熔融還原煉鐵渣黏度之計算模式

摘要

熔融還原煉鐵法爲直接以煤及鐵礦粉取代焦碳和燒結礦爲原料的一替代性有發展潜力的制程.而熔融還原爐法中鐵礦還原速率之好壞與泡沫渣之控制,亦即溶渣的黏度、表面張力及密度和温度等有極重要的關系.本文主要希望介紹熔融還原煉鐵法爐渣黏度與爐渣成份及温度等變數之關系.研究的爐渣成份主要分成雨大類,分别是①四元系列的SiO2-CaO-MgO-Al2O3,鹽基度變化爲0.9～1.3;②氧化鐵範圍爲FeO1﹪～7﹪,氧化鎂MgO,鹽基度固定爲1.08的五元渣系SiO2-CaO-MgOsat-Al2O3-FeO爐渣.實驗以高温轉鉅黏度計,量測不同成份及温度的黏度值.實驗結果發現黏度與温度基本上呈反比的趨势,可以Arrheniusequation或Eyring'sexpression式子說明黏度與温度的關系.有關黏度與成份的關系,分别以熱力學網状結構黏度模式、氧橋鍵結矽離子黏度模式與光學鹽基度黏度模式計算其黏度值,其結果爲利用氧橋鍵矽離子黏度模式與本實驗的黏度量測值及文獻黏度量測值最接近.基本上黏度值随基鹽度的上升及随FeO量增加而下降,但黏度随著SiO2量增加而增加.至於黏度與温度則呈現反比的趋势.