Factsage培訓(xùn)equilib模塊

1、equilib 模塊基本介紹及應(yīng)用,煉鋼過程中脫碳反應(yīng)計算 open和transitions function應(yīng)用：硫容量計算 熔渣生成、析出目標(biāo)計算 熔渣凝固過程計算：平衡及scheil凝固 鐵液及熔渣組元活度計算,北京科技大學(xué)factsage培訓(xùn)班,1,數(shù)據(jù)庫選擇,反應(yīng)物輸入,產(chǎn)物選擇,結(jié)果輸出,計算條件設(shè)定,equilib 模塊基本計算流程,factps數(shù)據(jù)庫：氣相 ftoxid數(shù)據(jù)庫：氧化物 ftmisc數(shù)據(jù)庫：fe、cu、pb、zn冶煉 fsstel數(shù)據(jù)庫：鋼水凝固,單位選擇：g或mol 根據(jù)目標(biāo)體系輸入反應(yīng)物化學(xué)式 stream或table的導(dǎo)入,compound species選

2、擇：氣、固相全選，液相不選 solution species選擇：寧多勿缺,組分變量 和 溫度 t 壓強 p 初始條件選擇：h、g 計算方式：normal、open、transitions,輸出格式：fact和chemsage 輸出形式：圖形和表格 stream文件的保存 函數(shù)計算,北京科技大學(xué)factsage培訓(xùn)班,煉鋼過程中脫碳反應(yīng)計算,2,o2和鋼液中c含量的變化關(guān)系？ 終點鋼液中c含量一定時所需o2量,策略,一般的多元多相平衡計算 組分目標(biāo)計算,數(shù)據(jù)庫,factps：氣相 ftoxid：熔渣 ftmisc：鋼液,北京科技大學(xué)factsage培訓(xùn)班,煉鋼過程中脫碳反應(yīng)計算（1,2.1,鐵

3、水成分,造渣劑,北京科技大學(xué)factsage培訓(xùn)班,2.1.1,氣相、純固相全選，純液相不選,所選鐵液、熔渣,煉鋼過程中脫碳反應(yīng)計算（1,北京科技大學(xué)factsage培訓(xùn)班,2.1.2,幾乎100% co(g,c含量明顯減少 si由于被氧化進入渣中而減少,cao的添加促進了渣的生成,沒有純固相生成,a=5、chemsage格式,煉鋼過程中脫碳反應(yīng)計算（1,北京科技大學(xué)factsage培訓(xùn)班,2.1.3,鋼液中c含量隨o2變化關(guān)系,excel表格輸出,plot輸出,煉鋼過程中脫碳反應(yīng)計算（1,c,北京科技大學(xué)factsage培訓(xùn)班,2.2,煉鋼過程中脫碳反應(yīng)計算（2,與（1）輸入不同,北京科技大

4、學(xué)factsage培訓(xùn)班,2.2.1,煉鋼過程中脫碳反應(yīng)計算（2,組分目標(biāo),a1,北京科技大學(xué)factsage培訓(xùn)班,2.2.2,煉鋼過程中脫碳反應(yīng)計算（2,所需o2含量,目標(biāo)成分,對應(yīng)c含量0.1-0.4%的值,北京科技大學(xué)factsage培訓(xùn)班,3.1,open計算：造銅期白冰銅氧化脫s,造銅期：除去白冰銅（cu2s）中剩余的s。 只鼓風(fēng)，不加熔劑，也無爐渣，產(chǎn)物為粗銅及煙氣,空氣（79%n2+21%o2,furnace cu2s(l) cu2o(l) cu (l,粗銅、 煙氣（n2+so2,流程圖,數(shù)據(jù)庫,factps：氣相,ftmisc：matte、cu-liq,注意：空氣分步加入，產(chǎn)

5、生的煙氣連續(xù)移除，因此采用open過程,數(shù)據(jù)庫,北京科技大學(xué)factsage培訓(xùn)班,3.1.1,定義空氣組成,open計算：造銅期白冰銅氧化脫s,北京科技大學(xué)factsage培訓(xùn)班,3.1.2,所選銅液、冰銅,分50次每次加入0.1mol空氣,可能產(chǎn)物,open計算：造銅期白冰銅氧化脫s,北京科技大學(xué)factsage培訓(xùn)班,3.1.3,前49步共移除的s含量,50步后，總共5mol空氣加入1molcu2s,冰銅和純固相含量為0,open計算：造銅期白冰銅氧化脫s,北京科技大學(xué)factsage培訓(xùn)班,3.2,transitions計算：cao-sio2體系,i 液相分層：1800 ，0.7783

6、 xsio2 0.9707,北京科技大學(xué)factsage培訓(xùn)班,3.2.1,transitions計算：cao-sio2體系,北京科技大學(xué)factsage培訓(xùn)班,3.2.2,transitions計算：cao-sio2體系,可能產(chǎn)物： 純固相 液渣（可能存在2相分層,計算相轉(zhuǎn)變,北京科技大學(xué)factsage培訓(xùn)班,3.2.3,transitions計算：cao-sio2體系,北京科技大學(xué)factsage培訓(xùn)班,3.2.4,transitions計算：cao-sio2體系,計算xsio2 =0.35，溫度在600-2600 之間的相轉(zhuǎn)變,北京科技大學(xué)factsage培訓(xùn)班,3.2.5,trans

7、itions計算：cao-sio2體系,相轉(zhuǎn)變溫度依次為：847、1437 、1464 、2115,北京科技大學(xué)factsage培訓(xùn)班,4,function應(yīng)用：硫容量計算,cs = (wt% s) x (po2/ps2)1/2 wt% s為s在渣中的質(zhì)量分數(shù)，po2如ps2分別為o2和s2的平衡分壓,本例中，1650，sio2-mno體系，po2 =10-10 atm，ps2 =10-6 atm。cs的計算步驟如下： 利用equilib模塊計算wt% s 通過function-builder定義cs 在results window顯示cs的計算結(jié)果 用fact-xml畫cs,策略,北京科技大

8、學(xué)factsage培訓(xùn)班,4.1,1）equilib輸入,s給出但質(zhì)量未定義，將被計算,北京科技大學(xué)factsage培訓(xùn)班,4.2,1）定義equilib po2和ps2,北京科技大學(xué)factsage培訓(xùn)班,4.3,1） equilib輸出,計算的wt% s,設(shè)定的ps2 和po2,北京科技大學(xué)factsage培訓(xùn)班,4.4,2）定義硫容量,打開編輯函數(shù)對話框 建立變量wts、po2、ps2 輸入cs函數(shù)表達式 預(yù)覽結(jié)果 保存cs函數(shù),北京科技大學(xué)factsage培訓(xùn)班,4.5,3）顯示cs計算結(jié)果,選擇函數(shù) 選擇總是計算該函數(shù) 刷新結(jié)果,北京科技大學(xué)factsage培訓(xùn)班,4.6,4）用fa

9、ct-xml畫cs,北京科技大學(xué)factsage培訓(xùn)班,4.7,4）用fact-xml畫cs,北京科技大學(xué)factsage培訓(xùn)班,5,熔渣生成、析出目標(biāo)計算,f-生成目標(biāo)相：目標(biāo)相開始形成的t或所需，可以是化合物或溶液。 p-析出目標(biāo)相：當(dāng)另一相開始從目標(biāo)相中析出的t或所需，只能是溶液,生成目標(biāo)：目標(biāo)相（液相）開始形成的溫度,析出目標(biāo)：另一相開始從目標(biāo)相（液相）中析出的溫度,l,北京科技大學(xué)factsage培訓(xùn)班,5.1,生成目標(biāo)計算：cao-sio2,北京科技大學(xué)factsage培訓(xùn)班,5.1.1,生成目標(biāo)計算：cao-sio2,生成目標(biāo),目標(biāo)相開始生成溫度估計值及開始生成量,北京科技大學(xué)f

10、actsage培訓(xùn)班,5.1.2,生成目標(biāo)計算：cao-sio2,slag開始生成的溫度,與slag平衡的氧化物,a=1、m=0，即slag開始生成,= 0.35,t = 1464 oc,slag,北京科技大學(xué)factsage培訓(xùn)班,5.1.3,生成目標(biāo)計算：cao-sio2,生成目標(biāo),計算slag在1800生成時所需sio2量,北京科技大學(xué)factsage培訓(xùn)班,5.1.4,生成目標(biāo)計算：cao-sio2,= 0.3333,slag,計算的sio2量,a=1、m=0，即slag開始生成,與slag平衡的氧化物,t和計算的,t = 1800 oc,北京科技大學(xué)factsage培訓(xùn)班,5.2,析

11、出目標(biāo)計算：cao-sio2,析出目標(biāo),北京科技大學(xué)factsage培訓(xùn)班,5.2.1,析出目標(biāo)計算：cao-sio2,析出溫度,a=1、m=0，即從slag中開始析出,= 0.35,t = 2115 oc,slag,北京科技大學(xué)factsage培訓(xùn)班,5.2.2,析出目標(biāo)計算：cao-sio2,析出目標(biāo),計算1800時從slag中析出某一相時所需sio2量,北京科技大學(xué)factsage培訓(xùn)班,5.2.3,析出目標(biāo)計算：cao-sio2,t和計算的,計算的sio2量,a=1、m=0，即該相開始從slag中析出,= 0.3967,slag,t = 1800 oc,北京科技大學(xué)factsage培訓(xùn)

12、班,6,熔渣凝固過程計算：平衡及scheil凝固,sheil凝固：從scheil目標(biāo)相中析出其它相時，該相則從體系中移除,北京科技大學(xué)factsage培訓(xùn)班,6.1,平衡凝固,cao+mgo+sio2的總量為1mol,北京科技大學(xué)factsage培訓(xùn)班,6.1.1,平衡凝固,初始溫度自動選取，反應(yīng)直到渣量為0,當(dāng)t-auto不選時才作為初始溫度,北京科技大學(xué)factsage培訓(xùn)班,6.1.2,平衡凝固,slag全部反應(yīng)的溫度,各階段析出相,slag冷卻過程,北京科技大學(xué)factsage培訓(xùn)班,6.1.3,平衡凝固,北京科技大學(xué)factsage培訓(xùn)班,6.1.4,平衡凝固,液相線溫度,北京科技大

13、學(xué)factsage培訓(xùn)班,6.2,scheil凝固,越小結(jié)果越精確，計算時間越長,北京科技大學(xué)factsage培訓(xùn)班,6.2.1,scheil凝固,各階段析出相,slag全部反應(yīng)的溫度,平衡凝固為1788 k,北京科技大學(xué)factsage培訓(xùn)班,6.2.2,scheil凝固,slag冷卻過程,北京科技大學(xué)factsage培訓(xùn)班,6.2.3,scheil凝固,液相線溫度,北京科技大學(xué)factsage培訓(xùn)班,7,鐵液及熔渣組元活度計算,對于ftmisc中的felq：溶質(zhì)元素選取純元素為標(biāo)準(zhǔn)態(tài)。 對于ftoxid中的液相溶液：組元選取液相純物質(zhì)為標(biāo)準(zhǔn)態(tài)；而對于固相溶液：組元選取該溫度下穩(wěn)定固相為標(biāo)準(zhǔn)

14、態(tài),問題,如何將felq中溶質(zhì)元素的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)轉(zhuǎn)換為質(zhì)量1%標(biāo)準(zhǔn)態(tài),如何將ftoxid中液相溶液組元的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)轉(zhuǎn)換為固相純物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)態(tài),策略,策略,henrian活度系數(shù)轉(zhuǎn)換,平衡時，組元在各相中化學(xué)勢相同原理,北京科技大學(xué)factsage培訓(xùn)班,7.1,鐵液中氧活度（wt%標(biāo)準(zhǔn)態(tài)）計算,i.h. jung, s.a. decterov, a.d. pelton, metall. mater. trans. b 35(3):493-507,ao in felq,北京科技大學(xué)factsage培訓(xùn)班,7.1.1,鐵液中氧活度（wt%標(biāo)準(zhǔn)態(tài)）計算,北京科技大學(xué)factsage培訓(xùn)班,7.1.2,鐵液中氧活度

15、（wt%標(biāo)準(zhǔn)態(tài)）計算,北京科技大學(xué)factsage培訓(xùn)班,7.1.3,鐵液中氧活度（wt%標(biāo)準(zhǔn)態(tài)）計算,以純物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)態(tài)的氧活度,鐵液中總?cè)芙獾腶l、o量,北京科技大學(xué)factsage培訓(xùn)班,7.1.4,鐵液中氧活度（wt%標(biāo)準(zhǔn)態(tài)）計算,excel格式輸出,北京科技大學(xué)factsage培訓(xùn)班,7.2,熔渣組元活度計算：二元系,北京科技大學(xué)factsage培訓(xùn)班,7.2.1,熔渣組元活度計算：二元系,液相純物質(zhì)為參考態(tài),北京科技大學(xué)factsage培訓(xùn)班,7.2.2,熔渣組元活度計算：二元系,相等,北京科技大學(xué)factsage培訓(xùn)班,7.2.3,熔渣組元活度計算：二元系,北京科技大學(xué)factsage培訓(xùn)班,7.2.4,熔渣組元活度計算：三元系,sio2,mgo,cao,x(sio2)=0.4,北京科技大學(xué)factsage培訓(xùn)班,7.2.5,熔渣組元活度計算：三元系,北京科技大學(xué)factsage培訓(xùn)班,7.2.6,熔渣組元活度計算：三元系,北京科技大學(xué)factsage培訓(xùn)班,7.2.7,熔渣組元活度計算：三元系,sio2,mgo,cao,a(sio2)=0.6,北京科技大學(xué)factsage培訓(xùn)班,7.3,熔渣組元活度計算：四元系,定xal2o3 = 0.1,北京科技大學(xué)factsage培訓(xùn)班,7.3.1,熔渣組元活度計算：四元系,xal2o30.1,定活度,不能