Vol.24 康龙田等：金川镍闪速炉熔炼渣和冰镍的表面张力及其界面张力 ·125· 表2Ni,S,-FeS-Cu:S体系纯组元性质数据刚 Table 2 Excess Gibbs energy of Ni,S-FeS-Cu,S system and physical properties of components 纯组元 p/g.cm3 1250-1600℃)/N-m-t 摩尔质量M/kg.mol' t馏化/℃ Ni,S2 6.144-0.000667 0.89183-2.25.10-T 0.240211 780 CugS 6.075-0.00054T7 0.388 0.159158 1127 FeS 5.435-0.0011T 0.329 0.329 1170 表3不同温度冰镍表面张力的计算 Table 3 Surface tension of nickel mattes calculated at different temperatures N.m t/℃ 表面张力 1200 1250 1300 1350 1400 1450 1500 1550 O鱼W冰睡 0.4160 0.4132 0.4102 0.4072 0.4039 0.4005 0.3970 0.3933 可失酸冰练 0.4126 0.4098 0.4068 0.4037 0.4005 0.3971 0.3935 0.3898 表4合成渣成分及理化性质测定结果 Table 5 Measured results of composition and physico-chemical properties of synthesized slags w准/% Fe/SiO, 序号 y/mN.m- ‘w纰/℃ Fe SiOz CaO MgO (质量比) 1350℃ 1400℃ 1500℃ 39.94 33.33 1.62 4.88 1.20 1120-1132 111.3 119.9 133.1 2 40.81 32.91 1.60 5.96 1.24 1130-1147 105.7 118.8 129.2 3 39.61 33.01 1.60 6.58 1.20 1148-1163 108.2 117.7 130.9 4 38.72 32.41 1.63 7.70 1.19 1162~1180 106.3 116.3 129.7 5 38.35 32.22 1.58 8.25 1.19 1178-1193 105.1 115.4 128.8 6 41.34 31.49 1.30 5.38 1.31 1102-1128 99.4 111.3 124.9 7 41.54 31.55 1.30 6.19 1.32 1105-1144 98.8 110.8 124.9 8 40.59 31.23 1.29 7.76 1.30 1126-1153 96.9 109.5 124.4 9 40.13 31.33 1.15 8.52 1.28 1128-1168 96.9 109.5 123.1 o 38.27 30.27 1.27 9.81 1.26 1135-1178 93.8 107.2 120.9 11 42.31 30.39 1.37 5.97 1.39 1083-1123 92.6 106.3 120.1 12 41.95 30.43 1.14 6.48 1.38 1097-1140 92.6 106.3 120.1 13 41.55 29.83 1.40 7.23 1.39 1109-1148 90.1 104.5 118.4 14 40.59 29.62 1.38 8.55 1.37 1184-1157 88.9 103.6 117.5 15 40.28 29.68 1.36 9.35 1.361120-1169 88.2 103.1 117.1 注：冰镍成分：Ni,Cu,Fe,S的质量分数分别是30.81%，16.61%，23.21%，25.13% 2.3Fe0-Mg0-Si02三元炉渣表面张力 张力，假定合成渣中的∑Fe全部以FeO的形式 根据文献[11]FeO-Mg0-SiO2三元体系表面 存在并忽略CaO的存在.这样表4中的合成渣 张力实验值（见表5Exp栏），通过多元回归，得 近似为FeO-SiOr-Mg0三元体系（见表6合成渣 出1350~1550℃范围内Fe0-Mg0-Si02三元体 近似成分)，表面张力计算结果列于表6. 系表面张力σ与渣系成分和温度()的关系： g=(3.17+0.000963t)[wo]+10.54-0.00311t) 3金川镍闪速炉熔炼渣和冰镍间的 [wo]+(-2.10+0.00351t)[wso],mN/m(14) 界面张力 式中，w的单位为%.比较由式(14)计算的渣系 表面张力和试验值（见表5Exp栏）可知，多元回 3.1系数的计算 归式(14)是可信的.表5表明，温度一定时，当 根据式(13)，由冰镍和炉渣的表面张力（见 SiO,含量一定，表面张力随着Fe0含量的增加 表3和表6)及其界面张力（见表4），计算 而减少，随着MgO含量增加而增加；当MgO(或 Girifalco-Good方程中不同温度不同渣系成分下 FeO)含量一定，表面张力随着SiO,含量的增加 的系数Φ，结果列于表6.利用多元回归可以计 而减小.为了用式(14)计算表4中合成渣的表面 算系数Φ与渣系成分和温度的关系：康龙 田 等 金 川镍 闪速炉熔炼渣 和 冰镍 的表面 张 力及 其 界面 张 力 一 表 钻 尸 体 系纯组元性质数据 几 一 一 川 纯组元 · 试 一 ℃ 卿 · 一 ’ 摩 尔质量 吨 · 一 ’ 一 一 一 一 · 一 ’ 场化 ℃ 表 不 同温度 冰镍表 面张 力 的计算 批 们 · 一 ’ 表面张力 ℃ 口金川冰艘 口卖脸冰井 表 合成渣 成分及理化性质测 定 结 果‘ 一 泣 序号 ， 气石，‘，曰八乙，，，︻八，，︸，八石少了、 连峥︶，气气乙八，月石 刁，且且 ‘‘，二‘直且 皿孟 气︸只，乙内汽‘、﹄、、﹃，︸︸ … 八“ ，月，内︸﹃尹 ，吸甘，‘，，‘且‘ 飞︸，乙叮，矛 … ﹃， ， 八‘工曰︶，﹃ ，︸，八︸了了 渡 质量 比 场砂℃ 尹 · 一 ’ ℃ ℃ ℃ 一 一 一 一 一 一 络‘︸，气八石，、 ‘ ，‘，内，﹃ … ︸，‘件，气、 ，，︸ ，， ，‘︸，‘月凡气︶‘，入、八︸﹃，，︸ ‘叹︺，了八︸门‘哎、了 产斗︸一、，︸， 月了 巧 注 冰镍成分 ， ， ， 的质量分数分别是 ， ， ， 卜 陌 三元炉渣表面张力 根据文献【川 卜 一 三元体系表面 张力 实验值 见 表 栏 ， 通过多元 回归 ， 得 出 一 ℃ 范 围 内 一 三元体 系表 面 张力 与渣 系成分和 温度 的关系 。 〔 〕 一 · 一 ，。 ， 式 中 ， 的单位为 比较 由式 计算的渣 系 表面张力和试验值 见表 栏 可 知 ， 多元 回 归式 是可信的 表 表 明 ， 温度一定时 ， 当 含量一定 ， 表面 张力 随着 含量 的增加 而减少 ， 随着 含量增加而增加 当 或 含量一定 ， 表面 张力 随着 含量 的增加 而减小 为了用式 计算表 中合成渣 的表面 张力 ， 假定合成渣 中的 艺 全部 以 的形 式 存在并忽略 的存在 这 样表 中的合成渣 近 似为 一 一 三元 体系 见 表 合成 渣 近 似成分 ， 表 面 张力 计算结果 列 于表 金川镍 闪速炉熔炼渣和 冰镍 间的 界面张力 系数必的计算 根据式 ， 由冰镍 和炉 渣 的表 面 张力 见 表 和 表 及 其 界 面 张 力 见 表 ， 计算 毛 方程 中不 同温度不 同渣 系成分下 的系数必 ， 结果列 于 表 利用 多元 回归可 以计 算 系数必与渣 系成分和温度 的关 系