MgO-B2OSiOCaO-Al2O3体系富硼渣表面-中国有色金属学报

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含B2O3的Al2O3—Fe2O3基无氟复合造渣剂的试验研究

含B2O3的Al2O3—Fe2O3基无氟复合造渣剂的试验研究
含B2O3的Al2O3—Fe2O3基 无氟复合造渣剂的试验研究
杭钢转炉炼钢厂 马鞍山中冶高新技术公司
前言
造渣是转炉炼钢的关键操作之一,而快 速成渣是造渣制度的核心。为了达到上述目 的,传统方法是在转炉冶炼过程中使用萤石, 但萤石对对大气和水资源的污染已不能容忍。 因此必须用复合造渣剂取消萤石。 铁矾土中Al2O3和Fe2O3含量较高,并且 资源丰富,价格低廉,故Al2O3—Fe2O3基复 合造渣剂的开发,近来得到了重视。为了进 一步改善Al2O3—Fe2O3基复合造渣剂的化渣 效果,本文研究含B2O3的Al2O3—Fe2O3基无 氟复合造渣剂快速造渣的可能性与机理。
2
8 6
2
20
75 60 50 40 35 30 25
15 10
2 3
Al2O3降低炉渣黏度的原 因是因为Al2O3与SiO2的光学 碱度分别为0.61与0.48,也即 Al2O3释放O2-的能力比SiO2的 大,与网状、链状的络离子发 生下列反应: 2(n 2) 2 4 2(n 1) Si (n 1) O(3n O SiO Si O 4) 4 n (3n 1)
Δ G°
3.2.5 随(B2O3)含量增加,炉渣黏度相应下降有利 于快速化渣(见图8) 。
使炉渣黏度相 应下降主要原因是 炉渣熔点降低所致。 因为均匀性的炉渣, 它的黏度服从牛顿 黏滞液体的规律。 温度的提高,质点 的热振动加强或质 点的键分裂,增加 了络离子解体的几 率,因而黏度下降。
3.5 3.0
……………………………
846Si3O10 +O2- =SiO4 +Si2 O7
SiO 4
4-
Si2 O 7
6-
Si 3 O 9

GaO-SiO2-MgO-Al2O3-FeO系高炉中间渣流动性能与结构

GaO-SiO2-MgO-Al2O3-FeO系高炉中间渣流动性能与结构

中 文 摘 要高炉炼铁是铁矿石(烧结矿、球团、块矿)还原、软化熔融和渣铁分离获得液态金属铁的过程。

铁矿石软化熔融形成的软熔带和渣铁滴落带直接影响着高炉燃料消耗和冶炼效率。

高炉内铁矿石在软熔带和滴落带的性能与其形成的中间渣的物理性质有着必然联系。

但目前缺少主要组成体系为CaO-SiO2-Al2O3-MgO-FeO的中间渣物理性质数据,导致无法正确认识铁矿石软熔滴落现象。

因此,有必要针对CaO-SiO2-Al2O3-MgO-FeO的中间渣的物理性质进行探讨,为进一步深入研究铁矿石的软熔滴落行为提供理论基础。

本文研究了二元碱度为1.4,10 %FeO-CaO-SiO2-MgO-Al2O3五元渣系,其中MgO含量为6 %~16 %,Al2O3含量为6 %~16 %。

通过测量炉渣的黏度,来分别观察MgO含量、Al2O3含量和MgO/Al2O3对炉渣黏度的影响。

通过对炉渣的稳定性温度、黏流活化能来判断不同含量的MgO和Al2O3对炉渣流动性以及冶金性能的影响。

而且利用XRD和红外线光谱检测手段深入探讨炉渣结构与黏度规律之间的关系。

通过运用FactSage中的Viscosity模块与Phase Diagram模块进行计算,与实验测定的炉渣黏度进行对比。

结果表明:在10 %FeO-CaO-SiO2-MgO-15 %Al2O3五元渣系中,MgO含量为12 %时,炉渣黏度达到最低;在10 %FeO-CaO-SiO2-10 %MgO-Al2O3五元渣系中Al2O3的含量为12 %时,炉渣黏度最低;当MgO/Al2O3在0.7~0.8之间,炉渣流动性较好,并且具有良好的冶金性能。

当MgO含量为10 %,Al2O3含量为10 %时,炉渣的活化能最小,炉渣性能最稳定;当Al2O3含量为15 %,MgO为12 %时,炉渣的活化能最小。

利用FactSage模拟计算出五元渣系的相图与黏度规律,发现FactSage对黏度的模拟计算与实测黏度规律大体相同;通过对炉渣相图的模拟计算发现:1773K下,Al2O3含量为6 %、8 %时,渣系中存在镁硅钙石相(Merwinite)。

MgO含量对高炉渣SiO2-CaO-MgO-Al2O3渣系的影响

MgO含量对高炉渣SiO2-CaO-MgO-Al2O3渣系的影响
化 提供 理论 基础 .
1 实 验
1 . 1 试 验 原 料
高 炉渣 的化 学 成 分如 表 1所 列. 利 用 化 学 纯
试 剂 改变 高 炉渣 成 分 , 调 制 不 同 Mg O 含 量 的 高
炉渣 , 其 主要 成分 含量 如表 2所 列.
1 . 2 实 验 方 法
首先 , 利 用 热力 学模拟 软件 F a c t S a g e 6 . 4中
的典 型 , 也是炼 铁 过程 的主要 冶金 废弃 物. 每 冶炼 1 吨生 铁 可 产生 3 0 0 ~3 5 0 k g高炉 渣 [ 1 ] . 目前 , 绝 大部 分 高炉渣 的利 用方 法仍 滞 留在 低水 平及 产 品 附加值 不 高 的阶段嘲 . 企业 将其 进行 水淬 , 作 为添 加料 填充 到水 泥 和 混凝 土 中 , 其 中产 品 的 附 加值
力 并提 高纤 维化 学 性 能 , 但 是 含 量过 高 反 而 会 增 大 析 晶倾 向. 本文 以 S i O 一 C a O— Mg O — AI O。为 依
据, 在 降温 过 程 中 , 对 不 同 Mg O 含量 高 炉渣 矿 物 析 出 的影响规 律 进 行 探究 , 为 ( 自然 科 学 版 ) 表 2 调 制 高 炉 渣 的 主 要 化 学 参 数
序 号 Mg O 二 元 碱度 S i O2 C a O
第 3 1 卷
F a c t S a g e 软件研究结果基本一致 . 随 着 Mg O含量 的递增 , 矿 物 析 出先 降 低 后 升 高 , 非 晶态 玻 璃 体 先 增 加 后 减
少. 当 Mg O含量为 7 %~9 %时 , 矿物析出较少 , Mg O含量为 1 l ~1 3 时, 矿 物析 出较 多. 关键词 : 高炉 渣 ; Mg O; S i O 2 一 C a O — Mg O — A 1 2 O 3 渣系 ; 相图 ; 矿 相

CaO-Al_2O_3基保护渣基本性能研究

CaO-Al_2O_3基保护渣基本性能研究

CaO-Al_2O_3基保护渣基本性能研究锰和铝作为重要合金元素,广泛使用于耐磨钢、无磁钢、高锰不锈钢、耐热钢等高锰高铝钢生产中。

这类高附加值品种钢凭借优异的力学性能、较好的强度及韧塑性等优势,在国防工业,交通运输特别是汽车行业都有着较大的应用潜力。

目前高锰高铝钢的生产仍主要采用模铸工艺,该工艺流程复杂、效率较低,因此节能、低成本的“转炉-精炼-连铸”流程工艺已成为主要发展方向,然而专用结晶器保护渣开发的滞后严重制约了浇铸高锰高铝钢向连铸流程的转移。

本文就CaO-Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>基低反应性保护渣基本性能展开研究,首先基于分子离子共存理论建立CaO-Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>-SiO<sub>2</sub>-BaO-Na<sub>2</sub>O-B <sub>2</sub>O<sub>3</sub>-CaF<sub>2</sub>七元熔渣体系的活度计算模型,探讨保护渣与高锰高铝钢反应的热力学特征。

其次在对高锰高铝钢凝固特性分析基础上,提出合适的保护渣基本性能范围。

利用单纯形法设计实验渣系,并对实验渣样的熔化特性和流动特性进行分析,得到低反应性保护渣成分控制区域。

综合热力学与成分控制区域研究结果,选择典型保护渣进行钢-渣接触实验,模拟实际结晶器中保护渣与钢水的反应过程,并对反应后连铸保护渣基本性能进行测试和评价。

(1)热力学研究表明,钢-渣反应性强弱主要与渣中反应性组分含量和钢中Al含量有关。

随着钢中Al含量增加,渣中SiO<sub>2</sub>、B<sub>2</sub>O<sub>3</sub>、Na<sub>2</sub>O的反应性均有所增强;用Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>逐步取代SiO<sub>2</sub>进行计算发现,当Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>/SiO<sub>2</sub>为3时,各组分与Al的反应性趋于稳定;CaO-Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>基保护渣能明显降低SiO<sub>2</sub>、B<sub>2</sub>O<sub>3</sub>与Al的反应性,组分反应性强弱顺序表现为B<sub>2</sub>O<sub>3</sub>&gt;Na<sub>2</sub>O&gt;SiO<sub>2</sub>;低反应性CaO-Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>基保护渣中反应性组分含量控制范围:SiO<sub>2</sub>含量为0<sup>1</sup>2wt%,Na<sub>2</sub>O含量为0<sup>6</sup>wt%,B<sub>2</sub>O<sub>3</sub>含量为0<sup>4</sup>wt%。

高炉渣微晶玻璃体系中的析晶行为

高炉渣微晶玻璃体系中的析晶行为
( (1.东北大学 冶金学院,沈阳 110819;2.东北大学秦皇岛分校 资源与材料学院,河北 秦皇岛 066004)
摘 要:本文以 CaO、MgO、Al2O3和 SiO2四种氧化物为主要原料,辅以 Cr2O3、CaF2 和 Fe2O3 为复合晶核 剂,B2O3 为助熔剂,通过高温熔融工艺制备微晶玻 璃.系 统 地 研 究 了 四 种 主 要 原 料 的 配 比 对 微 晶 玻 璃 析 晶 行为、微观结构、晶相组成及理化性能的影响.通过 DTA对基础玻璃的析晶动力学进行分析;通过 SEM和 XRD对微晶玻璃的微观结构和晶相组成进行分析;通过测定抗折强度、密度及抗酸碱性腐蚀对微晶玻璃的 理化性能进行评价.本文创新性地以晶体平均生长指数作为正交试验的研究指标,研究表明:最优的原料配 比质量分数为 CaO:32%,MgO:13%,Al2O3:8%,SiO2:47%,按此比例混合原料制得的试样经 XRD分 析得知其结晶相为单一的铝透辉石,衍射峰相比较于其他试样较强,结晶度较高;以此配比制得微晶玻璃制 品其晶体平均生长指数高达 291;最优配比制得的试样抗折强度为 1474MPa,体积密度为 303g/cm3,耐 酸碱性腐蚀的质量损失率分别为 037%和 0047%,各项理化性能在各组试样的比较中均处于最优水平. 关键词:高炉渣微晶玻璃;析晶动力学;抗折强度;耐酸碱腐蚀;晶体生长指数 中图分类号:TQ171733 文献标识码:A 文章编号:16716620(2018)01002006
炉渣以堆置方式处理时,在占用土地和污染环境 的同时也是一种资源浪费[2].高炉渣的主要成分 为 SiO2、CaO、MgO和 Al2O3,约占总质量的 95% 左右,同时这 4种氧化物也是制备矿渣微晶玻璃 的主要原料.微晶玻璃集中了玻璃与陶瓷的特点, 具有机械强度高、耐高温、耐磨损、耐腐蚀等优良 性能[3].利 用 高 炉 渣 制 备 性 能 优 良 的 微 晶 玻 璃,

MgO-B2O3-SiO2三元体系熔渣表面张力计算

MgO-B2O3-SiO2三元体系熔渣表面张力计算

MgO-B2O3-SiO2三元体系熔渣表面张力计算李建朝;齐素慈;许继芳;张捷宇;李竹【期刊名称】《上海金属》【年(卷),期】2016(038)002【摘要】基于熔渣结构离子与分子共存理论和Butler方程建立了MgO-B2O3-SiO2系表面张力计算模型,计算了该体系及其二元子体系的表面张力值,考察了熔渣表面张力随熔渣组分的变化规律,以期为含B2O3渣系控制提供参考.结果表明:本模型计算的熔渣表面张力值与文献实验值吻合较好,模型平均相对误差为9.73%.MgO-B2O3和B2O3-SiO2二元体系中,熔渣表面张力随着B2O3含量的增加而降低,纯氧化物表面张力值与形成氧化物的阳离子静电势及氧化物中离子键分数有关.MgO-B2O3-SiO2三元系中,熔渣表面张力随着B2O3和SiO2含量的增加而减小,且B2O3对表面张力的影响更加显著;随着MgO含量的增加,熔渣表面张力逐渐增大.【总页数】6页(P69-73,78)【作者】李建朝;齐素慈;许继芳;张捷宇;李竹【作者单位】上海大学省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室,上海200072;河北工业职业技术学院材料工程系,河北石家庄050091;河北工业职业技术学院材料工程系,河北石家庄050091;苏州大学沙钢钢铁学院,江苏苏州215021;上海大学省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室,上海200072;上海大学省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室,上海200072【正文语种】中文【相关文献】1.CaO-Al2O3-TiO2熔渣表面张力计算模型 [J], 吴铖川;成国光2.CaO-Al2O3-SiO2熔渣表面张力的计算模型 [J], 李金锡;张鉴3.含B2O3高MgO炉渣组成对熔渣体积质量及表面张力的影响 [J], 崔传孟;徐秀光4.转杯内熔渣渣膜厚度的分析计算 [J], 赵继东5.B_2O_3-MgO-SiO_2-Al_2O_3-CaO熔渣的密度及表面张力 [J], 崔传孟;张国藩;徐秀光;韩维儒因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

富硼渣硫酸法制取硼酸和一水硫酸镁

富硼渣硫酸法制取硼酸和一水硫酸镁

富硼渣硫酸法制取硼酸和一水硫酸镁
李杰;郭学东;光明;姜涛
【期刊名称】《中国有色金属学报》
【年(卷),期】2014(000)011
【摘要】采用富硼渣硫酸法处理富硼渣,通过单因素试验和正交试验确定了富硼
渣硫酸浸出的最佳试验条件。

针对硫酸浸出液开发了先高温结晶制取一水硫酸镁再低温结晶制备硼酸工艺。

结果表明:浸出温度为99℃,酸用量为理论用量的95%,浸出液固比为6:1,浸出时间为90 min时,B浸出率为98.76%,Mg浸出率达到74.32%。

通过灰色关联分析理论对Mg的浸出率进行预测,预测值为75.06%,预测结果和实验结果具有较好的一致性。

制得的一水硫酸镁纯度为95.42%,硼酸的纯度达到99.27%。

【总页数】8页(P2943-2950)
【作者】李杰;郭学东;光明;姜涛
【作者单位】内蒙古工业大学材料科学与工程学院,呼和浩特 010051;内蒙古工
业大学材料科学与工程学院,呼和浩特 010051;内蒙古工业大学材料科学与工程学院,呼和浩特 010051;东北大学材料与冶金学院,沈阳 110004
【正文语种】中文
【中图分类】TD985
【相关文献】
1.富硼渣制备硼酸及回收硫酸镁的新研究 [J], 李金生;李杰;雷丽;王亮娟;樊占国
2.富硼渣盐酸法制取硼酸和氢氧化镁 [J], 李杰;许哲峰;李岩;李英楠;姜涛
3.硼镁矿制取硼酸联产七水硫酸镁生产技术 [J],
4.利用高温盐废渣制取一水硫酸镁技术创新研究 [J], 张德强;魏炳举;刘素芹
5.筛析法分离高温盐制取一水硫酸镁和精盐的研究 [J], 刘中暹
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安徽滁州市高中化学必修二第六章《化学反应与能量》经典测试(含答案解析)

安徽滁州市高中化学必修二第六章《化学反应与能量》经典测试(含答案解析)

一、选择题1.在密闭容器中进行反应:N 2 + 3H 2 (g) 高温、高压催化剂2NH 3 (g),当反应达到限度时,下列说法正确的是 ( ) A .N 2、H 2完全转化为NH 3 B .此时反应已停止C .生成2mol 氨气的同时,同时生成3mol H 2D .氮气、氢气、氨气的浓度相等答案:C 【详解】A .合成氨反应为可逆反应,N 2、H 2不可能完全转化为NH 3,A 不正确;B .反应为可逆反应,达平衡时反应并未停止,B 不正确;C .达平衡时,各物质的物质的量保持不变,若生成2mol 氨气,则生成3mol H 2,C 正确;D .达平衡状态时,氮气、氢气、氨气的浓度保持不变,但不一定相等,D 不正确; 故选C 。

2.可逆反应3H 2+N 2高温、高压催化剂2NH 3的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示,下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是 A .v 正(N 2)=v 正(H 2) B .v 正(N 2)=v 逆(NH 3) C .2v 正(H 2)=3v 逆(NH 3) D .v 正(N 2)=3v 逆(H 2) 答案:C 【分析】因化学反应达到平衡时,正、逆反应速率相等(同种物质)或正、逆反应速率之比等于化学计量数之比(不同物质)。

【详解】A .无论该反应是否达到平衡状态都有()()223v N v H =正正,而()()22v N v H =正正不能说明正、逆反应速率相等,则不能说明反应达平衡状态,A 错误;B .反应达到平衡状态时,()2v N :正()3v NH 1:2=逆,B 错误;C .反应达到平衡状态时,()()23v H :v NH 3:2=正逆,即()()232v H 3v NH =正逆,C 正确;D .反应达到平衡状态时,()()22v N :v H 1:3=正逆,即()()223v N v H =正逆,D 错误; 故选C 。

3.有a 、b 、c 、d 四个金属电极,有关的反应装置及部分反应现象如下,由此可判断这四种金属的活动性顺序是实验装置部分实验现象a极质量减小,b极质量增加b 极有气体产生,c极无变化d极溶解,c极有气体产生电流计指示,导线中电流从a极流向d极A.a>b>c>d B.b>c>d>a C.d>a>b>c D.a>b>d>c答案:C【详解】在中发生原电池反应,a极质量减小,b极质量增加,a极为负极,b极为正极,所以金属的活动性顺序a>b;在中发生化学腐蚀,b极有气体产生,c极无变化,所以金属的活动性顺序b>c;在中发生原电池反应,d极溶解,c极有气体产生,所以d是负极,c是正极,则金属的活动性顺序d>c;在中发生原电池反应,电流从a极流向d极,则a极为正极,d极为负极,所以金属的活动性顺序d>a;综上所述,这四种金属的活动性有强到弱的顺序为:d>a>b>c。

山东枣庄市高中化学必修二第六章《化学反应与能量》经典题

山东枣庄市高中化学必修二第六章《化学反应与能量》经典题

一、选择题1.过量铁与少量稀硫酸反应,为了加快反应速率,但是又不影响生成氢气的总量,可以采取的措施是A.加入适量NaCl溶液B.加入适量的水C.加入几滴硫酸铜溶液D.再加入少量稀硫酸答案:C【详解】A.若加入NaCl溶液,会将稀硫酸稀释,c(H+)减小,反应速率减慢,故A错误;B.加入适量的水,会将稀硫酸稀释,c(H+)减小,反应速率减慢,故B错误;C.若加入几滴CuSO4溶液,则发生反应Fe+Cu2+=Cu+Fe2+,析出的Cu与Fe、稀硫酸形成原电池,反应速率加快且不影响生成H2的总量,故C正确;D.若再加入少量稀硫酸,因Fe过量,则生成H2的总量增大,故D错误。

故选C。

2.一定温度下,向2L恒容密闭容器中充入0.4molNH3和0.5molO2发生反应4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g)。

2min后,NO的浓度为0.06mol·L-1。

下列有关说法不正确的是A.2min末,用NO表示的反应速率为0.06mol·L-1·min-1B.2min末,NH3的浓度为0.14mol·L-1C.0~2min内,生成的水的质量为3.24gD.0~2min内,O2的物质的量减少了0.15mol答案:A【详解】A.化学反应速率指的是平均反应速率,不是瞬时速率,因此无法计算2min末的瞬时速率,A错误;B. 2min末,NO的浓度为0.06mol·L-1,则参加反应的NH3的浓度为0.06mol·L-1,则2min 末,NH3的浓度为0.2mol·L-1-0.06mol·L-1=0.14mol·L-1,B正确;C. 0~2min内,生成的水的物质的量为-162L=0.18mol40.06mol L⨯⨯⋅,质量为0.18mol×18g/mol=3.24g,C正确;D. 0~2min内,O2的物质的量减少了-152L=0.15mol40.06mol L⨯⨯⋅,D正确;故选A。

CaO-SiO2-MgO-Al2O3四元渣系Al2O3活度预测模型

CaO-SiO2-MgO-Al2O3四元渣系Al2O3活度预测模型
第42 卷 第5 期
2021 年 5 月
东 北 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版 )
Journal of Northeastern University( Natural Science)
Vo l. 42ꎬNo. 5
May 2 0 2 1
doi: 10. 12068 / j. issn. 1005 - 3026. 2021. 05. 007
SiO2 相图 [15 - 17] ꎬ确定了 1 873 K 下 CaO - SiO2 -
MgO - Al2 O3 四元渣系中存在的结构单元如下:
Ca2 + + O2 - = CaO ꎬ
活度计算模型ꎬ预测相关组元活度ꎬ对进一步研究
高炉炉渣脱硫能力具有重要意义.
N1 = N Ca2 + + N O2 - = 2x1 / ∑X ꎻ
Key words: molecule and ion coexistence theoryꎻ mass concentrationꎻ blast furnace slagꎻ
prediction modelꎻ Al2 O3 activity
高铝铁矿石的使用使得高炉炉渣中 Al2 O3 含
效组元的活度 [1 - 3] . 硫元素主要是通过界面化学
CaO - SiO2 - MgO - Al2 O3 四元渣系 Al2 O3 活度预测模型具有较高的预测精度ꎬ能够很好地预测熔渣 Al2 O3
活度ꎻ当 w( MgO) / w( Al2 O3 ) = 0 40ꎬw( Al2 O3 ) = 20% 时ꎬ随着 R 增加ꎬAl2 O3 活度逐渐减小ꎻ当 R = 1 25ꎬ
manꎬ E ̄mail: shenfm@ mail. neu. edu. cn)

2021年高中化学必修二第六章《化学反应与能量》习题(提高培优)(1)

2021年高中化学必修二第六章《化学反应与能量》习题(提高培优)(1)

一、选择题1.控制变量法是化学实验的一种常用方法。

下表是稀硫酸与某金属反应的实验数据,分析上述数据,请判断下列叙述正确的是( )A.1t<125B.实验1和3表明,温度对该反应速率有影响C.实验2和3表明,反应物接触面积对该反应速率有影响D.实验中的所有反应,反应前后溶液的温度变化值(约15℃)相近,推测其原因是反应本质相同答案:C【分析】由题给实验数据可知,实验1和3、2和4固体的表面积相同,稀硫酸浓度不同,实验目的是探究浓度对反应速率的影响;实验2和3浓度相同,固体表面积不同,实验目的是探究固体表面积对反应速率的影响;由四组实验金属质量完全相同,反应前后溶液的温度变化值相近,可能是实验时选用的稀硫酸过量,反应消耗金属的质量相等,导致完全反应放出的热量相等,也可能是实验中反应物的量比较少,由于水的比热容较大导致反应前后溶液的温度不会有特别明显的变化。

【详解】A.浓度越大,反应速率越快,金属消失的时间越短,由分析可知,实验2和4固体的表面积相同,稀硫酸浓度不同,实验4中稀硫酸浓度大于实验2,反应速率快于实验2,则实验2金属消失的时间1t>125,故A错误;B.由分析可知,实验1和3反应前的温度相同,固体的表面积相同,稀硫酸浓度不同,说明浓度对反应速率有影响,故B错误;C.实验2和3浓度相同,固体表面积不同,反应物的接触面积不同,实验3的反应速率快于实验2,说明反应物接触面积对反应速率有影响,故正确;D.由四组实验金属质量完全相同,反应前后溶液的温度变化值相近,可能是实验时选用的稀硫酸过量,反应消耗金属的质量相等,导致完全反应放出的热量相等,也可能是实验中反应物的量比较少,由于水的比热容较大导致反应前后溶液的温度不会有特别明显的变化,故D错误;故选C。

2.在密闭容器中进行反应:N2 + 3H2 (g) 高温、高压催化剂2NH3 (g),当反应达到限度时,下列说法正确的是 ( )A.N2、H2完全转化为NH3B.此时反应已停止C.生成2mol 氨气的同时,同时生成3mol H2D.氮气、氢气、氨气的浓度相等答案:C【详解】A.合成氨反应为可逆反应,N2、H2不可能完全转化为NH3,A不正确;B.反应为可逆反应,达平衡时反应并未停止,B不正确;C.达平衡时,各物质的物质的量保持不变,若生成2mol 氨气,则生成3mol H2,C正确;D.达平衡状态时,氮气、氢气、氨气的浓度保持不变,但不一定相等,D不正确;故选C。

Y2O3和Al-Si-Mg系矿化剂复合改性陶瓷型壳的高温抗变形性研究

Y2O3和Al-Si-Mg系矿化剂复合改性陶瓷型壳的高温抗变形性研究

Y2O3和Al-Si-Mg系矿化剂复合改性陶瓷型壳的高温抗变形性研究郭振;赵玉涛;马德新;贾志宏;梁向锋;徐维台【摘要】为了改善单晶叶片用陶瓷型壳的高温抗变形性能,利用Y2O3和Al-Si Mg系矿化剂复合制备添加量为2%(质量分数,下同),4%和6%的型壳试样,对试样的热膨胀性和高温自重变形性进行研究.结果表明:随着添加量的增加,型壳的高温热膨胀性和高温自重变形率先减小后增大,当添加量为4%时,改善效果最佳,线膨胀率和自重变形率在1500℃的最小值为0.66%和0.55%,且复合矿化剂对高温自重变形的平均降低效率是热膨胀性的2倍.复合矿化剂改性型壳的机理主要以桥连状莫来石为微结构骨架及填充晶体间的细小球状钇铝石榴石(YAG)来阻碍玻璃相的黏性流动,共同提高型壳抗变形性.但添加量过多,则会产生大量玻璃相,削弱型壳的高温性能.【期刊名称】《材料工程》【年(卷),期】2018(046)011【总页数】6页(P96-101)【关键词】复合矿化剂;热膨胀性;高温自重变形;莫来石;钇铝石榴石【作者】郭振;赵玉涛;马德新;贾志宏;梁向锋;徐维台【作者单位】江苏大学材料科学与工程学院,江苏镇江212013;江苏大学材料科学与工程学院,江苏镇江212013;江苏大学材料科学与工程学院,江苏镇江212013;江苏大学材料科学与工程学院,江苏镇江212013;江苏大学材料科学与工程学院,江苏镇江212013;江苏大学材料科学与工程学院,江苏镇江212013【正文语种】中文【中图分类】TG113.26随着航空发动机涡轮前沿温度的不断提高,对叶片的高温性能要求愈来愈苛刻,国际上先进航空发动机涡轮叶片广泛采用定向凝固无余量单晶叶片[1-2]。

而这类精密叶片的制备是建立在具有足够的高温抗变形能力的陶瓷型壳基础上,然而应用最普遍的陶瓷型壳在高温下常发生软化变形、鼓胀和开裂等现象,不仅对型壳高温稳定性产生不利的影响,还降低了单晶叶片的尺寸精度[3]。

B_2O_3-MgO-SiO_2-Al_2O_3-CaO熔渣的密度及表面张力

B_2O_3-MgO-SiO_2-Al_2O_3-CaO熔渣的密度及表面张力

B_2O_3-MgO-SiO_2-Al_2O_3-CaO熔渣的密度及表
面张力
崔传孟;张国藩;徐秀光;韩维儒
【期刊名称】《有色金属》
【年(卷),期】1996(48)1
【摘要】为综合利用开发硼铁矿资源,模拟硼铁矿高温选择性还原-熔融分离铁硼工艺的渣组成,用化学试剂合成配制B2O3-MgO-SiO2-Al2O3-CaO渣样,在ZC-1600型高温综合测试仪上,用双柱联称法同时测定熔渣的密度及表面张力。

结果表明:在1460~1500℃密度为2.5±0.5g·cm-3表面张力为0.4~0.6N·m-1。

其密度及表面张力均随渣中MgO含量的增加,或随SiO2量的减少而增大,随温度的提高而变小。

【总页数】5页(P49-53)
【关键词】表面张力;密度;硼铁矿;熔渣
【作者】崔传孟;张国藩;徐秀光;韩维儒
【作者单位】东北大学,东北大学有色金属系
【正文语种】中文
【中图分类】TF111.173
【相关文献】
1.MgO-B2O3-SiO2三元体系熔渣表面张力计算 [J], 李建朝;齐素慈;许继芳;张捷宇;李竹
2.CaO-Al2O3-TiO2熔渣表面张力计算模型 [J], 吴铖川;成国光
3.CaF2-CaO-Al2O3-SiO2-MgO五元渣的表面张力及其在镍基合金电渣重熔的应用 [J], 刘立;赵俊学;李献民;丁五洲;陈峰;李小孟
4.B2O3—MgO—SiO2—Al2O3—CaO熔渣的密度及表面张力 [J], 崔传孟;张国藩
5.B_2O_3-MgO-SiO_2-Al_2O_3-CaO系渣组成对熔体物性的影响 [J], 崔传孟;徐秀光;张显鹏;王魁汉;韩维儒
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CaO-SiO_2-Al_2O_3-MgO-V_2O_5炉渣中非化学计量物VO_x的热力学

CaO-SiO_2-Al_2O_3-MgO-V_2O_5炉渣中非化学计量物VO_x的热力学

CaO-SiO_2-Al_2O_3-MgO-V_2O_5炉渣中非化学计量物
VO_x的热力学
周剑波;薛向欣
【期刊名称】《中国有色金属学报》
【年(卷),期】1998(0)S2
【摘要】采用CO/CO2-含V2O5炉渣的气渣间化学平衡方法研究了在1783K 和1843K下CaO-SiO2-Al2O3-MgO-V2O5炉渣中钒氧化物VOx的非化学计量性。

结果表明:VOx中的x随lgpo2呈现线性增加;碱度的增加抑制x增大,使钒氧化物的非化学计量数趋于1.5,光学碱度的影响与之类似;温度升高使x趋
于1.5;钒氧化物含量降低使机价态的整体水平接近低值从而稳定低价钒氧化物。

【总页数】3页(P492-494)
【关键词】热力学;钒氧化物;炉渣;非化学计量
【作者】周剑波;薛向欣
【作者单位】东北大学冶金系
【正文语种】中文
【中图分类】TF01
【相关文献】
1.非化学计量对铁氧化物还原热力学平衡的影响 [J], 张伟;郁肖兵;李琳;邹宗树;齐
渊洪;薛正良
2.电子结构理伦在炉渣热力学中的应用:评介А.Γ.马诺马连科的炉渣热力学 [J], 徐世铮
3.电子结构理论在炉渣热力学中的应用——评介А·Г·巴诺马连科的炉渣热力学 [J], 徐世铮
4.溶液中非过渡金属混合配体配合物形成的热力学研究——Ⅱ.某些镉(Ⅱ)-联吡啶(邻菲咯啉)-氨基酸混配配合物中配体间疏水缔合作用的热力学 [J], 高恩君;王魁;刘祁涛
5.CaO-SiO_2-Al_2O_3-MgO-Na_2O-CrO_x炉渣中铬氧化物的非化学计量研究[J], 陈四红;杨建;薛向欣;孙克胜;段培宁
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富硼渣粘度及熔化性温度的研究

富硼渣粘度及熔化性温度的研究

富硼渣粘度及熔化性温度的研究
崔传孟;刘素兰
【期刊名称】《东北大学学报:自然科学版》
【年(卷),期】1994(015)006
【摘要】用化学试剂氧化物配制合成富硼渣,利用ZC-1600型高温综合测试仪,用内柱体旋转法测定其熔体粘度及熔化性温度。

实验过程中,对氧化物原料采取细磨、混匀、快速熔制、搅拌成均相渣、钼片衬里坩埚等措施,有效防止碳化物生成。

研究了B2O3,MgO,SiO2,CaF2含量对熔渣的粘度及熔化性温度的影响。

B2O3,CaF2在熔渣中起到助熔剂及降低熔体粘度的作用。

【总页数】5页(P623-627)
【作者】崔传孟;刘素兰
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TF534.1
【相关文献】
1.Na2CO3对硼铁矿含碳球团还原熔分行为及富硼渣性能的影响 [J], 王广;薛庆国;王静松
2.高MgO含量富硼渣熔体粘度的测定 [J], 崔传孟;刘素兰
3.含硼铁精矿熔分富硼渣基础特性研究 [J], 王广;王静松;薛庆国
4.含硼铁精矿熔分富硼渣基础特性研究 [J], 王广;王静松;薛庆国;;;
5.铝钙型预熔精炼渣熔化温度和粘度的研究 [J], 赵和明;王新华;谢兵
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第 27 卷第 1 期 Volume 27 Number 1
中国有色金属学报 The Chinese Journal of Nonferrous Metals
2017 4-0609(2017)-01-0206-09
MgO-B2O3-SiO2-CaO-Al2O3 体系 富硼渣表面张力的计算
[9−10] [8]
,但鉴于
基金项目:江苏省基础研究计划(自然科学基金)资助项目(BK20130308);国家自然科学基金资助项目(50874072,51204115);中国博士后科学基金 资助项目(2014M561710) 收稿日期:2015-12-15;修订日期:2016-04-15 通信作者:翁文凭,副教授,博士;电话:13776085647;E-mail:wenpingweng@
[15]
2
MgO-B2O3-SiO2-CaO-Al2O3 体 系 熔渣表面张力模型的建立
Butler 假设熔体表面相内组分与体相内组分在热
。MgO-SiO2 二元体系中,确
第 27 卷第 1 期
许继芳,等:MgO-B2O3-SiO2-CaO-Al2O3 体系富硼渣表面张力的计算
207
控和综合利用提供参考。
CaO·2Al2O3、 CaO·6Al2O3、 MgO·Al2O3、 CaO·Al2O3·SiO2、 CaO·MgO·SiO2 和 2CaO·MgO·2SiO2。 2CaO·Al2O3·SiO2、 综上所述,本研究中确定 MgO-B2O3-SiO2-CaO-Al2O3 体系熔渣中存在的结构单元包括 Mg2+、Ca2+和 O2− 3 种简单离子,B2O3、SiO2 和 Al2O3 3 种简单分子以及 上述 26 个复杂化合物分子。
1
MgO-B2O3-SiO2-CaO-Al2O3 体 系 熔渣结构单元的确定
本模型的关键环节即为依据熔渣结构离子与分子
共存理论确定熔渣中离子、简单分子和复杂分子。目 前,MgO-B2O3-SiO2-CaO-Al2O3 五元富硼渣体系相图 及物相关系未见文献报道,本文作者通过相关的含硼 三元体系确定富硼渣体系的物相。MgO-B2O3-SiO2 三 元相图显示,渣系中存在众多物相,但三元渣系中不 存在三元复杂化合物
[4−6] [2] [1]
熔渣表面张力测定的实验难度大,富硼渣成分复杂且 变化范围广,因此,利用模型对多元富硼渣体系表面 张力进行计算和预测很有必要,目前关于多元含硼渣 体系的表面张力计算模型尚未见报道。 BULTER[11]根据化学势和表面能建立了熔体表面 张力计算方程(Butler 方程)。 成国光等[12]基于熔渣结构 离子和分子共存理论以及 Butler 方程,提出了一个热 力学模型计算熔渣的表面张力,该模型计算过程中基 于纯组分的表面张力和摩尔体积,结合实际熔渣结构 合理假设,模型简单且适用性强,在多组元熔渣表面 张力计算中得到广泛验证和推广[13−14]。因此,本文作 者基于含 B2O3 熔渣结构的离子与分子共存理论和熔 体表面张力的 Butler 方程, 建立 MgO-B2O3- SiO2-CaOAl2O3 富硼渣体系表面张力的计算模型,并将计算结 果与对应的实验测量值进行对比,以验证模型的准确 性;并在此基础上,计算 1873K 下 MgO-B2O3-SiO2CaO-Al2O3 渣系及其子体系的熔渣表面张力,考察熔 渣表面张力随熔渣组分的变化规律,以期为富硼渣调
。 富硼渣还可通过多组分整体
转型,制备具有富硼渣资源特点的含硼复合材料[7]。 硼铁矿火法分离工艺中铁硼分离程度决定富硼渣 中有价硼、镁等资源的品味,对富硼渣中有价元素的 分离利用产生重要影响。而富硼渣的熔体物性对铁硼 分离提取具有显著影响,其中表面张力对渣金界面反 应、硼铁分离提取等过程具有决定作用 。目前,虽 然一些研究者研究了含硼渣的表面张力
许继芳 1,李建朝 2, 3,翁文凭 1,盛敏奇 1,陈 栋 1,张捷宇 2,陈 瑶 1
(1. 苏州大学 沙钢钢铁学院,苏州 215021; 2. 上海大学 省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室,上海 200072; 3. 河北工业职业技术学院 材料工程系,石家庄 050091)

要:基于熔渣结构的离子与分子共存理论和 Butler 方程建立了 MgO-B2O3-SiO2-CaO-Al2O3 体系表面张力计算
我国蕴藏丰富的硼铁矿资源,硼铁精矿高炉冶炼 后得到含硼生铁和富硼渣 。富硼渣中主要物相为遂 安石(2MgO·B2O3)、镁橄榄石(2MgO·SiO2)以及少量的 钙黄长石(2CaO·Al2O3·SiO2) 。其化学成分约为 B2O3 14%~17% 、 MgO 43%~46% 、 SiO2 20%~23% 、 CaO 4%~6%、 Al2O3 6%~8%(质量分数)[3]。 硼铁矿高炉铁硼 分离过程中,表面张力过小时,渣铁分离困难,金属 熔体容易进入熔渣中,不利于硼铁分离提取。富硼渣 是宝贵的二次资源, 富硼渣主要通过碳碱法、 硫酸法、 熔态钠化−热处理−加压水浸法等方法用来生产硼砂、 硼酸和一水硫酸镁等
模型,计算了该体系及其子体系表面张力值,考察了熔渣表面张力随熔渣组分的变化规律,以期为富硼渣调控和 综合利用提供参考。结果表明:本模型计算的熔渣表面张力值与实验值吻合较好,模型平均相对误差为 9.03%。 含 B2O3 的二元体系中,B2O3 组元显著降低熔渣表面张力,纯氧化物表面张力值与形成氧化物阳离子的静电势及 氧化物中离子键的分数有关。含 B2O3 的多元体系中,熔渣表面张力随着 B2O3 含量的增加而显著降低,但随着 MgO 和 SiO2 质量比、CaO 含量和 Al2O3 含量的增加而逐渐增大,且 CaO 和 Al2O3 含量对含 B2O3 渣表面张力的影 响基本相当。 关键词:MgO-B2O3-SiO2-CaO-Al2O3 熔渣;表面张力;组分含量;共存理论;计算模型 中图分类号:TF01 文献标志码:A
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