Az Egri Pedagógiai Főiskola Évkönyve. 1961. (Acta Academiae Paedagogicae Agriensis ; Tom. 7)

III. Tanulmányok a természettudományok köréből - Szűcs László: A kéntelenítés termodinamikai feltételei a Siemens—Martin (S—M) és Linz—Dommanovitz (L—D) acélgyártási eljárásoknál hazai mangán szegény nyersvas alapanyagot feltételezve

tanst is meg tudjuk határozni. Természetesen a reakció iránya ugyanígy, a szabad entalpiából is kifejezhető. Ha az így kapott F^ és GT értékei a kijelölt művelet elvégzése után, negatív eredményt adnak, akkor ez önként végbemenő reakció. Ha az eredmény pozitív lenne, akkor a reakció csak külső munka árán mehet végbe. Az előbb említett negatív eredmény csak akkor következhet be, ha a reakcióban résztvevő tagok FT és GT értékei megfelelő negativitással bírnak. Ez pedig csak úgy állhat elő, ha a H (entalpia) negatív, vagy a T • dS szorzat értéke nagy, aminek a feltétele a magas hőmérséklet, vagy az alacsony entrópia (S) érték. Ugyanis: F = U — T • S és G = H —T-S A mi esetünkben az előbb jelzett anyagok (CaO. FeS, CaS és FeO) termodinamikai potenciál értékeit kiszámítva, és az alábbi reakciókba behelyettesítve, az acélgyártás hőmérsékletén (1600°C vagy 1873°K) kapjuk, hogy: AG1873 - (AG?£a+ AG™>) (AGFÉG + AG?*) 105 697 g-cal/g-mól 34 015 g-cal/g-mól 105 450 g-cal/g-mól 32 900 g-cal/g-mól A Gists = ( — 105 697 — 34 015) — ( — 105 450 — 32 920) G1873 = — 1342 g-kal/g-mól AGi873 = — 114 500 + 4,7 • 1873 AGI873 = — 62 050 + 14,95 • 1873 = AG5*873 = — 153 550 + 25,64 • 1873 - AGflfs = — 22 900 — 5,35 • 1873 - Tehát ez a reakció önmagától is lejátszódik az acélgyártás hőmérsékletén. Az általában számításba jövő oxidoknak a jelentősége lényeges a kéntelenítésnél, és ezért összefoglalóan, az alábbi szabad energia változások (A F°) és egyensúlyi állandók számítási alapját 1600 °C-on mutatom be. (A zárójelben levő kifejezések jelölik az aktivitást.) a) CaO + S = CaS + O R = (CaS) [O] = Q Q4 A F° = 12 000 cal (CaO) [S] b) MnO + S = MnS + O __ (MnS) [O] K — • — 0.02 A F° = 15 000 cal (MnO) [S] c) MgO + S = MgS + O K = (MgS

) _ [O] = o oooi A F° = 34 000 cal (MgO) [S] Ezek az eredmények azt mutatják, hogy a bázikus oxidok általi kéntelenítés az oxidok nagy koncentrációját és a fürdőben levő oxigén igen .585