相图基础(武汉科技大学) (6).ppt

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1、第五节多元系统转换为三元系统11、利希特（Richter）近似规则◆耐火材料——多组分多相非均质材料多元系统利希特规则三元系统2◆利希特（Richter）近似规则被转氧化物质量分数×转换系数＝相应转化氧化物质量分数转换系数＝（相应转化氧化物分子量/其阳离子电价）÷（被转氧化物分子量/其阳离子电价）如：FeO→MgO转换系数＝(40:2)/(72:2)=0.553◆转换系数根据新建系统和被转换领域不同而变非常规计算的转换系数部分氧化物转换系数4对于MgO-Cr2O3-SiO2系，通常不考虑领域之分，其某些氧化物转换系数：FeO→MgO0.55MnO→MgO0.56CaO→MgO0.71

2、Na2O→MgO0.32Al2O3→Cr2O31.47Fe2O3→Cr2O30.94TiO2→SiO20.76大家可以尝试计算5运用利希特规则转换需注意：■硅酸铝耐火材料系统：换算前Fe2O3应该小于3%。■碱性耐火材料系统：C/S在换算前后偏差不大。当多元系统中二元总和超过剩余总数很多时，62、转换举例例1某单位合成堇青石所用原料的化学组成见表，用MgO-Al2O3-SiO2三元相图确定三种原料的比例。78原料名称Al2O3SiO2TiO2Fe2O3CaOMgO灼减高铝矾土78.472.862.221.450.050.0814.52滑石0.4461.760.311.2131.354

3、.92粘土36.4843.561.81.520.430.9215.92三种原料的化学成分，%堇青石理论化学组成：Al2O334.9%,SiO251.3%,MgO3.8%9◆将含有灼减的原料换算成灼减为零的基础组成。原料名称Al2O3SiO2TiO2Fe2O3CaOMgO高铝矾土92.183.362.611.700.060.09滑石0.4664.960.331.2732.98粘土43.3851.801.401.810.511.09SiO2Al2O3MgO10◆进行组成计算■高铝矾土：w(Al2O3)=92.18+1.7×0.6=93.20；w(MgO)=0.09+0.06×0.70=0

4、.132；w(SiO2)=3.36+2.61×0.76=5.3436；w(Al2O3+MgO+SiO2)=98.68换算成质量百分数：w(Al2O3)=94.45%；w(MgO)=0.13%；w(SiO2)=5.42%原料名称Al2O3SiO2TiO2Fe2O3CaOMgO高铝矾土92.183.362.611.700.060.0911■滑石：w(Al2O3)=0.46+0.33×0.6=0.658；w(MgO)=32.98+1.27×0.70=33.87；w(SiO2)=64.98；w(Al2O3+MgO+SiO2)=99.498换算成质量百分数：w(Al2O3)=0.66%；w(M

5、gO)=34.05%；w(SiO2)=65.29%原料名称Al2O3SiO2TiO2Fe2O3CaOMgO滑石0.4664.960.331.2732.9812■粘土：w(Al2O3)=43.38+1.81×0.6=44.466w(MgO)=1.09+0.51×0.70=1.447w(SiO2)=51.80+1.40×0.76=52.864；w(Al2O3+MgO+SiO2)=98.777换算成质量百分数：w(Al2O3)=45.01%；w(MgO)=1.47%；w(SiO2)=53.52%原料名称Al2O3SiO2TiO2Fe2O3CaOMgO粘土43.3851.801.401.81

6、0.511.0913M：堇青石A：高铝矾土B：滑石C：粘土Aa：29.5mm,ab：44.5mm,bB：10.0mm如：高铝矾土需(bB/AB)×１００％14例2钢包Al2O3-MgO系材料，MgO为6%，纯铝酸钙结合剂（CaO25%，Al2O375%）加入量5%。为了改善作业性能和使用性能，一般需添加少量的二氧化硅微粉。请问1600℃条件下氧化硅微粉对系统相组成是如何影响的？15MgO-Al2O3-CaO三元系统液面图1617钢包Al2O3-MgO-CaO-SiO2系液相量，%氧化硅微粉加入量0a2a3a4aAl2O3+CaO10098.8597.7096.5695.41液相量02

7、34518如果按材料中MgO全部与Al2O3反应生成镁铝尖晶石被消耗后，剩余的Al2O3参与CaO-Al2O3-SiO2三元系反应，根据杠杆规则计算，1600℃时系统各平衡相含量：材料CaO-Al2O3-SiO2系物相组成，%氧化硅加入量0a2a3a4aAl2O3+CaO10098.2696.5694.7393.0结晶相量α-Al2O315.2418.2920.6523.2522.66CA613.088.133.7700液相量01.893.915.075.