[工學(xué)]冶金原理課件中南第2章b(已修改)
2025-01-31 11:12 本頁面
【正文】 熔渣的相平衡圖 重要的二元熔渣系相平衡圖 一、 CaOSiO2二元系 二、 Al2O3SiO2二元系 三、 CaOAl2O3二元系 四、 FeOSiO2二元系 五、 CaOFeO與 CaOFe2O3二元系 CaOAl2O3SiO2三元系相平衡圖 CaOFeOSiO2三元系相平衡圖 熔渣的相平衡圖 重要的二元熔渣系相平衡圖 一、 CaOSiO2 二元系 體系特點(diǎn) 體系中有四個(gè)化合物 ? 硅酸三鈣： 3CaOSiO2（ C3S） ——一致熔融 ? 正硅酸鈣： 2CaOSiO2（ C2S） ——不一致熔融 ? 二硅酸三鈣： 3CaO2SiO2（ C3S2） ——不一致熔融 ? 偏硅酸鈣： CaOSiO2（ CS） ——一致熔融 重要的二元熔渣系相平衡圖 返 回 ① ② ③ ④ 重要的二元熔渣系相平衡圖 體系特點(diǎn) （ 續(xù) ） 一致熔融化合物 C2S及 CS將整個(gè)相圖分為三個(gè)獨(dú)立部分 ? CaO－ C2S系 ——低共熔型 含有一個(gè)在低溫及高溫下均會(huì)分解的化合物 C3S。 T 1250176。 C時(shí) ， C3S ? ??C2S + CaO； T 1900176。 C時(shí) ， C3S ? ?C2S + CaO。 ? C2S－ CS系 ——轉(zhuǎn)熔型 含有一個(gè)不一致熔融化合物 C3S2（ 1475 176。 C） ? CS－ SiO2系 ——包含一液相分層的低共熔型 液相分層區(qū)： SiO2 74~%， T 1700176。 C。 圖 2?22 ① 重要的二元熔渣系相平衡圖 圖 2?22 ② 體系特點(diǎn) （ 續(xù) ） 一致熔融化合物 C2S及 CS的穩(wěn)定程度是不同的 。 ? C2S比較穩(wěn)定 ， 熔化時(shí)只部分分解； ? CS在熔化時(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 。 ?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； ?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； ?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 。 重要的二元熔渣系相平衡圖 庫爾納柯夫規(guī)則 (1) 重要的二元熔渣系相平衡圖 庫爾納柯夫規(guī)則 (2) 重要的二元熔渣系相平衡圖 體系特點(diǎn) （ 續(xù) ） 圖中水平線可分為五大類 ?低共熔線： 3條 （ 2065176。 C， 1455176。 C，1436176。 C） ?轉(zhuǎn)熔線： 1條 （ 1475176。 C） ?偏晶線： l條 （ 1700176。 C） ?固相分解線： 2條 （ 1250176。 C， 1900176。 C） ?晶型轉(zhuǎn)變線： 6條 （ 1470176。 C， 1420176。 C，1210176。 C， 870176。 C， 725176。 C， 575176。 C） 圖 2?22 ③ 重要的二元熔渣系相平衡圖 體系特點(diǎn) （ 續(xù) ） 各種鈣硅酸鹽的熔化溫度都很高 ?熔化溫度不超過 1600176。 C的體系只局限于含 32~59%CaO范圍內(nèi) 。 ?超過 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 ?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 。 圖 2?22 ④ 重要的二元熔渣系相平衡圖 二 、 Al2O3SiO2 二元系 歷史回顧 莫來石 3Al2O32SiO2（ A3S2 ） 是否一致熔融化合物 ? ?當(dāng)試樣中含有少量堿金屬雜質(zhì) ， 或相平衡實(shí)驗(yàn)是在非密閉條件下進(jìn)行時(shí) ， A3S2為不一致熔融化合物； ?當(dāng)使用高純?cè)嚇硬⒃诿荛]條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí) ， A3S2為一致熔融化合物 。 莫來石是否形成固溶體 ? ?莫來石 （ A3S2） 和剛玉 （ Al2O3） 之間能夠形成固溶體 ， 固溶體的組成范圍為 ～ 7 %Al2O3； ?常以化合物 A3S2的組成點(diǎn)表示固溶體的組成 。 重要的二元熔渣系相平衡圖 重要的二元熔渣系相平衡圖 體系特點(diǎn) 體系中生成一個(gè)一致熔融化合物 ——A3S2， 具有確定的熔點(diǎn) （ 1850?C） 。 A3S2將 SiO2?Al2O3二元系劃分成兩個(gè)子二元系 ——SiO2?A3S2和 A3S2?Al2O3。 SiO2?A3S2子二元系：簡(jiǎn)單低共熔型 ， 低共熔溫度1595?C。 A3S2?Al2O3子二元系：簡(jiǎn)單低共熔型 ， 低共熔溫度1840?C。 ? 莫來石質(zhì) （ A3S2） 及剛玉質(zhì) （ A12O3） 耐火磚可作為性能優(yōu)良的耐火材料 。 重要的二元熔渣系相平衡圖 三、 CaOAl2O3 二元系 體系特點(diǎn) 3個(gè)一致熔融化合物將體系分解為 4個(gè)獨(dú)立的二元系 12CaO7Al2O3（ Cl2A7） 或 5CaO3 Al2O3（ C5A3） CaOAl2O3（ CA） CaO2Al2O3（ CA2） 2個(gè)不一致熔融化合物 3CaOAl2O3（ C3A） CaO6Al2O3（ CA6） 所有化合物的熔化溫度普遍較高 ， 體系的最低熔化溫度為 1395 176。 C。 在 CaO含量為 45~52%范圍內(nèi) ， 本體系能在 1450~ 1550?C溫度范圍內(nèi)出現(xiàn)液相區(qū) ? 配制的爐外合成渣常選擇這一成分范圍 。 重要的二元熔渣系相平衡圖 重要的二元熔渣系相平衡圖 重要的二元熔渣系相平衡圖 四、 FeOSiO2 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) 1205176。 C。 ?該化合物熔化時(shí)不穩(wěn)定，分解為偏硅酸亞鐵： 2FeOSiO2 + SiO2 = 2(FeOSiO2) △ Hm＞ 0 ? T
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1