简答题

炉渣“粘度”的物理意义是什么?以液态炉渣的微观结构理论,解释在粘度上的种种行为。

正确答案

粘度η:流体单位速度梯度、单位面积上的内摩擦力。(牛顿流体)
单位(Pa·s)(N·s/m2,kg·m-1·s-1),1Pa·s=10泊(Poise)。
一般以η<Pa·s为好。炉渣粘度过大:炉料下降、煤气上升困难,易产生“液泛”,渣铁分离效果不好,反应速度降低。
液态炉渣的微观结构理论:η=Aexp(Eη/RT)。
影响炉渣粘度的因素:温度T、炉渣碱度R、渣中其它成分。
酸性渣:(Si-O阴离子形成四面体网状结构)、酸性渣中加入CaO、MgO→破坏网状结构→η下降。
碱性渣:碱性渣,高温下粘度小。随R↑→η↑。(原因是R↑→CaO、MgO↑→固体悬浮质点↑)
此外:Al2O3、TiO3导致η升高,K2O、Na2O↑导致η↓。K2O、Na2O降低η的作用比较小,且危害大。
Al2O3↑导致η↑原因:在碱性渣中Al2O3呈现酸性,其阴离子三长键结构(但影响小于Si-O四长键)
TiO2↑导致η↑原因:还原的Ti与C、N生成碳氮化物,熔点高,易析出固相质点,TiC的T熔(3140℃),TiN的T熔(2930℃)
CaF2(萤石)↑导致η↓↓原因:F是电极电位正值最大的元素,得到电子的倾向最强,2个F-可以取代一个网状结构的-O-位置,造成断口生成的自由O2-又可以去破坏另一个-O-键。

答案解析

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