D0I:10.13374f.issnl001053x.1998.0B.029 第20卷第3期 北京科技大学学报 Vol.20 No.3 1998年6月 Journal of University of Science and Technology Beijing Jun.199% MnO-SiO,渣系物理性质计算模型* 牛四通 张鉴成国光 北京科技大学冶金学院，北京100083 摘要以炉渣结构的共存理论为基础，通过对MO-SiO,渣系结构单元的确定，热力学数据的选 取以及结合线性回归的方法，建立了MnO-SiO2渣系在1400~1600℃温度和一定浓度范围内的 物理性质（粘度、表面张力和电导率）的计算模型，在上述范围内模型计算的理论数值与文献的实 测结果符合良好，而且比目前应用的炉渣物理性质的经验或半经验公式更为系统和精确， 关键词炉渣；共存理论：物理性质；计算模型 分类号TF01;TF701.1 MO-SiO,渣系的治金反应行为与其物理性质（粘度、表面张力和电导率等）密切相关，而 它的物理性质取决于构成该渣系的微观结构单元的性质、浓度及其相互作用~引，关于 MO-SiO,渣系的粘度、表面张力和电导率等靠实验室测取得到的数据，误差较大；将渣系的 物理性质与渣系的微观结构直接联系起来，并以数学关系式的形式表达出来的资料则更少， 本文目的是以共存理论为依据，在深人分析MO-SiO,渣系微观结构特征的基础上，通过 对各结构单元浓度（或活度）计算模型的建立和求解，并结合线性回归的方法，将建立MO SO,渣系物理性质（粘度、表面张力和电导率）与其微观结构单元浓度间的数学关系式， 1 MnO-Si0,渣系的结构单元及作用浓度计算模型 根据炉渣结构的共存理论4，MnO-SiO,渣系是由：Mn2+,O-,SiO2,MnO·Si0 2MnO·SiO,5种结构单元组成，各结构单元间存在着化学平衡.为了建立数学模型，将各结 构单元浓度（由于传统述语习惯，文中的浓度实为摩尔分数）表示如下： b=∑nMo.a=∑nsio.=XMno=Xio,X=Xoso.,X=XMo·sio,· 结构单元间存在下列化学平衡： (Mm2++02-)+SiO2=Mn0·Si0 △Ge=-RTInK (J/mol:X=K,·X·X () 2(Mn2++O2-)+SiO,=2Mn0·Si02 △G=-R7nK(J/mol:X=K··X (2) 根据物料平衡： X+X+X,+X=1 (3) a=∑n(X,+X,+X) (4) 1997-08-12收稿牛四通 男，35岁，博士 ◆国家“八五”重点攻关项目DOI: 10. 13374 /j . issn1001 -053x. 1998. 03. 029