第三章 熔体的结构与性质(完整)

第三章熔体的结构与性质

一、名词解释

1、金属液的类晶结构:金属液在过热度不高的温度下具有准晶态结构，即金属液中接近中心原子处原子基本呈有序的分布，与晶体中相同（即保持近程有序），而在稍远处原子的分布几乎是无序的（即远程有序消失）。

2、铁液中的群聚态：过热度不高（10%-15%）的铁液，在一定程度上仍保持着固相中原子间的键。但原子的有序分布不仅局限于直接邻近于该原子的周围，而是扩展到较大体积的原子团内，即在这种原子团内保持着接近于晶体中的结构，这被称为金属液的有序带或群聚态。

3、（还原性渣）炉渣的还原性：指炉渣从金属液中吸收氧，使之发生脱氧反应的能力。

4、（氧化性渣）炉渣的氧化性：指炉渣向与之接触的金属液供给氧，使其中的杂质元素氧化的能力。（炉渣向金属液供给氧的能力。）

5、炉渣的磷容量：熔渣具有容纳或溶解磷酸盐或磷化物的能力。

6、炉渣的容量性质：炉渣具有容纳或溶解某种物质的能力。

7、炉渣的硫容量：炉渣具有容纳或溶解硫的能力。

8、炉渣的碱度：指炉渣中主要碱性氧化物含量与主要酸性氧化物的含量比值。

9、炉渣的熔点：加热时固态炉渣完全转变为均匀液相或冷却时液态开始析出固相的温度。

10、炉渣的表观（黏度）粘度：当炉渣内出现了不溶解的组分质点或是在温度下降时，高熔点组分的溶解度减少，成为难溶的细分散状的固相质点而析出，炉渣变为不均匀性的多相渣，其粘度（黏度）比均匀性的渣的粘度（黏度）大得多，不服从牛顿（黏）粘滞定理，则其粘度称为表观粘（黏）度（炉渣成为非均匀性渣）。

11、表面活性元素：能够导致溶剂表面张力剧烈降低的元素，如微量的O S N等。

12、表面活性物质：能导致溶剂表面张力剧烈降低的物质。

二、填空

1、在冶金生产中，认为氧、硫等是铁液的表面活性元素，其原因是：氧硫等元素的存在会导致铁液的表面张力显著降低。

2、反应[Si]+2(FeO)=(SiO2)+2[Fe] ，反应[C]+(FeO)=CO+[Fe]，[FeS]+(CaO)=(CaS)+[FeO]，[Mn]+(FeO)=(MnO)+[Fe]，[S]+(CaO)=(CaS)+[O]的离子方程式为：[Si]+4( O2-)+2(Fe2+)=(SiO44-)+2[Fe]；C]+(O2-)+(Fe2+)=CO+[Fe]；[ S] +（O2-）=（S2-）+[O]；[Mn]+(Fe2+)=(Mn2+)+[Fe]；[S]+( O2-)=(S2-)+[O]。其依据的理论是：熔渣的离子结构理论、金属的群聚态理论。

SiO的3、依据炉渣的分子理论，炉渣中氧化物的存在（质点）形式有两种形式。比如

2

存在形式为（自由的SiO2（简单氧化物）和复杂化合物（结合）（2CaO.SiO2、CaO.SiO2、CaO. FeO .SiO2、2FeO.SiO2）。能与金属液作用的质点是自由氧化物形式。

4、在铁为溶剂的溶液中，若元素之间的相互作用系数为负值，说明：元素A与元素B质点

间的的相互作用能大于元素B与铁质点间的相互作用能，向铁为溶剂的溶液中加入元素A 会使B的“有效浓度”降低，活度系数减小。

5、在冶金生产中，铁液中的表面活性元素通常指：O S N等。

7、依据炉渣的离子理论，炉渣中质点与金属液的作用是：电化学反应；依据炉渣的分子理论，炉渣中能与金属液作用的质点是：自由氧化物。

8、炉渣中有组分CaO 、SiO2 、FeO存在，依据炉渣的离子理论熔渣中的CaO以简单

SiO以络离子SiO44- 形式存在；依据分子理论熔渣中CaO以自由Ca2+、O2- 形式存在，

2

的CaO和复杂的2CaO.SiO2、CaO.SiO2、CaO. FeO .SiO2形式存在。

9、金属熔体中存在的群聚团，包括近程有序和准分子。

t=1538-90[%C]估算碳素钢的熔点。其依据是：在碳素钢中除了10、在冶金生产中，可用

f

碳元素外，其它元素的含量几乎可以忽略不计，且碳元素对纯铁熔点的影响最为显著，所以可以用上式估算碳素钢的熔点。

11、依据炉渣的离子理论，炉渣中质点分布不均的原因是：离子的静电矩有区别（不相同）。

13、钢铁冶炼过程的产物——铁基合金液中溶解有多种除铁元素以外的其它金属或非金属元素，这些元素要相互作用，其作用关系可用相互作用系数热力学参数来表示。

14、某炉渣内含有氧化钙、二氧化硅、氧化亚铁。依据炉渣的分子理论，氧化钙的存在形式为自由的CaO和复杂的化合物如2CaO.SiO2、CaO.SiO2、CaO. FeO .SiO2；依据离子理论其存在形式为简单Ca2+、O2-。

15、在冶金生产实践中炉渣的碱度常定义为：主要碱性氧化物与主要酸性氧化物的含量比值。

16、钢液中的氧、硫、氮能使钢液的表面张力发生显著降低的变化。所以氧、硫、氮是钢液的表面活性元素。

19、

CaF2能助熔的原因是：CaF2能与炉中的二氧化硅和三氧化二铝等形成

20、炉渣具有还原性是指：炉渣能从金属液中吸收氧，使之发生脱氧反应的能力。依据炉

渣的分子理论，其过程表示为： x(M)+y[FeO]=(M x O y)+y[Fe]；依据炉渣的离子理论，其过程表示为：x(M)+y[Fe2+]=(M x+)+y[Fe]。转炉炼钢的炉渣具有氧化性质，所以炉内熔池发生的主要反应是氧化性质的反应。

21、炉渣的组分为CaO 、MgO、SiO2、FeO。依据炉渣的分子理论CaO以自由CaO、2CaO.SiO2、CaO.SiO2、CaO. FeO .SiO2等形式存在，SiO2以复杂氧化物如CaO.SiO2、2CaO.SiO2、2FeO. SiO2 、CaO.FeO.SiO2、MgO. SiO2等形式存在；依据炉渣的离子理论MgO以简单Mg2+、O2- 形式存在，能够释放出O2-的氧化物有CaO 、MgO、FeO。

22、金属熔体在过热度不高的温度下具有准晶态的结构，称这种准晶态结构为近程有序，