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冰晶石熔体的电化学性质研究

专 业: 应用化学
关键词: 电导率 冰晶石 电子电导率 钢液无污染脱氧 固体电解质 氧化铝
分类号: TF111.152  TF111.172
形 态: 共 68 页 约 44,540 个字 约 2.131 M内容
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内容摘要


以熔渣替代氧化锆进行钢液无污染脱氧,不但克服了传统脱氧方法的缺陷,而且完全避免了固体电解质破裂造成的污染,可对钢液起到保温,防止金属二次氧化的作用,因而对实际生产有着重要的应用价值。

本文系统论述了国内外现有的脱氧技术,并在此基础上提出了以冰晶石熔体为介质的无污染脱氧技术。

熔渣之所以能够代替固体电解质,是与熔渣的性质密不可分的。

而电导率作为选择渣系和衡量熔渣性能的一个重要物化参数,就首先成为重要的研究内容。

回顾了近几十年来国内外对冰晶石熔体电导率及电子电导率的研究方法,从实验技术的各个方面进行了论述。

在此基础上结合实验条件提出了合理的实验方法,并考察了与本实验体系相关的各种器材性能参数。

采用交流阻抗谱法,碳棒做双电极,对冰晶石熔体的总电导率以及氧化钙加入对其电性能的影响进行了研究,建立了熔体电导率与温度和氧化铝含量的数学关系。

实验发现:

在970℃~1000℃温度下,电导率为2.36~3.72S·cm-1,同时体系电导率随氧化铝含量的增加而降低;加入氧化钙后使得体系电导率随着氧化钙的增加呈现先升高后降低的趋势,但依然大于未加入氧化钙的原体系。

根据测得的阻抗谱,提出了等效电路,用电化学软件对阻抗数据进行了拟合。

采用Wagner直流极化法,铁碳不对称电极测定了冰晶石熔盐体系的电子电导及氧化钙加入后所产生的变化。

实验得出在970℃~1000℃范围内,电子电导率为0.02~0.37S·cm-1,且随着体系温度的升高及氧化铝含量的增加而增加;加入氧化钙后体系电子电导随着氧化钙含量的增加呈现持续升高的趋势。

进行了以熔渣为介质的无污染脱氧研究,实验得出:

以熔渣为介质且加有金属鉬衬的实验脱氧速度最快,其次为仅有熔渣为介质的脱氧实验,最后为二者皆无的脱氧实验。

在实验研究的基础上,总结了文献中关于熔渣体系的三种基本模型,从数学角度建立了电导率计算的模型,并用现有的实验数据进行了计算。

结果表明,该计算方法是一个有效的方法..……

全文目录


文摘
英文文摘
引 言
1文献综述
1.1无污染脱氧背景
1.1.1传统脱氧方法
1.1.2氧离子迁移
1.1.3电化学脱氧方法
1.2冰晶石熔体电导率研究
1.2.1熔渣体系
1.2.2熔渣体系电导率测定
1.2.3熔渣体系电子电导及测定
2试验准备
2.1电阻炉的制作
2.2温度测量
2.3控温系统
2.4电阻炉恒温带的测定
2.5炉管内测试系统气氛
2.6电导率测定准备
2.6.1测量电导池
2.6.2电极的选择与设计
3熔渣的电导率性质研究
3.1电导率基本概念
3.2电导率测定原理及方法
3.3电导池常数的测量原理
3.4冰晶石熔体的电导率测定
3.4.1配渣
3.4.2测量过程
3.4.3数据处理方法
3.5实验结果
3.5.1电导池常数测量
3.5.2渣样总电导率的测量
3.5.3结果分析
3.6本章小结
4熔渣的电子电导率研究
4.1电子电导率测定原理及方法
4.2熔渣体系的电子电导率测定
4.3实验结果
4.3.1电导池常数测量
4.3.2渣样电子电导率的测量
4.3.3结果分析
4.4本章小结
5以熔渣为介质的无污染脱氧研究
5.1实验原理
5.1.1以熔渣为介质的无污染脱氧试验
5.1.2定氧电池测氧原理
5.2实验过程
5.2.1定氧电池的制作
5.2.2脱氧实验
5.3实验结果
5.4结果分析
5.5小结
6溶渣电导率的模型计算
6.1以电化学角度分析
6.1.1简单模型
6.1.2串联模型
6.1.3并联模型
6.2质量三角形模型
6.2.1模型的建立
6.2.2模型的应用
6.3本章小结
结 论
参考文献

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中图分类: > TF111.152 > 工业技术 > 冶金工业 > 冶金技术 > 提炼冶金(化学冶金) > 金属冶炼
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