冶金物理化学 第三章 冶金熔体.pptVIP

* 3.8二元系组元活度系数的实验测定与计算 2)由作图法求组元1、2两个偏摩尔混合自由能 由图，求组元在浓度为 ,时的偏摩尔混合自由能 在该浓度的 曲线上做一条切线，可得 * 3.8二元系组元活度系数的实验测定与计算 * 3.8二元系组元活度系数的实验测定与计算 * 3.8二元系组元活度系数的实验测定与计算 * * * * * * * * * * * * 3.7 冶金熔渣 3.7.1 熔渣的化学性质 3.7.1.1 碱度 1. 将熔渣中的氧化物分为三类： 1) 碱性氧化物： 2)酸性氧化物： 3)两性氧化物： 等 等 等 * 3.7 冶金熔渣 是硅酸盐渣系中碱性最强的氧化物，而 是最强的酸性氧化物。因此是 最献出 的氧化物，而 是最易吸收 的氧化物。炉渣的碱性或酸性就取决于渣中所含 与 的量所显示的化学性质。于是就有以下几种不同的炉渣酸、碱的表 示方法。 2.碱度的三种定义 （1）过剩碱 根据分子理论，假设炉渣中有 , , , 等复杂化合物存在。炉渣中碱性氧化物的浓度就要降低。实际的碱性氧化物数量 叫超额碱或过剩碱，其中 单位：mol或摩尔分数。 * 3.7 冶金熔渣 注：在炼钢过程中，脱S、P所用的炉渣实际是应用渣中自由的碱性氧化物,亦 是用超额碱 ，如果酸性氧化物增多时，由于复杂化合物 的形成，会消耗掉大量的碱性氧化物，使实际有用的自由的碱性氧化物（即过剩碱）降低，所以用超额碱来衡量炉渣的脱S、P能力是很科学的。 （2）碱度 用过剩碱表示炉渣的酸碱性虽然很科学，但在工程中有时很不方便。工程人员通常用以下比值，即碱性氧化物含量与酸性氧化物含量的比值定义的碱度来表示炉渣的酸碱性。常用以下表示法： * 3.7 冶金熔渣 （3）光学碱度 在对炉渣进行理论研究中,由于形成复杂化合物的种类还存在争论,例如 与 是形成 还是形成 ,或是同时形成 与 还存在争议，超额碱的值往往要引起变化。有人提出精确表达炉渣的酸碱性的理论定义，叫光学碱度。 在频率为 的光谱线中测定氧化物的氧释放电子的能力与 中的氧释放电子的能力之比,称为该氧化物的理论光学碱度（Optical Basicity）若以 的理论光学碱度的值为1时，其它氧化物的理论光学碱度依次为表3-2的数据。 由多种氧化物组成的炉渣的光学碱度 由下式计算 －氧化物i中阳离子的当量分数。具体计算 ，其中 －氧化物i中氧原子数 －氧化物i在熔渣中的摩尔分数 * 3.7 冶金熔渣 表3－2 各氧化物的理论光学碱度 氧化物 由泡利电负性得 由平均电子密度得 K2O 1.40 1.15 Na2O 1.15 1.10 BaO 1.15 1.08 Ro 1.07 1.04 Li2O 1.00 1.05 CaO 1.00 1.00 MgO 0.78 1.92 TiO2 0.61 0.64 Al2O3 0.605 0.68 MnO 0.59 0.95 Cr2O3 0.55 0.69 FeO 0.51 0.93 Fe2O3 0.48 0.69 SiO2 0.48 0.47 B2O3 0.42 0.42 P2O5 0.40 0.38 SO3 33 0.29 * 3.7 冶金熔渣 例3－5：对 熔渣，各氧化物的 计算如下： 所以该渣系的光学碱度为（采用泡利电负性数据） * 3.7 冶金熔渣 3.7.1.2 熔渣的氧化还原性 定义 表示渣的氧化性。认为渣中只有 提供的氧才能进入钢液，对钢液中的元素进行氧化。渣中 和 的量是不断变化的，所以讨论渣的氧化性，有必要将 也折算成 ,就有两种算法： （1）全氧法 160 3×72 1 x 即1kg的 可以折合1.35kg的 * 3.7 冶金熔渣 （2）全铁法 1 2×72 1 x 即1kg的 可以折合0.9kg的 * 3.7 冶金熔渣 ●决定熔渣的氧化还原反应： 或 实验测得： 或 * 3.7 冶金熔渣 特别地，在T＝1873K， 或 令 －代表实际熔渣中的值。 当 时， ，反应逆向进行，钢液中 的氧向熔渣传递 当 时，