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SiO2-Al2O3-FeOx三元体系既是固体垃圾焚烧灰渣熔融处理中CaO-SiO2-Al2O3-MgO-FeOx-Na2O六元体系的主要子体系之一,同时也是冶金工业中的重要渣系。因此,对其热力学性质的研究不仅可为焚烧灰渣的无害化熔融处理以及所产生熔融渣的资源化利用提供重要热力学基础数据,而且对于冶金工业生产中高品质金属冶炼、低品位原料利用具有较高理论意义和实际应用价值。 本文以SiO2-Al2O3-FeOx体系为研究对象,采用高温热平衡实验,研究了中等氧分压条件下,温度及添加CaO对SiO2-Al2O3-FeOx体系相平衡关系和液相线的影响规律。同时,将实验测定的液相线与基于FactSage6.1的计算液相线进行了比较,进一步完善了中等氧分压条件下SiO2-Al2O3-FeOx体系液相线数据。本研究所得结论如下。 (1) FactSage6.1计算结果表明,中等氧分压10.13Pa条件下,温度及添加CaO对SiO2-Al2O3-FeOx体系液相线和相平衡关系影响较大;而氧分压改变仅对SiO2-Al2O3-FeOx体系尖晶石初晶区液相线有较大影响。随温度由1450℃升高至1550℃,SiO2-Al2O3-FeOx体系液相区域明显增大,同时莫来石初晶区也增大,其液相线向SiO2-Al2O3侧偏移,而石英的初晶区略有缩小。添加5%CaO时,SiO2-Al2O3-FeOx体系液相范围扩大,石英和莫来石初晶区明显减小,石英初晶区和莫来石固溶体初晶区的液相线沿着SiO2-Al2O3侧分别向高SiO2和高铝方向移动,且在高铝区出现Al2O3初晶区。 (2)高温平衡实验研究结果表明,中等氧分压10.13Pa条件下,温度由1450℃升至1550℃时,液相区扩大,莫来石初晶区液相线向SiO2-Al2O3侧偏移。1450℃时,共晶点的平衡相为L+SiO2,与计算结果L+SiO2+Mullite存在偏差。添加5%CaO时,液相区范围扩大,莫来石初晶区液相线向SiO2-Al2O3方向偏移,石英初晶区液相线向高硅方向偏移。