ДОСЛІДЖЕННЯ ФАЗОВИХ РІВНОВАГ В СИСТЕМІ MnO-SiO2 МЕТОДОМ ДИФЕРЕНЦІАЛЬНО-СКАНУЮЧОЇ КАЛОРИМЕТРІЇ (ДСК)

Abstract

Вступ. Під час виплавки марганцевих феросплавів важливе значення має формування раціонального складу шлакового розплаву. Шлаки марганцевих феросплавів на 70—90 % представлені оксидами марганцю та кремнію. Відомості про фазові рівноваги в системі MnO–SiO2 є вагомим показником для розробки нових і вдосконаленні діючих процесів збагачення та огрудкування марганцевої сировини, отримання марганцевих феросплавів, а також виплавки електросталі з підвищеним вмістом марганцю.Проблематика. Аналіз наведених в літературі даних стосовно діаграми рівноважного стану системи MnO–SiO2 показав різницю температур евтектичного й перитектичного плавлення та принципову розбіжність у характері плавлення. На діаграмі відсутні дані щодо поліморфного перетворення родоніту.Мета. Вивчення поведінки орто- і метасилікату марганцю, а також евтектики між ними для уточнення будови діаграми рівноважного стану системи MnO–SiO2 .Матеріали та методи. Методом ДСК визначено температури фазових перетворень, плавлення й кристалізації зразків, що відповідають за складом родоніту (MnSiO3), тефроіту з родонітом (Mn2SiO4 + MnSiO3) та евтектиці, розташованої між ними.Результати. Уточнено температури конгруентного плавлення тефроіта, солідус і ліквідус інконгруентного плавлення родоніту. Вперше експериментально визначено температуру поліморфного перетворення родоніту при фазовому переході γ-MnSiO3 ↔ β-MnSiO3 , що супроводжується зміною об’єму до 2 %. Це дозволило нанести на діаграмустану системи MnO–SiO2 горизонтальну лінію поліморфного перетворення.Висновки. Отримані дані про рівноважний стан системи MnO—SiO2 розширюють уявлення про будову шлакових систем, що дозволяє: оптимізувати процес охолодження під час виробництва марганцевого агломерату, раціонально підібрати шлаковий режим плавки при виробництві феросилікомарганцю, скорегувати процес загущення шлаку після випуску продуктів плавки, обґрунтувати режим кристалізації шлаку при виробництві шлаколитих виробів.