第卷年第期金屡学报月,一和一一和系熔渣气体简的平衡研究徐元森邹元曦刘辅敛中国科学院冶金研究所一一一一利用的高温水解反应平衡,测定了℃时系和吻系熔巩一清中对巩的活度比井按变通的方程式舒算了二元系中及妞,的活度和三元系中的活度拭般桔果表明将视为中性而用筒单的比,,表示含氟高炉清的碱度是合理的从三元系中等仇活度摘可仪看出提高碱度可大大降低仇的活度因而可仪对渣中氧化硅的还原和氟的押发起有效的抑制作用,引言高炉冶炼时大部分氟进入炉渣我国某地敛矿中含有蟹石,渣中匕合量可达一,「’多当采用碱度较高一一的的渣冶炼时可获得硫和硅含量均很低的生跌炉渣的流动性良好因此这种特殊类型炉渣的性度值得研究本所过去曾进行过,,〔,含氟炉渣粘度的侧定和脱硫拭输拮果征明氟能大大降低炉渣的熔化温度和粘度但对,,硫在渣铁简的平衡分配影响较小因而在针算碱度时可以将氟化钙祝为中性本文利用,一一一几的高温水解反应平衡侧定了℃时和二渣系中的某,些活度数据希望所得拮果可对碱度静算方法氧化硅的还原氟的挥发和回收等阴题有,,,所裨益、一实阶方法和精果采用流动气体法郎向熔渣表面通过一定比例的,应的平衡压力为一大气压温度为℃,,凡和混合气休侧定卜列反,??尸。混合气体的制备方法如下将一定成分的氟氢酸溶液从塑料制斜朋中滴入加热至℃的银制蒸发皿中使氟氢酸完全气化其成分郎气体的成分流速由斜朋痊制,,,渣料由一极拭剂氧化硅碳酸钙及氟化钙等配成三元系渣趣过植先熔化袖磨和过,,筋二元系渣直接用碳酸钙及氟化钙不趣过植熔处理盛渣料的铂舟放在铂反应管,内用横式胡矫炉加热铂反应管由二段不同值径的铂管焊成一段尺寸为直径,,本文于年月日收到符号下波较拔表示溶于渣中的粗分下同,一一一一期徐元森等凡和仇巧系熔滚和比。气体简的平衡研究毫米作为气体入口及覆热之用另一段中放入拍舟尺寸为直径气休出,知毫米,口用水冷橡皮塞中插一叙管再和一段长的米的塑料管相接混合气体挺过此塑料管,,,冷凝成氟氢酸流入一塑料容器中仍旧可以回用为了防韭铂舟和铂反应管在高温下相,,互粘枯舟下垫一钝氧化貂片,、相株炉的温度测量用热电偶用钝叙铜和电解镍的熔点校正在,,一多℃的簇差不大于士℃炉温用电压稳定器和刹压变压器控制,,其波动和侄温带的温度差不大于土℃因此整个温度的改差不超过士,℃对二元系渣的拭验得知从和凡方向达到平衡的时简均不超过小时因此,,所有实喻均在小时后取出拍舟快速冷却后分析渣中含量由舍量,,,及道接算出含量而含量则由分析所得总中扣除相应于的量求,出‘一实硫共分十个系列其中第一系列用二元系渣桔果昆图,,一叹当,尸。,?鲍和点从图演出为,一时,已达鲍,一显示,衣〕的枯果相的相图相差或按重量爵为符而与,及多此值和,只幼浦〔‘一一八妇一一尹议勺卜”,、卜卜、较大又当双,一斗时,也不是,?常数,而在一,简变化应应从电一系中有一个液体不℃时它的界限为一,导侧定枯果款为互溶区域,省省一和本实嗽精果非常相近三元系的实驮枯果在三元图上画成等,曲技如图所示当拓一们时由于,,依下列反应挥发不断改变渣相和气相的,,么,。哗义契皿气,。一原料为原巧图一凡系斗,—的料为凡℃二十反应平衡实瞰桔果曲核的走向与等拔相似,成分故未进行实麟只根据外插方法兑后求,及尸和二二条曲核得二。玩图显示除外大部分等,,一值的稍微改变使琳值成倍或成数量极的变化而,,大这表明当炉渣中有几校易按式,存在时,水解的值远比系为,、一二系中活度的针算一我作「〕曾用弓中的活度根据反应式从式得关系式的变通形式舒算的平衡常数可以用相似方法补算口和一系二元系中的活度一尺三三生旦召,一,。。金属学报卷‘从仇人二》打戈绘桩以石、、了乙湃攫飞》臼咚一一于咚一一兮乡一一罕一一一丫八、、聋馨住嗽气子绒钾,川公笋一一了曲袋欠△口符号。。,弋一一一一一一一号气甲,、。一』二业口皿一一一一一一一一一一图妞系℃夕反应平衡突跳桔果尺。。式中式的微分得一、、‘了、尹‘峋飞巴、产产刃、、一一,或‘尸“,一,而合并方程式为二式得口,,夕一,‘,或,?、,,,艺一一斗,。八尸,,,,忆泌、℃时。毛中付乞是的鲍和浓度按图,式用图解积分法得出以一钝固态为标准态的并用通常的关系求出,以钝液态,一一一一期徐元森等和仇凡系熔清和夕气体简的平街研究为标准态舒算桔果如图所示,。。。,。和对应的,及尺,的数值可算出天,,℃如下尤一一,土所载和的生成自由能数据算得反应,,斗,℃,从这两个,值算出的反、魁,殆豹相差卡可以款为我们的,根据图和对应的依文献【所载,,斗,℃,。的△豹相差〕的,,一应。、、之、、一、实侧值一较补算值为准确,一、、、司一、一图显示在凡渣中的活度系、、月目‘。性山翻一、、,数远大于用这种渣进行生铁和铜的炉外脱这是一个很有利的因素,硫、一、、‘产厂丁,。—勺、润尸洲,,‘、一宜。一,了尸于一兔,三系中的针算了一才,’和,饱和技的获得可知在一定温度下从反应式,,在一图凡系活度,℃根据我们的实喻拮果和有关热化学数据可一凡三元渣中的溶解度除了和于凡的合量有关外必然和的压力有关,,一一以求出在一大气压和℃的条件下郎相图中鲍和找爵算方法如下反应式至的平衡常数三元渣中的溶解度曲拔,在“。,、矛、了工气‘,,,,,’,。“’,,。、。。“尸二,了、、、尹,‘几、‘,,简存在着下列关系?心依文献「,上一,如式所示℃为一可以下式表示,,故算得当左,斗乡。℃一鲍和及大气压时从已知的及,一根据后一数值可以用外插法兑后求得图,,值分别算得中曲核,一一马鲍和核,郎“能抢等核受到反应式的针算,,所抬出的所控制所致鲍和技均比图中曲核为高这当是他们忽祝了蔽,一一从、。值爵算三元系中的的活度可以根据,,金属学报卷一’〕提出的方祛并予以必要的变通鱿将式代入三元方程式、“拟。浮,从,付可化为可值接得下列二式。。。讼一夕,伪。汉尸。及,刀、,—工一‘一。“。,,,得殷具】式从式。,,十,十夕二二,?纪票黔十镌黔六镖黔夕组毕黔取微分式,?对,鱼概低镖俨取微分所得二式消去相同填得,,夕将式对?垒镖尹枝积分得,。“。一一一‘,侥户旦粤鱼、,一’式两边沿等戈,,劣表示上、是所求熔渣成分的,、〔鲍和点、,积分的限是的,值以值,旦鱼粤、,,丫二习了一〔玉…一一历于…矛洲,护日巨户,,,熟产心子夕。切以｝心、戈,,,,,一,‘一一了丁洲创全少声体声沙尹尸了扮‘呀「,啦举浦刀、几肉’一冀叱谬梦…,厂矛戈孟伪斗系℃反应平衡实脸桔果弓一三理一十图?图些二纂声关系一一一一期徐元森等和仇系熔渣和夕气体简的平衡研究可从图‘是图的“一种表示形式图‘,中各,斜率所得”,,,旦鱼“”黝叫瓮作图如图“时及值一定的情况下这样、以旦鱼“一定,,粉,,瓮诚少图解积分的次数又图中当一时,成直钱关系可沿各蔺,对,核外插求出时相应于不同值的值如图,中所示的各虚枝段所得精,,果郎图中鲍和核凡一系氧化硅活度从图一一一℃按图弓知简每隔用图解积分法隶出相应于不同和赦的,在至,“值拮果如图所示由图,一致并且随碱度的增加而迅速降低,的针葬从式及得,可昆等曲拔的走向和等拢儿乎完全,,‘大气二“尸一一一一尺一、图自由图及的数据代入式后所得的桔果擒成从图可昆等钱和等找,。。一‘‘一当时大,,,形态挥发的氟可以忽略不行卜,的走向相同随碱度的增加,降低很快例如当,,压或豹为毫米汞柱因此在用高碱性渣冶炼时以,此点和实际冶炼裁输的拮果相符一一一二“,、。。按三元关系式洽等、或等拔积分可以获得和的初步补算桔果表明等钱也几乎和等碱度释的走向一致但由于现有的,凡三元相图不够准确所得桔果只能款为是半定量的故不将其列入本文中,,飞关此。金属学卷伪卜图一仇一系一平衡压力℃,大气压、四衬巩对炉旅碱度的影响以上舒算桔果表明等咖核图和等可兄凡系渣的碱度可以用商单的于含红渔中佩化硅的还原高炉炉缸中氧化硅的还原反应如下一输筱儿乎与等来表示而,核的走向相同凡可以祝为中性,。由此可见渣中活度较高时跌中含,量也应较多比较图中不同碱度时咖的,。‘数值发现差别很大例如为的相差。这赶明了某,及一倍,地铁矿石用高碱性渣冶炼时获得低硅生铁的主要原因是渣中的活度很低所致沪渡中报的摊发从图可兄与一仇一几渣平衡的尸访在时与凡含量及碱度,‘等有关而当。时主要由比决定当,,仅毫米汞柱这点和高炉冶炼栽验枯果相符回,当气相中含有水分时渣中氟将以形态进入气相,,时,,的分压和气相中姚钓舍、量炉渣中一,例如当,及等有关和气相中,,,舍有务刃时气相中平衡含量豹为多若降低至时则平衡,,,含量将达所以采用高碱性渣和干燥鼓风可以降低高炉煤气中合氟量从而诚袒其,符号下直减表示溶于铁液中的粗分一一一一期徐元森等心和系熔清和气体简的平衡研究不良影响。但若希望从液体渣中回收氟无渝以马或形态回收都是越低越,,一例如为原料具在,一好凡渣当鲍和时可产生℃时直至渣的成分变为,大气压的,若开始以时,和的一,,压力仍旧是大气压凡的利用率可达,。夕拓此法的优点是不,。需要硫酸当然工业上是否可行还需要看技术趣济条件以及反应是否够快而定,,本献脆的清样和氟氢酸的分析由胡承玲和蔡克中等同志担任特此致瀚,参考文献、、」周仁邹元烙孙踵礼等金属拿报,,、、周仁邹元堆徐元森等金属学报,〔,、徐元森邹元雄化李学报“,,,,只义月”,自,,,邓肋么,血几月’”“,,,脚,义‘,瓜石,,,,,,州,一,,,乃,走孟应三,卿盛,,从,,升,,,,一,,,,,,‘,,,,,,、、周仁邹元崖徐元森等金属学报,,,,?践一?一一一石,,“一二,粼,,一十一一一,一,,一一一一一

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