MnO－TiO_2渣系热力学计算模型

根据炉渣结构的共存理论以及相图，确定了ＭｎＯ－ＴｉＯ＿２渣系的结构单元为Ｍｎ￣（２＋），Ｏ￣（２－）简单离子和ＴｉＯ＿２，２ＭｎＯ·ＴｉＯ＿２，ＭｎＯ·ＴｉＯ＿２分子，进而推导了本渣系的热力学计算模型。研究结果表明，在１５００℃和１５５０℃两温度下，计算的Ｎ＿（ＭｎＯ）与实测的α＿（ＭｎＯ）完全一致，从而证明了该模型的正确性。本文进一步计算了△Ｈ￣Ｍ，△Ｇ￣Ｍ随渣系组成的变化规律。     

FetO—TiO2渣系作用浓度计算模型

根据炉渣结构的共存理论以及相图，分别推导了ＦｅＯ－ＴｉＯ２，ＦｅＯ－Ｆｅ２Ｏ３－ＴｉＯ２渣系作用浓度计算模型，将计算的炉渣氧化能力与实测结果相比较，取得了满意的结果，从而证明了此模型的正确性。     

Fe_tO－TiO_2渣系作用浓度计算模型

根据炉渣结构的共存理论以及相图，分别推导了ＦｅＯ－ＴｉＯ＿２，ＦｅＯ－Ｆｅ＿２Ｏ＿３ＴｉＯ＿２渣系作用浓度计算模型，将计算的炉渣氧化能力与实测结果相比较，取得了满意的结果，从而证明了此模型的正确性。     

CaO-FeO-SiO2渣系的作用浓度计算模型

根据炉渣结构的共存理论、CaO-SiO₂、CaO-FeO-SiO₂相图及有关的热力学数据,推导了1600℃下CaO-FeO-SiO₂渣系作用浓度的计算模型。用此模型计算得的等N_FeO曲线族与实测等α_FeO线甚为符合。等N_FeO线的顶点位于碱度B=1.703～1.778之间,因此,脱碳和沉淀脱氧时,应当尽可能保持此碱度,而扩散脱氧时则应避开此碱度。硅酸盐的等作用浓度曲线族与相应炉渣区间的等温线相似的事实说明硅酸盐是影响本渣系熔点的重要因素。     

SrO—SrCl2渣系热力学性质的测定与计算

采用Ｍｏ│Ｍｏ＋ＭｏＯ２│ＺｒＯ２（ＭｇＯ）│Ｆｅ＋（ＦｅｘＯ）＋Ａｇ│Ｆｅ固体电池测定ＳｒＯ－ＳｒＣｌ２渣系中ＦｅｘＯ的活度，进而做出该渣系在１６２３Ｋ的等温相图，计算出中ＳｒＯ的活度，探讨了温度对渣中ＦｒｘＯ活度的影响规律。     

MnO-SiO2渣系作用浓度的计算模型

根据炉渣结构的共存理论用回归分析法确定了MnSiO₃和Mn₂SiO₄是存在于MnOSiO₂渣系中且参加其内部化学反应的组元。由此得出本渣系的结构单元为Mn²⁺,O^2-简单离子和SiO₂,Mn₂SiO₃,Mn₂SiO₄分子,进而推导出本渣系各组元作用浓度的计算模型。
在1600℃下计算的N_MnO与实测a_MnO一致;但在高MnO含量和低温度下两者间表现出差别,这是由于MnO-SiO₂渣系中出现两相共存的现象,使系统远离平衡所致。     

MnO-FeO-SiO2-Al2O3渣系作用浓度的计算模型

根据炉渣结构共存理论和相关相图,建立了MnO-FeO-SiO2-Al2O3渣系作用浓度的计算模型,考察了炉渣温度、FeO含量对锰在渣-钢间分配比(LMn)的影响.研究结果表明,模型计算的作用浓度值NMno、钢液中锰含量和LMn与文献中的实测值相吻合;LMn随着温度的升高而降低,随着渣系中FeO含量的增加而增加.因此,本...     

CaO-MnO-SiO2渣系作用浓度的计算模型

基于炉渣结构的共存理论,建立了CaO—MnO—SiO₂三元渣系组元作用浓度的计算模型,考察了碱度、温度对组元MnO作用浓度N_MnO的影响.结果表明:模型计算值N_MnO与文献实测活度值a_MnO非常吻合,说明本模型能够较好地反映该渣系的结构本质;当B<2.0时,N_MnO随着碱度的增加而增加;当碱度B=2.0时,N_MnO达到最大值;当B>2.0时,N_MnO随着碱度的增加而降低;在低碱度范围内,碱度对N_MnO的影响更为明显;温度对N_MnO的影响则不是很明显.     

CaO-SiO2渣系作用浓度的计算模型

根据炉渣结构的共存理论和CaO-SiO₂渣系相图制定了不同温度区间的作用浓度计算模型。在炼钢温度下计算结果表明,考虑2个硅酸盐(CaSiO₃和Ca₂SiO₄)或3个硅酸盐(CaSiO₃,Ca₂SiO₄和Ca₃SiO₅)的计算模型都是合用的。比较不同计算方案结果证明,用本文回归所得的热力学数据比用文献数据更能符合实际,所以对文献数据应进一步研究。硅酸盐作用浓度的最大值与相图中固液相同成分熔点的位置一致,说明硅酸盐对本渣系的熔点具有极为重要的影响,炉渣总质点数随碱度而变化中出现最小值的原因是炉渣中进行了多个结构质点结合成一个分子的反应。     

基于IMCT理论的CaO-SiO2-MgO-Al2O3-Na2O渣系的脱硫热力学模型

 为了精确表征含Na2O渣系的脱硫能力，改善脱硫效果，基于熔渣离子与分子共存理论（IMCT）建立了CaO-SiO2-MgO-Al2O3-Na2O渣系结构单元的作用浓度计算模型和1 753 K时该渣系的脱硫热力学模型。并对渣系的总硫分配比及各自硫分配比的影响因素进行了讨论分析。理论结果表明，除LS， MgS外，随着Al2O3质量分数的增加，该渣系的脱硫能力明显下降，而MgO和Na2O质量分数的增加，对提高渣系的脱硫能力具有明显的促进作用。此外，少量的Na2O即可表现出很强的脱硫效果，这为含有Na2O的冶金二次资源在铁水脱硫过程中的应用以及铁水脱硫渣系的优化提供了必要的理论依据。     

CaO-SiO2-FeO-Al2O3-Na2O-TiO2-P2O5渣系的脱磷热力学模型

基于分子离子共存理论(IMCT)建立了 CaO-SiO2-FeO-Al2O3-Na2O-TiO2-P2O5渣系的磷分配比预测模型,并讨论了组分变化对磷分配比的影响以及各碱性组元对磷分配比的贡献.结果表明,该模型计算的磷分配比与实测值吻合度较好;随着w(CaO)增加,磷分配比先增加后趋于平缓,其中30％是较合适的CaO含...     

CaO-Al2O3-MgO-SiO2-Ce2O3渣系活度计算模型

稀土钢冶炼过程中,含稀土钢液与熔渣间存在强烈的渣金反应,导致钢中溶解态稀土含量波动严重,影响其在钢中的作用效果。然而,由于含稀土渣系热力学数据的缺失,限制了相关研究工作的开展。依据分子离子共存理论,建立了CaO-Al₂O₃-MgO-SiO₂-Ce₂O₃渣系的活度计算模型,并绘制组元的等活度线图,讨论w(CaO)/w(Al₂O₃)、w(Ce₂O₃)等成分变化对渣系中各组元活度的影响。计算结果表明,CaO-Al₂O₃基精炼渣的SiO₂活度范围(4×10^-19～7×10^-18)远小于CaO-SiO₂基精炼渣的活度范围(0.003～0.4),即对于稀土钢而言,CaO-Al₂O₃基精炼渣更为适用;对于CaO-Al₂     

CaO—SiO2—FeO—Fe2O3—MgO渣系MgO饱和溶解度的研究

根据熔渣结构的共存理论，建立了ＣａＯ－ＳｉＯ２－ＦｅＯ－Ｆｅ２Ｏ３－ＭｇＯ渣系作用浓度计算模型。分析了ＮＣａＯ、ＮＳｉＯ２、ＮＦｅＯ等对ＭｇＯ饱和溶解度的影响。在１５００－１７５０℃温度范围内，ＭｇＯ饱和溶解度的模型计算值与实测值一致。     

CaO－Al_2O_3－SiO_2渣系氮的溶解热力学

根据炉渣结构的共存理论，推导了ＣａＯ－Ａｌ_２Ｏ_３－ＳｉＯ_２熔渣的作用浓度计算模型。模型计算得出的各组元的作用浓度值与文献报道的活度值非常一致。在此基础上，进一步采用回归分析法找出了ＣａＯ－Ａｌ_２Ｏ_３－ＳｉＯ２渣系中溶解的氮含量以及与此渣系相平衡的钢中氮含量及氮的分配比随渣中各组元作用浓度之间变化的定量关系，理论计算结果与实验值非常符合。     

Al-Si-Fe合金熔体质量作用浓度的热力学模型

基于原子分子共存理论(AMCT)建立了计算Al-Si二元熔体及Al-Si-Fe三元熔体结构单元质量作用浓度的热力学模型.针对Al-Si二元系熔体,根据FactSage热力学软件计算的活度得到生成复杂分子Al2Si和AlSi的反应的标准摩尔吉布斯自由能的表达式,进而获得了 Al-Si二元熔体中标准摩尔溶解吉布斯能变的表达...     

曲轴钢CaO-CaF2-SiO2-Al2O3四元渣系组分活度的热力学计算

ANF-8渣系是目前曲轴钢电渣重熔工艺常用的渣系,具有很强的脱硫、脱磷以及去除非金属夹杂物能力,但是渣系碱度较高,钢液容易出现吸氢增氧问题,从而降低钢材的综合性能,而适当加入SiO₂可以减少此类问题的发生。针对SiO₂质量分数对ANF-8渣系性能影响的问题,采用共存理论,以ANF-8渣系为基础,对不同温度下、不同SiO₂质量分数的炉渣组元活度进行计算,对渣系组分的活度变化规律进行定量分析,进而达到优化高温下渣系热力学性能的目的。由计算结果可知,加入SiO₂对渣系组元的活度影响较大,渣中CaO活度下降,CaF₂、SiO₂和Al₂O₃的活度上升;温度变化对各组元活度的影响不大。对渣系方案的SiF₄平衡分压,炉渣的熔点、黏度、表面张力以及夹杂物类型进行统计分析,得出质量分数为6%的SiO₂含量能够提升炉渣的整体性能。