Розмір шрифту: 

В концепции создания современных сталеплавильных технологий одной из главных проблем являются процессы структурообразования металлургических фаз и механизмы их взаимодействия (функционирования) в неравновесных условиях по законам вероятности (стохастические системы).      Предлагаемая феноменологическая теория строения жидких и твердых металлургических фаз по модели гармонических структур (теория МГС-фаз) [1-3], оставаясь на принципах модели ассоциированных растворов, является дальнейшим развитием кластерных представлений строения жидкого состояния с учетом природы химической связи элементов, координации и генетической наследственности атомов в наноструктурном пространстве. В ее основе лежит анализ ионно-молекулярных комплексов (кластеров), определяющих в значительной степени физико-химические и технологические характеристики шлаковых систем. Теория МГС-фаз дает возможность определить механизм взаимодействия компонентов в стохастических сталеплавильных процессах; прогнозировать и оптимизировать технологии получения новых шлаковых и металлических материалов с заданными свойствами.      Теория МГС-фаз состоит из следующих основных разделов:      - определение и анализ параметров (длина и энергия) химической связи элементов по квантово-механическим данным, рассчитанным согласно радиально-орбитальной модели электронного строения атомов [1, 2];      - построение и анализ более информационно емких, чем классические, полигональных диаграмм состояния металлургических систем для жидких и твердых компонентов новым графо-аналитическим методом [3];     - структурно-химический системный анализ исходных компонентов и промежуточных фаз металлургических систем, определяющий их стехиометрический состав, температуры образования и плавления, области гомогенности  и структуризацию твердых и жидких растворов [2-4];     - анализ стохастических металлургических систем с помощью балансо-вых уравнений суммарных структурно-химических реакций, позволяющий рассчитать оптимальные расходные коэффициенты присадочных материалов при обработке жидкой стали, ожидаемые адсорбционную емкость шлака и степень рафинирования расплава, а также предложить эффективный механизм шлакообразования и рафинирования [4].     С использованием представлений теории МГС-фаз проводится классификация металлургических фаз, включающая анализ их структурно-химического состояния на уровне наномасштабных структурных ионно-молекулярных комплексов (СИМ-комплексов), от которых зависит реакционная способность гетерогенной системы металл – шлак – газ в пирометаллургических процессах [2]. Кроме того, структурный тип СИМ-комплексов характеризует характер кристаллизации расплава – спонтанная кристаллизация с глубоким переохлаждением за счет полигональных или инициированная (принудительная) за счет полиэдрических СИМ-комплексов, что задает тип микроструктуры твердого тела и, соответственно, его физико-химические свойства.     Литература:     1. Белов Б.Ф. Структуризация металлургических фаз в жидком и твердом состояниях / Б.Ф.Белов, А.И.Троцан // Изв. ВУЗ. – ЧМ. – 2002. –№4. – С.70…75.     2. Белов Б.Ф. Наноструктурные элементы базовых компонентов в стали / Белов Б.Ф., Троцан А.И., Бродецкий И.Л. //  Сборник  материалов  Харьковской  нанотехнологической Ассамблеи. – 2008. – ННЦ  ХФТИ. – Т.2. – С.173…177.     3. Метод побудови полігональних діаграм стану потрійних металургійних систем /[Б.Ф.Бєлов, А.І. Троцан, І.Л. Бродецький, Ф.С. Крейденко] // Свідоцтво продержавну реєстрацію прав автора на твір. – № 48344  від 18.03.2013.     4. Анализ рафинировочных процессов ковшевой обработки стали / [Буга И.Д. Троцан А.И., Белов Б.Ф. и др.] // Металлург. и горн. промышленность. – 2010. – №3. – С. 16…20.