[科普中國(guó)]-熔化性溫度

熔化性溫度(Melting temperature)是爐渣從不能流動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)槟茏杂闪鲃?dòng)時(shí)的溫度。它可通過(guò)測(cè)定爐渣在不同溫度下的粘度，然后畫(huà)出粘度-溫度曲線來(lái)確定。高爐生產(chǎn)中，熔化溫度過(guò)高(1450～1 500℃) 的爐渣不能采用。但是熔化溫度較低，在較低溫度下能完全熔化的爐渣，其流動(dòng)性并不一定好。更具有實(shí)際意義的是爐渣的熔化性溫度，即爐渣從不能流動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)槟茏杂闪鲃?dòng)的溫度。

簡(jiǎn)介熔化性溫度(Melting temperature)是爐渣從不能流動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)槟茏杂闪鲃?dòng)時(shí)的溫度。它可通過(guò)測(cè)定爐渣在不同溫度下的粘度，然后畫(huà)出粘度-溫度曲線來(lái)確定。

高爐生產(chǎn)中，熔化溫度過(guò)高(1450～1500℃) 的爐渣不能采用。但是熔化溫度較低，在較低溫度下能完全熔化的爐渣，其流動(dòng)性并不一定好。更具有實(shí)際意義的是爐渣的熔化性溫度，即爐渣從不能流動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)槟茏杂闪鲃?dòng)的溫度1。

爐渣熔化性爐渣熔化性是指高爐爐渣熔化的難易程度，用熔化溫度和熔化性溫度兩個(gè)指標(biāo)來(lái)表示。熔化溫度是爐渣加熱時(shí)完全熔化為液相的溫度或液態(tài)爐渣冷卻時(shí)開(kāi)始析出固相的溫度。它可由爐渣相圖中的液相線或液相面的溫度來(lái)確定。在高爐內(nèi)液相線表示軟熔帶的下沿或滴落帶的開(kāi)始的溫度。由于高爐渣主要成分為CaO、SiO2、MgO、Al2O3等四種氧化物，而平面圖只能較清晰地描述三元系的狀態(tài)，故往往固定一種變化不大的組分，面用其余三種組分作成三元圖以表示高爐渣成分與熔化溫度的關(guān)系。實(shí)際高爐終渣成分均在低熔共晶點(diǎn)附近，若增加SiO2或MgO，則護(hù)渣熔化溫度緩慢提高，而增加CaO時(shí)熔化溫度急劇提高。由于某些爐渣在達(dá)到熔化溫度時(shí)流動(dòng)性并不好，面高爐生產(chǎn)最有實(shí)際意義的是爐渣自由流動(dòng)時(shí)的溫度，因此有了爐渣熔化性的第二個(gè)指標(biāo)—熔化性溫度2。

合理標(biāo)準(zhǔn)化定義對(duì)熔化性溫度的定義可歸結(jié)為定斜率和定黏度兩種方法。以下從這兩種定義的角度來(lái)分別評(píng)價(jià)其優(yōu)缺點(diǎn)。

1.定斜率法

定斜率法的優(yōu)點(diǎn)是，準(zhǔn)確表達(dá)了黏度發(fā)生突變，流動(dòng)性發(fā)生質(zhì)變的含義;缺點(diǎn)是，依靠表觀斜率，未能指明真實(shí)斜率，沒(méi)有可比性。另外，因真實(shí)斜率取舍不當(dāng)，可能導(dǎo)致熔化性溫度處的黏度過(guò)大而不能正常流動(dòng)，從而失去熔化性溫度的本質(zhì)含義，由于真實(shí)斜率選取過(guò)低(銳角過(guò)大)導(dǎo)致熔化性黏度為4 Pa·s，產(chǎn)生了在熔化性溫度處卻不能自由流動(dòng)的矛盾。

2.定黏度法

定黏度法能有效地避免在熔化性溫度處卻不能自由流動(dòng)的情形，這是其優(yōu)點(diǎn)。但缺點(diǎn)是，對(duì)于某些短渣，不能準(zhǔn)確地表達(dá)黏度突變，流動(dòng)性發(fā)生質(zhì)變的含義，如此定出的熔化性溫度并非曲線的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。

3.標(biāo)準(zhǔn)化定義

為了更好地表達(dá)在熔化性溫度處，黏度發(fā)生突變，流動(dòng)性發(fā)生質(zhì)變的基本含義，取第一種定義角度，同時(shí)保證爐渣在熔化性溫度處對(duì)應(yīng)的黏度屬于適宜流動(dòng)的范圍(0.5～2.5Pa·s)。且區(qū)別于舊文獻(xiàn)中黏度的量綱取泊的情形，建議黏度量綱統(tǒng)一遵循國(guó)際單位制，取Pa·s；按工科習(xí)慣，溫度的單位仍然取℃3。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

杜強(qiáng) - 高級(jí)工程師 - 中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所