::〔Fe-Cr/Mn/R-C)n+〔Si)→(Fe-Cr/Mn/R-Si)n+石墨炭 M.C.MarcnMek0曾经这样总结〔4)“存在于一切铁合金中的合金元素不是炭化物就 是硅化物。”因为炭和硅都属周期表中第四族元素，这种类比是有根据的。还原的顺序可以 概括为： (1)氧化物+炭=炭化物+C0, (2)炭化物+SO2+炭=硅化物，+CO (3)硅化物+氧化物=金属+Si02, 在我们的试验中，没加稀土渣之前，硅铁含硅总在2530%之间徘徊，加稀土后，其他 未变，含硅升高5%以上，说明稀士的还原能促进SiOz的还原。 下面再讨论硅铁中硅作为稀土氧化物还原剂的热力学和动力学问题。 国内目前生产稀土硅铁的电硅热法用75%硅铁作还原剂，在造成高碱渣的条件下获得合 金。其反应可写成： (CeO2)渣+(Si)ee=〔Ce)st-F。+SiOz (2) △Fc2)=△Fc2)°+RTln_as1o2.ace aceo2.as1 由表(1)数据可以算出： AF?:=29530+3.73T。这就表明在任何温度下不可能用纯态硅还原纯态C0:得到纯 态金属铈。 要使反应(2)向右进行，必须使△F(2)中的活度商远远小于I,即尽可能减小a。e, as1o2和提高aceo2及asi,在生产上这就要求， (A)使用含CO2(RxOy)高的原料，使]含硅多的硅铁作还原剂。 (B)降低SiO,活度的最好办法是造碱性渣；电炉二步法炼稀土铁合金就是这样做 的。最早把这个原理用于工业生产是用硅铁还原MgO制造金属镁，叫Pidgeon法。 Pidgeon与Toguru最早发现，用焙烧过的白云石比用镁砂作原料好得多。因为白云石除 MgO外还含CaO,能降低渣中SiO,的活度。 为了定性地说明问题，设反应(2)中Ce02,Si,Si0,都是标准态，到1500℃时 △Fc2)°=-36140卡△Fc2)=36140+4.576×17731gaca,△Fc2)≤0的条件是ace≤ 10一·，铁合金中等于基本不含铈。 1.0 同样，当有CaO存在时 CeO,+2CaO+Si=Ca2SiO+Ce (3) 0.8 △Fc3)°=670+2.55T,1500℃时， △Fc3)°=3815卡，比△F(2°小32225卡。也 asi 假定CeO2,CaO,Si,Ca,SiO,为标准态则 △Fc3)=△Fc3)+4.576×17731gac。=3815 aLe0.4 +81237gaco 0.2 △Fc33≥0条件是ac≥0.337。合金中稀 土元素含量比不加CaO要高1000倍以上。 在我们的试验中，炼硅铁用的炉渣很酸（表 0.2 4 a60.81.0 Nci 2配料中Ca0/Si02<0.1,炉渣CaO/Si02 =0.26)而炼稀土铁合金配料中CaO/SiO2 图2Si-La二元系话度1600℃ 41〔 一 尽工 一 〕 。 〔 〕， 一 一 。 石墨炭 玫。 洲 卫 助 曾经这 样总结 〔 〕 “ 存在于一切 铁合 金 中的合 金元素不是炭化物就 是硅 化物 。 ” 因为炭 和硅都 属周 期表中第 四 族元 素 ， 一 这 种类比是有根据的 。 · 还原的顺序可以 概括 为 氧 化物 炭 二 炭 化物 ， 炭 化物 炭 硅 化物 ， 硅 化物 氧 化物 金属 乞， 在我们 的试 验 中 ， 没加稀土 渣之前 ， 硅 铁 含硅 总 在 一 之 间徘徊 ， 加稀土后 ， 其他 未变 ， 含硅 升高 以 上 、 说明稀土的还原 能促进 的还原 。 下面 再讨论硅 铁 中硅 作为稀土氧化物还原 剂的热力学和 动力学问题 。 国内目前生产稀土硅 铁的 电硅热法 用 硅 铁作还原 剂 ， 在造成高碱渣的条件下获得合 金 。 其反应 可写成 渣 〔 注〕 。 〔 〕 。 一 。 △ 。 △ ” 一 以 名 由表 心‘ 一 救据 可以算出 卜 妙场 一 娜 叭 这 就 表明在任何温度下不 可能 用纯态 硅 还原 纯态 。 得到纯 态 金属饰 。 要 使反应 向右进行 ， 必须 使△ 中的活度 商远远小于 ， 即尽 可能减小 。 ， 。 和提高 。 及 ， 在生产 上这 就要求 ， 使用 含 高的原料 ， 使用 含硅 多的硅 铁作还原 剂 。 降低 活 度的 最好办法 是造碱性渣 电炉二 步法炼 稀土 铁 合 金 就 是这样做 的 。 最早把这 个原理 用 于工业 生产 是用硅 铁 还原 制造 金 属 镁 ， 叫 法 。 与 最早发 现 ， 用 焙烧过的 白云 石 比用锋砂作原 料好得 多 。 因为 白云 石除 外 还 含 ， 能 降低渣 中 的活度 。 为 了定性地说 明问题 ， 设反 应 中 ， ， 都 是标准态 ， 到 。 ℃ 时 △ ‘ ， 。 二 卡 △ 。 二 。 。 。 ， △ 。 三 的条件是 。 三 犷“ ‘ ， 铁合 金 中等于基本不含饰 。 同样 ， 当有 存 在时 二 一 △ 。 ， ℃ 时 ， △ 。 卡 ， 比 △ 吐 。 小 卡 。 也 假定 二 ， ， ， ‘ 为标准态 则 。 △ 了 。 。 △ 互 条件是 。 。 全 。 合 金中稀 土元 素含量 比不加 要高 倍 以 上 。 在我们 的试 验 中 ，炼硅 铁用 的炉渣很 酸 表 配料 中 ， 炉渣 而炼 稀土 铁合 金 配料 中 月 月 了 ， · 名 义 ， 丫、 子 次 一 价’ 图 一 二 元 系活度 ℃