3金属熔体河北工业大学汇编.ppt

3 金属熔体 河北工业大学王宝奇 例如：造渣脱磷硫、高炉内炉渣脱硫、转炉内早碱性渣脱磷等 内容大纲 3.1 熔铁及其合金的结构 3.2 铁液中组分活度的相互作用系数 3.3 铁液中元素的溶解及存在形式 3.4 熔铁及其合金的物理性质 Hebei Polytechnic University 3.1 熔铁及其合金的结构 3.1 熔铁及其合金的结构 3.1.1 金属晶体的结构 金属原子外层价电子为整个晶体共有 金属键：金属离子和价电子的结合力 无方向性和饱和性 金属离子：不互相排斥，为单独离子 晶体中原子：排列—远程序性 运动—围绕晶格结点作微小振动 原子振动的平衡位置 特 征 3.1 熔铁及其合金的结构 3.1.2 金属熔体的结构 液体金属的结构： 金属中组成质点（原子或离子）的排列状态和运动方式，取决于原子间交互作用能。 温度对液体金属结构的影响： 低温：接近固体的结构 高温：接近气体的结构 一般冶炼温度：准晶态结构 过热度不高的金属熔体的结构，如熔铁，接近晶体的结构。 3.2 铁液中组分活度的相互作用系数 思考：铁液中各组分之间是否相互影响？ 说明： 铁液中的组元不仅受到溶剂铁的作用，另外还受到其他组元的影响。 相互作用系数——定量表征组元间相互影响的物理量。 3.2 铁液中组分活度的相互作用系数 3.2 铁液中组分活度的相互作用系数 3.2.1 相互作用系数 ——其他组元浓度变化对组元活度系数的影响。 对于一个多元体系： ——组元自身浓度变化对其活度系数的影响； 1）组元B 以质量1%溶液为标准态 3.2.1 相互作用系数 铁液中元素B 活度系数的计算方法 活度相互作用系数： 代入式 ，得到 1）组元B 以质量1%溶液为标准态 3.2.1 相互作用系数 铁液中元素B 活度系数的计算方法 eBB和eB3的值都可以利用P111的表3-7查得，例如： 2）组元B 以纯物质为标准态 3.2.1 相互作用系数 铁液中元素B 活度系数的计算方法 活度相互作用系数： 或 1） ，k 的加入降低了组元B 的活度系数 ，从而增加了组元 B 的溶解度 3.2 铁液中组分活度的相互作用系数 3.2.2 相互作用系数的特征及其转换关系 3.2.2.1活度相互作用系数的特征 例如： 2） ，k 的加入增加了组元B 的活度系数 ，降低了组元 B 的溶解度 3.2 铁液中组分活度的相互作用系数 3.2.2 相互作用系数的特征及其转换关系 例如： 3.2.2.1活度相互作用系数的特征 3.2 铁液中组分活度的相互作用系数 3.2.2 相互作用系数的特征及其转换关系 同样可以利用组元活度系数的计算公式判断 3.2.2.1活度相互作用系数的特征 1） 时，当组元j浓度增加时，B的活度系数增加，B的活度增加，组元B的化学势增加（B离开溶液的趋势增加），因此i的溶解度势必降低。 2） 时，当组元j浓度增加时，B的活度系数降低，B的活度降低，组元B的化学势减低（B离开溶液的趋势降低），因此i的溶解度势必增加。 3.2 铁液中组分活度的相互作用系数 3.2.2 相互作用系数的特征及其转换关系 同样可以利用组元活度系数的计算公式判断 3.2.2.1活度相互作用系数的特征 与 分别为第二组元B及第三组元k的摩尔质量，当 MB ≈ Mk 时 3.2.2 相互作用系数的特征及其转换关系 1）同类相互作用系数 3.2.2.2活度相互作用系数之间的关系 2）异类相互作用系数之间： 式中：M1 ——溶剂组元的相对原子质量。M1≈Mk时， 3.2.2 相互作用系数的特征及其转换关系 3.2.2.2活度相互作用系数之间的关系 1)化学平衡法 对于Fe-B-k 三元系，存在： 3.2 铁液中组分活度的相互作用系数 3.2.3 相互作用系数的测定方法 当w[i]一定时，改变w[j]，可以测定不同w[j]时的fB，以 作图： 斜率： 截距： 例题（P107）： 在1813K测定铁液中碳的质量分数为1.5％的条件下，加入不同的硅量时，CO2-CO混合气体与[C]反应的气相平衡分压比见下表。试求