Open Access Open Access  Restricted Access Subscription Access

Application of the methodology for modeling thesubsolidus phase composition within the framework of multicomponent oxide systems for controlling the slag regime of oxygen converter melting


https://doi.org/10.17073/1683-4518-2024-4-3-7

Full Text:




Abstract

A theoretical study of the subsolidus phase structure of multicomponent oxide systems CaO‒MgO‒Al2O3‒SiO2‒FeO‒Fe2O3 and CaO‒MgO‒Al2O3‒SiO2‒MnO‒TiO2 has been carried out. The separation of the CaO‒MgO‒Al2O3‒SiO2‒MnO‒TiO2 system into ensembles of mutually coexisting phases using the concept of optical basicity of oxide compounds is proposed. A technique for modeling the equilibrium phase composition within these systems based on their subsolidus phase structure is proposed. This technique is the basis for estimating the liquidus temperature and determining the areas of primary crystallization of phases based on the chemical composition of the slags of the converter process. The developed methodology and software based on it can be used to determine the limits of solubility of refractory phases in slag melts, and to numerically evaluate the slag corrosion of the lining of an oxygen converter.


About the Authors

V. V. Kozlov
ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)»
Russian Federation


L. M. Aksel’rod
ПАО НЛМК
Russian Federation


A. I. Dagman
ПАО НЛМК
Russian Federation


A. S. Timokhin
ПАО НЛМК
Russian Federation


References

1. Шерстобитов, С. М. К механизму износа периклазоуглеродистой футеровки кислородных конвертеров / С. М. Шерстобитов, В. Г. Овсянников, А. Д. Носов // Огнеупоры и техническая керамика. ― 2002. ― № 1. ― С. 13‒15.

2. Суворов, С. А. Структурные характеристики периклазоуглеродистых огнеупоров : тез. докл. Междунар. конф. огнеупорщиков и металлургов (7‒8 апреля 2016 г., Москва) / С. А. Суворов, В. В. Козлов // Новые Огнеупоры. ― 2016. ― № 3. ― С. 73.

3. Смирнов, Л. А. Разработка и применение новых комплексных магнезиальных флюсов, обеспечивающих повышение стойкости футеровки и производительности конвертеров / Л. А. Смирнов, К. Н. Демидов, Л. М. Аксельрод // Тр. XII Международного конгресса сталеплавильщиков, 22‒26 октября 2012 г., г. Выкса. ― С. 415‒420.

4. Аксельрод, Л. М. Огнеупорные материалы и способы повышения стойкости футеровки конвертеров по опыту ООО «Группа Магнезит» / Л. М. Аксельрод, А. П. Лаптев, А. А. Шляпин // Новые огнеупоры. ― 2008. ― № 1. ― С. 5‒9.

5. Суворов, С. А. Шлаковая коррозия периклазоуглеродистого огнеупора в футеровке кислородного конвертера : тез. докл. Междунар. конф. огнеупорщиков и металлургов (14‒15 марта 2013 г., Москва) / С. А. Суворов, В. В. Козлов // Новые огнеупоры. ― 2013. ― № 3. ― С. 89.

6. Бережной, А. С. Многокомпонентные системы окислов / А. С. Бережной. ― Киев : Наукова думка, 1970. ― 544 с.

7. Козлов, В. В. Моделирование фазового состава огнеупорных и шлаковых систем, оптимизация шлакового режима и стабилизация шлаков внепечной обработки стали / В. В. Козлов, А. П. Шевчик, С. А. Суворов [и др.] // Новые огнеупоры. ― 2018. ― № 10. ― С. 4‒8.

8. Макровец, Л. А. Диаграмма состояния системы CaO‒MgO‒MnO. Физическая химия и физика металлургических систем / Л. А. Макровец, О. В. Самойлова // Вестник ЮУрГУ. Серия «Металлургия». ― 2021. ― Т. 21, № 1. ― С. 5‒13.

9. https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-030-36540-0_17.

10. https://www.academia.edu/57635018/Thermodynamics_of_the_MnO_Al2O3_TiO2_System.

11. Duffy, J. A. Optical basicity: a practical acid-base theory for oxides and oxyanions / J. A. Duffy // Journal of Chemical Education. ― 1996. ― Vol. 73, № 12. ― Р. 1138‒1142.

12. Duffy, J. A. A review of optical basicity and its applications to oxidic systems / J. A. Duffy // Geochimica et Cosmochimica Acta. ― 1993. ― Vol. 57. ― P. 3961‒3970.


Supplementary files

For citation: Kozlov V.V., Aksel’rod L.M., Dagman A.I., Timokhin A.S. Application of the methodology for modeling thesubsolidus phase composition within the framework of multicomponent oxide systems for controlling the slag regime of oxygen converter melting. NOVYE OGNEUPORY (NEW REFRACTORIES). 2024;(4):3-7. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2024-4-3-7

Views: 58

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


ISSN 1683-4518 (Print)