冶金原理精品课程
二、熔渣的粘度
液体 温度
水
298
蓖麻油 298
甘油 298
生铁液 1698
钢液 1868
表1-4 某些液体的粘度
粘度 0.00089 0.8 0.5 0.0015
液体
温度
汞
273
流动好的渣
稠渣
很稠的渣
<0.0025
粘度 0.0017 <0.50 1.5~2.0 >3.0
冶金原理精品课程
冶金原理精品课程
二、熔渣的粘度
酸性炉渣因含SiO2高（SiO2大于40%）， 当升高温度时，复杂的硅配阴离子逐步离解为 简单的配阴离子，离子半径逐步减小，因而粘 度也是逐步降低的，其粘度-温度曲线a上不存 在明显的熔化性温度。
冶金原理精品课程
二、熔渣的粘度
通过实验求得碱性渣的粘度与温度关系式如
下：
冶金原理
第一章冶金炉渣 第五节 熔融炉渣的性质
冶金原理精品课程
上一节
教学内容
概述 一、炉渣的熔化温度 二、熔渣的粘度 三、熔渣的密度和金属微粒在渣中的沉降 四、熔渣的电导 五、熔渣的热含量 六、熔渣的表面性质
接关系到冶炼过 程能否顺利进行和技术经济指标是否符合要 求，是能否实现优质高产低消耗的重要因素。 如熔渣的熔化温度和热含量影响热能消耗， 熔渣的密度、表面张力和粘度影响冶炼过程 金属的回收率。研究熔渣的性能也是认识熔 渣结构的重要途径（如电导、粘度）。
二、熔渣的粘度
由表1-4数据可看出，流动的渣，其粘度 相 当 于 甘 油 的 室 温 粘 度 0.5Pa·s。 粘 度 1.5~2.0Pa·s的渣，虽然比较粘稠，但尚能满 足冶炼要求。当渣的粘度达3.0~5.0Pa·s或更 高时，则会造成冶炼过程难以进行，导致熔渣 不易由炉内放出。
冶金原理精品课程
冶金原理精品课程
冶金原理精品课程
二、熔渣的粘度
由于粘度仅能在均一液相内测定，所以等 粘度曲线图仅占有浓度三角形的局部（给 定的等熔化温度曲线以内的液相区）
冶金原理精品课程
二、熔渣的粘度
在应用该图时，首先应将炉渣中的三种主 要氧化物换算为总和100%，然后再查图 可得各种炉渣在给定温度下的粘度值。例 如，要查某个铜造锍熔炼炉渣的粘度，该 炉渣中主要成分的质量百分比数为 SiO237.3%、CaO4.7%、FeO46.0%。先 将三成分总和换算成百分之百，即：
二、熔渣的粘度
3、熔渣的粘度与成分的关系 1）SiO2对炉渣的粘度影响最大。前已述及，熔渣中 SiO2含量愈高，硅氧配合阴离子的结构复杂，离子半 径愈大，熔体的粘度也愈大。Al2O3、ZnO等也有类 似的影响。 2）碱性氧化物的含量增加时，硅氧配阴离子的离子 半径变小，粘度将有所下降，但并不是说炉渣中碱性 氧化物含量愈高粘度愈低，相反，碱度太高的炉渣是 粘而难熔的。
ln A B
T
或写成
w
B0e RT
式中A= W‫ ף‬/R ,B= lnBo ,W‫ף‬为粘流活化能，是质
点在两平衡位置间移动所需的最小能量，质点大，
W‫ף‬也大，粘度也大。
冶金原理精品课程
二、熔渣的粘度
对于酸性渣，由于温度升高硅氧配阴离子解体， 质 点 数 增 多 而 半 径 变 小 ， W‫ף‬已 不 是 常 数 ， 故 式 （1-3）不适用，因而粘度与温度的关系常用经验 方程表示如下：
冶金原理精品课程
冶金原理精品课程
二、熔渣的粘度
粘度是熔渣的重要性质，关系到冶炼过程能 否进行、也关系到金属或硫能否充分地通过 渣层沉降分离。
冶炼过程要求炉渣具有较小的粘度。
冶金原理精品课程
二、熔渣的粘度
1．粘度的定义 当流体在管道中流动时，管道与流体间的 粘附力和内部的内摩擦力，使靠近管道的流体流速最小， 而中心的流速最大。设在流动的液体中有相邻的两层流体， 面积为 F,距离为ds,一层的流速为v,另一层为v+dv（图112），两层流体间的内摩擦力p可由下式求出：
液相或液态渣冷却时开始析出固相的温度 可由熔渣状态图的液相线或液相面的温度来确定。 炉渣的熔化温度可以决定冶炼时所需采取的温度制
度，同时也是确定熔渣其它物理化学性质的因素之 一。
冶金原理精品课程
一、炉渣的熔化温度
炉渣的熔化温度主要与组成有关，从熔渣 的状态图可以看出各种渣系的熔化温度区。处 在等温线上的各种炉渣组成，其熔化温度相同。 根据该线可以确定某一熔化温度时的炉渣成分， 或根据炉渣成分估算出该组成下的熔化温度。 图1-11为CaO-FeO-SiO2系等熔度图。
log log A BT
(1 4)
式中A、B为与炉渣成分有关的常数，该式表示酸 性渣的粘度的重对数与温度T成直线关系，这已为 许多实验所证实。
冶金原理精品课程
二、熔渣的粘度
3．CaO-FeO-SiO2系炉渣的粘度 CaO-FeO-SiO2系炉渣的粘度已有大量的测 定数据，并已在浓度三角形中绘成等粘度曲 线。图1-14为1623.15K时CaO-FeO-SiO2系 炉渣的等粘度曲线
p F dv
dS
既内摩擦力与表面积大小和速度差成正比，与距离成反比。 比例系数‫ף‬与液体的粘度有关，故称为粘度系数，亦称粘度。
冶金原理精品课程
冶金原理精品课程
二、熔渣的粘度
2、粘度的单位： 当P=10-5N, F=1cm2, ds=1cm, dv=1cm·s-1时， 10-5=‫ף‬N·s·cm-2=1.1Pa·s
冶金原理精品课程
概述
冶金工作者除了应对熔渣性能的原理和规律 有所认识外，还要掌握组成——性能图和根 据已知数据计算熔渣性能的方法，从而可以 了解已知成分的熔渣性能是否能满足冶炼过 程的要求，或由所要求的性质来选择合理的 熔渣成分。
冶金原理精品课程
一、炉渣的熔化温度
炉渣的熔化发生在一定的温度范围内。 熔化温度（或称熔点）是指固态渣完全转变为均匀
冶金原理精品课程
二、熔渣的粘度
4、熔渣的粘度与温度的关系
任何组成的炉渣，其粘度都是随着温度的升高 而降低的。但是温度对碱性渣和酸性渣的影响 有显著的区别，如图1-13所示。
冶金原理精品课程
二、熔渣的粘度
碱性炉渣（含SiO2小于35%）在受热熔化 时，立即转变为各种Me2+和半径较小的硅氧配 阴离子，粘度迅速下降，如图1-13所示，其粘 度-温度曲线b上有明显的转折点，该点的对应 温度Tc称为熔化性温度，当温度超过Tc后，曲 线变得比较平缓，此时温度对粘度的影响已不 明显了。