[тиц и состоянием реакционной поверхности в зоне контакта. ► Принимаем в первом приближении, что [вероятность б контактирования частиц 'одинакового рода в бинарной смеси порошков равна доле частиц данного рода в смеси:

6 = К= п1И,(3.73)

где п — число частиц данного рода в смеси; Б — общее число частиц смеси.

Наиболее часто реализуемое число контактов частиц разного рода в бинарной смеси

а = Л (I — 6) = Л (1 — /С), (3.74)

где А — наиболее часто реализуемое число контактов частицы с другими частицами порошка, А = 13.

Из выражения (3.74) следует, что при прочих равных условиях относительное число мест контакта частиц СаР2 с 5Ю2 будет возрастать при снижении концентрации фтористого кальция в смеси, поэтому для резкого снижения выделений 51Р4 нужно уменьшать концентрацию СаР2 ниже уровня, обеспечивающего необходимое металлургическое воздействие.

Другим путем регулирования выделений Б1Р4 является изменение активной концентрации 5Ю2. Так, снижение последней возможно при взаимодействии кремнезема с оксидами щелочных или щелочноземельных элементов с образованием силикатов. Например, добавление оксидов магния или кальция к смеси СаР2 с 5Ю2 и ТЮ2 приводит к заметному снижению выделения тетрасрторида крем ния. Это вызвано уменьшением активной концентрации 5Ю2 при энергичном образовании силикатов и титанатов. наличие которых в продуктах взаимодействия авторы обнаружили термическим и рентге-ноструктурным методами анализа. Ниже приведены значения а для смеси фтористого кальция с кремнеземом:

Т, °С900 950 1000 1050 1100 1150

СаР2 —5Ю2 —— 0,002 0,01 0,0120,0150,018

СаР2 — 5Ю2 —0,003 0.004 0.005 0,006 0.006 0,008 ТЮ2 — 2СаО

Са¥2 — $Ю,—— — 0,003 0,009 0,028 — 2М^О

СаР,— 5Ю2—— 0,009 0,015 0,027 0,045 — ТЮ2" — ЗА^О

Рис. 133. Степень взаимодействия фтористого кальция с кремне емом в зависимости от массового содержанияв смеси СаР., — БЮ^ — Л^О (продолжительность нагрева 15 мин. Т = = 1530 К ± 20 К) (по данным С. А. Супруна).

В процессе взаимодействия состав п количество продуктов, образующихся в зоне раздела реагирующих фаз, изменяются. Скорость выделения фтористых газов из смесей различного состава также связана с характеристиками зоны раздела.

С. А. Супрун изучал кинетику выделения 51Т4 при нагреве с высокой скоростью различных композиций порошков и установил, что для принятых условий степень взаимодействия СаР2 с БЮ2 может быть выражена уравнением

а = 1 — а0е_е',(3.75)

где а0 и р — постоянные, определяемые по экспериментальным данным.

На рис. 133 приведены результаты исследования влияния оксида магния на уровень выделения фтористого кремния, проведенные при нагреве смесей порошков СаР2, 5Ю2 и переменного количества №цО. Как видно, значительное снижение выделения 51Р4 достигается при увеличении массы Д^О в смеси до величины порядка 20 %; в дальнейшем повышение содержания оксида магния не оказывает существенного влияния на этот процесс.

Результаты исследования процессов, протекающих в смесях порошков при нагревании, позволяют заключить следующее. Введение в смесь металлических порошков смещает температурный диапазон диссоциации карбонатов в область более низких температур. Диссоциация карбоната способствует интенсификации окисления железного порошка и ферросплавов. Использование смесей карбона-