总第142期山西冶金Total1422013年第2期SHANXIMETALLURGYNo.2，2013文章编号：1672-1152（2013）02-0014-04探索CaO-Fe2O3系相互作用参数与体系熔化温度变化的关系黄学军（北京科技大学冶金与生态工程学院，北京100083）摘要：将CaO-Fe2O3系拆分成CaO－Ca2F2O5(C2F)与C2F－FeOn两个二元系，借用周国治等人推导出的从二元系相图中提取活度关系式，分别对这两个二元系计算得到，CaO，C2F和Fe3O组元的活度值，并成功提取出了组元间的相互作用参数。结合相互作用参数与原相图液相线分析得到，当温度高于体系最高熔点时，则相互作用参数稳定不变；当体系温度降低时，单一液相产生不同相分离，对应的相互作用参数值也会发生相应的变化，且生成不同的相，对相互作用参数变化影响也不同。关键词：铁酸钙活度正规溶液模型相互作用参数热力学中图分类号：TF03+1文献标识码：a收稿日期：2012-12-17人们对于铁酸钙的研究已经从二元跨度到多T0T0L元，主要集中于研究影响铁酸钙生成和性能因素，这CD包括烧结碱度燃料粒度偏析布料和铁酸钙的矿相、、TxiTxjKK//与结构等，诸多相关工艺的研究旨在提高烧结效益，TT但是在铁酸钙系热力学计算上很少涉及。本文以现E有的正规溶液模型来探讨并计算该二元系中相互作ABABxABmnxB用参数，同时结合原有相图，分析得到组元间相互作图1二元共晶相图图2生成化合物相图用参数与体系熔点变化规律的关系。dln=xiθθ/ε-xiεln.4从二元相图提取组元活度rj,T0（ΔfusSm，i，T-ΔfusHm，i，Tδ）d（）d（x）i（）1RxJε0xjε0在实际溶液中E与E不可能为零可令=式中θ/和θ是组元的熔化焓与熔化，HiSi，δ：ΔfusHm，i，TδΔfusSm，i，TiE熵和分别为液相中组元与组元的摩尔分数Hi不过当即E＝0则体系回到正规溶液［1］；xixjij。E，，δ→∞，Si，。Si设组元A和B生成化合物的化学平衡式表示成：设为液相线上的温度为任一温度根据正规溶T，T0。()+()=s.５mAlnBlAmB（n）（）液有：则此时提取二元系各组元活度及活度系数的关T0lnr0［3］Tlnri,T=i,T.1系式：1-/1-/（）TδT0δ1θ/θdln=[x（jΔfHmδ-ΔfSm）+ln+ln对应于液相线上的某点其温度为ri,T0n（xixixjxj）]，T。mxj-nxiRTT0再令ε=，ε0=上式可简化成：ε-εln.(６)1-/1-/d（）d（xi）TδT0δε0ε0ε0lnr0=εlnr.（2）1θ/θi,Ti,Tdln=[x（jΔfHmδ-ΔfSm）+ln+lnrj,T0m（xixixjxj）]周国治等人通过结合杜亥母方程推导得到二元mxj-nxiR共晶相图见图1中提取组元活度关系式［2］与左侧ε-εln.(７)（）（d（）d（xj）ε0ε0纯物质平衡时）：式（3）至式（7）已经被广泛用于从二元相图中提θθ/dln=ΔfusSm，i，T-ΔfusHm，i，Tδε-εln.3ri,T0d（）d（xi）（）取组元的活度值，相关公式也得到了应希和陶东平Rε0ε0等人的系统验证［4］。根据正规溶液的规则有：作者简介：黄学军（1985—），男，北京科技大学，冶金与ln=2.８生态工程学院研究生。Tel：13552933714，E-mail:RTriaixj（）ln=2.９1357hxj@sina.comRTrjajxi（）2013年第2期黄学军探索CaO-FeO系相互作用参数与体系熔化温度变化的关系：23··15满足=所以令==其中为阳离子1900aiaj，：ai-jaiaj，ai-ji-02--j阳离子的相互作用能，即可理解成阳离子之间1800的相互作用能，因此式（3~4）和式（3~5）可变换为：ln=ai-j2.101700rixj（）RTK/Tai-j的值为ln关于2一次拟合的斜率1600rixj。RT二元相图2CaO-Fe2O31500从相图2中可看出液相与其他相平衡可分为以1400下几个区，分别是L与CaO平衡段、L与Ca2Fe2O50.00.20.40.60.81.0CF2FeO/%Fe2O3（C2F）平衡段、L与CaFe2O（4CF）平衡段、L与CaFe4O7w（23）图5C2F－Fe2O3相图（CF2）平衡段、L与Fe2O3平衡段以及L与Fe3O4平衡段在该二元体系中可分成CaO与CF作