·440· 北京科技大学学报 2000年第5期 N1,+2N4+N6+N2+N24+N2s)=0 (35) 型，利用此模型即可计算不同温度和成分下本渣 由式(29)和(30)得： 系各结构单元的作用浓度，为制定粘度计算模型 b(0.5N+No+N1+2N2)一b(0.5N,+Nw+2N)=0 准备条件. (36) 2粘度的计算模型 由式(29)和(31)得： b(0.5W3+No+N3+2N2)一b(1/3N+M2+Ns0 将不同温度和成分下计算的CaO-MgO- (37) MnO-FeO-CaFz-Al.O,-SiO2渣系各结构单元作 由式(29)和(32)得： 用浓度与相应实测粘度两联系起来，在分析比 a(0.5N,+No+N1+2N2)-b(N6+No+ 较前人研究粘度经验的基础上，采用Arrhen-. N1+3N2+7N1s+W,+7N1+2N1+6N0+ ius方程回归得下列粘度的计算模型： 3N1+N6+N2,+Nw+No)=0 (38) 7=Ae[三AN+宁BN] (40) 由式(29)和(33)得： 其中：A。=exp(-169.06);N,为各结构单元的作 a(0.5N,+No+N1+2Nz)-b(N,+N+N,+ 用浓度（摩尔分数）；n=32. N,+W4+N16+2N21+Wn+2Wa+2Nw+ 所得具体回归参数如表1所列(Ns,N1,N0 2N2s+2N26+Nm+No+N1+N2)0 (39) 和N由于数值小于10°，回归中未予考虑).表 以上式(1(25)及式(26)，(34)，(35)，(36)， 中简化符号为：CCaO,Mg-MgO,Mm一MnO, (37),(38)和(39)即为本渣系的作用浓度计算模 Fe-FeO,F-CaF2,A-Al2O3,S-SiO2. 表1CaO-MgO-Mn0-Fe0CaFr-A山，O-SiO,渣系粘度计算模型中的回归参数 Table 1 Regressed parameters of viscosity calculating model for CaO-MgO-MnO-FeO-CaF:-Al,O,-SiO,slag melts 结构单元 B 结构单元 A B C 109.18 346699.9 16 CMgS 19256.34 6.941×10 2 Mg 591.98 -1.7438×10 17 C3A -13517.19 2.95686×10 3 Mn -208.087 599141.8 19 CA2 25898.17 -7.07889×10 4 Fe -3640.23 2.41×10 22 C3S 11492.23 2.9967×10 5 F -29.486 349779.8 23 CMgS2 2255.324 -1.6194×10 6 A 509.574 -4.619×10 24 C2MgS2 3.023×106 -1.605x10 7 S 936.67 -2.887×10 25 C3MgS2 95627.31 -1.5155×10 8 cS 931.342 4.2544×10° 26 CAS2 -640675.2 1.3492×109 9 Mgs 1388.589 1.6205×10 27 C2AS -42836.52 -1.16996×10 10 CA 4158.642 5.5184×10° 28 MnA -8530.272 -1.8965×10 11 MgA 6412.719 -1.3509×10 29 MnS 983.7824 946802.9 12 C3A3F 1.4323×10 3.20344×109 30 Mn2S -3557.066 5.9775×10° 13 C2S -1487.742 -3.352×10° 31 FeA 145911.6 -4.73876×10 14 Mg2S -5134.883 1.861×10 32 Fe2S -145115.3 -3.02068×10 回归平方和U=13.01;剩余平方和2= 3.0 0.3093:显著性检验F=25.55:相关系R= 2.5 0.988325.适用该渣系的成分范围：Ca03.0%~ 2.0 1593-1973K 56%;Mn00-40%;Fe00-2.0%;CaF20-54%; 1.5 Al,033%26%;Si024%47%;碱度0.1~14.3. 1.0 温度范围：1593-1973K.粘度单位为Pas. 0.5 0.0 3计算结果及讨论 0.00.51.01.52.02.53.0 n/Pa-s 图1计算与实测粘度的比较 图1中为用式(40)计算的粘度与实测粘度 Fig.1 Comparison of calculated and measured viscosities 的对比，从中看出粘度计算值与实测值湖能够较 (nc-calculated,n-observed北 京 科 技 大 学 学 报 20 0 年 第 5期 凡 1+ ZN i 4王N ) 6+ N 乏 3+ 从 ; + 刀乏 5 )= 0 ( 3 5 ) 由式 ( 2 9 )和 ( 3 0 )得 : b式0 . 5凡+ 从 。 + 从 l+ 2从 2 )一 b , ( 0 . 5从+ 从 。+ 2入味) = 0 ( 3 6 ) 由式 ( 2 9 )和 ( 3 1 )得 : b , ( 0 . 5凡+ 刃i 。 + 从 l + 2凡 2 ) 一 b 3 ( l /3丛王 N 12+ N 15 )=() ( 3 7 ) 由式 ( 2 9 ) 和 ( 3 2 ) 得 : a , ( 0 . 5凡+ 刀i 。+ 从 1+ 2凡 2 )一 b 3 Ne( + N lo + 凡 1+ 3从 2+ 7N 15 王N 注7 + 7凡 s+ ZN I , + 6从 。 + 3从 l + 从 6 + 从 7+ 从 : + 凡 。 ) = 0 ( 3 8 ) 由式 ( 2 9 ) 和 ( 3 3 ) 得 : a Z ( 0 . 5从+ 从 。 十N i , + 2凡 2 ) 一 b 3 N(7 + 从+ 风+ 凡 3+ N i 4+ N 】6 + 2从 ,石叭 2 + 2从 , + 2从 4 + 2从 5+ 2从 6+ 从 7+ 从 , + 从 , + 丛 2 )司 ( 3 9 ) 以上式 ( l 卜 ( 2 5 ) 及 式 ( 2 6 ) , ( 3 4 ) , ( 3 5 ) , ( 3 6 ) , ( 3 7 ) , ( 3 8 )和 ( 3 9 ) 即 为本渣 系的作用浓度 计算模 型 . 利用此模型 即可计算不 同温度和成分 下本渣 系各 结构单元 的作用浓度 , 为制定粘度计算模 型 准 备条件 . 2 粘度 的计算模型 将 不 同 温度 和 成 分 下 计 算 的 C a o 后M g -O M n o 卜 Fe o 曰 C aF 厂A 1 2 O -3 is O Z 渣 系 各 结构 单 元 作 用 浓度 与相 应实测粘度 7[,8] 联系起来 , 在分析 比 较 前人研 究粘 度经验 的基础上卜` 1] , 采 用 A n 七e n - ius 方程 回归得下 列粘度 的计算模 型 : , 一 oeA xP 哄 法 , 侍睿 , , 」 (40) 其 中 : A 。 二 e xP (一 16.9 0 6) ; 凡 为各 结构单元 的作 用浓度 (摩尔分数 ) ;n = 32 . 所得 具 体 回 归参 数如 表 1所 列 l(N 5 , 凡 : , Nz0 和 从 , 由 于 数值 小于 10 一 10 , 回归中未予 考 虑 ) . 表 中简化 符号为 : C e - C a O , M g 一M g O, N山 - M n o, F e一 Fe o , F 一 C叮 2 , A 一A 1 2 0 3 , S 一5 10 2 . 表 1 c a o 卜 M g o 卜M n o 卜 F 日) ℃a F犷月 , 0 声10 : 渣 系粘度计算模型 中的回归参数 aT b le 1 R eg p 巴饱 e d p a ar m e t e sr of v is c os iyt ca k u 肠血9 m od el fo r C a o 一 M gO 一 M n o 一 F e o 一 C a F Z一 A 1 2仇 一 5 10 2 5妞 9 m e lst i 结构单元 A , 及 i 结构单元 A , B ` 1 C 1 0 9 . 1 8 3 4 6 6 9 9 . 9 1 6 C M g S 19 2 5 6 . 3 4 6 . 9 4 l x l 0 ` 2 M g 59 1 . 9 8 一 l . 7 4 3 8 x l护 1 7 C 3A 一 1 3 5 1 7 . 19 2 . 9 56 8 6 x l 0 7 3 M n 一 2 0 8 . 0 8 7 5 9 9 1 4 1 . 8 1 9 C A Z 2 5 898 . 1 7 一 7 . 0 7 8 89 x l 0 8 4 F e 一 3 64 0 . 2 3 2 . 4 l x l 0 6 2 2 C 3 S 1 1 4 9 2 . 2 3 2 . 9 9 6 7 x l 0 7 S F 一 2 9 . 4 8 6 34 9 7 7 9 . 8 2 3 C Mg S Z 2 2 5 5 . 3 2 4 一 l . 6 1 9 4 x l o , 6 A 5 09 . 5 74 一 4 . 6 19 x l 0 6 2 4 C ZM g SZ 3 . 02 3 x l 0 ` 一 l . 6 0 5 x l 0 9 7 5 93 6 . 6 7 一 2 . 88 7 x l 0 ` 2 5 C 3M g SZ 9 5 6 2 7 . 3 1 一 1 . 5 15 5 x l a0 8 C S 9 3 1 . 3 42 4 . 2 54 4 x l 护 2 6 ℃A SZ 一 64 0 67 5 . 2 1 . 3 49 2 x l 0 9 9 M g S 1 38 8 . 5 89 1 . 6 20 5 x l 0 6 2 7 C ZA S 一 4 2 8 36 . 5 2 一 1 . 16 9 96 x 10 . 1 0 C A 4 1 5 8 . 64 2 5 . 5 1 8 4 x l 0 6 2 8 M h A 一 8 5 3 0 . 2 7 2 一 l . 8 9 6 5 x l 0 , 1 1 M gA 6 4 12 . 7 19 一 l . 35 0 9 x l 0 , 2 9 M n S 9 8 3 . 7 8 2 4 9 4 6 8 0 2 . 9 12 C 3 A 3 F l . 4 3 2 3 x l 0 6 3 . 2 0 3 4 x l 0 , 3 0 M h Z S 一 3 5 5 7 . 0 6 6 5 . 9 7 7 5 x l 0 6 1 3 C Z S 一 1 4 87 . 7 4 2 一 3 . 3 5 2 x l 0 6 3 1 F e A 1 4 5 9 1 1 . 6 一 4 . 7 3 8 7 6 x l 0 7 14 M gZ S 一 5 134 . 88 3 l . 8 6 l x l 0 6 32 F e ZS 一 14 5 115 . 3 一 3 . 0 2 0 6 8 x 10 8 2 · o 卜1 5 9 3一 1 97 3 K 杯 ù、én ù , 乏卜.。 回 归平方 和 U = 13 . 01 ; 剩余 平 方和 Q = .0 3 0 9 3 ; 显 著 性 检 验 F = 25 .5 5 ; 相 关 系 R = .0 9 8 8 3 2 5 . 适用 该渣 系 的成分范 围 : C a O 3 . 0% 一 5 6 % ; N n[ 0 0碎0 % ; F e O O一 .2 0 % ; C aF : 卜 54 % ; A 1 2 0 , 3 %~2 6 % ; 5 10 : 4 %碎 7 % ; 碱度 0 . 1一 14 . 3 . 温度 范 围 : 15 9 3一 1 9 7 3 K . 粘 度单位为 P a · 5 . 3 计算结果及讨论 图 1 中为用式 (4 0) 计算 的粘度 与实测粘度 的对 比 ,从中看 出粘度 计算值 与实测值 7[, s] 能够较 0 . 0 0 . 5 0 1 . 5 秒.a s 2 . 0 2 . 5 3 . 0 图 1 计算与实测粘度的 比较 F电 . 1 C o m P a 到妞o n o f ca l e u al t de a n d m ca s u er d vis e o s iit es (甲。 一l e u l a t de , 甲一b se vr ed )