试述炉渣离子结构理论如何解释炉渣碱度与粘度之间的关系。

题目

试述炉渣离子结构理论如何解释炉渣碱度与粘度之间的关系。

参考答案和解析
正确答案: 炉渣离子结构理论认为,炉渣粘度取决于构成炉渣的硅氧复合负离子的结构形态,炉渣粘度随碱度而变,是由于随着炉渣碱度的变化,硅氧复合负离子的结构形态发生了变化。由于碱性氧化物能提供氧离子而酸性氧化物吸收氧离子,所以,熔渣碱度不同,熔渣中的O/Si比值不同,从而形成结构形态不同的硅氧复合负离子,形成的负离子群体越庞大越复杂,炉渣粘度也越大。反之,炉渣中增加碱性氧化物CaO、MgO、FeO、MnO等,增加氧离子浓度,从而提高O/Si比值,则复杂结构开始裂解结构变简单,熔渣粘度降低。不过,碱度过高时,粘度又会上升。原因是碱度过高时形成熔化温度很高的渣相,熔渣中开始出现不能熔化的固相悬浮物所致。
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第1题:

炉渣离子结构与矿物组成变化是炉渣__________变化的根本原因。


正确答案:性质

第2题:

炉渣氧化性与炉渣碱度之间有什么关系?


正确答案:当炉渣碱度小于2时,炉渣的氧化能力随炉渣碱度升高而增大,原因:当炉渣碱度小于2时,炉渣中(SiO2)含量较高,与(FeO)结合生成(2FeO?SiO2),使a(FeO)降低,即氧化能力降低,随着炉渣碱度的升高,炉渣中自由(CaO)含量升高,取代了(FeO)与(SiO2)结合成(2CaO?SiO2),使a(FeO)升高,即使炉渣的氧化能力升高。当炉渣碱度等于2时,(CaO)刚好取代了全部的(FeO),使a(FeO)达到最大,氧化能力最强。当炉渣碱度大于2时,炉渣中(CaO)过量,与(FeO)结合成(2 CaO?Fe2O3),使a(FeO)降低,氧化能力也降低。

第3题:

提高炉渣脱硫能力的措施有()。

A、提高炉渣碱度

B、提高温度

C、提高炉渣粘度

D、提高SiO2含量


本题答案:A, B

第4题:

锰硅合金冶炼中,炉渣的流动性和碱度直接相关,炉渣稀说明碱度就(),炉渣稠说明碱度就()。


正确答案:高;低

第5题:

炉渣“粘度”的物理意义是什么?以液态炉渣的微观结构理论,解释在粘度上的种种行为。


正确答案: 粘度η:流体单位速度梯度、单位面积上的内摩擦力。(牛顿流体)
单位(Pa·s)(N·s/m2,kg·m-1·s-1),1Pa·s=10泊(Poise)。
一般以η<Pa·s为好。炉渣粘度过大:炉料下降、煤气上升困难,易产生“液泛”,渣铁分离效果不好,反应速度降低。
液态炉渣的微观结构理论:η=Aexp(Eη/RT)。
影响炉渣粘度的因素:温度T、炉渣碱度R、渣中其它成分。
酸性渣:(Si-O阴离子形成四面体网状结构)、酸性渣中加入CaO、MgO→破坏网状结构→η下降。
碱性渣:碱性渣,高温下粘度小。随R↑→η↑。(原因是R↑→CaO、MgO↑→固体悬浮质点↑)
此外:Al2O3、TiO3导致η升高,K2O、Na2O↑导致η↓。K2O、Na2O降低η的作用比较小,且危害大。
Al2O3↑导致η↑原因:在碱性渣中Al2O3呈现酸性,其阴离子三长键结构(但影响小于Si-O四长键)
TiO2↑导致η↑原因:还原的Ti与C、N生成碳氮化物,熔点高,易析出固相质点,TiC的T熔(3140℃),TiN的T熔(2930℃)
CaF2(萤石)↑导致η↓↓原因:F是电极电位正值最大的元素,得到电子的倾向最强,2个F-可以取代一个网状结构的-O-位置,造成断口生成的自由O2-又可以去破坏另一个-O-键。

第6题:

炉渣中()含量提高后,炉渣粘度受二元碱度的影响将明显减少。

A.MnO

B.MgO

C.SiO2

D.CaO


正确答案:B

第7题:

造渣制度中最重要的指标是()

  • A、炉渣粘度
  • B、炉渣碱度
  • C、炉渣熔化温度
  • D、脱硫能力

正确答案:B

第8题:

影响炉渣粘度的主要因素是()。

A.碱度

B.炉渣成分

C.温度

D.渣沟长度


正确答案:C

第9题:

造渣制度是指在某种冶炼条件下选择最适宜的()满足炉况顺行。

  • A、炉渣成分
  • B、炉渣碱度
  • C、炉渣粘度
  • D、炉渣成分和碱度

正确答案:D

第10题:

炉渣粘度与脱磷反应速度之间关系为()。

  • A、炉渣粘度越小,反应速度越快
  • B、炉渣粘度越大,反应速度越快
  • C、炉渣粘度越小,反应速度越慢

正确答案:A

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