крутящий момент
предположения, что в эксперименте между j
соосными цилиндрами находится ламинарны
ток (куэттово течение ньютоновской ж
сти) [8], вязкость рассчитывается по фо|
Рис. 7.3. Схема установки для измерения ротационным ме
/ — расплав; 2 — тигель; 3 — вращающийся цилиндр
140



частота вращения, c-t; h — высота зазора; Гв,
-радиусы внутренней и наружной цилиндриче-
11.x измерительных поверхностей.
Строго уравнение (7.5) применимо только для
гконечно длинных цилиндров, из которых выре-
II участок длиной h. Так как в эксперименте ис-
’.п.зуются только цилиндры конечной длины, ре-
п>таты измерений получаются неточными вслед-
нпе влияния краевых эффектов на концах ци-
иидров. Устранить концевые эффекты удается,
(к впервые показано в работе [9], измерением
к шины крутящих моментов при равной круговой
ипрости внешнего цилиндра на различных глуби-
i\ погружения внутреннего цилиндра в жидкость,
рп этом вязкость вычисляется по формуле
(	- М2)
(7-6)

, гй 2 ,h < 1(1/^) -(1/^)1-
1 [8 л2 п. (hi — Л2)] J
В ротационном методе различают два варианта:
ш ель с измеряемой жидкостью вращается вокруг
щионарно погруженного тела; погруженное тело,
цце всего цилиндрическое, вращается в жидкости
 пщионарном тигле.
Области применения. При выборе соответству-
ицсго материала для стенок тигля и погружаемого
in метод пригоден для измерения вязкости до
н'пь высоких температур. Предполагая, что тече-
ио между соосными цилиндрами ламинарное,
И/КНО вычислить абсолютную вязкость. В других
цчаях измерительный прибор калибруется по из-
1Г11ЮЙ вязкости.
и-бательные методы (КМ)
- j
у
<$
I. Схема установки для измерения методом колеблющегося
тела:
иоииая проволока; 2—шкала; 3 — печь Таммаиа; 4 —враща-
ющийся цилиндр; 5 — тигель; 6— расплав
Метод колеблющегося тела (рис. 7.4). Измеря-
ли,। величина—логарифмический декремент.
1 ля расчета вязкости на основании наблюда-
|«чн> логарифмического декремента и обмера те-
)> погружения служит уравнение, выведенное Мей-
h"M 110] по теории колеблющейся шайбы:
/	/ 1 \	/ 1 2	\ 2
Р5
(R* + № d)
Рис. 7.5. Схема установки для измерения методом колеблющегося
тигля:
/ — торсионная проволока; 2 —шкала; 3 — ось; 4 — печь Таммаиа;
5 — тигель; 6 — расплав
вязкость, Пз; р — плотность жидкости, г/см3; т —
период колебания холостой системы, с; 9 — момент
инерции колеблющейся системы, г-см2; А— декре-
мент, 1п, в результате торможения жидкостью; R —
радиус шайбы, см; d — толщина шайбы, см.
Области применения. Метод колеблющегося те-
ла позволяет измерять вязкость до очень высоких
температур. Была измерена вязкость жидкой ста-
ли [11]. Так как непосредственные измерения вяз-
кости сопряжены со значительными трудностями,
чаще всего измеряют аппаратурную постоянную
путем калибровки по жидкостям с известной вяз-
костью.
Метод колеблющегося тигля (МКТ) (рис. 7.5).
Измеряемая величина — логарифмический декре-
мент.
По теории затухающих колебаний тигля полу-
чают следующее соотношение:
Т] = 1/(р т) { 2 0 АД/?* (К — А)’/г 2 • 1/2 + h R* Ц } (7.8),
где
L=^i [4/(2n— I)]2 (к2 —3WT) Г —
п
— К (2 А + s2 Т) У/(У2 + №2)3 (7.8 а).
Допуская, что А пропорциональна Ур т], после
калибровки аппаратуры можно проводить относи-
тельные измерения, на основании которых вязкость
вычисляется следующим образом: т] = (А — А0)2;
/(kp) (7.9), где т] — вязкость, Пз; А, Ао — декремент
для наполненного и пустого тиглей, In; р — плот-
ность жидкости, г-см3; k — аппаратурная постоян-
ная, с/см2.
Области применения. Метод колеблющегося тиг-
ля в последнее время чаще всего используется для
определения вязкости металлов [12, 13]. Он при-
годен для относительных измерений вязкости при
очень высоких температурах.
141
П ромышленные вискозиметры
С помощью так называемых промышленных
вискозиметров, которые были разработаны Герти
[14, 15] и Крабиелем 1[16] и затем подробно опи-
саны, можно получать лишь общее представление
о текучести шлаков, точную величину вязкости они
не дают.
Рис. 7.6. Схема промышленного вискозиметра Герти
Рис- 7.7- Схема прибора для определения вязкости промышленных
шлаков
Промышленный вискозиметр Герти (р!
В вертикальном разъеме стального блока i
лен канал диаметром 6,35 мм с воронкой. '
в вертикальное отверстие шлак должен в
из горизонтального канала. Вязкость шлаке
деляется расстоянием, на которое они пре
в горизонтальный канал до затвердевания,
няемый вискозиметр Герти показан на рис.
Погружаемый вискозиметр Крабиеля1 (р\
К концу штанги прикрепляется сосуд для 
который в течение 7 с подогревается в печ
тем погружается в шлак до отметки на ]
После выдержки 5 с сосуд вынимают из ванл
личество шлака в граммах, наполнившее
служит мерой его жидкотекучести.
* Приборы Герти и Крабиеля позволяют оценив:
ко относительную жидкотекучесть расплавов. Прим.
Рис. 7.8. Схема промышленного вискозиметра погружения
/ — трубка для дегазации; 2— отверстие; 3 — силлиманитов]
4 — устройство для отметки
72. ДАННЫЕ ПО ВЯЗКОСТИ ШЛАКОВ
7.2.1. Чистые компоненты
FeO
А1О
Вязкость при 2100°С составляет 0,5Пз = 0,05
ll.i-c [17].
В2О,
Рис, 7.11. Температурная зависимость вязкости расплавов FeO (рота-
ционный метод) [28]: 1g Т) = 5900/T — 3,873. См. также [29 . 30]
SiO2
Рис. 7.12. Температурная зави-
симость вязкости расплавов
SiO2 [31]. См. также .[32—34]:
/-—данные Воларовича; 2 —
Бекона. Хасаппса; 3 — Бокриса.
Маккензи. Китченера; 4 — Со-
ломина
('п. 7.9. Температурная зависимость вязкости расплавов В2О3 (метод
падающего тела) [18]:
’ ..безвожеиная НзВО3, большой шарик; 2 — то же, маленький;
3 — В2О3, большой шарик; 4 — то же, маленький
7.2.2. Двухкомпонентные системы
А1,О3-СаЕ2
CaF2
1воо’.-ло wo мтг t,°c
i ii( 7.10. Температурная зависимость расплавов CaF2 [19]. См. также
„	[20—27]:
। данные Девиса; 2 — Жмойдииа; 3 — Кулифеева; 4 — Подгаецкого;
5 — Вяткииа; 6 — Ваака; 7 — Шверииа; 8— Степанова
СаО
Рис. 7.13. Температурная зависимость вязкости расплавов А12О3—
CaF2 [19]. См. также [21, 22,' 24,. 35—37]:
/—температура ликвидуса; 2—по данным Павлушкина; 3 — Вяткииа;
4, ц—Жмойдииа; 5 — Митчелла; 6 — Каммела; 7 — Степанова; 8—
Девиса; 9, /0—средине значения, исключая данные Девиса
Вязкость в расплавленном состоянии, измерен-
ная около точки плавления, составляет <0,5 Пз =
<0,05 Па-с|[ 17].
143
Рис. 7.14. Температурная зависимость вязкости расплавов А12О3— СаО
[38]; количественные данные по [39]. См. также [21, 40—43]
CaF2-Na3AlFfi	CaF,-NaF
Рис. 7.17. Температурная зависимость вязкости расплава CaF2—
с ~20% Na3AlFe (метод вибрационных колебаний) [
Рис. 7.18. Температурная зависимость вязкости расплава Са]
при 25% NaF (метод вибрационных колебаний) [21]
CaF2-CaO
Рис. 7.15. Температурная зависимость вязкости расплавов CjF2 — СаО
[19]. См, также [21, 24] (метод вибрационных колебаний, метод вра-
щающегося тигля):
1 — по [24]; 2 — [21]
Рис. 7.19. Температурная зависимость вязкости расплавов CaFj
[19]. См. также [44]:
/ — по данным Гончарова; 2 — Девиса; 3 — Жмойдш
CaF-MgO
CaO-Fe,O,
О, Оз
0,31-------
0,1
0,2
1550	1500	1050	1000	1350 t, °C
О,.Пз
1,0
0,8
0,6
0,0
1	1			1	1 	
2 7				
• 2				;		
о 3 	4		*2/7% МдО		
	5	О 20			
	1		0^'		
5,6	5,6	5,8	6,0	10“7Т,К
60	70	60	F203, %
Рис. 7,16. Температурная зависимость вязкости расплавов CaF2 — MgO
[19]. См. также [21,? 44] (метод вибрационных колебаний):
/ — температура ликвидуса; 2 — по данным Степанова; 3 — Гонча-
рова; 4 — CaF2, данные Жмойдииа; 5 — то же, Девиса
Рис. 7.20. Температурная зависимость вязкости расплавов С
(метод колебаний) [38]. Количественные данные [45]
144
CaO-PjO,

"Н,9
Л1,1
57,0
65,0
66,0
76,0
Вязкость, Пз, при температуре, °C
925
Таблица 7.1. Температурная зависимость
вязкости расплавов СаО—РзО5 [46]
950	; 980 J	1000	1050	1100	1150	1200	1250	1300	1350	1400	1450
1,0
48,5
48,5
50,5
56,0
76,0
14,0
26,5
33,5
35,0
39,0
51,5
П,1
21,5
26,0
27,0
31,0
41,0
6,7
13,5
15,0
16,5
17,0
21,0
4,4
9,0
9,5
10,5
10,5
11,0
3,1
1,2
2,8
1,1
1,8
1,0
0,95
1,0
1,0
1,4
0,6
0,8
0,8
1,0
1,1
0,5
0,7
0,7
0,8
1,0
0,4
0,5
0,7
0,7
11,5
вязкость расплавов FeO —
Рис. 7.23. Влияние содержания SiO2 иа елзкссте	Г.О
—-SiOa при 1300—1450°С (38] (измерения Казакевича, метод ротацион-
ный). См. также (28, 29, 52—55]
Таблица 7.2. Вязкость расплавов FeO—SiO2
(aO-SiO
0,35
о, о о
0,55
0,30
0,5# ЛСао
!,0
1>.8
. 0.6
7. 21. Влияние СаО иа вязкость расплавов СаО — SiO2 при 1500—
: (38]. См. также (40, 47, 48] (ротационный метод) и (45, 49]
(колебаний)
6
MgO-SiO2
сао, %
Содержание SiO2		Вязкость, Пз, при температуре, °C						Литера- тура
% (ПО массе)	% (мольи)	1450	1400	1350	1300	1250	1200	
7,6	9,0	о,1	0,2	0,3	0,4	0,4	11,9	[54]
17,7	20,5	0,2	0,3	0,4	0,4	0,5	—	[54]
19,5	22,5	—	0,4	—	0,5	—	—	[29]
23,6	27,0	—	0,6	—	0,8	.—.			[29]
25,0	28,5	0,3	0,4	0,5	0,6	0,8	0,9	[54]
25,0	28,5	—	—	0,45	0,7	1,0	1,12	[55]
26,4	30,0	—	0,7	—	1,4	—			[29]
27,8	31,5	0,7	0,7	0,8	0,9	0,9			[54]
29,4	33,2	—	—	1,8	2,1	2,5	6,4	[55]
30,0	33,9	—	—	_.—	1,3	1,95	2,4	[55]
30,4	31,5	0,5	0,6	0,6	0,7	0,8	0,9	[54]
30,4	34,5	—	0,4	—	0,7					[29]
32,9	37,0	0,4	0,5	0,6	0,6	0,7	0,8	[54]
33,9	38,0	0,8	0,9	1,0	1,2	1,3	1,5	[54]
34,8	39,0	0,9	1,0	1,1	1,1	1,2			[54]
34,8	39,0	—	1,0	—	1,5	—			[29]
35,0	39,2	—	—	1,4	1,6	1,8	5,75	[55]
36,4	40,6	—	—	—	1,1	1,9			[55]
38,8	43,1	—	—	0,2	0,9	2,1	3,7	[55]
40,1	44,5	1,2	1,3	1,4	1,5	2,9	5,2	[54]
0,М	0,^8	0^8	0,50	0,5Z 'г'мдО
MnO-SiO2
Рис. 7.22. Влияние
и о даииым Герти (1931):
CaO—SiO2 прн 1600°С [48]:
СаО иа вязкость расплавов
.. 2 — Маккефери (1931); 3 — Райта, Хея (1939); 4 — Бокрпса и Мак-
кензи (1954); 5—Хайдкампа и Эиделла (1936); 6 — Шейка и Фроберга
..24. Влияние содержания MgO на вязкость расплавов MgO—SiO2 прн 1600— 1800°С [38]. Ко-
личественные данные по [33]
7,25. Влияние содержания SiO, иа вязкость расплавов МпО—iSiCfe прн 1400—1600°С <[56]
1 it 406
145
7,2.3. Трехкомпонентные системы
Al2O3-CaF2-CaO
СаО, %	СаО, %
Рис. 7.26. Вязкость расплавов системы Л12О3 — Сар2 — СаО при 1500 (о) и 1000“С (б) (19]. См. также [21, 24, 37, 57—63]:
/ — по данным Степанова; 2 —Девиса; ;! — Поволоцкого; 4 — Сикоры; 5 — Муратова; 6 — Евсеева; 7 — Павлушкина; 8 — границы гомогенной
Al2O3-CaF2-V2Os
Вязкость расплава состава 20% А12О3, 60%
CaF2, 20% V2O5 при 1100°С 0,49 Пз; при 1200°С
0,43 Пз (метод вибрационных колебаний) {64]:
AlA-CaO-MgO
Рис. 7.27. Вязкость расплавов системы А1гО, — CaO — MgO [65] при 1400 (а) и при 1500 С (б). См
также 142}
146
Al2O3-CaO-SiO,
Вязкость расплавов системы А12О3 — CaO — SiO2 при 1400 (а) и ;ЗОО’С (б) [66]. См. также [39. 40. 42, 67—74] (метод колебаний)
Ilk -Ю6
147
Рис. 7.32. Температурная зависимость вязкости расплавов А12О,4
— SiO2 [38]. Количественные данные по [54] (метод ротацв
а — feO/SiO2 =: 70,5/29,5; б — то же. 75/25; 4 — 65/35
ALO-CaO-TiO,
70
О
10	20	30	00	50	60
Ti02,%
и 160О°С (б). См. также [42] (метод ротационный)
AlhO3-MgO-SiO2
30
ТО
Al2O3-FeO-SiO,
0,6	0,5	0,0	0,3	x sj о 2
Рис. 7.31. Вязкость расплавов системы AIaO3—FeO — SiOa при 1250°C
[73]. См. также [54] (метод ротационный)
50
S 00
71, ПЗ
50
30 Ъ
Рис. 7.33. Вязкость расплавов системы А12О3 — MgO — SiO,•[
[38]; количественные данные по [75]. См. также !
30	00
Д120з,%

148
CaO	CS	Si02
CaO, %
r r	Рис. 7.35. Вязкость расплавов системы CaFz— CaO — SiOz при i5OO
(а) и 1600”C (6) 119]. См. также 159, 77—79] (метод вращающегося
III	CS	SiO^
Cao, %
149