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1、热力学软件FactSage在有色冶金中的应用曹战民谢伟乔芝郁北京科技大学冶金与生态工程学院有色金属冶金系中国有色金属冶金第一届学术会议湖南·长沙主要内容FactSage软件的基本FactSage软件的热力FactSage软件在有色计算功能学数据库冶金中的应用ReactionFactPSFToxidPredomFTsalt铜冶金E-pHFTmisc镍冶金EquilibFThall铅冶金PhaseDiagramFThelg锌冶金OptiSageFTpulp镁冶金ViscosityFTOCN其它金属xFactOptimalFTfrtz中国有色金属冶金第一届学术会议湖南·长沙1
2、1.FactSage软件的基本计算功能中国有色金属冶金第一届学术会议湖南·长沙2•Reaction（化学反应）：计算一个计量化学反应的热力学广延量(H,G,V,S,Cp,A)的变化。•Predom（优势区图）：计算某一温度时不同气氛下体系（1到3种金属元素）中各相的稳定范围。•E-pH（电位-pH）：计算某一温度时水溶液体系（1到3种金属元素）的E-pH图。•Equilib（多元多相平衡计算）：基于吉布斯自由能最小法原理，为软件核心模块。最基本应用是给出某些元素的数量后，计算某温度与压力条件下，体系达到平衡时稳定存在的各相组成及数量。•PhaseDiagram（相图计算
3、）：计算并画出单元、二元、三元以及多元系的等温截面图及液相投影面图。坐标轴可以为温度，压力，组成，活度，化学位、焓等的组合。•OptiSage（相图和热力学的优化与评估）：可以从相图和热化学等实验数据通过CALPHAD技术获得一套自洽的热力学数据。•Viscosity（氧化物熔体的粘度计算）：计算不同组成与温度的氧化熔体（炉渣、煤灰等）的粘度。•FactOptimal（工艺优化计算）：可以进行约束条件下（价格、成分范围等）工艺条件的最优化，优化目标可以为温度、比热、密度、粘度、焓、熵等，这些优化目标也可以作为约束条件。中国有色金属冶金第一届学术会议湖南·长沙32.Fac
4、tSage软件的热力学数据库数据库主要内容应用领域纯物质4776种纯物质的热化学数据（焓、熵、热容）以及FactPS部分物质的磁性参数、膨胀系数及压缩系数氧化物超过20种元素的氧化物体系，其中Al2O3、CaO、冶金、煤燃烧、陶瓷、化工、地FToxidFeO、Fe2O3、MgO、SiO2等主要组元组成的相关体质等领域和有色金属火法冶金过系已经进行全部浓度范围内的优化与评估程的炉渣、耐火材料等相关体系熔盐29种阳离子（Li、Na、K、Rb、Cs、Mg、Ca、Sr、活泼金属的高温熔盐电解过程的FTsaltBa、NH4、Mn、Al、Fe(II)、Fe(III)、Co、Ni、P
5、b、电解质体系等La、Ce、Nd、U(III)、U(IV)、Pu(III)、Pu(IV)、Cr(II)、Cr(III)、Mo(V)）和8种阴离子（F、Cl、Br、I、NO3、OH、CO3、SO4）电解铝电解铝生产相关熔盐电解质的氟氧化物体系Al2O3为主的氧化物-电解质-液体FThall（Al-Mg-Na-Li-Ca-F-O）铝之间的计算，用于电解铝过程中国有色金属冶金第一届学术会议湖南·长沙4数据库主要内容应用领域熔锍体系（S-Cu-Fe-Ni-Co-Pb-Zn-As等）硫化矿的火法熔炼、吹炼等过程Pb液（Pb,Ag,As,Au,Bi,Cu,Fe,Na,O,S,Sb,
6、铅的火法熔炼、精炼等过程Sn,Zn）综合FTmiscCu液（Cu,Pb,Zn,As,Fe,Ni,Au,S,O）铜的吹炼、火法精炼等过程Sn液（Sn,Al,Ca,Ce,Co,Cr,Cu,Fe,H,Mg,Mo,锡的火法精炼过程Na,Ni,O,P,S,Se,Si,Ti）水溶液超过1400种无限稀溶液的水溶液粒子，使用范有色金属湿法冶金过程以及金属FThelg围为350oC到165大气压腐蚀等纸浆和造纸Na-K-S-C-O-Cl-H体系用于黑泥和纸浆的回收锅炉中黑FTpulp液燃烧过程中的相关碱金属盐类的固体及熔体高温碳氧氮极高温度下的Al-(Si-Ca-Mg-Fe)-C-O-
7、N体系铝热还原等过程FTOxCN化肥FTfrtzNH4NO3-NH4H2PO4-NH4Cl-(NH4)2SO4及相对应含氮肥料制造过程计算，也可用的钾盐体系于肥料产物及一些爆炸物的计算中国有色金属冶金第一届学术会议湖南·长沙53.FactSage软件在有色冶金中的应用世界范围内主要使用FactSage软件的国家（超过1000家大学、研究所和企业）：FactSage软件的主要应用领域：材料学火法冶金湿法冶金电冶金腐蚀行业燃烧陶瓷中国有色金属冶金第一届学术会议湖南·长沙63.1.铜冶金研究背景：为了理论分析操作参数对产3.1.1.艾萨法铜熔炼
