Исследования возможности восстановления церия из шлаков системы СаО-SiO2-Ce2O3-15%Al2O3-8%MgO

Abstract

С помощью теоретических и экспериментальных исследований показана возможность восстановления церия из шлаков системы СаО–SiO2 –Ce2O3, содержащих 15 % Аl2O3 и 8 % МgO, алюминием, растворенным в металле, при температурах 1550 и 1650 oС. Теоретические исследования выполнены с использованием программного комплекса HSC 8.03Chemistry (Outokumpu), основанном на минимизации энергии Гиббса и вариационных принципах термодинамики с применением метода симплексных решеток планирования. Результаты математического моделирования представлены графически в виде диаграмм состав – равновесное содержание церия в металле. Установлено, что в зависимости от температуры металла, основности шлака и содержания оксида церия в сталь, содержащую 0,06 % углерода, 0,25 % кремния и 0,05 % алюминия, переходит от 0,055 до 16 ppm церия. Положительное влияние температурного фактора, основности шлаков и содержания оксида церия в изучаемом диапазоне химического состава на процесс восстановления церия объясняется с позиции фазового состава формируемых шлаков и термодинамики реакций восстановления церия. Экспериментально подтверждена возможность восстановления церия из шлаков системы СаО–SiO2 –Ce2O3, содержащих 15 % Аl2O3 и 8 % МgO. Показано, что при основности 5 и 4 % Ce2O3 в шлаке при выдержке 10 мин в металл переходит до 16 ppm церия.