[工學(xué)]冶金原理課件中南 第2章b(文件)
【正文】 分解率約為 30%。 熔鹽的相平衡圖 熔鹽的相平衡圖 體系特點： ?尚無完整的 Na3AlF6?AlF3?Al2O3三元系相圖 ? AlF3的揮發(fā)性很大 。 ?E點 ——三元低共熔點 (684?C) ： LE = Na5Al3F14 + AlF3 + Al2O3 E點組成 （ 質(zhì)量分?jǐn)?shù) ） ： Na5Al3F14 、 AlF3 、Al2O3 。 ? T 1105?C時 ， 體系中 有一個范圍很大的分層區(qū) 。 ?在純 Fe一側(cè) ， 純鐵可溶解少量硫分別形成 ?、 ?、 ?三種固溶體 。 熔锍的相平衡圖 熔锍的相平衡圖 三 、 Cu?Fe 二 元系相圖 體系特點 ： ?在純鐵一側(cè)： ? T 900?C時 ， 鐵溶解少量銅形成固溶體 ? 相； ? 在 850~1484?C范圍內(nèi) ， 鐵與銅形成固溶體 ? 相；其中溶解的銅量隨著溫度升高略有增加 ， 可達(dá) ~10%（ 質(zhì)量 ） ； ? T 1400?C時 ， 鐵能溶解少量銅形成固溶體 ? 相； ? ? 相與 ? 相 、 ? 相與 ? 相可分別形成低共熔 。 熔锍的相平衡圖 四 、 Cu2S?FeS 二 元系相圖 體系特點 ： ? Cu2S?合物 （ 即 2Cu2S ? 在熔煉 溫度下 （ ~1200?C） ， 銅锍呈液態(tài) 。 ? 未考慮 Cu2S?FeS間可能形成的化合物 。 圖 2?42 ① 熔锍的相平衡圖 體系特點 （ 續(xù) ） ： ? 5條界線 ? E1P —— Cu固溶體與 Cu2S固溶體共同析出的低共熔線； ? E2E —— Fe固溶體與 FeS固溶體共同析出的低共熔線； ? E3E —— Cu2S固溶體與 FeS固溶體共同析出的低共熔線； ? FE和 DP —— Cu2S固溶體與 Fe固溶體共同析出的低共熔線 ， 被液相分層區(qū)截斷而分成兩部分 。 ?當(dāng)富銅的熔融銅锍含硫量降低時 ， 熔體中將出現(xiàn)富銅的合金液相 ——分層現(xiàn)象； ?當(dāng)貧銅的熔融銅锍含硫量減少時 ， 熔體中會析出固體鐵 。 冶金計算時可設(shè)銅锍的硫含量為 。 ?只有當(dāng)銅锍的組成位于圖中 Cu2S?a?b?c?FeS?Cu2S區(qū)域內(nèi)時 ， 銅锍才會以單一均勻的液相存在 。 低共熔反應(yīng)： L = Cu2S (固溶體 ) + FeS (固溶體 ) + Fe (固溶體 ) ? P —— 三元轉(zhuǎn)熔點 （ 靠近 Cu組元頂角 ， 轉(zhuǎn)熔溫度為1085?C） 。 該液相面被液相分層區(qū)所截 ， 分成兩個部分 。 ? Cu2S?FeS?S部分對在高溫和大氣壓力下進(jìn)行的造锍熔煉過程的研究沒有實際意義 。 ? Cu2S?：在液態(tài)和固態(tài)均完全互溶的二元系； ? ? ：形成固溶體的低共熔型 ， 低共熔溫度為 940?C。 ? T 1094?C時 ， ? 固溶體轉(zhuǎn)變?yōu)?? 固溶體： ? = ? + L 熔锍的相平衡圖 熔锍的相平衡圖 體系特點 ： （ 續(xù) ） ?在銅熔煉溫度范圍內(nèi) （ 1100~1400?C） ： ? 在一定的溫度下 ， 隨著含鐵量的增加 ， 將不斷有銅鐵合金相 （ ? 固溶體 ） 析出； ? 當(dāng)含鐵量一定時 ， 隨著溫度的降低 ， 固溶體 ? 相也會從熔體中析出 。 ?液相線 （ a） 可視為純鐵中硫的溶解度曲線 。 ?靠近 Cu一側(cè)有一個低共熔點 （ 1067?C） 。 例如 ， 添加 10%（ 質(zhì)量 ） A1F3使 Na3AlF6?Al2O3熔體的初晶溫度約降低 20?C。 ?四個初晶區(qū)： I —— Na3AlF6初晶區(qū)； Ⅱ —— AlF3初晶區(qū)； Ⅲ —— Na5Al3F14初晶區(qū)； Ⅳ —— Al2O3初晶區(qū) 。 Na3AlF6 ?AlF3分二元系 ? 生成不一致熔融化合物 ——亞冰晶石 （ Na5Al3F14） ? Na5Al3F14在 734?C以上發(fā)生分解： 3Na5Al3F14 = 5Na3AlF6 + 3AlF3 ? 低共熔點溫度： 695?C 熔鹽的相平衡圖 二、 Na3AlF6Al2O3 二元系 體系特點 簡單低共熔型 ? 不存在固溶體 ? 低共熔點： %~% Al2O3（質(zhì)量），溫度 960~962?C。 ? 爐渣中 ∑FeO含量的增加速度直接影響到熔渣的狀態(tài)、性質(zhì)以及雜質(zhì)的脫除效果。 ?當(dāng)爐渣中 ∑FeO含量緩慢增加時，爐渣成分將沿途徑 1到達(dá) B區(qū)，即通過液固兩相區(qū)（ L +C2S）。 CaOFeOSiO2三元系相平衡圖 CaOFeOSiO2三元系相平衡圖 ?加速石灰塊的溶解或造渣的主要措施： ?降低爐渣熔化溫度 ?提高熔池溫度 ?加入添加劑或熔劑（如 MgO、 MnO、 CaFAl2O Fe2O3）等。 ?隨著溫度上升，渣中 ∑FeO含量增加，造渣料中的石灰（脫磷和脫硫）逐漸溶于初渣，熔渣成分沿著 LS連線向 S點移動。SiO2聯(lián)結(jié)線上靠近鐵橄欖石的一個斜長帶狀區(qū)域是該三元系熔化溫度比較低的區(qū)域 。SiO2 (C3S)， 1250～ 1900?C間穩(wěn)定。FeO ? 體系內(nèi)有 5個 二元化合物 和 1個 三元化合物 ； ? 相圖中共有 9個 初晶面； ? 有一個寬廣的液相分層區(qū)； ? 有一個很大的正硅酸鈣 （ 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： ??方石英 ←→ ??鱗石英 ??C2S ←→ ??C2S CaOFeOSiO2三元系相圖及其特點 CaOFeOSiO2三元系相平衡圖 CaOFeOSiO2三元系相平衡圖 ?體系中共有 4個一致熔融化合物和 2個不一致熔融化合物： (1) 硅灰石 CaO ? SiO2初晶區(qū)內(nèi) ， 有一條 1470?C的方石英與鱗石英之間的晶型轉(zhuǎn)變線 。 ? 23條 二元低共熔線 ， 5條 二元轉(zhuǎn)熔線 。 重要的二元熔渣系相平衡圖 重要的二元熔渣系相平衡圖 CaOAl2O3SiO2三元系的應(yīng)
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