CaO-MgO-CaF2-Al2O3-SiO2五元渣系粘度的计算模型

依据炉渣结构的共存理论和五元渣系ＣａＯ－ＭｇＯ－ＣａＦ２－ＳｉＯ２－Ａｌ２３在不同温度和成分下的实测粘度值,制定了本渣系的作用浓度和粘度计算模型,计算结果符合实际,证明计算模型可以反映ＣａＯ－ＭｇＯ－ＣａＦ２－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２渣系的实际结构与粘度、结构单元的作用浓度及温度之间的正确关系。     

CaO-MgO-MnO-FeO-CaF2-Al2O3-SiO2渣系粘度的计算模型

依据炉渣结构的共存理论与不同温度和成分下熔渣Ｃａｏ－ＭｇＯ－ＭｎＯ－ＦｅＯ－ＣａＦ２－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２的实测粘度制定了本渣系作用浓度和粘度的计算模型,计算结果符合实际证明作用浓度模型可以反映本渣系的实际结构,粘度模型也正确地反映了本渣系粘度与温度及各结构单元作用浓度的正确关系。     

MnO—SiO2渣系物理性质计算模型

以炉渣结构的共存理论为基础，通过对ＭｎＯ－ＳｉＯ２渣系结构单元的确定、热力学数据的选取以及结合线性回归的方法，建立了ＭｎＯ－ＳｉＯ２渣系在１４００￣１６００℃温度和一定浓度范围内的物理性质（粘度、表面张力和电导率）的计算模型。在上述范围内模型计算的理论数值与文献的实测结果符合良好，而且比目前应用的炉渣物理性质的经验或半经验公式更为系统和精确。     

CaO－Al_2O_3－SiO_2熔渣的作用浓度计算模型

根据相图和炉渣结构的共存理论，推导了ＣａＯ－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２渣系作用浓度的计算模型，计算的ＮＣａＯ和ＮＳｉＯ２与相应的实测αＣａＯ和αＳｉＯ２基本符合，从而证明所得模型可以反映本渣系的结构本质。与此同时，还发现生成正硅酸盐（２ＣａＯ·ＳｉＯ２）的碱度因Ａｌ２Ｏ３的增加而变大的事实和本渣系有∑ｎ较小的活跃部分。     

CaO—Al2O3—SiO2熔渣的作用浓度计算模型

根据相图和炉渣结构的共存理论，推导了ＣａＯ－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２渣系作用浓度的计算模型，计算的ＮＣａＯ和ＮＳｉＯ２与相应的实测αＣａＯ和αＳｉＯ２基本符合，从而证明所得模型可以反映本渣系的结构本持。与此同时，还发现生成正硅酸盐（２ＣａＯ．ＳｉＯ２）的碱度因Ａｌ２Ｏ３的增加而变大的事实和本渣系有Σｎ较小的活跃部分。     

CaO-Al2O3-SiO2熔渣表面张力的计算模型

根据炉渣结构的共存理论与ＣａＯ－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２熔渣在不同温度和成分下实测表面张力值，制定了本渣系表面张力与熔渣各结构单元作用浓度及温度间关系的计算模型，计算结果符合实际，证明该模型可以反映本渣系表面张力随熔渣作用浓度和温度而变化的规律。     

1000℃MgO—B2O3—SiO2三元相关系研究

ＭｇＯ－Ｂ２Ｏ３－ＳｉＯ２三元系１０００℃时，３５％≤ＭｇＯ％〈６０％组成范围内平衡相均为固相，其相关系可由Ｍｇ３Ｂ２Ｏ６－Ｍｇ２ＳｉＯ４－Ｍｇ２Ｂ２Ｏ５，Ｍｇ２Ｂ２Ｏ５－Ｍｇ２ＳｉＯ４－ＭｇＳｉＯ３，Ｍｇ２Ｂ２Ｏ５－ＭｇＳｉＯ３－ＳｉＯ２三个结线三角形表示。各平衡相量之间关系可应用ＸＲＤ定量相分析或重心规则计算。     

熔渣中饱和相组元作用浓度的计算

在炉渣结构共存理论的基础上，讨论了当溶渣中出现某组元饱和时的作用浓度计算。研究发现，实测的活度与计算的作用浓度值之间存在明显的分配关系。考虑此分配比后，可使得计算的作用浓度和实测的活度值相一致。中分别讨论了ＣａＯ－ＳｉＯ２，ＭｎＯ－ＳｉＯ２和ＭｇＯ－ＳｉＯ２渣系的分配比，进而推导了１ｇＬ－１／Ｔ和析出自由能△Ｇ°－Ｔ。     

含SrO连铸保护渣熔点及粘度的研究

测试了ＳｒＯ－ＳｉＯ２－ＣａＯ－Ａｌ２Ｏ３（５％）－Ｎａ２Ｏ（１０％）－ＣａＦ２（１０％）六元渣系的熔点及粘度,绘制了等熔点曲线图及等粘度曲线图,得出了熔点及粘度与保护渣化学组成的数学关系式。通过对曲线图的分析,提出了含ＳｒＯ连铸保护渣的最佳组成范围。     

CaO-SiO_2-MgO-H_2O体系的热力学研究

本文研究了ＣａＯ－ＳｉＯ２－ＭｇＯ－Ｈ２Ｏ体系的热力学,结果表明：ＳｉＯ２ 优先与ＣａＯ水热形成水化硅酸钙,多余的ＳｉＯ２ 才会与ＭｇＯ直接水热形成水化硅酸镁。当没有ＳｉＯ２ 时,ＭｇＯ才会水化形成Ｍｇ（ＯＨ）２。     

MnO-SiO2，MgO-SiO2和CaO-Al2O3-SiO2熔渣粘度的计算模型

根据炉结构的共存理论与不同温度和成分下MnO-SiO,MgO-SiO和CaO-Al     

MgO含量对CaO-Al2O3-MgO-FexO-SiO2-K2O系熔体性质的影响

研究了MgO含量变化对CaO-Al2O3-MgO-FexO-SiO2-K2O系熔体黏度和熔化特性的影响,结合X射线衍射和扫描电镜分析熔渣冷却过程中的物相析出,并通过FactSage软件计算了该体系的黏度、熔点和冷却过程中析出相的含量与温度的关系,并与实验结果进行了对比和分析.结果表明,MgO含量的增多会造成熔渣熔化温度的升高,黏度随温度变化时会出现黏度骤增的转折点,高于转折点温度时,熔渣黏度随MgO含量变化不大,同时该转折点温度随MgO含量的增加而升高.在熔渣冷却过程中析出相主要为固溶的橄榄石相和Fe3O4尖晶石相,MgO含量的增大可以促进橄榄石相的析出,熔体黏度骤增主要由于橄榄石相的析出造成的.     

铝热自蔓延制备CuCr合金渣系的粘度测量及模型建立(Ⅰ)

根据Al2O3基渣系的结构特点将S.C.Du和S.Seetharaman等人的粘度数学模型应用于非二氧化硅体系,建立了针对铝热反应测量渣系粘度的模型·根据添加剂选择原则结合相图研究了CaO Al2O3和CaO Al2O3 MgO体系作为铝热自蔓延制备CuCr合金渣系组分的可行性·由实验测量值和模型计算值比较分析,该模型处理以Al2O3为基体的渣系是成功的·     

Effect of Al2O3 on the viscosity of CaO-SiO2-Al2O3-MgO-Cr2O3 slags

We investigated the effect of Al2O3 content on the viscosity of CaO-SiO2-Al2O3-8wt%MgO-1wt%Cr2O3(mass ratio of CaO/SiO2 is 1.0,and Al2O3 content is 17wt%-29wt%)slags.The results show that the viscosity of the slag increases gradually with increases in the Al2O3 content in the range of 17wt%to 29wt%due to the role of Al2O3 as a network former in the polymerization of the aluminosilicate structure of the slag.With increases in the Al2O3 content from 17wt%to 29wt%,the apparent activation energy of the slags also increases from 180.85 to 210.23 kJ/mol,which is consistent with the variation in the critical temperature.The Fourier-transform infrared spectra indicate that the degree of polymerization of this slag is increased by the addition of Al2O3.The application of Iida’s model for predicting the slag viscosity in the presence of Cr2O3 indicates that the calculated viscosity values fit well with the measured values when both the temperature and Al2O3 content are at relatively low levels,i.e.,the temperature range of 1673 to 1803 K and the Al2O3 content range of 17wt%-29wt%in CaO-SiO2-Al2O3-8wt%MgO-1wt%Cr2O3 slag.     

CaO-SiO_2-Na_2O-CaF_2-Al_2O_3-MgO渣系的粘度和结晶温度

采用CaOSiO2Na2OCaF2Al2O3MgO渣系,用差热分析仪测定熔渣的结晶温度,用粘度测定仪测定熔渣的粘度,研究结晶温度和粘度与碱度、w(Na2CO3)、w(CaF2)、w(Al2O3)和w(MgO)之间的关系,并得到相应的回归方程·利用这两个回归方程,可以预测连铸保护渣的结晶性能和粘性特征·化学成分通过改变粘度,来影响晶核形成速度和晶体成长速度,从而决定了熔渣的结晶性能·结晶温度随着粘度的减小而升高·渣系中只有MgO可以在减小粘度的同时降低结晶温度     

Al2O3对高炉渣物化性能影响的理论分析

随着优质铁矿资源的消耗,钢铁企业可利用的铁矿原料品位逐渐降低。因此,高铝质铁矿资源越来越受到钢铁企业的关注,但高铝原料在高炉冶炼过程中会带来渣铁黏稠、炉温偏低、冶炼安全等一系列问题。本研究中采用FactSage热力学软件分析Al₂O₃质量分数对高炉渣平衡物相、熔化温度、相析出温度的影响以及高铝渣液相区变化和黏度变化,旨在为高炉冶炼高铝原料提供一定的基础支撑。研究发现：炉渣为低铝（5%～10%）含量时,随着Al₂O₃含量增加,炉渣熔化温度升高,析出相为黄长石相和纯物质相,高炉渣黏度变化不大,炉渣中SiO₂含量高,炉渣黏度过高,不适合高炉冶炼;炉渣为中铝（10%～15%）含量时,随着Al₂O₃含量增加,炉渣熔化温度升高,析出相为尖晶石相、黄长石相和纯物质相,高炉渣黏度增加幅度略有提高,Al₂O₃含量对高炉渣性质影响较小,增加炉渣二元碱度对炉渣黏度降低效果较明显;炉渣为高铝（15%～30%）含量时...     

Effects of MgO and TiO<Subscript>2</Subscript> on the viscous behaviors and phase compositions of titanium-bearing slag

The effects of MgO and TiO₂ on the viscosity, activation energy for viscous flow, and break-point temperature of titanium-bearing slag were studied. The correlation between viscosity and slag structure was analyzed by Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy. Subsequently, main phases in the slag and their content changes were investigated by X-ray diffraction and Factsage 6.4 software package. The results show that the viscosity decreases when the MgO content increases from 10.00wt% to 14.00wt%. Moreover, the break-point temperature increases, and the activation energy for viscous flow initially increases and subsequently decreases. In addition, with increasing TiO₂ content from 5.00wt% to 9.00wt%, the viscosity decreases, and the break-point temperature and activation energy for viscous flow initially decrease and subsequently increase. FTIR analyses reveal that the polymerization degree of complex viscous units in titanium-bearing slag decreases with increasing MgO and TiO₂ contents. The mechanism of viscosity variation was elucidated. The basic phase in experimental slags is melilite. Besides, as the MgO content increases, the amount of magnesia–alumina spinel in the slag increases. Similarly, the sum of pyroxene and perovskite phases in the slag increases with increasing TiO₂ content.     

熔渣黏度的模型估算研究

单纯的实验测定已无法满足对熔渣黏度数据的实际需求,利用D.Sichen和S.Seetharaman等人的黏度模型和熔渣的正规溶液(RS)模型理论,建立了熔渣组元吉布斯黏流活化能、吉布斯混合自由能以及组成与熔渣黏度的函数关系,即熔渣黏度估算模型.并估算、测量了CaF2-CaO,Al2O3-CaO两个体系渣样的黏度.结果表明:对于CaF2-CaO渣系,黏度测量值与修正模型估算值吻合很好;对于Al2O3-CaO渣系,模型估算值与黏度测量值基本吻合,但在共晶点组成渣样的模型估算值与实际测量值吻合得更好.