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我国四川攀西地区钒钛磁铁矿TiO2含量较高,TiO2对高炉冶炼过程具有重要的影响,主要是还原条件下,会有一系列钛的低价氧化物和TiC(熔点3 140℃)、TiN(熔点2 930℃)以及Ti(C、N)等高熔点物质生成,对炉渣的物理化学性质有很大改变。含钛高炉渣的特殊性与TiO2的热力学性质-活度密切相关,因此有必要研究含钛高炉渣中TiO2的活度,建立其计算模型并将计算值与实测值进行对比讨论,为深入研究含钛炉渣的各种物理化学性质提供重要支持。本文通过对以往研究活度的热力学模型的总结,归纳了目前较常用的一些热力学模型的特点及其适用范围。不同的热力学计算模型,活度有不同的计算方法,但对含TiO2渣系的热力学计算模型方面的报道并不多,尤其是含TiO2的多元渣系,针对此问题,依据共存理论有,作用浓度即服从质量作用定律的浓度和能较广泛地应用于多元渣系的特点,尝试建立含TiO2渣系的作用浓度计算模型有较大的理论和实际意义。本文以FeO-MnO-TiO2三元系、CaO-SiO2-TiO2三元系、CaO-Al2O3-SiO2-TiO2四元系及CaO-MgO-SiO2-Al2O3-TiO2五元系为研究对象,根据共存理论,确定渣系的结构单元,分别建立了各个渣系中组元作用浓度的计算模型。借助Matlab5.3程序设计语言编制相应的计算程序,求解非线性方程组,并得到计算结果。本文所做的主要研究和结果如下:(1)对于FeO-MnO-TiO2三元系,根据共存理论,首先确定了可能的结构单元,并计算组元的作用浓度,再根据计算结果,利用Visual Basic6.0 语言编制了具有可视化界面的应用程序,同时绘制了温度为1 748.15K及1 773.15K时,TiO2的等作用浓度曲线。 (2)对于CaO-SiO2-TiO2三元系,分别建立了作用浓度计算模型和粘度计算模型,并利用Visual Basic6.0 语言编制了具有可视化界面的应用程序,分别绘制了温度为1 773.15K及1 673.15K时,TiO2的等作用浓度曲线及渣系粘度曲线。(3)对于CaO-Al2O3-SiO2-TiO2四元系,建立了作用浓度计算模型和粘度计算模型,并绘制了温度为1 673.15K时,TiO2的作用浓度随成分变化的曲线,随着渣中TiO2含量的增加,其作用浓度增加。(4)对于CaO-MgO-SiO2-Al2O3-TiO2五元渣系,建立了渣系的作用浓度计算模型。根据熔渣中TiO2作用浓度随组成的变化曲线,其作用浓度的理论计算结果左右与李道昭等人预测的比较吻合。总之,在对含TiO2的三元至五元典型渣系的基本结构单元进行分析的基础上,<WP=5>根据分子离子共存理论建立渣中组元作用浓度计算模型,并将计算结果与文献中的实测值进行了对比,表明共存理论应用于含钛炉渣的组元作用浓度是可行的。