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。     

含TiO2三元渣系粘度计算模型

根据炉渣结构的共存理论与CaO-SiO2-TiO2三元渣系在不同湿度和TiO2 成分下粘度的文献值，建立了此三元渣系的作用浓度和粘度计算模型。在模型计算过程中，采用MATLAB编制相应的计算程序，并绘制了1400℃、1500℃在碱度R＝0.9-1.0之间、不同TiO2含量下，渣系的粘度随TiO2百分含量变化的曲线。结果表明TiO2含量增加，其作用浓度增加，CaO-SiO2-TiO2三元渣系的粘度下降，并且温度升高粘度降低，计算值与实测值有很好的一致性，从而说明模型的合理性。     

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。     

CaO,SiO,Al2O3和MgO四元渣系脱硫

根据石钢生产条件,研究了ＣａＯ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３和ＭｇＯ四元渣系脱硫性能,实验结果表明：炉渣碱度在１．１０－１．２０之间,ＭｇＯ≯１０％,Ａｌ２Ｏ３≯１５％时能获得最佳的脱硫效果。     

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

根据炉渣结构的共存理论与不同温度和成分下ＭｎＯ－Ｓｉｏ２,ＭｇＯ－ＳｉＯ２和ＣａＯ－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２三渣系的实测粘度,制定了这些渣系的粘度计算模型,计算结果符合实际,证明这些模型可以正确地反映相应渣系粘度与各结构单元作用浓度和温度间的关系。     

CaO-FeO-Fe2O3-SiO2-Cu2O渣系作用浓度计算模型

基于炉渣结构共存理论,建立1 523～1 733 K时的CaO-FeO-Fe2O3-SiO2-Cu2O五元渣系作用浓度计算模型,对成分(质量分数)波动范围为CaO 5%～20%,FeO 5%～50%,Cu2O 5%～25%,SiO2 5%～45%,Fe2O3 5%～70%的炉渣,计算1 523和1 573 K时的各组元作用浓度,考察碱度和温度对活度系数和的影响,并对所得数据进行非线性回归分析.研究结果表明,理论计算值与文献实测值之间的相对误差小于10%,且随渣含铜增加呈直线上升的趋势一致,说明模型能较好地反映本渣系的结构本质;CaO能降低炉渣的溶铜能力,增强炉渣的溶铁能力.该模型的建立为采用铁酸钙渣系的炼铜新工艺热力学研究提供了理论依据.     

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。     

含挥发性物质B2O3渣系活度的测定

根据渣－金化学平衡原理，以石墨作坩埚，在一个半密闭的石墨容器内，用铜作熔剂，测定了ＭｇＯ－Ｂ２Ｏ３渣系中Ｂ２Ｏ３的活度；用锡作熔剂，测定了ＣａＯ－Ｂ２Ｏ３渣系中ＣａＯ的活度，用α函数积分法分别计算了ＭｇＯ－Ｂ２Ｏ３渣系中ＭｇＯ的活度，ＣａＯ－Ｂ２Ｏ３渣系中Ｂ２Ｏ３的活度。实验结果表明，半密闭容器有效地抑制了Ｂ２Ｏ３在高温下的挥发，得到的活度曲线与文献报道的利用相图和生成自由能计算得到的结果相符。     

由FeO—V2O3和V2O3-SiO2二元相图提取活度

本文研究了在正规溶液的假设下,运用由二元相图提取活度的方法,分别计算了FeO—V2O3和V2O3-SiO2渣系相图在2500K温度下的活度。经加权平均计算,计算值和实验值的相对误差分别为13．34％和6．5％．这个精度处于Turkdogan提出的10％-30％的实验误差范围以内,可以作为进一步研究复杂含钒渣系时的热力学参考数据。     

CaO-SiO2-MgO-Al2O3四元渣系Al2O3活度预测模型

高炉渣系各组元活度对高炉冶炼和产品质量具有重要的影响作用. 基于分子-离子共存理论,建立CaO-SiO₂-MgO-Al₂O₃四元渣系Al₂O₃活度预测模型;结合试验测定值对其进行验证与修正,最终建立了修正的CaO-SiO₂-MgO-Al₂O₃四元渣系Al₂O₃活度预测模型;同时,依据模型计算结果探究R(w(CaO)/w(SiO₂)),w(MgO)/w(Al₂O₃)和w(Al₂O₃)对Al₂O₃活度的影响. 研究结果表明:修正后的CaO-SiO₂-MgO-Al₂O₃四元渣系Al₂O₃活度预测模型具有较高的预测精度,能够很好地预测熔渣Al₂O₃活度;当w(MgO)/w(Al₂O₃)=0.40,w(Al₂O₃)=20%时,随着R增加,Al₂O₃活度逐渐减小;当R=1.25,w(Al₂O₃)=20%时,随着w(MgO)/w(Al₂O₃)增加,Al₂O₃活度逐渐减小;当w(MgO)/w(Al₂O₃)=0.40,R=1.25时,随着w(Al₂O₃)增加,Al₂O₃活度逐渐增大.     

CaO-SiO_2渣系作用浓度的计算模型

根据炉渣结构的共存理论和CaO-SiO_2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(CaSiO_3和Ca_2SiO_4)或3个硅酸盐(CaSiO_3,Ca_2SiO_4和Ca_3SiO_5)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。     

FeO—Fe_2O_3—SiO_2渣系的作用浓度计算模型

根据共存理论的基本观点,从FeOn—SiO_2渣系的相图和粘度数据及FeOn—Fe_2O_3相图确定了本渣系的结构单元为Fe~(2+),O~(2-)简单离子和SiO_2,Fe_2O_3,Fe_3O_4及Fe_2SiO_4分子。在此基础上利用Fe_2SiO_4和Fe_3O_4的标准生成自由能数据推导了计算Feo—Fe_2O_3—SiO_2渣系各组元作用浓度的模型。 计算的NFe_tO与实测的αFe_tO符合,且NFe_tO、NSiO_2、NFe_2SiO_4和炉渣总质点数∑n随B_1=∑nFeO/∑nSiO_2而改变,而NFe_2O_3和NFe_3O_4随B_2=∑nFeO/∑nFe_2O_3而改变,表明Fe_2SiO_4和Fe_3O_4的混合是理想的,两者间的相互影响是不大的。     

铁浴法熔融还原熔渣的粘度计算模型

熔融还原工艺是钢铁工业的前沿技术之一，铁浴法熔融还原因近似周期性地加料，使得熔渣组成及性质在冶炼过程中具有动态变化特性，熔渣粘度对于冶炼过程有重要影响，熔渣粘度计算模型的建立可以对粘度进行快速预测，根据熔渣的离子结构理论及铁浴法熔融还原熔渣的特点，建立了熔渣粘度计算的模型，并编制了计算程序，该模型与Georges Urbain提出的建立在二元和三元熔体粘度数据基础上的多元渣系粘度计算模型比较，作者在计算值与测量值吻合更好，与测定的熔融还原渣系粘度比较，计算值与测定值吻合较好，该模型可较好地用于铁浴法熔融还原熔渣粘度的计算。     

Al_2O_3对镍电炉渣粘度的影响

用内旋转式粘度计测定研究了向某炼镍厂电炉渣和模拟镍电炉熔炼的原料中添加质量分数为6946%Al2O3和475%Ni的高铝镍物料时,对炉渣粘度的影响·结果表明,该炼镍厂电炉渣在1340℃时粘度为0538Pa·s;电炉渣在不添加任何其他试剂的情况下,渣中w(Al2O3)不宜高于9%;加入添加剂后,炉渣粘度降低,当在配料中加入20%的此种含镍物料时,添加剂加入量7%为宜,此时炉渣粘度为074Pa·s(1350℃),满足电炉熔炼对炉渣粘度的要求·     

Na_2O-SiO_2渣系的作用浓度计算模型

根据炉渣结构的共存理论,Na_2O—SiO_2相图和有关的热力学数据,推导了本渣系的作用浓度计算模型。利用此模型计算得的N_(Na_2O)和N_(SiO_2)与实测的~aNa_2O和文献上的~aSiO_2符合甚好。由此证明炉渣结构的共存理论对本渣系也是适用的。