炉渣熔体与合金熔体的界面张力计算模型研究.pdf

第24卷专辑 中国稀土学报 2006年lO月 vo!．24 JOURNALOFTHECHINESERAREEARTHSoCⅡ『rY Oct．2006 Spee．Issue 炉渣熔体与合金熔体的界面张力计算模型 李战军‘，成国光，史彩霞 (北京科技大学，北京100083) 此模型在炉渣熔体与合金熔体的内部和表面结构的基础上，建立起了熔渣与合金内部和表面的质量作用浓度(活度)与其表面张力间的 关系，进一步计算二者问的界面张力。计算所得CaO*A120，与Fe．Ni问的界面张力与前人的计算结果基本一致。 关键词·炉渣熔体，合金熔体，作用浓度，表面张力，界面张力 中图分类号：0614．33文献标识码：A 文章编号：10130-4343(2006)-0227．05 研究炉渣熔体与合金熔体的界面张力具有极 二元系的表面张力；尺，丁分别表示气体常数和绝 为重要的意义。很多冶金现象，例如：夹杂物在 对温度；S。，S。分别表示纯组元A，B的摩尔表 渣金界面的吸收和去除、渣金间的乳化现象、表 面积；口；，口：分别表示组元A在表面和内部的 面活性元素对冶炼的作用等等，都与界面张力有 活度；口：，口：分别表示组元B在表面和内部的 着密切的联系。到目前为止，已有很多关于炉渣 活度。 熔体与合金熔体间界面张力的研究结果【l~21。但关 于这方面的模型研究却是很少【2J，并且基于炉渣熔 方程也得到了广泛的应用晗～，其表达式如下： 体和合金熔体结构的计算模型仅限于计算其表面 张力【3-51。因此，本文基于炉渣熔体与合金熔体的 ‰=吒+吒一2·西·(％·q)” (2) 共存理论、Butler’S方程、Girifalco．Good’S方程， 式中吒。表示金属与熔渣间的界面张力j％，Os 提出了一种新的关于炉渣熔体与合金熔体间界面 分别表示金属与熔渣的表面张力；①是炉渣体系 张力的计算模型。并且由此模型计算所得的结果 的相互作用系数。 与前人的实验结果基本一致。 基于以上基本理论，炉渣熔体与合金熔体界 面张力的计算模型可以归纳为以下几点： 1界面张力计算模型 (1)由炉渣熔体的共存理论，计算炉渣中各 炉渣熔体与合金熔体的共存理论，已经被成 组元内部和表面的作用浓度。 功的应用于很多熔渣体系和合金体系。此理论最 (2)由合金熔体的共存理论，计算合金中各 显著的特点是通过其结构特征来研究他们的热动 组元内部和表面的作用浓度。 力学的性质。由此可知，熔体在其表面和内部， (3)熔体的表面张力与其组元的内部和表面 只随其成分和温度而变化。 的质量作用浓度遵循Butler’S方程。 Butler根据化学势和表面能推出了表面张力 ‘3) 计算方程。Butler’S方程已经得到了广泛的应用 吼柚=oA1-百RTh瓮=％+iRTIn筹 【24一。其表达式如下： ‰=吒+警h蓦2％+詈b专n’ 方程。 ‰=％+正一2·西·(吒·正)05 (4) 式中仃^，仃曰，仃^一矗分别表