FACTSage在冶金中的应用.pptx

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1、1FACTSage软件在冶金工程中的应用吕学伟重庆大学材料科学与工程学院重庆大学冶金专业重庆大学冶金工程学科创建于1935年，是国内最早设立的冶金学科之一。魏寿昆、蒋道江等一大批著名的冶金学家曾在重庆大学任教。1982年钢铁冶金专业成为全国首批硕士授权点，1990年取得钢铁冶金专业博士点，2000年取得冶金工程一级学科博士点。2007年钢铁冶金被评为国家重点（培育）学科。国家级“钢铁冶金”双语教学示范基地。现有教师31人，其中教授10人，副教授12人。每年招收本科生90人，研究生50人。2内容简介FACTSage软件介绍热力学基础及计算原理计算数据后处理方法计算案例分析3

2、内容简介FACTSage软件介绍热力学基础及计算原理计算数据后处理方法计算案例分析4FACTSage软件介绍化学热力学领域中世界上完全集成数据库最大的计算系统之一，创立于2001年，是FACT-Win和ChemSage两个热化学软件包的结合。5FactSage6.2wasreleasedinNovember2010.FactSage6.3wasreleasedinMay2012.其他数据库有：Thermo-CalcPandatHSCMaterialsStudioFACTSage6.3新功能6界面更人性化扩充数据库丰富了文档粘度模块：增加了PbO的计算模型FACTSage能

3、干什么？计算化学反应是否进行Reaction计算复杂反应体系的平衡时状态Equilibrium计算多元体系的相图Phasediagram+Predom7查询热力学数据计算热力学问题整理计算结果元素在渣/金间的平衡分配多元炉渣体系的平衡相金属氧化和还原的热力学条件内容简介FACTSage软件介绍热力学基础及计算原理计算数据后处理方法计算案例分析8热力学计算的基本原理如何计算一个化学反应的自由能和平衡常数？Forexample:Fe2O3+3C=2Fe+3CO9ΔGº=ΔHº-TΔSº=-RTlnKeq通过查找热力学数据表获，分别查找反应物和生成物的。最后通过计算，得倒自由能

4、的数据；可以考察温度对自由能的影响和对平衡常数的影响。通过查找热力学数据表获，分别查找反应物和生成物的。只要确定了化学反应、压力、温度区间、甚至活度，软件可以自动计算结果！反应体系平衡的热力学计算回顾最简单的算例：C-O体系的平衡计算10不考虑化学平衡质量守恒质量守恒！计算过程满足的条件：化学反应可以发生整个体系的化学反应自由能最小原理！所有可能的化学反应进行组合，使体系自由能最小！数学上的最优化理论（线性规划、遗传算法、蒙特卡罗算法等）反应体系平衡的热力学计算给出反应体的所有物质列出所有可能的生成物寻找可能发生的化学反应体系自由能最小化原理11冶金体系广泛存在：溶液、熔

5、渣、熔锍！物质的活度理论！必须要选定Solution！相图计算理论更加复杂体系的平衡体系，同时考虑物相和温度的关系。使用抽象投影的方法显示结果！12多组Equlib计算相率杠杆原理等等投影方式多元体系选择化合物选择数据库给出温度压力能够快速收敛！计算相图经常出现的问题和经典的相图比较差异大（找出差异的区域）计算时间长（繁余数据过多）没有结果(缺物质、不能形成相)考虑物质选择和数据库选择的问题！13内容简介FACTSage软件介绍热力学基础及计算原理计算数据后处理方法计算案例分析14等值线图的画法选定等值线的区域（液相区域+等活度线）在选定区域内计算各点的目标值对目标值进行

6、整理、划定目标值的水平分步将复合目标值的点群汇出15用到Excel或Matlab软件的配合！SiO2的等活度曲线内容简介FACTSage软件介绍热力学基础及计算原理计算数据后处理方法计算案例分析17计算案例分析铁矿粉烧结过程热力学计算液相量液相成分物相粘度18烧结工艺的热力学计算19液相量液相粘度凝固相EquilibriumModuleViscosity液相生成能力计算20液相生成随温度梯度的改变21烧结过程热效应（绝热计算）22Calculation：140~160kJ/100gMeasurements：80~200kJ/100g烧结过程的相平衡23氧势对烧结液相区域的

7、影响24弱氧化气氛有利于FeO含量的增多，有利于扩大液相区域！Al2O3-MgO对液相区域的影响25MgO增多，有利于扩大液相区域并向高硅区域移动！Al2O3增多，有利于向高钙区域移动1300℃，1.8x10-3Al2O3-MgO对液相区域的影响26MgO增多，有利于扩大液相区域并向高硅区域移动！Al2O3增多，有利于向高钙区域移动1300℃，0.18Pa1300℃，2.1x102SiO2-CaO-Fe2O3-MgO-Al2O3体系液相区间27CaO-SiO2-Fe2O3CaO-SiO2-Fe2O3-4%Al2O3CaO-Si