4-冶金炉渣.ppt

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1、4冶金炉渣HebeiPolytechnicUniversitySchoolofMetallurgyandEnergy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[O]，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[O]的熔渣；3）富集渣：将原料中有用的成分富集在炉渣；4）合成渣：起到保护金属、防止污染、减少热损失的作用。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HebeiPolytechnicUniversity内容大纲4.1二元系相图

2、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HebeiPolytechnicUniversity4.1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HebeiPolytechnicUniversity4.1二元系相图4.1.1二元系相图的基本知识4.1.1.1相图相图：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

3、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：式中，f——自由度数；C——独立组分数（独立组元数）；Φ——平衡共存相的数目（相数）。4.1.1二元系相图的基本知识4.1.1.2吉布斯相律1）C—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

4、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4.1.1二元系相图的基本知识4.1.1.2吉布斯相律1）C—独立组元数：例如：CaCO3加热分解存在下列反应：CaCO3=CaO+CO2独立组元数C=3-1=2一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=3-1-1=14.1.1二元系相图的基本知识4.1.1.2吉布斯相律2）φ—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。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

5、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，也可以不连续相的特征4.1.1二元系相图的基本知识4.1.1.2吉布斯相律2）f—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。单元系:一相存在，则f=2，一个区域两相共存，则f=1，一根曲线三相共存，则f=0，一个点。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。连续原理4.1.1二元系相图的基本知识4

6、.1.1.4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。相应原理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配制成分不同的样品（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。4.1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HebeiPolytechnicUniver

7、sity4.1二元系相图4.1.2简单低共熔型二元系相图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。特征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4.1二元系相图4.1.2简单低共熔型二元系相图杠杆规则体系冷却到H点时体系液相和固相的质量关系：体系冷却到二元共晶温度的瞬间，即刚刚到达R点时：4.1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