Factsage培训equilib模块

1、equilib 模块基本介绍及应用,炼钢过程中脱碳反应计算 open和transitions function应用：硫容量计算 熔渣生成、析出目标计算 熔渣凝固过程计算：平衡及scheil凝固 铁液及熔渣组元活度计算,北京科技大学factsage培训班,1,数据库选择,反应物输入,产物选择,结果输出,计算条件设定,equilib 模块基本计算流程,factps数据库：气相 ftoxid数据库：氧化物 ftmisc数据库：fe、cu、pb、zn冶炼 fsstel数据库：钢水凝固,单位选择：g或mol 根据目标体系输入反应物化学式 stream或table的导入,compound species选

2、择：气、固相全选，液相不选 solution species选择：宁多勿缺,组分变量 和 温度 t 压强 p 初始条件选择：h、g 计算方式：normal、open、transitions,输出格式：fact和chemsage 输出形式：图形和表格 stream文件的保存 函数计算,北京科技大学factsage培训班,炼钢过程中脱碳反应计算,2,o2和钢液中c含量的变化关系？ 终点钢液中c含量一定时所需o2量,策略,一般的多元多相平衡计算 组分目标计算,数据库,factps：气相 ftoxid：熔渣 ftmisc：钢液,北京科技大学factsage培训班,炼钢过程中脱碳反应计算（1,2.1,铁

3、水成分,造渣剂,北京科技大学factsage培训班,2.1.1,气相、纯固相全选，纯液相不选,所选铁液、熔渣,炼钢过程中脱碳反应计算（1,北京科技大学factsage培训班,2.1.2,几乎100% co(g,c含量明显减少 si由于被氧化进入渣中而减少,cao的添加促进了渣的生成,没有纯固相生成,a=5、chemsage格式,炼钢过程中脱碳反应计算（1,北京科技大学factsage培训班,2.1.3,钢液中c含量随o2变化关系,excel表格输出,plot输出,炼钢过程中脱碳反应计算（1,c,北京科技大学factsage培训班,2.2,炼钢过程中脱碳反应计算（2,与（1）输入不同,北京科技大

4、学factsage培训班,2.2.1,炼钢过程中脱碳反应计算（2,组分目标,a1,北京科技大学factsage培训班,2.2.2,炼钢过程中脱碳反应计算（2,所需o2含量,目标成分,对应c含量0.1-0.4%的值,北京科技大学factsage培训班,3.1,open计算：造铜期白冰铜氧化脱s,造铜期：除去白冰铜（cu2s）中剩余的s。 只鼓风，不加熔剂，也无炉渣，产物为粗铜及烟气,空气（79%n2+21%o2,furnace cu2s(l) cu2o(l) cu (l,粗铜、 烟气（n2+so2,流程图,数据库,factps：气相,ftmisc：matte、cu-liq,注意：空气分步加入，产

5、生的烟气连续移除，因此采用open过程,数据库,北京科技大学factsage培训班,3.1.1,定义空气组成,open计算：造铜期白冰铜氧化脱s,北京科技大学factsage培训班,3.1.2,所选铜液、冰铜,分50次每次加入0.1mol空气,可能产物,open计算：造铜期白冰铜氧化脱s,北京科技大学factsage培训班,3.1.3,前49步共移除的s含量,50步后，总共5mol空气加入1molcu2s,冰铜和纯固相含量为0,open计算：造铜期白冰铜氧化脱s,北京科技大学factsage培训班,3.2,transitions计算：cao-sio2体系,i 液相分层：1800 ，0.7783

6、 xsio2 0.9707,北京科技大学factsage培训班,3.2.1,transitions计算：cao-sio2体系,北京科技大学factsage培训班,3.2.2,transitions计算：cao-sio2体系,可能产物： 纯固相 液渣（可能存在2相分层,计算相转变,北京科技大学factsage培训班,3.2.3,transitions计算：cao-sio2体系,北京科技大学factsage培训班,3.2.4,transitions计算：cao-sio2体系,计算xsio2 =0.35，温度在600-2600 之间的相转变,北京科技大学factsage培训班,3.2.5,trans

7、itions计算：cao-sio2体系,相转变温度依次为：847、1437 、1464 、2115,北京科技大学factsage培训班,4,function应用：硫容量计算,cs = (wt% s) x (po2/ps2)1/2 wt% s为s在渣中的质量分数，po2如ps2分别为o2和s2的平衡分压,本例中，1650，sio2-mno体系，po2 =10-10 atm，ps2 =10-6 atm。cs的计算步骤如下： 利用equilib模块计算wt% s 通过function-builder定义cs 在results window显示cs的计算结果 用fact-xml画cs,策略,北京科技大

8、学factsage培训班,4.1,1）equilib输入,s给出但质量未定义，将被计算,北京科技大学factsage培训班,4.2,1）定义equilib po2和ps2,北京科技大学factsage培训班,4.3,1） equilib输出,计算的wt% s,设定的ps2 和po2,北京科技大学factsage培训班,4.4,2）定义硫容量,打开编辑函数对话框 建立变量wts、po2、ps2 输入cs函数表达式 预览结果 保存cs函数,北京科技大学factsage培训班,4.5,3）显示cs计算结果,选择函数 选择总是计算该函数 刷新结果,北京科技大学factsage培训班,4.6,4）用fa

9、ct-xml画cs,北京科技大学factsage培训班,4.7,4）用fact-xml画cs,北京科技大学factsage培训班,5,熔渣生成、析出目标计算,f-生成目标相：目标相开始形成的t或所需，可以是化合物或溶液。 p-析出目标相：当另一相开始从目标相中析出的t或所需，只能是溶液,生成目标：目标相（液相）开始形成的温度,析出目标：另一相开始从目标相（液相）中析出的温度,l,北京科技大学factsage培训班,5.1,生成目标计算：cao-sio2,北京科技大学factsage培训班,5.1.1,生成目标计算：cao-sio2,生成目标,目标相开始生成温度估计值及开始生成量,北京科技大学f

10、actsage培训班,5.1.2,生成目标计算：cao-sio2,slag开始生成的温度,与slag平衡的氧化物,a=1、m=0，即slag开始生成,= 0.35,t = 1464 oc,slag,北京科技大学factsage培训班,5.1.3,生成目标计算：cao-sio2,生成目标,计算slag在1800生成时所需sio2量,北京科技大学factsage培训班,5.1.4,生成目标计算：cao-sio2,= 0.3333,slag,计算的sio2量,a=1、m=0，即slag开始生成,与slag平衡的氧化物,t和计算的,t = 1800 oc,北京科技大学factsage培训班,5.2,析

11、出目标计算：cao-sio2,析出目标,北京科技大学factsage培训班,5.2.1,析出目标计算：cao-sio2,析出温度,a=1、m=0，即从slag中开始析出,= 0.35,t = 2115 oc,slag,北京科技大学factsage培训班,5.2.2,析出目标计算：cao-sio2,析出目标,计算1800时从slag中析出某一相时所需sio2量,北京科技大学factsage培训班,5.2.3,析出目标计算：cao-sio2,t和计算的,计算的sio2量,a=1、m=0，即该相开始从slag中析出,= 0.3967,slag,t = 1800 oc,北京科技大学factsage培训

12、班,6,熔渣凝固过程计算：平衡及scheil凝固,sheil凝固：从scheil目标相中析出其它相时，该相则从体系中移除,北京科技大学factsage培训班,6.1,平衡凝固,cao+mgo+sio2的总量为1mol,北京科技大学factsage培训班,6.1.1,平衡凝固,初始温度自动选取，反应直到渣量为0,当t-auto不选时才作为初始温度,北京科技大学factsage培训班,6.1.2,平衡凝固,slag全部反应的温度,各阶段析出相,slag冷却过程,北京科技大学factsage培训班,6.1.3,平衡凝固,北京科技大学factsage培训班,6.1.4,平衡凝固,液相线温度,北京科技大

13、学factsage培训班,6.2,scheil凝固,越小结果越精确，计算时间越长,北京科技大学factsage培训班,6.2.1,scheil凝固,各阶段析出相,slag全部反应的温度,平衡凝固为1788 k,北京科技大学factsage培训班,6.2.2,scheil凝固,slag冷却过程,北京科技大学factsage培训班,6.2.3,scheil凝固,液相线温度,北京科技大学factsage培训班,7,铁液及熔渣组元活度计算,对于ftmisc中的felq：溶质元素选取纯元素为标准态。 对于ftoxid中的液相溶液：组元选取液相纯物质为标准态；而对于固相溶液：组元选取该温度下稳定固相为标准

14、态,问题,如何将felq中溶质元素的标准态转换为质量1%标准态,如何将ftoxid中液相溶液组元的标准态转换为固相纯物质标准态,策略,策略,henrian活度系数转换,平衡时，组元在各相中化学势相同原理,北京科技大学factsage培训班,7.1,铁液中氧活度（wt%标准态）计算,i.h. jung, s.a. decterov, a.d. pelton, metall. mater. trans. b 35(3):493-507,ao in felq,北京科技大学factsage培训班,7.1.1,铁液中氧活度（wt%标准态）计算,北京科技大学factsage培训班,7.1.2,铁液中氧活度

15、（wt%标准态）计算,北京科技大学factsage培训班,7.1.3,铁液中氧活度（wt%标准态）计算,以纯物质标准态的氧活度,铁液中总溶解的al、o量,北京科技大学factsage培训班,7.1.4,铁液中氧活度（wt%标准态）计算,excel格式输出,北京科技大学factsage培训班,7.2,熔渣组元活度计算：二元系,北京科技大学factsage培训班,7.2.1,熔渣组元活度计算：二元系,液相纯物质为参考态,北京科技大学factsage培训班,7.2.2,熔渣组元活度计算：二元系,相等,北京科技大学factsage培训班,7.2.3,熔渣组元活度计算：二元系,北京科技大学factsage培训班,7.2.4,熔渣组元活度计算：三元系,sio2,mgo,cao,x(sio2)=0.4,北京科技大学factsage培训班,7.2.5,熔渣组元活度计算：三元系,北京科技大学factsage培训班,7.2.6,熔渣组元活度计算：三元系,北京科技大学factsage培训班,7.2.7,熔渣组元活度计算：三元系,sio2,mgo,cao,a(sio2)=0.6,北京科技大学factsage培训班,7.3,熔渣组元活度计算：四元系,定xal2o3 = 0.1,北京科技大学factsage培训班,7.3.1,熔渣组元活度计算：四元系,xal2o30.1,定活度,不能