FactSage

摘要： 采用Factsage热力学软件计算和实验室研究相结合的方法,探究碱度(0.8~1.2)、BaO含量(5%~15%)、B_(2)O_(3)含量(5%~15%)对Fe-Ni-Cr系耐蚀合金连铸保护渣CaO-SiO_(2)-Al_(2)O_(3)-CaF_(2)-Na_(2)O-MgO系冷却过程矿相析出的影响。结果表明,当熔渣碱度由0.8升高到1.2时,析晶温度由1201.7°C升高到1256.4°C,硅酸盐含量从83.1%降低到79.6%;熔渣中BaO≤10%时,随着BaO含量的升高,熔渣中晶体析出会受到抑制。当熔渣中添加10%BaO时,晶体析出总量降低到61.1%;当熔渣中添加10%B_(2)O_(3)时,晶体析出温度降低到1086.7°C,晶体析出量降低为66.3%;B_(2)O_(3)含量≤10%时,可以促进熔渣玻璃化。最佳碱度为1.0,BaO或B_(2)O_(3)加入量为10%。

摘要： 为探究稀土Ce对440C不锈轴承钢中夹杂物的改性作用,利用实验室MoSi_(2)电阻炉对440C不锈轴承钢进行稀土Ce处理,采用OM、SEM等系统分析了Ce的添加对440C不锈轴承钢脱氧及夹杂物演变的影响。结果表明,随着Ce加入量的增加,其收得率逐渐升高。Ce的加入使钢中TO质量分数由0.0025%降低至0.0012%。未加入Ce的钢中夹杂物主要为Al_(2)O_(3)、MnS以及镁铝尖晶石;加入质量分数为0.0115%的Ce后,夹杂物被改性为以Ce-Al-O为主的夹杂物;当Ce的添加量达到0.0364%时,夹杂物被完全改性为Ce-O-S夹杂物。适量的Ce可以降低夹杂物尺寸及面积比例,但过量加入会使夹杂物尺寸变大。在本试验条件下,当Ce质量分数为0.0115%时,钢中夹杂物细小弥散效果最明显。以上结论可为Ce在高碳铬不锈轴承钢中的应用提供参考。

摘要： 本文将脱磷理论与FactSage软件相结合进行模拟计算,研究CaO、SiO_(2)、P_(2)O_(5)、MgO和FeO含量对熔化性温度的影响,并通过单因素分析、正交实验分析、方差分析和相图分析等找到最佳渣系含量组合.实验结果表明,SiO_(2)含量增加使熔化性温度降低,CaO含量的增加使熔化温度上升,MgO含量在3%~7.5%之间时完全熔化温度下降,P_(2)O_(5)含量的升高会降低熔化温度;CaO对开始熔化温度影响最大,SiO_(2)和FeO对完全熔化温度影响最大.开始熔化温度最低,各因子的最低值为:CaO=26%,SiO_(2)=24%,FeO=21%,P_(2)O_(5)=9.8%,MgO=9%;完全熔化温度最低,各因子的最低值为:CaO=38%,SiO_(2)=22.5%,FeO=18%,P_(2)O_(5)=5.3%,MgO=3%.通过分析CaO含量对FeO-SiO_(2)-P_(2)O_(5)相图、FeO含量对CaO-SiO_(2)-P_(2)O_(5)相图以及SiO_(2)含量对CaO-FeO-P_(2)O_(5)相图液相区的影响,我们发现随着CaO含量的增加,FeO-SiO_(2)-P_(2) O_(5)体系中液相区温度升高,其中1800°C液相区扩大;FeO含量对CaO-SiO_(2)-P_(2)O_(5)体系液相区影响较明显,尤其在15%~18%的FeO含量范围,1600°C温度区间不断扩大,并且增加了1400°C与1600°C温度区间;SiO_(2)含量的增加使CaO-FeO-P_(2)O_(5)体系的液相区减小,即体系的熔化性温度升高,从而使得渣中P_(2)O_(5)的含量降低,有利于脱磷.

摘要： The phase equilibrium information of slag plays an important role in pyrometallurgical processes to obtain optimum fluxing conditions and operating temperatures.The smelting reduction of titanomagnetite and ilmenite ores in an iron blast furnace(BF)can form Ti(C,N)particles,causing the increased viscosities of slag and hot metal.HIsmelt has been developed in recent years for ironmaking and does not need coke and sinter.The formation of Ti(C,N)in the HIsmelt process is avoided because the oxygen partial pressure in the process is higher than that in the BF.The smelting of TiO_(2)-containing ores in the HIsmelt process results in Al_(2)O_(3)-MgO-SiO_(2)-CaO-TiO_(2)slag.Phase equilibrium in this slag system has been investigated using equilibration,quenching,and electron probe microanalysis techniques.The experimental results were presented in two pseudo-binary sections,which represent the process of HIsmelt for the treatment of 100%titanomagnetite ore and mixed titanomagnetite+ilmenite ore(mass ratio of 2:1),respectively.The primary phases observed in the composition range investigated include pseudo-brookite M3O5(MgO·2TiO_(2)-Al_(2)O_(3)·TiO_(2)),spinel(MgO·Al_(2)O_(3)),perovskite CaTiO_(3),and rutile TiO_(2).The results show that the liquidus temperatures decrease in the TiO_(2)and M3O5 primary phase fields and increase in the spinel and CaTiO_(3)primary phase fields with the increase in CaO concentration.The calculation of solid-phase fractions from the experimental data has been demonstrated.The effect of basicity on the liquidus temperatures of the slag has been discussed.The smelting of titanomagnetite plus ilmenite ores has significant advantages to obtain low-sulfur hot metal and high-TiO_(2)slag.Experimentally determined liquidus temperatures were compared with the FactSage predictions to evaluate the existing thermodynamic databases.

摘要： 根据国家对绿色冶金的倡导,对如何高效无污染回收含锌电炉粉尘中的金属锌及K、Na元素进行研究,采用水浸预处理回收粉尘中K、Na元素,再进行真空碳热还原回收金属锌。试验结果表明,水浸最佳方案为固液比为1∶10(g/ml)、搅拌速度为300 r/min、水浸时间为70 min。此条件下,K元素浸出率达91.09%,Na元素浸出率达85.68%。通过FactSage 8.0软件模拟真空碳热还原电炉粉尘在不同含碳条件下热力学行为,并结合前期探索试验表明,水浸渣添加质量分数为10%的焦炭、还原温度为950°C、保温时间为60 min的条件下进行真空碳热还原试验可有效分离Fe、Zn元素,获得金属锌锭(Zn质量分数为98.15%)及高品质铁精粉(Fe质量分数为61.93%)。

摘要： 对于复杂的煤气化还原SO_(2)体系,采用热力学软件对其主要的生成物以及关键影响因素进行探索,以4种不同的影响参数为研究对象,利用FactSage软件进行了模拟研究。结果表明:在流化床煤气化还原SO_(2)的过程中,SO_(2)主要被还原成H_(2)S,其次为COS和极少量的CS_(2),温度的降低、蒸汽煤质量比(H_(2)O/C)和碳硫比(C/SO_(2))的提升对H_(2)S的产量增加有利,合适的氧碳比(O_(2)/C)对SO_(2)的还原至关重要。

摘要： 采用热力学软件FactSage8.0,用Einstein-Roscoe公式计算液固混合物的黏度,通过正交实验进行直观、方差及主效应分析,研究玄武岩化学成分对黏度的影响.结果表明,化学成分对玄武岩黏度影响的主次顺序为MgO>FeO>SiO2>CaO>Fe2O3>Al2O3,增加CaO、FeO、MgO质量,减少SiO2、Al2O3质量均有利于玄武岩熔体黏度的降低.

摘要： 神东矿区煤灰分较低,矿物组成的波动对煤灰黏温特性影响较大,尤其是高硅铝比煤在高温下黏度普遍偏高,造成气化过程中堵渣问题严重.通过浮沉试验,利用扫描电镜定量分析了神东矿区煤中主要矿物组成,利用高温煤灰黏度测定仪测得煤灰黏温曲线,采用FactSage7.3以煤灰成分为基础对其进行了黏温特性模拟.结果显示:神东矿区样品矿物组成主要是伊利石型黏土矿物(相对质量分数为20％～70％,下同)、方解石(6％～34％)、黄铁矿(2％～10％)、菱铁矿(3％～50％),存在部分碎屑成因石英(6％～24％)与伊利石共生;伊利石含量高且部分伴生石英造成样品硅铝含量及硅铝比高,煤灰成分中硅铝相对质量分数为50％～75％,硅铝比为2.3～3.1,这是导致神东煤灰黏度较大的主要原因;样品中方解石是主要的含钙矿物,填充于煤的裂隙或有机质组分中的结构孔隙中,由于高温下钙离子对熔体网络的解聚和破坏作用,所以钙含量较高会导致黏度相对较低;另外,铁系矿物主要是硫化物矿物黄铁矿和碳酸盐矿物菱铁矿,铁含量相对较高导致较多二价铁离子与6个氧原子连接形成八面体结构致使网络结构松散,也会在一定程度上降低煤灰黏度.对神东矿区4种商品煤混配后的模拟结果表明,煤灰的最佳质量配比为4:6到7:3,煤样配比为4.1:5.9～8.3:1.7能够较好地满足液态排渣气化炉的操作温度和黏度区间.

摘要： 铁基氧载体具有良好的反应活性,自然资源丰富,相对价格低廉,良好的机械强度、反应活性、环保无害性等特点,获得了国内外学者深入研究,基于铁基氧载体出现的缺陷,有学者利用其他活性金属对其改性,但是大都采用的是实验方法评价改性的双组分活性铁基复合氧载体,本文利用FactSage软件对铁基复合氧载体与其他改性金属进行三相图计算,有效地模拟计算出双组分铁基复合活性金属的优势区域及熔融温度,有利于进一步研究双组分活性铁基复合氧载体的物质组分,机械性能等问题.

摘要： 为将高灰高铁的液化残渣应用于气流床气化装置,利用灰熔点测试仪、热力学计算软件FactSage和高温旋转黏度计,研究了哈密煤(HM)、液化残渣(DCLR)及两者混配(质量比分别为1∶2,1∶1和2∶1)后混合物的煤灰熔融温度、煤灰矿物质组成及黏温特性.结果 表明:HM和DCLR熔渣具有较强的结晶倾向,不适合单独作为气流床气化原料.HM与DCLR混配可调控灰化学组成,改善灰熔点与熔渣类型.当HM和DCLR的质量比为2∶1时(样品记为H2D1),灰样的流动温度较DCLR灰样的流动温度低88°C,黄长石与长石发生低温共熔是其灰熔点较低的主要原因.样品H2D1熔渣呈现出玻璃渣的特征,其最佳操作温度范围(t2～t25)达150°C,有利于气化炉排渣,可使气化炉在更经济的操作温度下运行.

摘要： 介绍了热力学数据库的共同特点(如功能、工作模块、框图),并简述了国内外几个比较完善的热力学数据库(如FactSage、HSC、THERMODATA、MTDATA、THERMO-CALC、无机热化学数据库、冶金热力学数据库等)的基本信息、计算模块、数据库及主要功能.最后总结了热力学数据库的发展趋势.

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