Dissolution de CaO dans des scories SiO2-CaO-Al2O3 en production de Si

Ce travail étudie la dissolution de CaO dans trois compositions différentes de scories SiO2-CaO-Al2O3 similaires à celles trouvées dans les fourneaux industriels de Si. Il a été trouvé que la dissolution de CaO dans la scorie est rapide. Pendant le processus de dissolution, une couche contenant 35–42 % de CaO s'est formée entre la particule de CaO et la scorie, correspondant aux phases CaO·Al2O3·2SiO2 ou 2CaO·Al2O3·SiO2 dans cette étude. Deux modèles ont été étudiés pour déterminer le taux de dissolution des trois scories. Dans le premier modèle, la particule de CaO est supposée être une sphère lisse en rétrécissement, et le taux est contrôlé par le taux de réaction chimique. Le second modèle suppose que le taux est contrôlé par le transport de masse et dépend du taux de diffusion de CaO à travers une couche limite à la surface du CaO. Les deux modèles ont donné une précision similaire aux valeurs expérimentales, et une relation proportionnelle entre les constantes de taux et les viscosités a été obtenue. À 1500 °C, les coefficients de diffusion ont été trouvés dans l'ordre de 10−6 cm2/s.