冶金原理4-冶金炉渣.pdf

冶金炉渣的分类1）还原渣：能够从与之接触的金属液中吸收0,以氧化物 的形式进入的熔渣；2）氧化渣：能够向与之接触的金属液供应0的熔渣；3）富集渣：将原料中有用的成分富集在炉渣；4）富集渣：起到保护金属、防止污染、减少热损失的作用。sHebei Polytechnic Univevsitv内容大纲4.1 二元系相图4.2 三元系相图4.4 熔渣的结构理论4.6 熔渣的离子溶液结构模型4.7 熔渣的活度曲线4.8 熔渣的化学性质4.9 熔渣的物理性质sHebei Polytechnic Univevsitv内容大纲4.1 二元系相图4.2 三元系相图4.4 熔渣的结构理论4.6 熔渣的离子溶液结构模型4.7 熔渣的活度曲线4.8 熔渣的化学性质4.9 熔渣的物理性质Hebei Polytechnic Univevsitv4.1 内容大纲4.1.1 二元系相图的基本知识4.1.2 简单低共熔型二元系相图-4.1.3 含有中间化合物的二元系相图4.1.4 含固溶体的二元系相图4.1.5 冶金过程中主要的二元渣系相图4.1 二元系相图4.1.1 二元系相图的基本知识4.LL1本目图相 图：表示组分的组成和温度之间 的 相平衡关系。相图中的点、线、面、体都代表着不同 温度和压力下平衡体系中的各个相、相组成 和各相 之间 相 互转变的关系。4.1 二元系相图4.1.1 二元系相图的基本知识4.1.1.2吉布斯相律相律：研究热力学体系中物相随组元及体系 的其他热力学参数变化的规律。表达了 平衡体系中 可以平衡共存的相 数、独立组元数以及可以人为指定的独立变数的 数目与体系自由度之间的关系：/=C。+2式中，f自由度数；C-独立组分数（独立组元数）；-平衡共存相的数目（相数）o4.1.1二元系相图的基本知识4.1.1.2吉布斯相律1)4独立组元数：决定一个相平衡体系的成分必须的最少物种数。物种：体系中每一个能单独分离出来并独立存在的化学均匀物质。体系中不发生化学反应：独立组元数=物种数体系存在化学反应：独立组元数=物种数一独立化学平衡关系式数例如：CaC()3加热分解存在下列反应：CaCOo=CaO+COo 独立组元数 C=3T=2 O 乙 一个体系中在同一相内存在一定的浓度关系：独立组元数=物种数一独立化学平衡关系式数一独立浓度关系数例如：2HgO(s)=2Hg(g)+O2(g)独立组元数C=3T T=14.1.1二元系相图的基本知识4.1.1.2吉布斯相律2)0 一相一个相：体系中具有相同物理和化学性质的均匀部分 的总和。相的特征 一个相可以由几种物质组成注意：不相溶物质组成的液体则不是一个相 一种物质可以有几个相 固体机械混合物中，有几种物质就有几个相 一个相可以连续成一个整体，也可以不连续4.1.1二元系相图的基本知识4.1.1.2吉布斯相律2)自由度在一定条件下，一个处于平衡的体系所具有的独立变量数目。对单元系而言，如果只有一 相存在，则自由度为2,故在 平面 图上可用一个 区域表示；如果两相共存，则自由度为1,在平面图上便是一根曲线表示:如果三相共存，则自由度为零,即只能在一定的温度和压力下od、四5 610.S/:o 0.01 374 温度/C水的相平衡图K才能实现，在相 图 上仅有一个二元系最多可能有三个自 由度4.1.1二元系相图的基本知识4.1.1.3连续原理连续原理当决定体系状态的那些 参数连续发生变化时，在 新相不出现、旧相不消失 的情况下，体系中各相的 性质以及整个体系的性质 也连续变化-这时自由 度不会发生变化。4.1.1二元系相图的基本知识4.1.1.4相应原理相应原理给定的一个热力学体系，任一互成平衡的相 或相组（体系点和组分点）在相图中都有一定 的几何元素（点、线、面、体）与之对应。4.1.1二元系相图的基本知识4.1.1.5二元相图的绘制具体方法：用组分A和组分B酉己制成分不同的样品（由纯A到 纯B）放在特制的容器中，加热、熔化，然后冷却，记录 样品的冷却 曲 线-即样品温度随时间 变化的 曲 线。ABHebei Polytechnic Univevsitv4.1 内容大纲4.1.1 二元系相图的基本知识4.1.2 简单低共熔型二元系相图4.1.3 含有中间化合物的二元系相图4.1.4 含固溶体的二元系相图4.1.5 冶金过程中主要的二元渣系相图4.1二元系相图4.1.2简单低共熔型二元系相图特征体系的两个组分在液态 下完全互溶，固态下完全不 互溶，即体系中只能出现一 种液体（两个组分的液态混 合物）和两种固相。简单低共熔二元系由四 个面、三条线和一个共晶 点组成。4.1二元系相图4.1.2简单低共熔型二元系相图冷却过程分析w(R)B4.1 二元系相图4.1.2简单低共熔型三元系相图 杠杆规则体系冷却到/点时体系液相和固相的质量关系：.(/)HJ3(B)KH体系冷却到二元共晶温度的瞬间，即刚刚到达7?点时：(I)_ RN6t)(s)ERHebei Polytechnic Univevsitv4.1 内容大纲4.1.1 二元系相图的基本知识4.1.2 简单低共熔型二元系相图4.1.3 含有中间化合物的二元系相图4.1.4 含固溶体的二元系相图4.1.5 冶金过程中主要的二元渣系相图4.1二元系相图4.1.3含有中间化合物的二元系相图特 征 只有一个中间化合物，而且没有固熔体生成（或固态完全不互溶），液态完全互溶同成分熔化化合物：化合物在熔化时生成的液相组成与 化合物的组成相同异成分熔化化合物：化合物在熔化时分解为液相和另一 组成与原化合物不同 的固相4.1二元系相图4.1.3含有中间化合物的二元系相图图-含有中间化合物的二元系相图(a)有同成分熔化化合物生成的二元系相图；(b)有异成分熔化化合物生成的二元系相图4.1二元系相图4.1.3含有中间化合物的二元系相图冷却曲线1：冷却曲线2：冷却曲线3：图-有异成分熔化化合物生成的二元系相图LT+B L+B7 Lf A+CLL+BL+B7 CLT+BL+B7B+CHebei Polytechnic Univevsitv4.1 内容大纲4.1.1 二元系相图的基本知识4.1.2 简单低共熔型二元系相图-4.1.3 含有中间化合物的二元系相图4.1.4 含固溶体的二元系相图4.1.5 冶金过程中主要的二元渣系相图4.1二元系相图4.1.4含固溶体的二元系相图含固溶体的 二元系相图固态下完全互溶的 连续固溶体相图固态下部分互溶的 有限固溶体相图4.1二元系相图4.1.4含固溶体的二元系相图图-含固溶体的二元系相图(a)液固连续互溶的二元系相图；(b)含有最高点的连续互溶二元系相图4.1二元系相图4.1.4含固溶体的二元系相图图-含固溶体的二元系相图(c)含最低点的连续互溶二元系相图；(d)带有两个端际固溶体的二元系相图4.1二元系相图4.1.4含固溶体的二元系相图图-带有两个端际固溶体的二元系相图冷却到液相线EHB 时，开始有固 溶体析出熔体冷却到M点时，固 液两相 平衡LH+0K WV=HM/H K/WL/MK冷却到Q点时发生简单共晶反应LE T aQx+PQ2Hebei Polytechnic Univevsitv4.1 内容大纲4.1.1 二元系相图的基本知识4.1.2 简单低共熔型二元系相图4.1.3 含有中间化合物的二元系相图4.1.4 含固溶体的二元系相图4.1.5 冶金过程中主要的二元渣系相图4.1二元系相图4.1.5冶金过程中主要的二元渣系相图图-CaO-SiO2系相图Hebei Polytechnic Univevsitvs内容大纲4.1 二元系相图4.2 三元系相图4.4 熔渣的结构理论4.6 熔渣的离子溶液结构模型4.7 熔渣的活度曲线4.8 熔渣的化学性质4.9 熔渣的物理性质4.2三元系相图三元系：当多元系的热力学性质主要由三个 组元决定时，我们就可以将多元系简化为三 元系。三元系组元的浓度常用罗策布三角形表示。Hebei Polytechnic Univevsitv4.2内容大纲4.2.1 三元系相图的基本知识4.2.2 完全互溶型三元系相图4.2.3 简单低共熔三元系相图4.2.4 实际三元系相图的分析方法4.2.5 物系点冷却过程分析实例4.2二兀系相图4.2.1三元系相图的基本知识4.2.1.1罗策布浓度三角形M的浓度确定：过M点分别向三个边作平 行线；逆时针（或顺时针）方 向读串平行线在各边所 截线段（以顶点开始）,该三条线段就分别表示A、B和C三组元的浓度CE=a AF=b BG=ca+B+c=CE+AF+BG=AB=4.2.1三元系相图的基本知识4.2.1.2罗策布浓度三角形的性质1）等含量规则平行于浓度三角形的任何一边的直线，在此线上的所有 点代表的体系中，与直线相对顶角代表的组元浓度均相同。成线上的0、02 03 点的组分C浓度相等4.2.1三元系相图的基本知识4.2.1.2罗策布浓度三角形的性质2）等比例规则从浓度三角形的一个顶点到对边的任意直线，线上所 有点代表的体系点中，线两侧对应的二个组元浓度之比是常数。ax/bx=a2/b2=a3/b3=K（定值）AB4.2.1三元系相图的基本知识4.2.1.2罗策布浓度三角形的性质3）背向性规则等比例线上物系点的组成在背离其所在顶角的方向上 移动时，体系将不断析出组分，而其内组分的浓度将不断 减少，但其他组分的浓度比则保持不变。4.2.1三元系相图的基本知识4.2.1.2罗策布浓度三角形的性质4）杠杆规则若三元系中有两个组成点和川组成一个新的物系0,那么。点必定落在仞V连线上，其位置由和的质量的和 mN按杠杆规则确定。C 加屈_ NO mN MOaA4.2.1三元系相图的基本知识4.2.1.2罗策布浓度三角形的性质 5）重心规则原物系点跖、期、M3的重量分别为加八 勿、m3，混合后 形成质量为火的新物系点&则。必位于连线三角形/跖必必 的重心上。重心-物理重心:OMAOM0J.乙 D 乙 D D _L J.乙4.2.1三元系相图的基本知识4.2.1.2罗策布浓度三角形的性质6）切线规则-判定相界线是共晶线还是转熔线分界线上任意一 点所代表的熔体，在 结晶瞬间析出的固相 成分，由该点的切线 与相成分点的连线之 交点来表示；当交点 位于相成分点之间，则这段分界线是低共 熔线；当交点位于相 成分点之外，则该段 分界线是转熔线。4.2.1三元系相图的基本知识4.2.1.2罗策布浓度三角形的性质7）温度最高点规则判断单变线上的温度最高点在三元系中，若 连接平衡共存两个相 的成分点的连线或其 延长线，与划分这两 个相的分界线或其延 长线相交，那么该交 点就是分界线上的最4.2.1三元系相图的基本知识4.2.1.2罗策布浓度三角形的性质8）三元系零变点的判断规则判断零变点的性质，是共晶点还是转熔点零变点：三条相界线的交点，C自由度为零 若三条相界线温度降低的方向 都指向 该点，则 此点就是三元 共晶点 若三条相界线的温降方向不全 指向三条界线的交点，即有一 条或两条相 界线的温降方向 离 开该点，则此点称之为 转熔点4.2.1三元系相图的基本知识4.2.1.2罗策布浓度三角形的性质8）三元系零变点的判断规则单降点-转熔点中有一条相界线的降温矢背离该点转熔反应为L+S1=S2+S3 双降点-转熔点中有两条相界线的降温矢背离该点转熔反应为L+S1+$2=S 3aHebei Polytechnic Univevsitv4.2内容大纲4.2.1 三元系相图的基本知识4.2.2 完全互溶型三元系相图4.2.3 简单低共熔三元系相图4.2.4 实际三元系相图的分析方法4.2.5 物系点冷却过程分析实例4.2二兀系相图4.2.2完全互溶型三元系相图有最高点的完全互溶型三元系相图固液完全互溶型 三元系相图有最低点的完全互溶型三元系相图既无最高点也无最低点的完全互溶 型三元系相图4.2.2完全互溶型三元系相图4.221立体图C4.2.2完全互溶型三元系相图4.2.2.2等温截面等温截面图：在某个指定温度下，用 平行底面浓度三角 形 的平面，截取三元系立 体图，再将其投影到底 平面得到的图形。结线：在两相平衡区域，连 接两个平衡相成分点的直线4.2.2完全互溶型三元系相图4.2.2.3变温截面图 I变温截面图：垂直于底面浓度三角 形的平面去截立体相 图,把所得交 线正面投影到该截面上，得到的图形。(a)过EF线的变温截面；(b)过顶点C的变温截面Hebei Polytechnic Univevsitv4.2内容大纲4.2.1 三元系相图的基本知识4.2.2 完全互溶型三元系相图4.2.3 简单低共熔三元系相图4.2.4 实际三元系相图的分析方法4.2.5 物系点冷却过程分析实例4.2二兀系相图4.2.3简单低共熔三元系相图 当A、B、C三个组元在液态可以完全互溶，在固态完全不互溶，三个初晶面三条二次结晶线（低共熔线）简单低共熔 Si2O76 A102 A1O33 PO43-正负离子间的作用力是静电引力（库仑力）渣一金反应为电化学反应：正极反应：S+2e=（S 2-）负极反应：。2-2e=O电池反应：（。2-）+s=（s2-）+O4.4.2 离子结构理论4.4.2.2硅氧复合阴离子的种类硅氧复合阴离子的聚合和解体反应：3。；-+3。2-表4-4硅制或合阴离子的参数、结构及形状离子类型O/Si 比共用&数离子结构形状1 化学式_矿物名称SiO=4.00 1单个四面体MzSiCgMOSQ)橄榄石3.51双四面体M3&zgRMONSiOz)方柱石（与凌-），3,02n单 链MSiWMOSiQz)辉 石鼻 3.06孤立六方环6(MO-SiQ2)绿柱石必先3.04孤立四方环4(MO-SiO2)硅领钛石%小一3.03孤立三方环3(MOSi6),硅灰石宿嗡）”2.756n双 链M35LAI(3MO,4SQ)闪 石(Si-i 2.506n二维平面网MSzCMMOZSiQ)云 母(SiQM；2.04三维空间网架SA石英Hebei Polytechnic Univevsitvs内容大纲4.1 二元系相图4.2 三元系相图4.4 熔渣的结构理论4.6 熔渣的离子溶液结构模型4.7 熔渣的活度曲线4.8 熔渣的化学性质4.9 熔渣的物理性质Hebei Polytechnic UniveYsity4.6内容大纲4.6.1 完全离子溶液模型4.6.3 离子聚合反应模型4.6熔渣 的离子结构模型4.6.1 完全离子溶液模型 4.6.L 1焦姆金（吉门肯）完全离子溶液模型的要点1 炉渣完全由离子组成，其内不出现电中性质点；2 每个离子周围只被带相反电荷的离子所包围；3 所有离子在熔渣中的分布完全是统计无序状态。完全离子溶液可视为由正负离子分别组成的两个理想 溶液的混合溶液。461完全离子溶液模型4.6.L2焦姆金（吉门肯）完全离子溶液模型的应用例如熔渣由“Mo/CaO、n2moiFeO、n3molCaS nmolFeS 组在应:CaO Ca 2+。2一 CaS Ca2+S2FeO f Fe2+O2 FeS Fe2+S2正/离，了总为：E+=%+%+3+4负子总为：E-=1+2+“3+4Ca2+：%+3 Fe2+：n2+n4 O2：nx+n2 S2：%十%活度：=CaO=%2一,O2+4尸eO=X-,X尸62+nA+n+n+nA 2+一 人2-_ Fenr+n2+n3+%Ca%+公+人+4 nr+n2+n3+%nr+n2+n3+%例题在某一温度下，已知炉渣成分为CaOMgOFeOSiO2Fe2O3w如%194.5633.6240.9610.24x(B)0.3390.1140.4670.0160.064求炉渣中居O的活度，已知炉渣完全由离子组成，阳离子是 Ca2+.Mg2+.Fe2+；阴离子是。：一、尸和 O?-解：因为5Q的浓度为0.96,因此。不需修正。按完全离子溶液理论:CaO所以：-Ca2+O2 MgO f MgX+O2-FeO 7 F+O2%+=ncao=0339 nMg2+=nMgO=0.114=nFeO=0.467所以:n:X 2+=-Fe n 2+n Ca+Mg2+2+nFe2+0.467-=0.5060.920又因为SiO2+2O2-=SiO-Fe2O3+2O2-=Fe2On sc=0.016SlO2 SiO4n 口 门=*c=0.064民 23 Fe25标 一=nCaO+nMgO+nFeO=0.339+0.114+0.467=0.9202nyc+2他)=2 x 0.016+2 x 0.060=0.160“。2-=CaO nMgO+尸eO SR =0.920 2 义 0.016 2 x 0.064:一=n siO2=0016 暇2。5=既2。5=0 064总的阴离子摩尔数：n=n 2+n4 4+:一。=0.760+0.016+0.064=0.840 O SiO reiu50.760武。2一）=九2 一0.760标-+nsiot0.840=0.905+2FeO=x(O2-)-x(Fe2+)=0.506 x 0.905=0.458Hebei Polytechnic Univevsitv4.6内容大纲4.6.1 完全离子溶液模型4.6.3 离子聚合反应模型4.6熔渣的曷于结一 4.6.3离子聚合反应模型SiO+SiO=Si2OSzO：一+Si 20；一=Si3OlSiO+Si3O=Si4O3 对于MeO-SO?二元系，x(SiO 2)=1-x(MeO)=构模型马森模型-+。2-一+o20 T IMe0活度:1&a Me。,K(K-1)13-K+11 aMeO aMeO,/+K、1-aMeO)例题：利用马森模型计算CaO-SiO2系在15301680时CaO的活度。已次口双9。2)=。-30,K=0.003解：xSiO 2)=Si2-FeO 渣系中 减度及a(FeO)%对“HO的影响Hebei Polytechnic Univevsitvs内容大纲4.1 二元系相图4.2 三元系相图4.4 熔渣的结构理论4.6 熔渣的离子溶液结构模型4.7 熔渣的活度曲线4.8 熔渣的化学性质4.9 熔渣的物理性质Hebei Polytechnic UniveYsity4.8内容大纲4.8.1 酸碱性4.8.2 氧化性和还原性4.8.3 容量性质4.8熔渣的化学性质4.8.1 酸碱性 I4.8.1.1 氧化物按酸碱性的分类1）碱性氧化物：在渣中能够离解出。一的氧化物，如CaO、MgO、尸e。等；MO=M2+O22）酸性氧化物：能吸收。一,转变为络离子的氧化物，如 SUJ2、尸2。5，U2。5、尸02。3等；SiO 2+2O2=SiO3）两性（中性）氧化物：在酸性熔渣中能离解出。一,显 示碱性，而在碱性熔渣中能吸收。-，显示酸性，如 Al2O3 TiO2 02。3等04生渣中/，2。3=2/+BO?-酸性渣中 Al2O.+。2 一=2AIO；4.8熔渣的化学性质4.8.1 酸碱性 I4.8.1.2氧化物酸碱性规律1）同一种金属元素的氧化物在高价时显酸性，在低价时 显碱性,如Fe、FeOy FgQ等；2）CaO MnO FeO MgO CaF Fe2O3 TiO2 Al2O3 SiO2 P2O5 T碱性增强 酸性增强3）利用氧化物酸碱性的大小，可以判断简单氧化物与复 杂氧化物之间化学反应平衡移动的方向。QFeO SiO2)+2CaO)=(2CaO-SiO2)+2FeO)4.8熔渣的化学性质4.8.1 酸碱性 4.8.1.3炉渣酸碱性的表示方法1)碱度：生产实践中采用炉渣中主要的碱性氧化物的质 量分数对酸性氧化物的质量分数之比定义为炉渣的碱度 用R表示。二元碱度 R=仍(CO)R=90)D x(sio2)三元碱度 R=(CaO)+B(Mg。)区:x(CaO)+陵。)-B(SiO 2)X(SQ)R=(Ca)区 _ xCaO)5so2)+0(/23)-x(SiO2)+x(Al2O3)四元碱度5 CaO)+GT(MgO)x(CaO)+x(MgO)R R 0(SiO 2)+V7(P?。5)x(SiO 2)+x(P2O5)4.8熔渣的化学性质4.8.1 酸碱性 I4.8.1.3炉渣酸碱性的表示方法2)过剩碱度和光学碱度 过剩碱度：炉渣中氧化物的反应能力可以用熔渣中自由 氧化物的浓度代替刀=Z n(CaO)-2n(SiO J-4n(P2O5)-n(Fe2O3)-3n(Al2O3)B=xCaO)-2x(SiO2)-4x(O5)-x(Fe2O3)-3x(Al2O3)光学碱度：氧化物或渣中。2一的活度来表示熔渣的酸碱性或碱性。4.8熔渣的化学性质4.8.1 酸碱性4.8.1.3炉渣酸碱性的表示方法3）划分渣酸碱性的标准 以R=2为界 R2为碱性渣Hebei Polytechnic Univevsitv4.8内容大纲4.8.1 酸碱性4.8.2 氧化性和还原性4.8.3 容量性质4.8熔渣的化学性质4.8.2氧化性和还原性判断依据：利用化学反应 FeO =Fe+O进行的方向溶解氧量减小，还原渣供0,氧化渣衡量熔渣氧化还原性的依据：熔渣中的W侔。影响熔渣氧化性的因素:1）。血。增加，熔渣的氧化性提高2）尸与3含量提高，。尸e。增加，熔渣的氧化性提高3）火=2时，即e。最大，熔渣的氧化性增强48熔渣的化学性质4.8.2氧化性和还原性下2。3的折算方法1)全铁法 这203=2FeO+O2x72s(FeO)折=-仍(323)=090(72。3)160Z 5(FeO)潜=m(FeO)+0.9m(Fe2O3)2)全氧法 属23=3FeO-Fe3x72B(FeO)折=-力(323)=1350(2。3)Z 0(民。)法=s(FeO)+1.35d(3203)Hebei Polytechnic Univevsitv4.8内容大纲4.8.1 酸碱性4.8.2 氧化性和还原性4.8.3 容量性质4.8熔渣的化学性质4.8.3容量性质 I容量性(capacity):熔渣具有容纳或溶解S,P、N、H等有害物质的能力 称为炉渣的容量性。炉渣的硫容量、磷容量越高，炉渣的脱硫、脱磷能力越强。Hebei Polytechnic Univevsitvs内容大纲4.1 二元系相图4.2 三元系相图4.4 熔渣的结构理论4.6 熔渣的离子溶液结构模型4.7 熔渣的活度曲线4.8 熔渣的化学性质4.9 熔渣的物理性质他Hebei Polytechnic UniveYsity4.9内容大纲4.9.1 熔化温度 I4.9.2 密度4.9.3 粘度4.9.4 电导率4.9.5 表面性质4.9.6 扩散4.9熔渣的物理性质4.9.1 熔化温度 I熔渣不具有熔点 固相升温达到开始熔化温度后，开始有液相出 现，固 态渣完全转变为均匀 液相 时的 温度或冷 却 时液态渣开始 析出 固相的 温度为 液相 线温度Hebei Polytechnic Univevsitv4.9内容大纲4.9.1 熔化温度4.9.2 密度4.9.3 粘度4.9.4 电导率4.9.5 表面性质4.9.6 扩散4.9熔渣的物理性质4.9.2密度.1)熔渣组分对密度的影响1400 碱性和半酸性熔渣的比容V=0.450(5。2)+0285s(GaO)+0.204)+0.35(/203)+0.237 碇MnO)+0.367 改(殒O)+0.48改(巴Q)+0.402 G7(y4/2O3)2)温度对熔渣密度的影响熔渣密度与温度的关系：Pt=/BOO+0.07(1400-t)kg-m3Hebei Polytechnic Univevsitv4.9内容大纲4.9.1 熔化温度4.9.2 密度4.9.3 粘度4.9.4 电导率4.9.5 表面性质4.9.6 扩散4.9.3粘度4.931影响熔渣粘度的因素1）熔渣中复合阴离子的大小和多少2）固相质点：固相质点越多，熔渣的表观粘度越大。表观粘度：含有固相质点的非均相流体的粘度表=。+的）3）温度;K 度 温图468温度对熔渣黏度的影响1一酸性渣;2一薇性渣4.9.3粘度4.9,3.2熔化性温度熔化性温度：能够使熔渣熔化后达到自由流动的最低温度 粘度越低，熔化性温度越低。4.9.3粘度4.9.33粘度曲线CaO-SiO2-Al,O.渣系的粘度曲线-适用于高炉渣CaO SiO2-FeO 渣系的粘度曲线-适用于炼钢渣4.93.4阿累尼乌斯公式均匀渣相的粘度服从阿累尼乌斯公式：r/=r/eRT温度越高，粘度越小他Hebei Polytechnic UniveYsity4.9内容大纲4.9.1 熔化温度 I4.9.2 密度4.9.3 粘度4.9.4 电导率4.9.5 表面性质4.9.6 扩散4.9熔渣的物理性质4.9.4电导率电导率：K=C/R电导率与温度的关系式:K=K。闪石乂/(KT)他Hebei Polytechnic UniveYsity4.9内容大纲4.9.1 熔化温度 I4.9.2 密度4.9.3 粘度4.9.4 电导率4.9.5 表面性质4.9.6 扩散4.9.5表面性质4.9.5.1表面张力1)硅酸盐渣系的表面张力计算方法：b 二 XB。B2)熔渣的表面张力：kCF=0.670-1.000 XBFB N,nTB=4.9.5.2 熔渣的起泡性泡 沫渣：冶炼过程中，有气体进入熔渣内，被分散成微小 气泡，而不在聚合时，熔渣体积膨胀，形成泡沫渣。形成泡沫渣的必要条件：k1)熔渣 中存在不溶性气体；2)熔渣的cr/比小。4.9.5表面性质4.9.5.3熔渣一金属液间的界面张力界面 张力：当两凝聚相接触时，相界面上两相质点间 出现的 张力。图4-78气液-固三相张力的平衡关系 力、力分别为固相及液相的表面张力;52 一固-液相界面张力图4-79气-液-液三相张力的平衡关系 八一液相1的表面张力；。2一液相2的表面张力,。】2一两液相的界面张力三相平彳室伸寸6+。2+CT12=04.9.5表面性质4.9.5.3 熔渣一金属液间的界面张力图4-78气液固三相张力的平衡关系以”2 一分别为固相及液相的去面张力;%一固-液相界面张力图伞79气-液液三相张力的平衡关系八一液相1的表面张力2一液相2的表面张力;外2一两液相的界面张力气-液一液三相平衡：a12=Jb；+b；-2bb2 cos a气_液_固三相平衡：cr12=cr1-cr2 cos 04.9.5表面性质4.9.5.4相间的润湿性1)接触角90。时，相间铺展或润湿的程度就越大，相间 的界面张力,2较小2)接触角8=0,两相完全润湿；3)接触角夕90。时，两相完全不发生润湿，相间的界面张 力%2较大4.9.5表面性质4.9.5.5熔渣的乳化性能熔渣的乳化：熔渣能以液珠状分散在铁液中形成乳状液 影响熔渣在金属液中乳化的主要因素：熔渣的表面张力&金属一熔渣的界面张力式中：S为乳化系数%、名为金属液的表面张力b侬为金属-熔渣的界面张力他Hebei Polytechnic UniveYsity4.9内容大纲4.9.1 熔化温度 I4.9.2 密度4.9.3 粘度4.9.4 电导率4.9.5 表面性质4.9.6 扩散4.9熔渣的物理性质4.9.6扩散 I熔渣内组分的扩散系数较小，比在金属液内扩散 系数低一个数量级。高温冶金反应过程的 限制 性环节大都在熔渣内熔渣中组元的扩散系数与粘度的关系式：DM=K n=EJED