基于熔渣结构的多元渣系黏度模型

• 作者: 唐续龙 张梅 王习东 郭敏
• 来源期刊: 工程科学学报
• 学科: 工学
• 关键词: 聚合度 (NBO/T)比值 黏度模型 黏度 熔渣
• 年，卷（期）: 2020,（9）
• 页码范围: 1149-1156
• 页数: 8页
• 分类号: TF02
• 语种: 中文

摘要

黏度是冶金熔渣的基本物理性质,其大小直接影响到反应速率、熔渣分离效果等冶炼过程. 通过深入探索熔渣黏度与其结构的关系,在分析熔渣黏度与其(NBO/T)比值(即单个聚合物粒子所拥有的非桥氧数量)相互关系的基础上,本文提出基于( NBO/T)比值的多元熔渣黏度计算模型. 首先建立SiO2-∑MxO简单渣系的黏度计算模型,通过拟合纯氧化物和SiO2-MxO二元渣系的黏度数据得到模型参数,拟合平均误差在9%～18.5%之间;随后将该模型扩展至SiO2-Al2O3-∑MxO多元渣系的黏度计算,针对Al2O3在熔渣中同时表现出酸性氧化物和碱性氧化物的特点,在计算SiO2-Al2O3-MxO三元渣系黏度时,将其中的Al2O3拆分为酸性物质和碱性物质来计算(NBO/T)比值和黏度活化能. 在SiO2-MxO二元系模型参数的基础上,通过拟合SiO2-Al2O3-MxO三元渣系的黏度数据得到含Al2O3渣系的模型参数,拟合平均误差在10%～25%之间. 利用该模型计算了SiO2-Al2O3-CaO-MgO-FeO-Na2O-K2O-Li2O-BaO-SrO-MnO多元复杂渣系及其子体系的黏度值,计算平均误差在25%以内,取得了较好的预报效果. 本模型基于熔渣结构理论,并借鉴了经验模型的数据处理方式,在预报效果和适用范围上都优于传统经验模型,在计算方式上比结构模型要简单.