Production of borbarium ferroalloy

Producción de ferroaleaciones de borbario

En el presente trabajo se consideró conveniente organizar la producción de ferroaleación binaria borbárica. La presencia simultánea en ella de bario y boro, conocido como un eficaz elemento de microaleación, debería proporcionarle una gran demanda para la industria. La posibilidad de producir tal ferroaleación se basa en el hecho de que el boro, según la tabla de Mendeleev, descubrió una analogía diagonal con el silicio y debe, con el bario, dar un compuesto soluble en hierro. Para descubrirlo, se construyó un diagrama de la composición de fases del sistema Fe - Ba - B - C, se creó su modelo matemático y se dieron las características de los compuestos formados en él. Según los datos obtenidos, se llegó a la conclusión de que la posibilidad de aplicar la tecnología se basa en la formación de hexaboruro de BaB6, que es soluble en hierro, entre el bario y el boro. Se estimó el tamaño del campo de su cristalización y las características de coexistencia con otras fases del metal. Los posibles compuestos binarios de la ferroaleación borbárica son BaB₆, FeB, Fe₃C, B₄C y BaC₂. La fusión de la ferroaleación se ofrece por el método carbotérmico habitual.

INTRODUCCIÓN

La modificación y el microaleado son medios eficaces para mejorar las características de rendimiento de los metales ferrosos y no ferrosos. Como modificador, el bario ha sido ampliamente utilizado. Tiene una baja solubilidad en hierro (0,003 %) y para superar este umbral se produce en forma de aleaciones con silicio o aluminio [1, 5]. En el primer caso, se forman siliciuros (BaSi, BaSi2) que son bien solubles en hierro, por lo que tales aleaciones se denominan silicobario o ferrosilicio con bario. Pero el volumen de producción de silicobario es muy inferior al de las ferroaleaciones tradicionales.

En el presente trabajo se consideró conveniente organizar la producción de ferroaleación borbárica. La presencia simultánea en ella de bario y boro, conocido como un eficaz elemento de microaleación [6, 7], debería proporcionarle una gran demanda por parte de la industria.

VÍAS DE ESTUDIO

La posibilidad de producir tal ferroaleación se basa en el hecho de que el boro según la tabla de Mendeleev descubrió una analogía diagonal con el silicio y debe, con el bario, dar un compuesto soluble en hierro.

Para llevar a cabo el proceso, se planeó utilizar un método de fusión carbotérmica muy extendido, en el que el boro y el bario se reducen a partir de óxidos mediante carbono y dan compuestos solubles en hierro.  Para ello se identificó una búsqueda de estos compuestos y, para evaluar preliminarmente las carac-terísticas de la nueva ferroaleación, se trazó el diagrama de fases del sistema Fe - Ba - B - C.

Para construir el diagrama, se utilizó un método basado en la estimación termodinámica de la posibilidad de formación de compuestos secundarios a partir de los elementos iniciales, así como en los principios de geometría y topología de diagramas [8, 9].