【正文】 22 3 2232SiOSiOCaO A l O SiOxx x x? ??2 3 2C aOC aOC aO A l O SiOxNx x x?所以該渣系的光學堿度為（采用泡利電負性數(shù)據(jù)） 2 3 21 5 i CaO A l O SiOi N N N N?? ? ? ? ? ??2023/1/13 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 冶金熔渣 熔渣的氧化還原性 定義 表示渣的氧化性。認為渣中只有 提供的氧才能進入鋼液，對鋼液中的元素進行氧化。渣中 和 的量是不斷變化的，所以討論渣的氧化性，有必要將 也折算成 ,就有兩種算法： %FeO?FeO23Fee23FeOe（ 1）全氧法 233e O F e F e O??160 372 1 x 3 72 160x???即 1kg的 可以折合 23FeOFeO? 23% % %Fe O Fe O Fe O???2023/1/13 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 冶金熔渣 （ 2）全鐵法 2 3 2122Fe O Fe O O??1 2 72 1 x 2 72 160x???即 1kg的 可以折合 23FeOFeO 23% % %F e O F e O F e O????2023/1/13 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 冶金熔渣 ●決定熔渣的氧化還原反應： ? ? ? ? ? ?Fe O O Fe??? ?%F eOOK a? ?? ?0 %FeOOL a?或 實驗測得： 6320l g 4KT? ? ? ?或 lnG R T K??? ? ?63 20 2. 30 3 8. 31 4 2. 73 4 2. 30 3 8. 31 4 T? ? ? ? ? ?12 10 10 52 .3 5 T??2023/1/13 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 冶金熔渣 特別地，在 T＝ 1873K， K?0 3L ?或 令 ? ?0%F eOOLa? ?－代表實際熔渣中的值。 當 時， ，反應逆向進行，鋼液中 的氧向熔渣傳遞 00LL? ?0000l n l n l n 0LG R T L R T L R T L ??? ? ? ? ? ?當 時， ，反應正向進行，熔渣中的氧向鋼液傳遞。 ?? 00ln 0LG R TL?? ? ?2023/1/13 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 冶金熔渣 熔渣的結(jié)構(gòu)理論 如何計算熔渣中組元的活度？ 長期以來，圍繞著這個問題形成了兩種理論體系，一種理論認為，熔渣完全是由分子組成，在此假設(shè)下，計算熔渣的活度。這個理論最早是 1934年由 ，后來得以發(fā)展，成為一種理論體系，叫分子理論；另一種觀點認為，熔渣完全是由離子組成，由此計算熔渣的活度，是 1945年由 ，也發(fā)展成為一種理論體系，我們稱為離子理論 .在“基礎(chǔ)篇”中，我們只介紹兩種理論最基礎(chǔ)部分。 1. 假設(shè)： 2023/1/13 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 冶金熔渣 （ 1）熔渣是由各種電中性的簡單氧化物分子 . . . . 和 及它們之間形成的復雜氧化物分子等組成的理想溶液； FeOCaOMgO23Al O2SiO25PO （ 2）簡單氧化物分子于復雜氧化物分子之間存在著化學平衡，平衡時的簡單氧化物的摩爾分數(shù)叫該氧化物的活度。以簡單氧化物存在的氧化物叫自由氧化物；以復雜氧化物存在的氧化物叫結(jié)合氧化物。 例 : ? ? ? ? ? ?2222 iC aO S O C aO SiO? ? ?2222CaO SiODCaO SiOxxKx ??由 計算的 及 叫 及 的活度 DKCaOx 2iSOx 2SiO2023/1/13 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 冶金熔渣 注意 ：一般情況下，為了簡單計算，通常認為，酸性氧化物 , ?? 與 ?? 等堿性氧化物的結(jié)合是完全的。這樣可以簡單計算堿性氧化物的活度。 CaOMgO 2SiO25PO例 36： 熔渣組成為 在 1600℃ ，計算熔渣中 的活度。實驗測得與此渣平衡的鋼液中 15%FeO10% MnO40%CaO10% gO220%SiO255%POFeO? ?% 5O ?解： 取 100g渣，計算其中的各簡單分子的摩爾數(shù) 15 872F e On ??10 171M nOn 40 556CaO10 040M gOn ??220 360SiO25 5 5142POn 2023/1/13 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 冶金熔渣 2023/1/13 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 冶金熔渣 完全離子理論模型 （ 1）假設(shè) ： ①熔渣僅由離子組成，其中不出現(xiàn)電中性質(zhì)點； ②離子的最近鄰者僅是異類電荷的離子，不可能出現(xiàn)同號電荷離子； ③所有陰離子的作用力是等價的，而所有陽離子同陰離子的作用力也是等價的 （ 2）根據(jù)以上三點假設(shè)，由統(tǒng)計熱力學可以推得： ①熔渣是由陽離子和陰離子兩種理想溶液組成。（混合焓 ) 0H??② l n l nij ij ij ij ijG G R T a G R T x x????? ? ? ?其中： iiinxn???? ? jjjnxn???? ?2023/1/13 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 冶金熔渣 （ 3） Temkin模型之下，熔渣的組成氧化物的電離情況如下： 22C aO C a O????22C aS C a S??M nO M n 22 2CaF Ca FF e O F e O 22 3 22F e O F e O F e F e O??? ? ?gO M g O24242SiO O SiO????22 3 22A l O O A lO??232 5 432P O P O2023/1/13 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 冶金熔渣 2023/1/13 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 冶金熔渣 2023/1/13 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 冶金熔渣 2023/1/13 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 冶金熔渣 2023/1/13 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 冶金熔渣 2023/1/13 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 冶金熔渣 熔渣的等活度線 可以看出，由理論模型計算的熔渣中氧化物的活度有時和實際測量的誤差較大，這給應用帶來很多的不便，為了應用方便，將常用的渣系中氧化物的活度實測出來，劃到一張圖上，使用時一查即可。這既簡單，又方便。在渣系圖上一般以等活度線的形式出現(xiàn)。 2 2 3CaO SiO A l O??渣系（ 1600℃ ） 2023/1/13 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 冶金熔渣 2023/1/13 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 冶金熔渣 2023/1/13 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 冶金熔渣 2023/1/13 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 關(guān)于二元系組元活度的實驗測量，一般有如下四種方法： 1．蒸汽壓法； 2．化學平衡法； 3．電動勢法； 4．分配系數(shù)法。 這些方法在一般的冶金物理化學實驗教科書上有詳細的介紹，此處不再遨述。 熔化自由能法－由二元系共晶相圖求組元活度（冰點下降法） 對 AB二元系溶液，若溶液冷卻時形成二元共晶體，如圖 37，求組元 A在濃度 溫度 T時的活度 xA()()lATa2023/1/13 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 分兩個步驟： 1)利用標準熔化吉布斯自由能求液相線上 組元 A的活度 ()()BlATa 當溶液由溫度 T冷卻到液相線上 C點 ,純固態(tài) A結(jié)晶析出，此時溫度為 TB，液相中 的組元 A與純固態(tài) A平衡，其化學勢相等： ( ) ( ) ( )l S SA A A? ? ? ???()SA??－純固態(tài) A的化學位 定義：液相中組元 A的活度以純液態(tài) A為標準態(tài)（實際上是過冷的液態(tài) A） ( ) ( ) ( )()lnBl l lA A A TR T a?? ???由 ( ) ( )lsAA??2023/1/13 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 2023/1/13 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 2）利用正規(guī)溶液性質(zhì)求 T溫度下組元 A的活度 ()()lATa設(shè)該溶液為正規(guī)溶液， 由正規(guī)溶液的性質(zhì)， 1 1 2 2l n l nR T R T? ? ???∴ ( ) ( )( ) ( )l n l nBllA T B A TRT RT???故 ()()()()lnln BlB A TlATTT?? ?即可求得組元 A在溫度 T的活度系數(shù) ()()lAT?? ( ) ( )( ) ( )llA T A T Aax??2023/1/13 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 這種方法是由二元系中的摩爾混合自由能 mix mG?求偏摩爾混合自由能 1,mix mG? 1,mixG?及 2,mix m?由于 1 1 , 2 2 ,m ix m m ix m m ix mG x G x G? ? ? ?若以純物質(zhì)為標準態(tài)，可得 ? ?1 , 1 , 1 1 , 1l n l nm ix m m mG G R T a G R T a??? ? ? ? ?? ?2 , 2 , 2 2 , 2l n l nm ix m m mG G R T a G R T a? ? ? ?若求出 1,mix mG?及 2,mix mG?即可求出組元 2的活度 2023/1/13 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 2023/1/13 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 2023/1/13 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 2)由作圖法求組元 2兩個偏摩爾混合自由能 由圖，求組元在濃度為 2x2x,時的偏摩爾混合自由能 在該濃度的 mix mG?曲線上做一條切線，可得 2023/1/13 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 2023/1/13 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 2023/1/13 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 2023/1/13 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 2023/1/13 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 2023/1/13 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 2023/1/13 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 謝謝觀看 /歡迎下載 BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH