冶金爐渣培訓(xùn)課件(已修改)
2025-01-09 03:38 本頁面
【正文】 4 冶金爐渣Hebei Polytechnic UniversitySchool of Metallurgy and Energy冶金爐渣的分類1）還原渣：能夠從與之接觸的金屬液中吸收 [O]，以氧化物的形式進(jìn)入的熔渣；2）氧化渣：能夠向與之接觸的金屬液供應(yīng) [O]的熔渣 ；3）富集渣：將原料中有用的成分富集在爐渣；4）富集渣：起到保護(hù)金屬、防止污染、減少熱損失的作用。內(nèi)容大綱 二元系相圖 三元系相圖 熔渣的結(jié)構(gòu)理論 熔渣的離子溶液結(jié)構(gòu)模型 熔渣的活度曲線 熔渣的化學(xué)性質(zhì) 熔渣的物理性質(zhì)Hebei Polytechnic University內(nèi)容大綱 二元系相圖 三元系相圖 熔渣的結(jié)構(gòu)理論 熔渣的離子溶液結(jié)構(gòu)模型 熔渣的活度曲線 熔渣的化學(xué)性質(zhì) 熔渣的物理性質(zhì)Hebei Polytechnic University 內(nèi)容大綱 二元系相圖的基本知識 簡單低共熔型二元系相圖 含有中間化合物的二元系相圖 含固溶體的二元系相圖 冶金過程中主要的二元渣系相圖Hebei Polytechnic University 二元系相圖 二元系相圖的基本知識 相圖： 表示組分的組成和溫度之間的相平衡關(guān)系。 相圖中的點(diǎn)、線、面、體都代表著不同溫度和壓力下平衡體系中的各個相、相組成和各相之間相互轉(zhuǎn)變的關(guān)系。 二元系相圖 二元系相圖的基本知識 吉布斯相律 相律： 研究熱力學(xué)體系中物相隨組元及體系的其他熱力學(xué)參數(shù)變化的規(guī)律。 表達(dá)了平衡體系中可以平衡共存的相數(shù)、獨(dú)立組元數(shù)以及可以人為指定的獨(dú)立變數(shù)的數(shù)目與體系自由度之間的關(guān)系 ：式中， f—— 自由度數(shù)； C—— 獨(dú)立組分?jǐn)?shù)（獨(dú)立組元數(shù)）； Φ —— 平衡共存相的數(shù)目（相數(shù)）。 二元系相圖的基本知識 吉布斯相律 1） C— 獨(dú)立組元數(shù) ： 決定一個相平衡體系的成分必須的 最少物種數(shù) 。 物種 ： 體系中每一個能單獨(dú)分離出來并獨(dú)立存在的化學(xué)均勻物質(zhì)。 ? 體系中不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)：獨(dú)立組元數(shù) = 物種數(shù) ? 體系存在化學(xué)反應(yīng)： 獨(dú)立組元數(shù)＝物種數(shù)一獨(dú)立化學(xué)平衡關(guān)系式數(shù) 例如 ： CaCO3加熱分解存在下列反應(yīng)： CaCO3=CaO+CO2 獨(dú)立組元數(shù) C=31=2 ? 一個體系中在 同一相內(nèi) 存在一定的濃度關(guān)系 ：獨(dú)立組元數(shù)＝物種數(shù)一獨(dú)立化學(xué)平衡關(guān)系式數(shù)一獨(dú)立濃度關(guān)系數(shù) 例如 ： 2HgO(s)=2Hg(g)+O2(g) 獨(dú)立組元數(shù) C=311=1 二元系相圖的基本知識 吉布斯相律 2） φ — 相 一個相：體系中具有相同物理和化學(xué)性質(zhì)的均勻部分的總和。? 一個相可以由幾種物質(zhì)組成 注意：不相溶物質(zhì)組成的液體則不是一個相 ? 一種物質(zhì)可以有幾個相 ? 固體機(jī)械混合物中，有幾種物質(zhì)就有幾個相? 一個相可以連續(xù)成一個整體，也可以不連續(xù) 相的特征 二元系相圖的基本知識 吉布斯相律 2） f— 自由度 在一定條件下，一個處于平衡的體系所具有的獨(dú)立變量數(shù)目。 對單元系而言，如果只有一相存在，則自由度為 2，故在平面圖上可用一個區(qū)域表示；如果兩相共存，則自由度為 1，在平面圖上便是一根曲線表示；如果三相共存，則自由度為零，即只能在一定的溫度和壓力下才能實(shí)現(xiàn)，在相圖上僅有一個點(diǎn)。 二元系最多可能有三個自由度 二元系相圖的基本知識 連續(xù)原理 當(dāng)決定體系狀態(tài)的那些參數(shù)連續(xù)發(fā)生變化時，在新相不出現(xiàn)、舊相不消失的情況下，體系中各相的性質(zhì)以及整個體系的性質(zhì)也連續(xù)變化 —— 這時自由度不會發(fā)生變化。 連續(xù)原理 二元系相圖的基本知識 相應(yīng)原理 給定的一個熱力學(xué)體系，任一互成平衡的相或相組（體系點(diǎn)和組分點(diǎn)）在相圖中都有一定的幾何元素（點(diǎn)、線、面、體）與之對應(yīng)。相應(yīng)原理 二元系相圖的基本知識 二元相圖的繪制 具體方法： 用組分 A和組分 B配制成分不同的樣品（由純 A到純 B）放在特制的容器中，加熱、熔化，然后冷卻，記錄樣品的冷卻曲線 —— 即樣品溫度隨時間變化的曲線。 內(nèi)容大綱 二元系相圖的基本知識 簡單低共熔型二元系相圖 含有中間化合物的二元系相圖 含固溶體的二元系相圖 冶金過程中主要的二元渣系相圖Hebei Polytechnic University 二元系相圖 簡單低共熔型二元系相圖 體系的兩個組分在 液態(tài)下完全互溶，固態(tài)下完全不互溶 ，即體系中只能出現(xiàn)一種液體（兩個組分的液態(tài)混合物）和兩種固相。特 征 簡單低共熔二元系由四個面、三條線和一個共晶點(diǎn)組成。 二元系相圖 簡單低共熔型二元系相圖冷卻過程分析 二元系相圖 簡單低共熔型二元系相圖杠桿規(guī)則 體系冷卻到 H 點(diǎn)時體系液相和固相的質(zhì)量關(guān)系： 體系冷卻到二元共晶溫度的瞬間，即剛剛到達(dá) R 點(diǎn)時： 內(nèi)容大綱 二元系相圖的基本知識 簡單低共熔型二元系相圖 含有中間化合物的二元系相圖 含固溶體的二元系相圖 冶金過程中主要的二元渣系相圖Hebei Polytechnic University 二元系相圖 含有中間化合物的二元系相圖特 征 只有一個中間化合物，而且 沒有固熔體生成（或固態(tài)完全不互溶），液態(tài)完全互溶 同成分熔化化合物 ：化合物在熔化時生成的液相組成與化合物的組成相同 異成分熔化化合物 ：化合物在熔化時分解為液相和另一組成與原化合物不同的固相 二元系相圖 含有中間化合物的二元系相圖圖 含有中間化合物的二元系相圖(a)有同成分熔化化合物生成的二元系相圖； (b)有異成分熔化化合物生成的二元系相圖 二元系相圖 含有中間化合物的二元系相圖圖 有異成分熔化化合物生成的二元系相圖 冷卻曲線 1： L
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