Estimación de la viscosidad de la escoria de alto horno que contiene TiO2 con alto contenido de Al2O3 a 1500 degreesC
Autores: Zheng, Haiyan; Zhou, Shifa; Zhang, Shen; Li, Yang; Zhang, Baozhi; Shen, Fengman; Wang, Zhonghua; Han, Tao
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Composiciones de escoria
Viscosidad
Modelo de Urbain
R5
N
Escoria de alto horno que contiene TiO2
Licencia
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Las composiciones de escoria son significativas para la viscosidad de la escoria de alto horno. Se propuso un modelo Urbain mejorado (IUM) al introducir R5 ((X(CaO) + X(MgO) + 2X(TiO2))/(2X(SiO2) + 3X(Al2O3))) y N (X(MgO)/3X(Al2O3)) como parámetros del modelo. Al comparar IUM con otros modelos, los parámetros del modelo R5 y N son más razonables y adecuados para la escoria de alto horno que contiene TiO2, y IUM para predecir la viscosidad tiene una mayor precisión, y su error relativo es solo del 10%. Se trazaron las líneas de aislamiento de viscosidad del sistema CaO-SiO2-15%Al2O3-MgO-2.5% TiO2, y los resultados muestran que el centro de viscosidad de la escoria está entre Rw2 (w(CaO)/w(SiO2)) = 0.77-1.39 y Nw (w(MgO)/w(Al2O3)) = 0-1.37, el valor del centro de viscosidad es 0.3 Pa·s, la viscosidad aumenta gradualmente desde el centro hacia el exterior, y la viscosidad de la escoria disminuye gradualmente con el aumento de Nw y Rw2. Además, se llevó a cabo un análisis FTIR (Espectroscopía Infrarroja por Transformada de Fourier) para comprender el mecanismo entre la estructura de la escoria y la viscosidad. Con el aumento de Nw y Rw2, los valores máximos de la vibración de estiramiento simétrico del oxígeno no puente en la estructura tetraédrica Si-O de la escoria disminuyen, y las estructuras de la escoria se despolimerizan, lo que lleva a la disminución de la viscosidad de la escoria.
Descripción
Las composiciones de escoria son significativas para la viscosidad de la escoria de alto horno. Se propuso un modelo Urbain mejorado (IUM) al introducir R5 ((X(CaO) + X(MgO) + 2X(TiO2))/(2X(SiO2) + 3X(Al2O3))) y N (X(MgO)/3X(Al2O3)) como parámetros del modelo. Al comparar IUM con otros modelos, los parámetros del modelo R5 y N son más razonables y adecuados para la escoria de alto horno que contiene TiO2, y IUM para predecir la viscosidad tiene una mayor precisión, y su error relativo es solo del 10%. Se trazaron las líneas de aislamiento de viscosidad del sistema CaO-SiO2-15%Al2O3-MgO-2.5% TiO2, y los resultados muestran que el centro de viscosidad de la escoria está entre Rw2 (w(CaO)/w(SiO2)) = 0.77-1.39 y Nw (w(MgO)/w(Al2O3)) = 0-1.37, el valor del centro de viscosidad es 0.3 Pa·s, la viscosidad aumenta gradualmente desde el centro hacia el exterior, y la viscosidad de la escoria disminuye gradualmente con el aumento de Nw y Rw2. Además, se llevó a cabo un análisis FTIR (Espectroscopía Infrarroja por Transformada de Fourier) para comprender el mecanismo entre la estructura de la escoria y la viscosidad. Con el aumento de Nw y Rw2, los valores máximos de la vibración de estiramiento simétrico del oxígeno no puente en la estructura tetraédrica Si-O de la escoria disminuyen, y las estructuras de la escoria se despolimerizan, lo que lleva a la disminución de la viscosidad de la escoria.