第四章冶金熔体 图420Fe0Si0系粘度和组成的关系 图421氧化性炉渣碱度、温度和粘度的关系 从图4-21看出,Ca0/Si02从0.9到3.2,温度在1550—1600时,粘度都小于0.75P。碱度在4.2或 更高时,温度降低时粘度突然急剧増加,此种渣常称为短渣。粘度增高的原因是由于析出CaO或CaSi0 微粒,它们都是高熔点的固体,析岀的越多,粘度增加的就越快。炉渣碱度为0.9的酸性渣,温度降 低时粘度平稳增大,此种类型的炉渣常称为长渣。一般情况下,同样温度的酸性渣比碱性渣的粘度 大,主要因为渣中Si02以Si0·‘或更大的离子团存在的缘故。而温度在1450℃以下,酸性渣比碱性渣 的粘度低,因此浇注用的保护渣多为偏酸性的熔渣。 452熔渣的密度 密度是熔渣的基本性质之一,它影响着液滴与介质间的相对运动速度,也决定渣所占据的体积大 小。组成熔渣的化合物的密度如表411所示。 固态的炉渣密度可近似地用单独化合物的密度和组成计算 p=∑pW1[g·cm]:i=A12O3,Fe0, (4-37) 式中W是渣中各化合物的重量百分数;p;是它们本身的密度。 在渣中含有大量密度大的化合物(Fe0,Mn0…)时,熔渣的总密度就大。一般氧化渣密度大 于还原渣的密度。 液态渣的密度和温度及组成的关系研究得还不多,波尔纳茨基介绍的在1400℃时熔渣密度的经 验公式如下 =0.45(Si02)+0.286(Ca0)+0.204(Fe0)+0.35(Fe203)+0.237(MnO) +0.367Mg0)+0.48(P203)+0.402(A12O3)[Cm2·g] (4-38) 式中各组成为重量百分数 高于1400℃时熔渣的密度可用下式求出, 1400-t p:=p10040.07( )[Cm3·g] 式中p:——某一温度下熔渣的密度,[Cm3·g] 由式(4-38)求出的某组成熔渣在1400℃时的密度,[g·cm] 温度[℃]。 用此公式计算时,误差不大于5%。 普通的液态碱性渣密度为3.0g·cm3,固态碱性渣为3.5g·cm,而高氧化铁渣(>40%Fe0)为 4g·cm3,酸性渣一般为3g·cm3。渣中存在弥散的气泡时,密度要低一些,占据的体积也就更大第四章 冶金熔体 76 图4-20 FeO-SiO2系粘度和组成的关系 图4-21 氧化性炉渣碱度、温度和粘度的关系 从图4-21看出，CaO／Si02从0.9到3.2，温度在1550—1600时，粘度都小于0.75P。碱度在4.2或 更高时，温度降低时粘度突然急剧增加,此种渣常称为短渣。粘度增高的原因是由于析出CaO或Ca2Si04 微粒，它们都是高熔点的固体，析出的越多，粘度增加的就越快。炉渣碱度为0.9的酸性渣，温度降 低时粘度平稳增大，此种类型的炉渣常称为长渣。一般情况下，同样温度的酸性渣比碱性渣的粘度 大，主要因为渣中SiO2以SiO4- 4或更大的离子团存在的缘故。而温度在1450℃以下，酸性渣比碱性渣 的粘度低，因此浇注用的保护渣多为偏酸性的熔渣。 4.5.2 熔渣的密度 密度是熔渣的基本性质之一，它影响着液滴与介质间的相对运动速度，也决定渣所占据的体积大 小。组成熔渣的化合物的密度如表4—11所示。 固态的炉渣密度可近似地用单独化合物的密度和组成计算： ρ渣=∑ρiWi[g·cm-3]；i=Al2O3,FeO,..... (4—37) 式中Wi是渣中各化合物的重量百分数；ρi是它们本身的密度。 在渣中含有大量密度大的化合物(FeO，MnO……)时， 熔渣的总密度就大。一般氧化渣密度大 于还原渣的密度。 液态渣的密度和温度及组成的关系研究得还不多，波尔纳茨基介绍的在1400℃时熔渣密度的经 验公式如下： 1 ---=0.45(Si02)+0.286(CaO)+0.204(FeO)+0.35(Fe203)+0.237(MnO) ρ渣 +0.367(MgO)+0.48(P205)+0.402(A1203)[Cm 3 ·g -1] (4—38) 式中各组成为重量百分数。 高于1400℃时熔渣的密度可用下式求出， 1400-t ρt=ρ1400+0.07（-----------）[Cm 3 ·g -1] (4—39) 100 式中ρt ——某一温度下熔渣的密度，[Cm3 ·g -1]； ρ1400——由式(4—38)求出的某组成熔渣在1400℃时的密度,[g·cm-3]； t——温度[℃]。 用此公式计算时，误差不大于5%。 普通的液态碱性渣密度为3. 0g·cm-3，固态碱性渣为3.5 g·cm-3，而高氧化铁渣(>40％FeO)为 4g·cm-3，酸性渣一般为3g·cm-3 。渣中存在弥散的气泡时，密度要低一些，占据的体积也就更大一 76