石灰-弗化物系低酸素ポテンシャルスラグの熱力学

• Project/Area Number: 06650836
• Research Category: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Metal making engineering
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 一瀬 英爾 京都大学, 工学部, 教授 (10025918)
• Project Period (FY): 1994
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1994)
• Budget Amount: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000); Fiscal Year 1994: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
• Keywords: 含CaF_2低p_<O2>スラグ / SiO_2活量 / 溶融CaO-MgO-CaF_2-SiO_2系スラグ / 液相線 / CaO-CaF_2-Al_2O_3-SiO_2系スラグ

Research Abstract

溶融CaO-MgO-CaF_2-SiO_2系スラグのSiO_2活量の組成依存性およびCaO-CaF_2-Al_2O_3-SiO_2系スラグの液相領域の決定を目的として下記の実験を行った。
1.反応Si+CO(g)=SiO_2(1)+C(s):Kに基づき、所定組成のスラグと溶鉄をグラファイト坩堝を用いて1atmのCOガス雰囲気中で1773Kに加熱保持し上記反応を平衡させた後急冷し、得られた鉄相のSiおよびCの分析を行い溶鉄中のSiの活量h_<Si>を算出し、a_<SiO2>=K・h_<Si>によりスラグ中のSiO_2の活量を決定した。すなわち、MgO:10、20mol%、X_<CaO>/X_<CaF2>比:4/6、5/5、6/4、7/3、X_<SiO2>:0.1、0.2、0.3の各組成でa_<SiO2>を決定し、CaO-MgO-CaF_2-SiO_2四元系のMgO:10、20mol%断面で等a_<SiO2>曲線を示した。a_<SiO2>はX_<CaO>/X_<CaF2>比の増加、すなわち塩基度の増加とともに減少する。a_<SiO2>のスラグ組成依存性は、MgO濃度10〜20mol%、SiO_2濃度10〜30mol%の範囲でloga_<SiO2>=-7.58+2.71X_<CaO>+4.06X_<CaF2>+24.1X_<SiO2>-17.2X_<CaF2>X_<Si02>-28.8X_<SiO2>X_<CaO>で示される。この式はCaO-CaF_2-SiO_2三元系スラグにも適用できるがCaO-MgO-SiO_2三元系スラグには適用できない。
2.CaO、CaF_2、Al_2O_3、SiO_2の各粉末試薬を所定の組成によく混合し、白金箔封筒に入れ、1773Kに加熱保持した後シリコンオイル中に急冷し、得られた試料についてX線回折により高温相の同定を行い液相線を決定した。