[工學]冶金原理課件中南 第2章b-全文預覽
【正文】 用 冶金爐渣 如高爐煉鐵爐渣 、 鑄鋼保護渣 、 爐外精煉渣 、 錫電爐爐渣 、 氧化鋁生產熟料 硅酸鹽領域 如耐火材料 、 玻璃 、 水泥 、 陶瓷 …… CaOAl2O3SiO2三元系相平衡圖 重要的二元熔渣系相平衡圖 1 — 硅酸鹽水泥 2 — 高爐渣 3 — 玻璃， 4 — 耐火材料 5 — 陶瓷 6 — 高鋁磚、 莫來石、 剛玉 圖 2?28 CaO?Al2O3?SiO2體系中各種材料的組成范圍 重要的二元熔渣系相平衡圖 ? 該體系有 10個 二元化合物 和 2個 三元化合物 。2Fe2O3（ CF2） ? CaO 重要的二元熔渣系相平衡圖 重要的二元熔渣系相平衡圖 六、 CaOFe2O3 二元系 體系特點 兩性氧化物 Fe2O3與 CaO形成一個一致熔融化合物： 2CaO 體系中有一個不一致熔融化合物2CaO ?隨 FeO含量增加 ， 重金屬硫化物在渣中的溶解度 （ 損失 ） 增大 。 C。 體系中還存在一些高價鐵的氧化物 ， 如 Fe2O3或Fe3O4。SiO2（ FS）僅存在于熔體中，不會在熔度圖中出現(xiàn)。SiO2 + SiO2 = 2(FeO 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 體系中有一個一致熔融化合物 2FeOAl2O3（ C3A） CaO7Al2O3（ Cl2A7） 或 5CaO SiO2?A3S2子二元系：簡單低共熔型 ， 低共熔溫度1595?C。2SiO2（ A3S2 ） 是否一致熔融化合物 ? ?當試樣中含有少量堿金屬雜質 ， 或相平衡實驗是在非密閉條件下進行時 ， A3S2為不一致熔融化合物； ?當使用高純試樣并在密閉條件下進行實驗時 ， A3S2為一致熔融化合物 。 ?超過 50% CaO的體系 ， 熔化溫度急劇上升 。 C， 725176。 C） ?晶型轉變線： 6條 （ 1470176。 C） ?轉熔線： 1條 （ 1475176。 ?若化合物組成點處的液相線出現(xiàn)尖峭高峰形 ， 則該化合物非常穩(wěn)定 ， 甚至在熔融時也不分解； ?若化合物組成點處的液相線比較平滑 ， 則該化合物熔融時會部分分解； ?化合物組成點處的液相線越平滑 ， 該化合物熔融時的分解程度也越大 。 C。 C時 ， C3S ? ??C2S + CaO； T 1900176。SiO2（ C2S） ——不一致熔融 ? 二硅酸三鈣： 3CaOSiO2（ C3S） ——一致熔融 ? 正硅酸鈣： 2CaO T 1250176。 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。 一般而言 ， 可根據化合物組成點處液相線的形狀 （ 平滑程度 ） ， 近似推斷熔融態(tài)內化合物的分解程度 。 C，1436176。 C， 1900176。 C， 870176。 C的體系只局限于含 32~59%CaO范圍內 。 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 3Al2O3 A3S2將 SiO2?Al2O3二元系劃分成兩個子二元系 ——SiO2?A3S2和 A3S2?Al2O3。 重要的二元熔渣系相平衡圖 三、 CaOAl2O3 二元系 體系特點 3個一致熔融化合物將體系分解為 4個獨立的二元系 12CaO2Al2O3（ CA2） 2個不一致熔融化合物 3CaO 在 CaO含量為 45~52%范圍內 ， 本體系能在 1450~ 1550?C溫度范圍內出現(xiàn)液相區(qū) ? 配制的爐外合成渣常選擇這一成分范圍 。 ?該化合物熔化時不穩(wěn)定，分解為偏硅酸亞鐵： 2FeO ? FeO SiO2?F2S分二元系：靠近 SiO2一側 ， 當溫度高于1698?C時 ， 體系中出現(xiàn)一個很寬的液相分層區(qū)； 此分二元系包含一個低共熔點 （ 1175?C） 。 重要的二元熔渣系相平衡圖 體系特點 （ 續(xù) ） 當 SiO2含量為 30%左右時，亞鐵硅酸鹽爐渣的熔化溫度約為 1200176。 ?這種熔渣的比重大 ， 不利于渣 –锍或渣 –金屬的分離 。 圖 2?25 ③ 重要的二元熔渣系相平衡圖 五、 CaOFeO 二元系 體系特點 此體系不是一個真正的二元系，而是與金屬鐵平衡的 CaO?FeO?Fe2O3三元系相圖在CaO?FeO邊的投影。Fe2O3與 FexO形成低共熔體 ， 低共熔溫度 1125?C。Fe2O3（ CF）和CaO CF和 CF2的熔化溫度均在 1440?C以下 ? Fe2O3是石灰（ CaO）的有效助熔劑。 其中 8個 低共熔點 ?? 8個 獨立三角形 ； 7個 轉熔點 ?? 無對應的獨立三角形 。 當 Al2O3含量達到 3％ 時 ， 液相分層區(qū)消失 。 體系特點（續(xù)） 圖 2?29 ① 重要的二元熔渣系相平衡圖 化 合 物 熔點或分解溫度 / ? C 化 合 物 熔點或分解溫度 / ? C 鈣長石 CA S 2 1553 莫來石 A 3 S 2 1850 鋁方柱石 C 2 AS 159 3 鋁酸三鈣 C 3 A 1 5 3 5 ( 分解 ) 硅灰石 ? ? CS 1544 C 12 A 7 1455 硅鈣石 C 3 S 2 14 75 ( 分解 ) 鋁酸鈣 CA 1605 硅酸二鈣 C 2 S 2130 二鋁酸鈣 CA 2 1750 硅酸三鈣 C 3 S 190 0 ( 分解 ) 六鋁酸鈣 CA 6 18 3 0 ( 分解 ) 表 2?1 CaO?Al2O3?SiO2系中的化合物 圖 2?29 ② 重要的二元熔渣系相平衡圖 無變點 對應子三角形 性 質 相 平 衡 關 系 溫度 / ? C 1 S ? ? CS ? CA S2
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