CaO-SiO 2 -P 2 O 5 -FeO熔渣结构与粘度的基础研究

发布时间：2022-02-11 22:13

　　粘度是转炉炼钢渣重要的物理性质之一,对转炉氧化冶金过程有重要影响。本文采用分子动力学模拟的方法对转炉钢渣重要组成单元的Ca O-Si O2-P2O5-Fe O四元熔渣体系进行了理论计算,分析了碱度、Fe O和P2O5对该熔渣体系微观结构及粘度的影响。同时采用拉曼光谱和红外光谱对熔渣结构特征进行了表征。采用旋转粘度法测试了Ca O-Si O2-P2O5-Fe O体系在1400℃时的粘度,研究了熔渣组分对粘度的影响并修正了适用于该熔渣体系的NPL和Pal粘度模型。结合实验与理论计算,构建起Ca O-Si O2-P2O5-Fe O四元熔渣体系粘度和微观结构之间的函数关系。Ca O-Si O2-P2O5-Fe O四元熔渣体系中Ca-O、Si-O、P-O以及Fe-O的键长值分别为2.30?、1.61?、1.53?和2.05?。P与O和Si与O之间均以4配位的四面体存在;Ca与O和Fe与O是以6配位的八面体存在。在硅氧四面体和磷氧四面体中键角∠O-Si-O和∠O-P-O分别为109.5°和109°。随着渣样碱度和Fe O含量的增加,Q0比例逐渐增加,Q2、Q3和Q4比例均减小,对应的熔渣结构由复杂... 

【文章来源】：重庆大学重庆市211工程院校985工程院校教育部直属院校

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 炉渣的作用和性质
        1.1.1 炉渣的作用
        1.1.2 炉渣的性质
    1.2 炉渣粘度的研究
        1.2.1 炉渣粘度的测试方法
        1.2.2 影响炉渣粘度的因素
        1.2.3 炉渣粘度模型
    1.3 炉渣结构的研究
        1.3.1 炉渣结构理论模型
        1.3.2 炉渣结构的实验研究
        1.3.3 炉渣结构的分子动力学模拟
    1.4 本课题的研究背景及内容
        1.4.1 研究背景
        1.4.2 研究内容
2 CaO-SiO_2-P_2O_5-FeO熔渣结构的分子动力学模拟
    2.1 势函数的选择
    2.2 势参数的优化
    2.3 模拟方法及步骤
    2.4 结果与讨论
        2.4.1 偏径向分布函数及配位数
        2.4.2 键角
        2.4.3 氧的类型
        2.4.4 Q~n的变化
    2.5 本章小结
3 CaO-SiO_2-P_2O_5-FeO熔渣结构的实验表征
    3.1 拉曼光谱分析
        3.1.1 碱度对熔渣结构的影响
        3.1.2 FeO含量对熔渣结构的影响
        3.1.3 P_2O_5含量对熔渣结构的影响
    3.2 红外光谱分析
    3.3 本章小结
4 CaO-SiO_2-P_2O_5-FeO熔渣粘度与微观结构的关系
    4.1 分子动力学模拟计算熔渣粘度
    4.2 熔渣渣粘度的实验测定
        4.2.1 实验步骤
        4.2.2 结果与分析
    4.3 粘度预测模型的建立
    4.4 粘度与熔渣微观结构的关系
    4.5 本章小结
5 结论
致谢
参考文献
附录
    攻读学位期间取得的成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]二元碱金属硅酸盐精细结构和拉曼光谱的从头计算研究[J]. 曾昊,尤静林,陈辉,蒋国昌.  光谱学与光谱分析. 2007(06)
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[3]中子散射技术及其应用[J]. 叶春堂,刘蕴韬.  物理. 2006(11)
[4]三元硅酸盐玻璃相中Al3+离子结构状态的MAS NMR谱研究[J]. 李如璧,徐培苍,莫宣学.  波谱学杂志. 2003(01)
[5]二硅酸钠晶体、玻璃及其熔体结构的拉曼光谱研究[J]. 尤静林,蒋国昌,徐匡迪.  光谱学与光谱分析. 2000(06)
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博士论文
[1]高温拉曼光谱创新技术、光谱计算和在无机化合物微结构研究中的应用[D]. 尤静林.上海大学 2006
[2]硅酸盐熔体微观结构及其与宏观性质关系的理论研究[D]. 吴永全.上海大学 2004

硕士论文
[1]FeO-SiO2-V2O3渣系熔融结构和性质的多尺度分析[D]. 张燮.重庆大学 2012
[2]含钛炉渣中TiO2作用浓度及炉渣粘度研究[D]. 贾娟鱼.重庆大学 2003



本文编号：3621032