Application of the Iida model for estimation of slag viscosity for Al2O3-Cr2O3-CaO-CaF2 systems

• Autorzy: Kalicka Z. , Kawecka-Cebula E. , Pytel K.

Warianty tytułu

PL

Zastosowanie modelu Iida do obliczania lepkości żużli Al2O3-Cr2O3-CaO-CaF2

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The half-empirical model of Iida was applied for estimation of slag viscosities for Al2O3-Cr2O3-CaO-CaF2 systems. The model is based on a hypothetical viscosity of a slag being a sum of viscosities of the components and the slag basicity index which is modified respectively. The model uses two temperature-dependent parameters which are fitted for each group of the slags on the base of experimental viscosity data. The slags considered in this work were composed of ca. 5% Cr2O3, 17-28%CaO, while % Al2O3 was dependent on %CaO, i.e., the %Al2O3/%CaO ratio was within 2.0 to 3.4 by %CaF2 up to 10%. Applicability of the Iida model for these slags was evaluated in two ways: (i) based on the typical slag basicity index, B and (ii) the optical basicity, Λ. Basing on experimental viscosity data for the slags for a 1873-1993K temperature range, the temperature parameters were established. For the case of the slags with no CaF2, a satisfactory aggreement between a semi-empirical formula and the experimental data was found, yet the parameters’ fitting was superior when the slag basicity index B was applied instead of the optical basicity, Λ. For the slags containing CaF2, in which viscosity distinctly goes down with increasing %CaF2, neither B nor Λ – computed from typically applied relationships – gave acceptable estimates of the viscosity. Therefore, the both indices are to be substituted by the modified ones, which – despite of the fact that they have some hidden physical meaning – are to be considered rather as model fitting parameters. The performed computations point out that the model of Iida is a convenient and a relatively simple tool for viscosity estimates, yet only within a particular group of slags.

PL

W pracy zastosowano półempiryczny model lepkości Iida do ciekłych żużli Al2O3-Cr2O3-CaO-CaF2. Model ten opiera się na hipotetycznej lepkości żużla bedącej sumą lepkości składników oraz na wskaźniku zasadowości żużli, który jest odpowiednio zmodyfikowany. Model zawiera dwa parametry bedące funkcją temperatury, które są dopasowywane, dla danej klasy żużli, na podstawie eksperymentalnych wartości lepkości. Rozważane w pracy żużle miały po ok. 5% Cr2O3, 17-28%CaO, % Al2O3 zależny był od %CaO, tzn. stosunek %Al2O3/%CaO był równy od 2,0 do 3,4, %CaF2 był równy od 0 do 10%. Porównano przydatność modelu Iida do tych żużli przeprowadzajżc dwa warianty obliczeń – w oparciu o typowy wskaźnik zasadowosci B oraz zasadowość optyczną Λ. W oparciu o znane eksperymentalne wartości lepkości tych żużli w zakresie 1873-1993K dobrano parametry temperaturowe w równaniu Iida. W przypadku żużli bez CaF2 uzyskano dobra zgodność półempirycznego równania z danymi eksperymentalnymi, jednak dopasowanie parametrów w przypadku wskaźnika zasadowości B okazało się bardziej efektywne niż w przypadku zasadowości optycznej Λ. Dla żużli zawierających CaF2, w których lepkość znacznie spada ze wzrostem %CaF2, ani wskaznik B ani Λ, obliczany wg ogólnie stosowanych zależności, nie daje poprawnego opisu lepkości. Konieczne jest zastąpienie ich przez wartości zmodyfikowane, które, choć mają ukryty sens fizyczny, należy raczej traktować jako parametr modelowy. Obliczenia wykazują, że model Iida jest wygodnym i w miarę prostym modelem do obliczania lepkości, lecz tylko w obrębie danej klasy żużli.

Słowa kluczowe

EN

slag viscosity; Iida model; basicity index; optical basicity

PL

lepkość żużla; model Iida; zasadowość

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 54, iss. 1
• Strony: 179--187
• Opis fizyczny: Bibliogr. 3 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kalicka Z.

autor

Kawecka-Cebula E.

autor

Pytel K.

• FACULTY OF MRETALS ENGINEERING AND INDUSTRIAL COMPUTER SCIENCE, AGH UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY, 30-059 KRAKÓW, 30 MICKIEWICZA AV., POLAND

Bibliografia

• [1] T. Iida, H. Sakai, T. Kawashima, T. Y. Kurihara, Molten Slags, Fluxes & Salts ’97 Conf., p. 877.
• [2] T. Iida, H. Sakai, Y. Kita, K. Shigeno, SSIJ Int. 40, Suppl., S110 (2000).
• [3] R. C. Behera, U. K. Mohanty, ISIJ Int. 41, 834 (2001).