钢铁冶金原理课件04教学内容.ppt

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1、钢铁冶金原理课件04引言炉渣是火法冶金中形成的、以氧化物为主要成分的多组分熔体。●组成02●分类冶炼渣（还原渣）：以矿石为原料进行还原熔炼，得到粗金属的同时形成的炉渣，称为冶炼渣。如：冶炼铁矿石得到的高炉渣。精炼渣（氧化渣）：精炼粗金属如用生铁冶炼成钢产生的炉渣，称为精炼渣。富集渣：将原料的某些有用成分富集于炉渣中，以利用下道工序将其回收的炉渣称为富集渣。如：钛精矿还原熔炼所得的高钛渣，吹炼含钒、生铁得到的钒渣、铌渣等。合成渣：按炉渣所起的冶金作用，用各种造渣材料预先配制的炉渣称为合成渣。如：电渣重熔用渣，保护渣，炉外精炼用渣

2、。●炉渣综合利用3钢铁冶金主要二元渣系相图炉渣是多种氧化物构成的熔体。CaO、SiO2、Al2O3、FeO、MgO、Fe2O3主要的二元渣系相图：炉渣化学成分：CaO-SiO2；Al2O3-SiO2；CaO-Al2O3；FeO-SiO2；CaO-Fe2O3复习141.1CaO-SiO2系相图稳定化合物(同份熔化化合物)：偏硅酸钙CaO·SiO2（CS）正硅酸钙2CaO·SiO2（C2S）。不稳定化合物(异份熔化化合物)：硅酸三钙3CaO·SiO2（C3S）二硅酸三钙3CaO·2SiO2（C3S2）。1.1.1化合物类型5C-C

3、2S：具有一个共晶体的相图1250-19000C存在C3S，C3S=C+C2SC2S-CS：具有一个不稳定化合物C3S2的相图14750C发生转熔反应（包晶反应）：L+C2S=C3S2CS-S：液相有分层现象L1—S在CS相内的饱和熔体L2—CS在S内的饱和熔体。1.1.2分相图三个分相图：C-C2S，C2S-CS，CS-S61.2Al2O3-SiO2系相图一个稳定化合物：莫来石3Al2O3.2SiO2(A3S2)，可溶解微量的Al2O3形成的固溶体。1.3CaO-Al2O3系相图三个同份熔化化合物：C12A7、CA、CA2，

4、两个异份熔化化合物：C3A、CA6。1.4FeO-SiO2系相图一个同份熔化化合物：铁橄榄石2FeO.SiO2(F2S)，SiO2高浓度端有液相分层1.5CaO-Fe2O3系相图三个异份熔化化合物：2CaO.Fe2O3、CaO.Fe2O3、CaO.2Fe2O3。7三元系相图的基本知识及基本类型2.1三元相图的基本知识体系有三个独立变量：温度及任意两个组分浓度。三元相图表示方法：以等边三角形表示三个组分浓度的变化，以垂直坐标轴表示温度。★282.1.1浓度三角形含义三顶点A、B、C：表示体系的纯组分。三条边：分别为三个二元系。三

5、角形内的点：三元系的组成点。物系点浓度的读取方法(1)过O作BC、CA、AB边的垂线，长度为a、b、c9(2)过O作BC、CA、AB边的平行线a’a’’、b’b’’、c’c’’A=a，B=b，C=c102.1.2浓度三角形的基本规则等含量规则：平行于一边的直线上，各物系点所含对应顶角组分的浓度相同。等比规则：任一顶角与对边点的连线上各点组成中，其两旁顶角组分的浓度比相同。背向规则：若物系点降到O点温度时开始析出C，则液相线CO的延长线向移动，而其他两组分（A，B）的浓度比保持不变。11杠杆规则：原物系点重量分别为m，n，混合后

6、形成新物系点O，则：O必位于M，N连线上。此规则亦适用于一个相分解为两个相。如O点重量为W，分解为M，N两相，则M，O，N必位于同一条直线上。重心规则：原物系点M1，M2，M3的重量分别为m1，m2，m3，混合后形成新物系点M，则M必位于连线三角形△M1M2M3的重心上。此规则亦适用于一个相分解为三个相的计算。如，M分解为M1、M2、M3三个新相时，则有：122.2三元相图的基本类型初晶面：组分从液相析出固相的面，固液两相平衡共存L→S1，自由度：f=C-φ+1=3-2+1=2二元共晶线：液相面两两相交的交线，两个固相组分同时

7、从液相结晶析出，三相共存，L→S1+S2。自由度：f=C-φ+1=3-3+1=1三元共晶点（无变量点）：三条二元共晶线的交点，三个组分同时从液相析出，四相共存，L=S1+S2+S3。自由度：f=C-φ+1=3-4+1=0。等温线：标有温度值的投影曲线，用虚线表示。连接线：两个纯组分组成点的连接线。边界线（相界线）：两个结晶面（液相面）的交线132.2.1具有简单三元共晶体的相图面：三个组分A、B、C的初晶面线：三条二元共晶线e1E(L→A+B)e2E(L→A+C)e3E(L→B+C)点：E为三元共晶点(LE=A+B+C)结晶过

8、程分析面、线、点分析142.2.2具有一个稳定二元化合物的相图面：A、B、C、D四个组元的初晶面线：六条二元共晶线点：两个三元共晶点E1、E2鞍心点e3●此三元系可分为两个独立的子三元系：A-B-D系、A-C-D系；●子三元系为具有简单三元共晶点的相图；●位于各分三角形内的物