Factsage培训equilib模块

1、北京科技大学北京科技大学FactSage培训班培训班 Equilib 模块基本介绍及应用模块基本介绍及应用炼钢过程中脱碳反应计算open和transitions计算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北京科技大学FactSage培训班培训班1数据库选择数据库选择反应物输入反应物输入产物选择产物选择结果输出结果输出计算条件设定计算条件设定 Equilib 模块基本计算流程模块基本计算流程 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

2、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北京科技大学FactSage培训班培训班 炼钢过程中炼钢过程中脱碳反应脱碳反应计算计算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？策略策略 一般的多

3、元多相平衡计算 组分目标计算数据库数据库FactPS：气相FToxid：熔渣FTmisc：钢液北京科技大学北京科技大学FactSage培训班培训班 炼钢过程中炼钢过程中脱碳反应脱碳反应计算（计算（1）2.1铁水成分造渣剂北京科技大学北京科技大学FactSage培训班培训班2.1.1气相、纯固相全选，纯液相不选所选铁液、熔渣 炼钢过程中炼钢过程中脱碳反应脱碳反应计算（计算（1）北京科技大学北京科技大学FactSage培训班培训班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 炼钢过程中炼钢过程中

4、脱碳反应脱碳反应计算（计算（1）北京科技大学北京科技大学FactSage培训班培训班2.1.3 钢液中钢液中C含量随含量随O2变化关系变化关系Excel表格输出Plot输出 炼钢过程中炼钢过程中脱碳反应脱碳反应计算（计算（1）C北京科技大学北京科技大学FactSage培训班培训班2.2 炼钢过程中炼钢过程中脱碳反应脱碳反应计算（计算（2）与（1）输入不同北京科技大学北京科技大学FactSage培训班培训班2.2.1 炼钢过程中炼钢过程中脱碳反应脱碳反应计算（计算（2）组分目标组分目标A1北京科技大学北京科技大学FactSage培训班培训班2.2.2 炼钢过程中炼钢过程中脱碳反应脱碳反应计算（计

5、算（2）所需O2含量目标成分对应C含量0.1-0.4%的值北京科技大学北京科技大学FactSage培训班培训班3.1open计算：造铜期白冰铜氧化脱计算：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）FurnaceCu2S(l) Cu2O(l) Cu (l)粗铜、烟气（N2+SO2）流程图流程图数据库数据库FactPS：气相FTmisc：Matte、Cu-liq注意：空气分步加入，产生的烟气连续移除，因此采用open过程。数据库数据库北京科技大学北京科技大学FactSage培训班培训班3.1.1定义空

6、气组成open计算：造铜期白冰铜氧化脱计算：造铜期白冰铜氧化脱S北京科技大学北京科技大学FactSage培训班培训班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计算：造铜期白冰铜氧化脱S北京科技大学北京科技大学FactSage培训班培训班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0open计算：造铜期白冰铜氧化脱计算：造铜期白冰铜氧化脱S北京科技大学北京科技大学FactSage培训班培训班3.2transitions计算：计算：CaO-SiO2体系体系I 液相分层：1800 ，0.7783

7、 xSiO2 0.9707北京科技大学北京科技大学FactSage培训班培训班3.2.1transitions计算：计算：CaO-SiO2体系体系北京科技大学北京科技大学FactSage培训班培训班3.2.2transitions计算：计算：CaO-SiO2体系体系可能产物：纯固相液渣（可能存在2相分层）计算相转变北京科技大学北京科技大学FactSage培训班培训班3.2.3transitions计算：计算：CaO-SiO2体系体系北京科技大学北京科技大学FactSage培训班培训班3.2.4transitions计算：计算：CaO-SiO2体系体系计算xSiO2 =0.35，温度在600-2

8、600 之间的相转变北京科技大学北京科技大学FactSage培训班培训班3.2.5transitions计算：计算：CaO-SiO2体系体系相转变温度依次为：847、1437 、1464 、2115 北京科技大学北京科技大学FactSage培训班培训班4Function应用：应用：硫容量硫容量计算计算Cs = (wt% S) x (Po2/Ps2)1/2wt% 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Functio

9、n-Builder定义Cs在Results Window显示Cs的计算结果用Fact-XML画Cs策略策略北京科技大学北京科技大学FactSage培训班培训班4.1（1）Equilib输入输入S 给 出 但质量未定义，将被计算北京科技大学北京科技大学FactSage培训班培训班4.2（1）定义）定义Equilib Po2和Ps21324北京科技大学北京科技大学FactSage培训班培训班4.3（1） Equilib输出输出计算的wt% S设定的Ps2和Po2北京科技大学北京科技大学FactSage培训班培训班4.4（2）定义）定义硫容量硫容量123451. 打开编辑函数对话框2. 建立变量wt

10、S、PO2、PS23. 输入Cs函数表达式4. 预览结果5. 保存Cs函数北京科技大学北京科技大学FactSage培训班培训班4.5（3）显示）显示Cs计算结果计算结果1231. 选择函数2. 选择总是计算该函数3. 刷新结果北京科技大学北京科技大学FactSage培训班培训班4.6（4）用）用Fact-XML画画Cs1234567北京科技大学北京科技大学FactSage培训班培训班4.7（4）用）用Fact-XML画画Cs北京科技大学北京科技大学FactSage培训班培训班5熔渣熔渣生成、析出目标生成、析出目标计算计算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

11、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北京科技大学北京科技大学FactSage培训班培训班5.1生成目标生成目标计算：计算：CaO-SiO2北京科技大学北京科技大学FactSage培训班培训班5.1.1生成目标生成目标计算：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北京科技大学FactSage培训班培训班5.1.2生成目标生成目标计算：计算：CaO-SiO2slag开始生

12、成的温度与slag平衡的氧化物a=1、m=0，即slag开始生成 = 0.35T = 1464 oCslag北京科技大学北京科技大学FactSage培训班培训班5.1.3生成目标生成目标计算：计算：CaO-SiO2生成目标计算slag在1800生成时所需SiO2量北京科技大学北京科技大学FactSage培训班培训班5.1.4生成目标生成目标计算：计算：CaO-SiO2 = 0.3333slag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北京科技大学北京科技大学FactSage培训班培训班5.2析出目标析出目标计算：计算：CaO-SiO

13、2析出目标北京科技大学北京科技大学FactSage培训班培训班5.2.1析出目标析出目标计算：计算：CaO-SiO2析出温度a=1、m=0，即从slag中开始析出 = 0.35T = 2115 oCslag北京科技大学北京科技大学FactSage培训班培训班5.2.2析出目标析出目标计算：计算：CaO-SiO2析出目标计算1800时从slag中析出某一相时所需SiO2量北京科技大学北京科技大学FactSage培训班培训班5.2.3析出目标析出目标计算：计算：CaO-SiO2T和计算的计算的SiO2量a=1、m=0，即该相开始从slag中析出 = 0.3967slagT = 1800 oC北京科

14、技大学北京科技大学FactSage培训班培训班6熔渣凝固过程计算：熔渣凝固过程计算：平衡平衡及及Scheil凝固凝固Sheil凝固：从Scheil目标相中析出其它相时，该相则从体系中移除。北京科技大学北京科技大学FactSage培训班培训班6.1平衡凝固平衡凝固CaO+MgO+SiO2的总量为1mol北京科技大学北京科技大学FactSage培训班培训班6.1.1平衡凝固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北京科技大学FactSage培训班培训班6.1.2平衡凝固平衡凝固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北京科技大学

15、FactSage培训班培训班6.1.3平衡凝固平衡凝固北京科技大学北京科技大学FactSage培训班培训班6.1.4平衡凝固平衡凝固液相线温度北京科技大学北京科技大学FactSage培训班培训班6.2Scheil凝固凝固越小结果越精确，计算时间越长北京科技大学北京科技大学FactSage培训班培训班6.2.1Scheil凝固凝固各阶段析出相slag全部反应的温度平衡凝固为1788 K北京科技大学北京科技大学FactSage培训班培训班6.2.2Scheil凝固凝固slag冷却过程北京科技大学北京科技大学FactSage培训班培训班6.2.3Scheil凝固凝固液相线温度北京科技大学北京科技大学

16、FactSage培训班培训班7铁液及熔渣组元铁液及熔渣组元活度计算活度计算对于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态。问题问题如何将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北京科技大学FactSage培训班培训班7.1铁液中氧活度铁液中氧活度（wt%标准态）标准态）计算计算I.H. Jung, S.A. Decter

17、ov, A.D. Pelton, Metall. Mater. Trans. B 35(3):493-507.(. )(. )(. )(. )ln(lnln)oooMM HenrianS SM Pure ElementS SM HenrianS SM Pure ElementS SRTggRTaa aO in FeLQ北京科技大学北京科技大学FactSage培训班培训班7.1.1铁液中氧活度铁液中氧活度（wt%标准态）标准态）计算计算北京科技大学北京科技大学FactSage培训班培训班7.1.2铁液中氧活度铁液中氧活度（wt%标准态）标准态）计算计算北京科技大学北京科技大学FactSage培训

18、班培训班7.1.3铁液中氧活度铁液中氧活度（wt%标准态）标准态）计算计算以纯物质标准态的氧活度铁液中总溶解的Al、O量北京科技大学北京科技大学FactSage培训班培训班7.1.4铁液中氧活度铁液中氧活度（wt%标准态）标准态）计算计算Excel格式输出北京科技大学北京科技大学FactSage培训班培训班7.2熔渣组元活度计算：熔渣组元活度计算：二元系二元系北京科技大学北京科技大学FactSage培训班培训班7.2.1熔渣组元活度计算：熔渣组元活度计算：二元系二元系液相纯物质为参考态北京科技大学北京科技大学FactSage培训班培训班7.2.2熔渣组元活度计算：熔渣组元活度计算：二元系二元系相等相等北京科技大学北京科技大学FactSage培训班培训班7.2.3熔渣组元活度计算：熔渣组元活度计算：二元系二元系北京科技大学北京科技大学FactSage培训班培训班7.2.4熔渣组元活度计算：熔渣组元活度计算：三元系三元系SiO2MgOCaOx(SiO2)=0.4