2.2 熔渣的相平衡图
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公共部分-炉渣相图_2三元相图
• D.SiO2-30%；MnO-20%； Al2O3-50%
•D
练习题
• 氧化钙(CaO)-氧化锰(MnO)-氧 化硅(SiO2)三元状态图等温截 面图见下图，由图中可知 （ ）。
• A.三个顶点代表三个纯氧化物 及其相应的纯氧化物的熔点状 况
• B.该三元图中，纯Al2O3的熔 点最高
• C.图中标注的四种物质A3S2熔 点最高
• ABCD
练习题
• 氧化钙(CaO)-氧化锰(MnO)-氧 化硅(SiO2)三元状态图等温截 面图见下图，图中A点的成份 为（ ）。
• A.SiO2-50%；MnO-20%； Al2O3-30%
• B.SiO2-50%；MnO-30%； Al2O3-20%
• C.SiO2-30%；MnO-50%； Al2O3-20%
在空间图上不容易 准确画出、读出三 元状态图中点、线、 面的位置，
采用平面投影图代替
等温截面：在三维
空间状态图的水平方 向与温度轴相垂直作 截面图
等温截面图
等温截面图：一系
列等温截面图在平面 上重叠起来，标出温 度线
等温截面图特点
• 等温线上所有组成系统的熔点相同； • 等温线离顶点越近，则熔点越高。 • 等温线的疏密程度与相图液相曲线
•C
练习题
• 氧化钙(CaO)-氧化锰(MnO)-氧化 硅(SiO2)三元状态图等温截面图 见下图，下列说法正确的是 （ ）。
• A.A点成份为：SiO2-30%； MnO-20%；Al2O3-50%
• B.三点所代表物质的熔点关系为 A>C>B
• C.图中标注的A3S2四种物质熔 点最高
• D.图中B点所在区域物质熔点最 低
CaO-FeO-SiO2相图
•D
练习题
• 氧化钙(CaO)-氧化锰(MnO)-氧 化硅(SiO2)三元状态图等温截 面图见下图，由图中可知 （ ）。
• A.三个顶点代表三个纯氧化物 及其相应的纯氧化物的熔点状 况
• B.该三元图中，纯Al2O3的熔 点最高
• C.图中标注的四种物质A3S2熔 点最高
• ABCD
练习题
• 氧化钙(CaO)-氧化锰(MnO)-氧 化硅(SiO2)三元状态图等温截 面图见下图，图中A点的成份 为（ ）。
• A.SiO2-50%；MnO-20%； Al2O3-30%
• B.SiO2-50%；MnO-30%； Al2O3-20%
• C.SiO2-30%；MnO-50%； Al2O3-20%
在空间图上不容易 准确画出、读出三 元状态图中点、线、 面的位置，
采用平面投影图代替
等温截面：在三维
空间状态图的水平方 向与温度轴相垂直作 截面图
等温截面图
等温截面图：一系
列等温截面图在平面 上重叠起来，标出温 度线
等温截面图特点
• 等温线上所有组成系统的熔点相同； • 等温线离顶点越近，则熔点越高。 • 等温线的疏密程度与相图液相曲线
•C
练习题
• 氧化钙(CaO)-氧化锰(MnO)-氧化 硅(SiO2)三元状态图等温截面图 见下图，下列说法正确的是 （ ）。
• A.A点成份为：SiO2-30%； MnO-20%；Al2O3-50%
• B.三点所代表物质的熔点关系为 A>C>B
• C.图中标注的A3S2四种物质熔 点最高
• D.图中B点所在区域物质熔点最 低
CaO-FeO-SiO2相图
2 相平衡和相图
组分数 = 化学物质数 – 在稳定条件下的化学反应数。
• 在硅酸盐系统中经常采用氧化物作为系统的组 分。 • 如：SiO2一元系统 • Al2O3－SiO2二元系统 • CaO－Al2O3－SiO2三元系统 • 注意区分：2CaO.SiO2(C2S) ; • CaO－SiO2; • K2O.Al2O3.4SiO2 －SiO2
2、组分、独立组分
(组元)组分：组成系统的物质。
独立组分：足以表示形成平衡系统中各相所需要的最少数目的 组分: c = 组分数－独立化学反应数目－限制条件 例如：
CaCO3 CaO CO2
c = 3－1－0 = 2
系统中化学物质和组分的关系： ①当物质之间没有化学反应时，化学物质数目＝组分数； ②当物质之间发生化学反应时，
2. 相律表达式中的“n”通常为“2”是代表外界条件温度和压强。
如果电场、磁场或重力场对平衡状态有影响，则相律中的 “2”应为“3”、“4”、“5”。如果研究的体系为固态物质，可 以 忽略压强的影响，相律中的“n”应为“1”。 3. 必须正确判断独立组分数、独立化学反应式、相数以及限 制条件数，才能正确应用相律。 4. 自由度只取“0”以上的正值。如果出现负值，则说明体系可
所注意，要缓慢进行。在833K以后可加快升温速度。
4、在配方中适当加入Fe2O3、MnO2、CaO或Ca(OH)2 等矿化剂，在1000℃左右产生一定量的液相， α-
石英、α- 方石英在此液相中的溶解度大，而α-鳞
石英的溶解度小，因而 α- 石英、α- 方石英不断 溶入液相，而α-鳞 石英则不断从液相中析出。
4、对SiO2的相图进行分析发现 ： SiO2的所有处于亚稳状态的熔体的饱和蒸气压都比相同 温度范围内处于热力学稳定态的熔体的饱和蒸气压高。
相平衡状态图(相图)6
教材209页10、11。
相图组合规则：
相图是由相区组合成的，相区组合要遵守二 个规则
a）多相区必与单相区相连，一个φ相区必与 φ个结构不同的单相区相连
b）相区交错规则： 在临界 TC 以下，由一个φ相区到另一个φ相 区，必定要经过φ±n（整数）相区。
L
D
F4
5
G
H1
2
E2
J
6
3
Mg(A)-Si(B)系统的熔点-组成图
稳定化合物（同份熔融化合物、 相合熔点化合物）
固体化合物熔化后生成的液相的组成与该化合 物的组成相同。
相图特点：两个简单低共溶点型相图的合并。
例1
H2SO4-H2O体系
Question: 与冰共存的硫酸水合 物最多几种，与硫酸水溶液共存 的水合物几种？
练习3
(1)按下列条件作出A，B 二组分系统相图的示意 图：A的熔点为600 ℃ ；B为1000 ℃ ；化合物 AxxAAB==200的..58分00； ；解固A温和相度A不为B互26的5溶0最，℃低液，共相此熔完时点全液为互相4溶0组0；成℃为，
(2)标明相图中各区域存在的相态及成份；
(3)指出相图中在哪些情况下条件自由度数为零， 此时各相的组成是什么？
第五章 相平衡状态图
引言 §5-1 单元系相图 §5-2 相律 §5-3 二元凝聚系相图
二元凝聚系相图
5-3-1 二组元在液态下部分互溶类型 5-3-2 二组元在液态完全互溶、固态完全不溶
---生成最低共熔混合物类型 5-3-3 二组元在液态完全互溶、固态完全互溶
---生成连续固溶体类型 5-3-4 二组元在液态完全互溶、固态部分互溶
300 ℃ ，400 ℃ ，A与AB及AB与B形成的两个低
相图组合规则：
相图是由相区组合成的，相区组合要遵守二 个规则
a）多相区必与单相区相连，一个φ相区必与 φ个结构不同的单相区相连
b）相区交错规则： 在临界 TC 以下，由一个φ相区到另一个φ相 区，必定要经过φ±n（整数）相区。
L
D
F4
5
G
H1
2
E2
J
6
3
Mg(A)-Si(B)系统的熔点-组成图
稳定化合物（同份熔融化合物、 相合熔点化合物）
固体化合物熔化后生成的液相的组成与该化合 物的组成相同。
相图特点：两个简单低共溶点型相图的合并。
例1
H2SO4-H2O体系
Question: 与冰共存的硫酸水合 物最多几种，与硫酸水溶液共存 的水合物几种？
练习3
(1)按下列条件作出A，B 二组分系统相图的示意 图：A的熔点为600 ℃ ；B为1000 ℃ ；化合物 AxxAAB==200的..58分00； ；解固A温和相度A不为B互26的5溶0最，℃低液，共相此熔完时点全液为互相4溶0组0；成℃为，
(2)标明相图中各区域存在的相态及成份；
(3)指出相图中在哪些情况下条件自由度数为零， 此时各相的组成是什么？
第五章 相平衡状态图
引言 §5-1 单元系相图 §5-2 相律 §5-3 二元凝聚系相图
二元凝聚系相图
5-3-1 二组元在液态下部分互溶类型 5-3-2 二组元在液态完全互溶、固态完全不溶
---生成最低共熔混合物类型 5-3-3 二组元在液态完全互溶、固态完全互溶
---生成连续固溶体类型 5-3-4 二组元在液态完全互溶、固态部分互溶
300 ℃ ，400 ℃ ，A与AB及AB与B形成的两个低
炉渣的作用
第一节炼钢炉渣一、炉渣的来源、组成和作用1．炉渣的来源炉渣又叫熔渣，是炼钢过程中产生的。
炉渣的主要来源有：1) 由造渣材料或炉料带入的物质。
如加入石灰、白云石、萤石等，金属材料中的泥沙或铁锈，也将使炉渣中含有（FeO）、（SiO2）等。
这是炉渣的主要来源。
2) 元素的氧化产物。
含铁原料中的部分元素如Si、Mn、P、Fe等氧化后生成的氧化物，如Si02、Mn0、Fe0、P205等。
3) 炉衬的侵蚀和剥落材料。
由于高温、化学侵蚀、机械冲刷等方面原因使炉衬剥落，则耐火材料进入渣中。
4）合金元素脱氧产物及炉渣脱硫产物。
如用Al脱氧化生成的（Al2O3），用Si脱氧生成的（SiO2），以及脱硫产物（CaS）等。
2．炉渣的组成化学分析表明，炼钢炉渣的主要成分是：Ca0、Si02、Fe203、Fe0、Mg0、P205、Mn0、CaS 等，这些物质在炉渣中能以多种形式存在，除了上面所说的简单分子化合物以外，还能形成复杂的复合化合物，如2Fe0·Si02、2Ca0·Si02、4Ca0·P205等。
3．炉渣的作用炼钢过程中熔渣的主要作用可归纳成如下几点：1)通过调整炉渣的成分、性质和数量，来控制钢液中各元素的氧化还原反应过程，如脱碳、脱磷、脱氧、脱硫等；2)吸收金属液中的非金属夹杂物；3)覆盖在钢液上面，可减少热损失，防止钢液吸收气体；4)能吸收铁的蒸发物，能吸收转炉氧流下的反射铁粒，可稳定电弧炉的电弧；5)冲刷和侵蚀炉衬，好的炉渣能减轻这种不良影响，延长炉衬寿命。
由此可以看出：造好渣是实现炼钢生产优质、高产、低消耗的重要保证。
因此实际生产中常讲：炼钢就是炼渣。
二、炉渣的化学性质和物理性质熔渣的化学性质主要是指熔渣的碱度、氧化性和还原性。
熔渣的物理性质主要是指炉渣的熔点和黏度。
为了准确描述反应物和产物所处的环境，规定用“[ ]”表示其中的物质在金属液中，“( )”表示在渣液中，“{ }”表示在气相中。
第二章 冶金熔体的相平衡图-2
WP = WS + WQ = 5 + 5 = 10 kg
而且P点必在SQ连线上，且满足以下数量关系： SP/PQ = WQ / WS = 5/5
19
浓度三角形的性质
重心原理 （续）
当总体系（重心）P的重 量和组成已知，由体系 P 分 解出的三个体系 M1 、 M2 、 M3的组成也已知时，则可以 应用杠杆规则求出 M1 、 M2 、 M3三个体系的重量：
是以浓度三角形为底，以温度为高的三棱柱体。
当A、B、C三个组分在液态完全互溶，固态完全 不互溶时，即形成这种相图。
想象
25
a
e1
b
a c
e3 e e1 e2 E1 E2
b
A
A
E1 B E C E2
B b
e2
a B
e3
E3
A
E3 E
C c c
C
图210 简单三元低共熔体系 的立体状态图
图211 简单三元低共熔体系 的平面投影图
（二）生成一个一致熔融二元化合物的三元系统相图
（三)生成一个不一致熔融二元化合物的三元系统相图 （四）生成一个固相分解的二元化合物的三元系统相图 （五）具有一个一致熔融三元化合物的三元系统相图 （六）具有一个不一致熔融三元化合物的三元系统相图 （七）具有多晶转变的三元系统相图 （八）形成一个二元连续固溶体的三元系统相图
f c 1 3
T
fmin=0，max=3
min=1，fmax=2
A B
温度、相的组成(两个组分中任意一个的浓度)
相图：浓度为横坐标，温度为纵坐标
5
三元凝聚系统中，c = 3
外界影响因素只考虑温度, n=1 相律： f c 1 4 fmin=0， max=4
第2章冶金熔体相平衡图a
(A+ B)
……
时间
7
2.1.2 三元系的组成表示法
➢ 对于三元熔体体系：
f=c–+1=4–
➢ 三元凝聚体系的自由度数最多为3，即体系的平衡状态 决定于温度和两个组元的浓度。
➢ 要完整地表示三元系的状态，必须采用三维空间图形。 ➢ 在这种立体图中，底面上的两个坐标表示体系的组成，
垂直于底面的坐标表示温度。
C
E
A
E1
E3
B
C
E3
E2
B
A
E1
C
E3 B
E1
一、立体相图 ——简单三元低共熔体系
➢ 用三方棱柱体表示—— 以浓度三角形为底面，以垂直 于浓度三角形平面的纵坐标表示温度。
➢ 体系的特点—— A、B、C在液态时完全互溶，而在固 态时完全不互溶、形成机械混合物，三个组元只形成 一个低共熔体。
a
必定在MN连线上，且必介于M、N二点之间。
▪ 反之，当一个体系P分解成为两个不同组成的体系M、N时，
则M、N、P三点也必然处于一条直线上，且M、N两体系的 组成点分居于P组成点的两侧。
15
浓度三角形的性质 （4/11）
A
A
P
L
B
C
图25 背向规则示意图
M P N
B
C
图26 直线规则示意图
16
浓度三角形的性质 （5/11）
W1 Pm1 ; Wp M1m1 W3 Pm3 Wp M 3m3
W2 Pm2 ; Wp M 2m2
20
浓度三角形的性质 （9/11）
7、交叉位规则
新体系点P在起始混合物MNQ三角形之外，在一条 边的外侧。
物理化学--相平衡状态图
0.0
0.0
0.2
C6H5CH3(A)
0.4 0.6 yB
0.8 1.0 C6H6 (B)
图3-6 C6H5CH3(A) - C6H6 (B)系统的蒸汽压-组成图
16
p / 102 kPa
xB= 0.35 x'B= 0.43
xB= 0.50
xB
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
t/℃
pB*
t =79.7 ℃
)
B
pA* p=f(yB)
g
组成)的点; 相点:表示各个相的状态 (组成)的点. 只有一个相时,系统点 就是相点, 两相共存时, 两个相点一
定位于系统点两侧的相线上, 且3点
pB
pA
0
1
A
xB (yB)
B
• 二组分理想液态混合物的
处于一水平线(结线)上(因系统压力, 蒸气压力和液相压力等同). 恒组成 系统的相变过程, 系统点总是垂直 于组成坐标而移动的.
• 单组分系统最大自由度最大为 2 (此时Φ = 1), 也就
是温度和压力，故单组分相图可用T - p平面图来表
示.双 变 量 系 统
单变量系统
无变量系统
冰 水 水蒸气 3 个面
冰水
水蒸气
冰 水蒸气 冰
水 水蒸气
水
3 条 p=f(T)线
1 个点
2
1. 水的相平衡实验数据
t/ ℃
-20 -15 -10 -5 0.01 20 60 99.65 100 374.2
饱和蒸气压不同的两种液体形成理想液态混合物成气液平衡时, 两相的组成并不相同, 易挥发组分在气相中的相 对含量大于它在液相中的相对含量.
最新《钢铁冶金原理》课件幻灯片
电渣重熔渣 铜闪速炉熔炼渣
0～10 28～38
0～30 2～12
0～20 5～15
38～54
0～15 1～3
铅鼓风炉熔炼渣 19～35 3～5 0～20 28～40 3～5
CaF2 45
Fe3O4 1
S 0.2～0 Pb 1～3
锡反射炉熔炼渣 19～24 8～10 1.5～6 45～50
Sn 7～9
➢ 高炉炼铁：脉石成分与燃料的灰份以及熔剂（石灰石、白 云石、硅石等）反应，形成炉渣，从而与金属铁分离。
➢ 造锍熔炼：铜、镍的硫化物与炉料中铁的的硫化物熔融在 一起，形成熔锍；铁的氧化物则与造渣熔剂SiO2及其他脉 石成分形成熔渣。
11
第四章 冶金炉渣
一、 基本概念
2、精炼渣
✓ 是粗金属精炼过程的产物。 ✓ 主要作用——捕集粗金属中杂质元素的氧化产物，使之与主
的渣料熔合而成的炉渣。 ✓ 如电渣重熔渣、铸钢保护渣、钢液炉外精炼渣等。 ✓ 这类炉渣的作用差别很大。
13
第四章 冶金炉渣
一、 基本概念
熔渣主要作用：
积极作用： 1. 减少金属的热损失; 2. 避免金属氧化（减少金属从炉气中吸收有害气体）； 3. 汇集金属中杂质元素的氧化生成物。
消极作用： 1. 侵蚀和冲刷炉衬，减少炉衬的使用寿命； 2. 金属损失，降低回收率； 3. 带走热量，增加冶炼能耗。
7
第四章 冶金炉渣
一、 基本概念
表 11 常见冶金炉渣的主要化学成分
炉渣
高炉炼铁渣
组 成 / %(质量)
SiO2 A12O3 CaO
FeO
30～40 10～20 35～50 < 1
MgO 5～10
MnO 0.5～1
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返 回 ① ② ③
④
图222 ①
体系特点（续） 一致熔融化合物C2S及CS将整个相图分为三个独立部分
CaO－C2S系——低共熔型 含有一个在低温及高温下均会分解的化合物C3S。 T < 1250°C时，C3S -C2S + CaO； T > 1900°C时，C3S -C2S + CaO。 C2S－CS系——转熔型 含有一个不一致熔融化合物C3S2（1475 °C） CS－SiO2系——包含一液相分层的低共熔型 液相分层区：SiO2 74~99.4%，T > 1700°C。
可划分为15个子三角形，对应15个无变点。
其中 8个低共熔点 8个独立三角形； 7个转熔点 无对应的独立三角形。 23条二元低共熔线，5条二元转熔线。 8个二元低共熔点，5个二元转熔点。
返 回 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥
体系特点（续）
图229 ①
在靠近纯 SiO2 附近有一个不大的液相分层区。 当Al2O3含量达到3％时，液相分层区消失。
二、Al2O3-SiO2 二元系
历史回顾 莫来石 3Al2O3· 2SiO2（ A3S2 ）是否一致熔融化合物?
当试样中含有少量碱金属杂质，或相平衡实验是在 非密闭条件下进行时，A3S2为不一致熔融化合物； 当使用高纯试样并在密闭条件下进行实验时， A3S2 为一致熔融化合物。 莫来石（A3S2）和刚玉（Al2O3）之间能够形成固溶 体，固溶体的组成范围为 71.8～7 7.5%Al2O3；
1 — 硅酸盐水泥 2 — 高炉渣 3 — 玻璃， 4 — 耐火材料 5 — 陶瓷 6 — 高铝砖、 莫来石、 刚玉
图228 CaOAl2O3SiO2体系中各种材料的组成范围
2、CaO-Al2O3-SiO2三元系相图及其特点 该体系有10个二元化合物和2个三元化合物。 共有15个组元及与之相应的15个初晶区。
∑(%FeO) = %FeO + y (%Fe2O3) %FeO —— 体系中FeO（Fe2+）的化学分析数据（重量百 分数）；
在作该二元系状态图时，须将Fe2O3折算O3（ Fe3+ ）的化学分析数据（重量 百分数）；
y
—— 折算系数。
全氧折合法
所有化合物的熔化温度普遍较高，体系的最低熔化温 度为1395 °C。 在 CaO 含 量 为 45~52% 范 围 内 ， 本 体 系 能 在 1450~ 1550C温度范围内出现液相区
配制的炉外合成渣常选择这一成分范围。
四、FeO-SiO2 二元系
体系特点 体系中有一个一致熔融化合物 2FeO· SiO2（F2S， 正硅酸铁或铁橄榄石），熔点1205°C。
2.2.1 重要的二元熔渣系相平衡图
一、CaO-SiO2 二元系
体系特点
体系中有四个化合物 硅酸三钙：3CaO· SiO2（C3S） ——一致熔融
正硅酸钙：2CaO· SiO2（C2S） ——不一致熔融 二硅酸三钙： 3CaO· 2SiO2 （ C3S2 ） —— 不一致 熔融
偏硅酸钙：CaO· SiO2（CS） ——一致熔融
SiO2初晶区内，有一条1470C的方石英与鳞石英 之间的晶型转变线。
组成位于以三元低共熔点1和2（1170C 和1310C ）为中心的周围区域中的炉渣体系具有较低的熔 化温度。 高炉渣的组成通常位于此区域内。
表21 CaOAl2O3SiO2系中的化合物
化 合 物 钙长石 CAS2 铝方柱石 C2AS 硅灰石 CS 硅钙石 C3S2 硅酸二钙 C2S 硅酸三钙 C3S 熔点或分解温度/C 1553 1593 1544 1475 (分解) 2130 1900 (分解) 化 合 物 莫来石 A3S2 铝酸三钙 C3A C12A7 铝酸钙 CA 二铝酸钙 CA2 六铝酸钙 CA6
F2SFeO 分二元系：简单低共熔型，低共熔温度 1180C。
SiO2F2S 分二元系：靠近 SiO2 一侧，当温度高于 1698C时，体系中出现一个很宽的液相分层区； 此分二元系包含一个低共熔点（1175C）。 体系中还存在一些高价铁的氧化物，如 Fe2O3 或 Fe3O4。
附：Fe2O3含量的折算
六、CaO-Fe2O3 二元系
体系特点
两性氧化物Fe2O3与CaO形成一个一致熔融化合物 ：2CaO· Fe2O3（C2F），熔点1449C。
2个不一致熔融化合物：CaO· Fe2O3（CF）和 CaO· 2Fe2O3（CF2）
CaO· Fe2O3：分解温度1218C；
CaO· 2Fe2O3仅在1150~1240C范围内稳定存在。
图225 ②
FeO为非定组成化合物，而是溶解有Fe3O4的固溶体，其中一部
分Fe以Fe2O3形态存在；
FeO的硅酸盐熔化后易分解：3FeO = Fe2O3 + Fe， FeO容易氧化为Fe2O3 ； 在大气压力下，沿液相线温度，相应组成的熔体中含有的Fe2O3
由正硅酸铁（F2S）处的2.25%增高至纯FeO处的11.56%；
3FeO ＝ Fe2O3 + Fe y全氧＝ 215.55/159.7 = 1.35
全铁折合法
2FeO ＋ (1/2) O2 ＝ Fe2O3
y全铁＝ 143.7/159.7 = 0.9
通常采用全铁折合法
在相平衡实验中或取样分析过程中，试样 （特别是表面层）中的低价铁很可能部分地被 空气氧化为高价铁。
2.2
熔渣的相平衡图
2.2.1 重要的二元熔渣系相平衡图 一、CaO-SiO2二元系 二、Al2O3-SiO2二元系 三、CaO-Al2O3二元系 四、FeO-SiO2二元系 五、CaO-FeO与CaO-Fe2O3二元系 2.2.2 CaO-Al2O3-SiO2三元系相平衡图 2.2.3 CaO-FeO-SiO2三元系相平衡图
该化合物熔化时不稳定，分解为偏硅酸亚铁：
2FeO· SiO2 + SiO2 = 2(FeO· SiO2) △Hm＞0
T < 1205°C时，反应向左进行。
FeO· SiO2（FS）仅存在于熔体中，不会在熔 度图中出现。
返 回 ①
②
③
图225 ①
体系特点（续）
F2S将FeOSiO2二元系分成SiO2F2S和F2SFeO两 个分二元系。
莫来石是否形成固溶体?
常以化合物 A3S2的组成点表示固溶体的组成。
体系特点 体系中生成一个一致熔融化合物 ——A3S2 ，具有 确定的熔点（1850C）。A3S2将SiO2Al2O3二元系 划分成两个子二元系 ——SiO2A3S2 和 A3S2Al2O3 。 SiO2A3S2 子二元系：简单低共熔型，低共熔温度 1595C。 A3S2Al2O3子二元系：简单低共熔型，低共熔温度 1840C。 莫来石质（A3S2）及刚玉质（A12O3）耐火砖可 作为性能优良的耐火材料。
库尔纳柯夫规则 (1)
库尔纳柯夫规则 (2)
图222 ③
体系特点（续）
图中水平线可分为五大类 低 共 熔 线 ： 3 条 （ 2065°C ， 1455°C ， 1436°C） 转熔线：1条（1475°C） 偏晶线：l条（1700°C） 固相分解线：2条（1250°C，1900°C） 晶型转变线： 6 条（ 1470°C ， 1420°C ， 1210°C，870°C，725°C，575°C）
失）增大。
用高铁质碱性炉渣进行还原熔炼时，FeO也可能部分
地被还原为金属铁，可能造成炉缸积铁。 加入CaO，改善炉渣的性能。
五、CaO-FeO 二元系
体系特点 此体系不是一个真正的二元系，而是与金 属铁平衡的CaOFeOFe2O3三元系相图在 CaOFeO边的投影。 体系中有一个不一致熔融化合物 2CaO· Fe2O3，分解温度1133C。 2CaO· Fe2O3 与 FexO 形成低共熔体，低共熔 温度1125C。
CF和CF2的熔化温度均在1440C以下 Fe2O3是石灰（CaO）的有效助熔剂。
2.2.2 CaO-Al2O3-SiO2三元系相平衡图
1、CaO-Al2O3-SiO2三元系的应用 冶金炉渣 如高炉炼铁炉渣、铸钢保护渣、炉外精 炼渣、锡电炉炉渣、氧化铝生产熟料 硅酸盐领域 如耐火材料、玻璃、水泥、陶瓷……
3、CaO-Al2O3-SiO2三元系的等温截面图
图229 ④
图229 ⑤
图229 ⑥
2.2.3 CaO-FeO-SiO2三元系相平衡图
1、CaO-FeO-SiO2三元系的应用
图225 ③
体系特点（续） 当SiO2含量为30%左右时，亚铁硅酸盐炉渣的熔化温度 约为1200°C。
理论上，这样的熔化温度符合有色金属矿物的造流熔
炼及还原熔炼的要求。
实际选用的炉渣中，FeO含量不宜过高。
这种熔渣的比重大，不利于渣–锍或渣–金属的分离。 随FeO含量增加，重金属硫化物在渣中的溶解度（损
图229 ②
熔点或分解温度/C 1850 1535 (分解) 1455 1605 1750 1830 (分解)
表22 CaOAl2O3SiO2系中的无变点
无变点 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 对应子三角形 S-CS CAS2 CAS2C2AS-CS C2ASC3S2-CS C3S2C2ASC2S C2SC2ASCA C2SCAC12A7 C2SC3AC12A7 C3SC2S C3A CC3S C3A C2ASCACA2 C2ASCA2CA6 CAS2C2ASCA6 ACAS2CA6 ACAS2A3S2 SCAS2 A3S2 性 质 相 平 衡 关 系 L= CAS2+S+-CS 低共熔 低共熔 低共熔 转熔 转熔 低共熔 低共熔 转熔 转熔 低共熔 转熔 低共熔 转熔 转熔 低共熔