【正文】 熔化時(shí)則幾乎完全分解。 ? 一般而言，可根據(jù)化合物組成點(diǎn)處液相線的形狀 (平滑程度 )，近似推斷熔融態(tài)內(nèi)化合物的分解程度。 Ⅰ 若化合物組成點(diǎn)處的液相線出現(xiàn)尖峭高峰形，則該化 合物非常穩(wěn)定，甚至在熔融時(shí)也不分解； Ⅱ 若化合物組成點(diǎn)處的液相線比較平滑，則該化合物熔 融時(shí)會(huì)部分分解 。 Ⅲ 化合物組成點(diǎn)處的液相線越平滑，該化合物熔融時(shí)的 分解程度也越大。 庫(kù)爾納柯夫規(guī)則 體系特點(diǎn) (續(xù) ) ? 圖中水平線可分為五大類(lèi) Ⅰ 低共熔線： 3條（ 2070℃ ， 1455℃ ， 1436℃ ） Ⅱ 轉(zhuǎn)熔線： 1條（ 1475℃ ） Ⅲ 偏晶線：一條（ 1700℃ ） Ⅳ 固相分解線： 2條（ 1250℃ ， 1900℃ ） Ⅴ 晶型轉(zhuǎn)變線： 6條（ 1470℃ ， 1420℃ ， 1210℃ ， 870℃ ， 725℃ ， 575℃ ） 體系特點(diǎn) (續(xù) ) ? 各種鈣硅酸鹽的熔化溫度都很高 Ⅰ 熔化溫度不超過(guò) 1600℃ 的體系只局限于含 32～ 59℃ CaO范圍內(nèi)。 Ⅱ 超過(guò) 50℃ CaO的體系，熔化溫度急劇上升。 →高爐渣中 CaO含量控制在 35～ 50%之間； →有色冶金爐渣 CaO含量一般在 15%以下。 ? CaO的作用 Ⅰ 降低爐渣密度、減少重金屬硫化物在爐渣中的溶解 度 →降低金屬在爐渣中的損失。 四、 FeO—SiO2二元系 體系特點(diǎn) ? 體系中有一個(gè)一致熔融化合物 2FeOSiO2 （ F2S，正硅酸鐵或鐵橄欖石 )，熔點(diǎn) 1250℃ 。 ? 該化合物熔化時(shí)不穩(wěn)定，分解為偏硅酸亞鐵： 2FeOCC + SiO2 = 2(FeOSiO2) ΔHm 0 ? T 1205℃ 時(shí)，反應(yīng)向左進(jìn)行。 →FeOSiO2 (FS) 僅存在于熔體中，不會(huì)再熔度圖中出 現(xiàn)。 FeO—SiO2 系狀態(tài)圖 體系特點(diǎn) (續(xù) ) ? F2S將 FeO—SiO2二元系分成 SiO2—F2S和 F2S—FeO兩 個(gè)分二元系。 ? F2S—FeO分二元系：簡(jiǎn)單低共熔型，低共熔溫度 1180℃ 。 ? SiO2—F2S分二元系：靠近 SiO2一側(cè)，當(dāng)溫度高于 1698℃ 時(shí)，體系中出現(xiàn)一個(gè)很寬的液相分層區(qū)； 此分二元系包含一個(gè)低共熔點(diǎn) (1175℃ )。 ? 體系中還存在一些高價(jià)鐵的氧化物，如 Fe2O3或 Fe3O4。 附： Fe2O3含量的折算 ? FeO為非定組成化合物，而是溶解有 Fe3O4的固溶體，其中一部分 Fe以 Fe2O3形態(tài)存在； ? FeO的硅酸鹽熔化后易分解： 3FeO = Fe2O3 + Fe ? FeO容易氧化為 Fe2O3； ? 在大氣壓力下，沿液相線溫度，相應(yīng)組成的熔體中含有Fe2O3由正硅酸鐵 (F2S )處的 %增高至純 FeO處的 %； ? 在作該二元系狀態(tài)圖時(shí)，須將 Fe2O3折算為 FeO： % FeO —— 體系中 FeO ( Fe2+ )的化學(xué)分析數(shù)據(jù) (重量百 分?jǐn)?shù) )； % Fe2O 3—— 體系中 Fe2O3 ( Fe3+ )的化學(xué)分析數(shù)據(jù) (重量百 分?jǐn)?shù) )； y—— 折算系數(shù) ? ? ? ?32%FeyFeO%%FeO O?????全氧折合法 3FeO = Fe2O3 + Fe y全氧 = / = ? 全鐵折合法 2FeO + (1/2) O2 = Fe2O3 y全鐵 = ? 通常采用全鐵折合法 在相平衡實(shí)驗(yàn)中或取樣分析過(guò)程中，試樣 (特別是表面層 )中的低價(jià)鐵很可能部分地被空氣 氧化為高價(jià)鐵。 體系特點(diǎn) (續(xù) ) ? 當(dāng) SiO2含量為 30%左右時(shí)，亞鐵硅酸鹽爐渣的熔化溫度 約為 1200℃ 。 Ⅰ 理論上，這樣的熔化溫度符合有色金屬礦物的造流熔 煉及還原熔煉的要求。 ? 實(shí)際選用的爐渣中， FeO含量不宜過(guò)高。 Ⅰ 這種熔渣的比重大，不利于渣一锍或渣一金屬的分離。 Ⅱ 隨 FeO含量增加，重金屬硫化物在渣中的溶解度（損失 增大）。 Ⅲ 用高鐵質(zhì)堿性爐渣進(jìn)行還原熔煉時(shí)， FeO也可能部分 地被還原為金屬鐵，可能造成爐缸積鐵。 →加入 CaO，改善爐渣的性能。 五、 CaO—FeO 二元系 體系特點(diǎn) ? 此體系不是一個(gè)真正的二元系，而是與金屬鐵平衡的 CaOFeOFe2O3三元系相圖在 CaOFeO邊的投影。 ? 體系中有一個(gè)不一致熔融化合物 2CaOFe2O3，分解溫度 1133℃ ? 2CaOFe2O3 與 FexO系形成低共熔體，低共熔溫度為 1125℃ FeO—CaO系狀態(tài)圖 六、 CaO— Fe2O3 二元系 體系特點(diǎn) ? 兩性氧化物 Fe2O3不 CaO形成一個(gè)一致熔融化合物 2CaOFe2O3 （ C2F）熔點(diǎn) 1449℃ 。 ? 2個(gè)丌一致熔融化合物： CaOFe2O3 （ C2F）和 CaO2Fe2O3 （ CF2) ? CF和 CF2的熔化溫度均在 1440℃ 以下 → Fe2O3 是石灰 (CaO)的有效助熔劑。 ?CaOFe2O3：分解溫度 1218℃ ； ?CaO2Fe2O3 ：僅在 1150～ 1240℃ 范圍內(nèi)穩(wěn)定存在。 CaO— Fe2O3系狀態(tài)圖 CaO— Al2O3— SiO2三元系相平衡圖 CaO— Al2O3— SiO2三元系的應(yīng)用 ? 冶金爐渣 如高爐煉鐵爐渣、鑄鋼保護(hù)渣、爐外精煉渣、 錫電爐爐渣、氧化鋁生產(chǎn)熟料 ? 硅酸鹽領(lǐng)域 如耐火材料、玻璃、水泥、陶瓷 …… CaO— Al2O3— SiO2三元系相及其特點(diǎn) ? 該體系有 10個(gè)二元化合物和 2個(gè)三元化合物。 ? 共有 15個(gè)組元及不之相應(yīng)的 15個(gè)初晶區(qū)。 ? 可劃分為 15個(gè)子三角形，對(duì)應(yīng) 15個(gè)無(wú)變點(diǎn)。 ? 其中 8個(gè)低共熔點(diǎn) ←→8 個(gè)獨(dú)立三角形； 7個(gè)轉(zhuǎn)熔點(diǎn) ←→ 無(wú)對(duì)應(yīng)的獨(dú)立三角形。 ? 23條二元低共熔線， 5條二元轉(zhuǎn)熔線。 ? 8個(gè)二元低共熔點(diǎn)， 5個(gè)二元轉(zhuǎn)熔點(diǎn)。 CaO— Al2O3— SiO2三元系相 體系特點(diǎn) (續(xù) ) ?在靠近純 SiO2附近有一個(gè)丌大的液相分層區(qū)。 當(dāng)從 Al2O3含量達(dá)到 3%時(shí)，液相分層區(qū)消失。 ?SiO2初晶區(qū)內(nèi)，有一條 1470℃ 的方石英不鱗石英 之間的晶型轉(zhuǎn)變線。 ?組成位于以三元低共熔點(diǎn) 1和 2(170℃ 和 1310℃ ) 為中心的周?chē)鷧^(qū)域中的爐渣體系具有較低的熔化 溫度。 → 高爐渣的組成通常位于此區(qū)域內(nèi)。 表 11 CaO— Al2O3— SiO2 系中的化合物 CaO— Al2O3— SiO2 三元系的等溫截面圖 CaO— Al2O3— SiO2 三元系相平衡圖 CaO— Al2O3— SiO2 三元系的應(yīng)用 有色冶金爐渣：煉銅爐渣、煉錫爐 渣、煉鉛爐渣 堿性煉鋼爐渣：轉(zhuǎn)爐渣、電爐渣 CaO— Al2O3— SiO2 三元系相圖及其特點(diǎn) ?存在一系列固溶體和丌一致熔融化合物， FeO易分解、氧化成Fe2O3或 Fe3O4，測(cè)試較困難，測(cè)得的相圖有一定差異。 ?體系內(nèi)有 5個(gè)二元化合物和 1個(gè)三元化合物； ?相圖中共有 9個(gè)初晶面； ?有一個(gè)寬廣的液相分層區(qū)； ?有一個(gè)很大的正硅酸鈣 (C2S)初晶面； ?體系內(nèi)有某些系列的連續(xù)固溶體； ?固相內(nèi)發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)變化 (如化合物的分解或生成 )； ?有兩條晶型轉(zhuǎn)變線： α— 方石英 ←→α — 鱗石英 α— C2S←→β — C2S 相圖特點(diǎn) (續(xù) ) ? 體系中共有 4個(gè)一致熔融化合物和 2個(gè)丌一致熔融化合物： (1)硅灰石 CaOSiO2(CS)，熔點(diǎn) 1544℃ ； (2)正硅酸鈣 2CaOSiO2(C2S)， 熔點(diǎn) 2130℃ ； (3)鐵橄欖石 2FeOSiO2(F2S)， 熔點(diǎn) 1208℃ ； (4)鈣鐵橄欖石 CaOFeOSiO2(CFS)， 熔點(diǎn) 1230℃ 。 (5)硅鈣石 3CaO2SiO2(C3S2) 1464℃ 分解； (6)硅酸三鈣 3CaOSiO2(C3S) 1250～ 1900℃ 間穩(wěn)定。 ? 靠近 CaO頂角和 SiO2頂角的區(qū)域，其熔化溫度都很高。 ? CaOSiO2— 2FeOSiO2聯(lián)結(jié)線上靠近鐵橄欖石的一個(gè)斜長(zhǎng)帶 狀區(qū)域是該三元系熔化溫度比較低的區(qū)域。 CaO— FeO— SiO2三元系相區(qū)圖 CaO— FeO— SiO2三元系的等溫截面圖（ 1400℃ ） 氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼過(guò)秳中初渣和終渣成分范圍的選擇 ? 氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼爐渣可簡(jiǎn)化為 CaO— FeO— SiO2三元系。 ? 吹煉初期，鐵水中的硅，錳、鐵氧化，迅速形成含藝 ∑FeO很