Российские нанотехнологии, 2024, T. 19, № 1, стр. 64-71

Взаимодействие экзогенных наночастиц тугоплавких фаз с ПАВ-примесями цветных металлов в расплавах железа, контактирующих с огнеупорным материалом

В. Т. Бурцев, С. Н. Анучкин 1*, А. В. Самохин 1

1 Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН
Москва, Россия

* E-mail: AnuchkinSN@yandex.ru

Поступила в редакцию 28.06.2023
После доработки 19.10.2023
Принята к публикации 19.10.2023

Аннотация

Исследованы и обобщены результаты гетерофазного взаимодействия наночастиц тугоплавких фаз с расплавами железа, содержащими вредные примеси (сера, сурьма, олово и медь). Показано, что степень удаления примесей (~0.05 мас. %) в системах Fe–S, Fe–Sn, Fe–Sb и Fe–Cu после введения наночастиц составила от 10 до 37 отн. %. В результате анализа взаимодействия наночастиц с примесями металлического расплава предложено образование ансамблей с новыми поверхностными свойствами. Показано, что перераспределение ансамблей в расплаве и их удаление на границу раздела фаз можно представить как двухстадийный процесс.

Список литературы

  1. Полухин В.А., Ватолин Н.А. Моделирование разупорядоченных и наноструктурированных фаз. Екатеринбург: Институт металлургии УрО РАН, 2011. 462 с.

  2. Алымов М.И. Порошковая металлургия нанокристаллических материалов. М.: Наука, 2007. 167 с.

  3. Вдовин К.Н., Феоктистов Н.А., Горленко Д.А. и др. // Изв. вузов. Черная металлургия. 2019. Т. 62. № 3. С. 188.

  4. Большаков В.И., Калинин А.В. // Вестник ХНАДУ. 2018. № 82. С. 5.

  5. Еремин Е.Н., Жеребцов С.Н. // Современная электрометаллургия. 2004. № 3. С. 15.

  6. Еремин Е.Н. // Современная электрометаллургия. 2006. № 3. С. 3.

  7. Лазарова Р., Кузманов П., Димитрова Р. и др. // Изв. вузов. Черная металлургия. 2012. № 4. С. 17.

  8. Крушенко Г.Г. // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 1999. Т. 65. № 11. С. 42.

  9. Хрычиков В.Е., Калинин В.Т., Кривошеее В.А. и др. // Литейное производство. 2007. № 7. С. 2.

  10. Зыкова А.П., Лычагин Д.В., Чумаевский А.В. и др. // Изв. вузов. Черная металлургия. 2014. Т. 57. № 11. С. 37.

  11. Li J., Chen M., Gao H., Zhao Y. // Chin. J. Chem. Phys. 2007. V. 20. № 6. P. 625. https://doi.org/10.1088/1674-0068/20/06/625-631

  12. Анучкин С.Н., Бурцев В.Т., Самохин А.В. // Металлы. 2010. № 6. С. 30.

  13. Ниженко В.И., Флока Л.И. Поверхностное натяжение жидких металлов и сплавов. М.: Металлургия, 1981. 208 с.

  14. Keene B.J. // Int. Mater. Rev. 1988. V. 33. № 1. P. 1.

  15. Анучкин С.Н., Бурцев В.Т., Самохин А.В., Синайский М.А. // Российские нанотехнологии. 2012. № 7–8. С. 73.

  16. Анучкин С.Н., Бурцев В.Т., Самохин А.В. // Металлы. 2016. № 6. С. 44.

  17. Глебовский В.Г., Бурцев В.Т. Плавка металлов и сплавов во взвешенном состоянии. М.: Металлургия, 1974. 176 с.

  18. Щукин Е.Д., Савенко В.И., Малкин А.И. Лекции по физико-химической механике. М.: Нобель пресс, 2015. 676 с.

  19. Баум Б.А., Xасин Г.А., Тягунов Г.В. и др. Жидкая сталь. М.: Металлургия, 1984. 208 с.

  20. Хорошавин Л.Б. Шпинелидные наноогнеупоры. Екатеринбург: УрО РАН, 2009. 600 с.

  21. Туркдоган Е.Т. Физическая химия высокотемпературных процессов. М.: Металлургия, 1985. 344 с.

  22. Buzek Z. Fundamental Thermodynamic Data on Metallurgical Reactions and Interactions of Elements in System Significant for Metallurgical Theory and Practice. Ostrava: Vyzkumny ustav hutnictvi zeleza, 1979. 110 p.

  23. Куликов И.С. Раскисление металлов. М.: Металлургия, 1975. 504 с.

  24. Найдич Ю.B. Контактные явления в металлических расплавах. Киев: Наукова думка, 1972. 196 с.

  25. Fukami N., Wakamatsu R., Shinozaki N., Wasai K. // Mater. Trans. 2009. V. 50. № 11. P. 2552. https://doi.org/10.2320/matertrans.M2009204

  26. Минаев Ю.А., Алымов М.И. // Журн. физ. химии. 2012. Т. 86. № 7. С. 1233.

  27. Минаев Ю.А. Поверхностные явления в металлургических процессах. М.: Металлургия, 1984. 152 с.

  28. Кудин В.А., Гузенкова А.С., Иванов С.С., Исаев Г.А. // Расплавы. 2004. № 6. С. 77.

  29. Герцрикен С.Д., Дехтяр И.Я. Диффузия в металлах и сплавах в твердой фазе. М.: Физмалит, 1960. 564 с.

  30. Минаев Ю.А., Яковлев В.В. Физико-химия в металлургии (термодинамика, гидродинамика, кинетика). М.: МИСиС, 2001. 320 с.

  31. Бурцев В.Т., Сидоров В.В., Ригин В.Е. // Металлы. 2014. № 6. С. 42.

  32. Эллиот Д.Ф., Глейзер М., Рамакришна В. Термохимия сталеплавильных процессов. М.: Металлургия, 1969. 252 с.

Дополнительные материалы отсутствуют.