Определение термодинамических функций взаимодействия хрома с кремнием и алюминием

Аннотация

В статье представлены результаты расчета термодинамических функций (энтальпии, энтропии и энергии Гиббса) реакций восстановления хрома из его оксида при участии активных металлических восстановителей путем применения константы веществ и значений коэффициентов уравнения теплоемкости с учетом фазовых превращений, участвующих в реакциях, таких как кремний и алюминий, которые протекают в получении рафинированных марок феррохрома. Данный расчет выполнен наложением константы веществ в преобразованную формулу расчета зависимости энергии Гиббса от температуры прохождения реакций окислительно-восстановительных процессов. Как выше отмечено, что результаты данного расчета имеют фундаментальное значение в процессах плавки рафинированных (средне- и низкоуглеродистого) марок феррохрома при раздельном и совместном (в виде сложных по составу - комплексных кремний и алюминийсодержащих сплавов) использовании вышеотмеченных элементов. Расчеты проведены в интервале температур от 298 К до ~3000 К, так как данный интервал охватывает условий протекания окислительно-восстановительных процессов. Рассматриваемый диапазон охватывает весь температурный интервал фазовых превращений хромовой руды и восстановителя (кремнистого или кремнеалюминиевого). Для этих реакций и имеются по несколько температурных интервалов, обусловленных фазовыми превращениями исходных реагентов и образующихся продуктов. После выполнения термодинамических расчетов, построены графики зависимости изменения энергии Гиббса от температуры. Выявлены интервалы температур, где фазовые переходы не влияют на протекание реакции. Следовательно, наряду с пассивными температурными интервалами имеются активные интервалы, в которых наблюдалось резкое увеличение отрицательного значение энергии Гиббса.