·54· 北京科技大学学 △G?=-109694.16-0.67TJ/mol(450~990℃) (5) N6=k4N1N22 b=n(0.5N1+3N3+2N,+Ns+N6) (6) a=En (N2 N3 +N,+Ns 2N) (7) 由(6)、(7)得： 0.5aN1-bN2+(3a-b)N3+(2a-b)N4+(a-b)N5+(a-2b)N6=0 (8) 以上(1)~(5)，(8)就构成了CO一B,O3渣系统热力学计算模型.通过对式(1)，(8)联 立求解可计算出各组元作用浓度随成分变化的的规律.在此基础上，进一步通过回归方法，找 出渣中氨含量与各结构单元作用浓度的相互关系. 2计算结果与讨论 图2描述了CO一B,O,渣系各组元作用浓度随组份变化的情况。从图中可以看出，由于 炉渣中形成了多种CaO,B,O3复合化合物，使得CaO和B,O的作用浓度显示出较大的负偏 差。 为了验证模型的计算结果，图3进一步将理论计算的Ncao,N,o,与实测的活度值aCo, ,),相比较.从图中可以看出，理论值与实际结果是完全一致的，从而说明了该模型能反映炉 渣的实际情况 1.0 0.0 1773K 0.9 C-Cao 0.8 B-B.O -0.1 0.7 IgNco 0.6 Nc/ -0.3 IgNao 20.5 -0.4 04 1g0c0 0.3 Nc Igaup -0.5 0.2 -0.6 77)月 0.0 -0.7 0.00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0 0.10.20.30.40.50.60.70.80.9 Enco Eitoo 图21773K,(a()-B()3渣系各组元作用 图3CaO一B,O3渣系，CaO,BO3作用浓度 浓度随炉渣成分的变化 理论值与文献[9]活度值的对比 根据以上模型，进而可以深入研究渣中氨含量与熔渣各组元的作用浓度之间的相互关系， 文献[9]用氯渣平衡的方法测定了CaO一BO,渣系中渣中氨含量随成分变化的结果.图4描 述了Nco,Nn,与渣中氨含量的相互关系.从图看出，渣中氯含量与炉渣组元的作用浓度之 间并没有很好的线性对应关系，由此说明了，炉渣中的氨含量并不仅仅决定于炉渣中CO、 B,O的作用的浓度，而更主要决定于炉渣的结构.用炉渣中各组元的作用浓度对渣中氮含量 进行回归得到： (9%N)=3.964838N0+5.366727N,w,+3.929795Vc,B+3.656575Nc,B· 5 4 · 北 京 科 技 大 学 学 、产, △伏 了、了、、 .Z月匀匕了尸ō 、了、少 N 6 = k ; N b 一 1 0 9 6 9 4 . 1 6 一 0 . 6 7 T J / m o l ( 4 5 0 一 9 9 0 ℃ ) I N 2 2 乞n ( 0 . 5 N I + 3N : + ZN ; + N S + N ` ) = 勘 ( N : + N 3 + N ; + N S + 2N 6 ) 由 ( 6 ) 、 ( 7 ) 得 : 0 . s a N I 一 b N : + ( 3 a 一 b ) N 3 + ( Z a 一 b ) N ; + ( a 一 b ) N S + ( a 一 Zb ) N 6 = 0 ( 8 ) 以上 ( 1) 一 (5 ) , (8 ) 就构 成 了 C a O 一 B 2 0 : 渣 系统 热力 学计算模 型 . 通过对式 ( 1 ) , (8 ) 联 立 求解 可计 算出各 组 元作 用 浓度 随成 分变 化 的的规律 . 在此 基础 上 , 进一步通过 回 归方法 , 找 出渣 中氮含 量 与各结构 单 元 作用 浓度 的相 互关 系 . 2 计算结果与讨论 图 2 描 述 了 C a o 一 B 2 0 3 渣系 各组 元作 用浓 度 随组份 变化 的情况 。 从 图中可 以 看 出 , 由于 炉 渣 中形成 了 多种 C a o , B Z O 3 复 合 化合物 , 使得 C a o 和 B 2 0 3 的作 用浓 度显 示 出较大的 负偏 差 . 为 了验 证模 型 的计 算结 果 , 图 3 进一 步 将理 论计 算 的 Nca 。 , N B Zo 3与 实测 的 活 度值 ac 。 , 内尸 3相 比较 · 从 图中可 以看 出 , 理 论值 与实际 结果是 完全 一致 的 , 从 而说明 了该模型 能反 映 炉 渣 的实 际情况 . 一 一万 专 习 } 川 } 黔 , {- 一 0 . 1 一 。 . 2 一 认 3 一 0 4 一 仓 5 一 0 . 6 妙 。` . 饭 H 之谁宁勺u N 一 住 7 . . . . . . . 乏二尧 了 之 g N . g 子 } 、 女下l J g l ac 目 } 一 一 一 一 ! , 7飞卜 i 0 . 1 0 2 0 3 0滩 艺 n e : o 少 5 乞 Il cao 0石 0夕 0名 0 . 9 图 2 1 7 7 3 K , 〔二a ( ) 一 B Z ( ) : 渣系 各组元作 用 图 3 C a O 一 B Z O : 渣系 , C a O , B ZO : 作用浓度 浓度随炉渣成分 的变 化 理论 值与文献 [ 9〕 活度值的对比 根据 以 上模 型 . 进 而可 以 深 入研 究 渣 中氮 含量 与熔 渣各组 元 的作 用浓 度之 间 的相 互关 系 , 文献 [ 9 〕 用氮 渣平衡的 方法 测 定 了 C a O 一 B : 0 3 渣 系 中渣 中氮含 量随 成分变化 的 结果 . 图 4 描 述 了 N ca o , N 叮 ) 3 与 渣 中氮含 量 的相 互关 系 · 从 图看 出 , 渣 中氮含 量与 炉渣 组元 的作 用浓 度 之 间并没 有很好 的线性对 应关 系 , 由此说 明了 , 炉 渣 中的 氮 含量 并 不 仅仅 决 定 于 炉 渣 中 C a O 、 B 2 0 3 的作用 的浓度 , 而 更主 要决 定 于炉 渣 的结构 . 用炉 渣 中各 组 元 的作用 浓 度对 渣 中氮 含 量 进行 回 归得 到 : ( % N ) 一 3 · 9 6 4 8 3 8 N e 。〔) + 5 · 3 6 6 7 2 7 N o 2。) 3 + 3 · 9 2 9 7 9 5 N e 3。 + 3 · 6 5 6 5 7 5N e : B