Na_(2)O调控硅酸盐炉渣黏温特性的结构演化机理OA

熔渣的流动行为直接影响高温炉内排渣过程的稳定性,其中碱金属氧化物对熔渣的流动特性具有重要影响.为揭示Na_(2)O调控硅酸盐炉渣黏温特性的结构演化机理,采用分子动力学模拟、FactSage热力计算和拉曼光谱分析,研究固定SiO_(2)/Al_(2)O_(3)情况下,Na_(2)O含量对熔渣结构和黏度的影响.结果表明,随着Na_(2)O含量在0 wt%~8.91 wt%范围内增加,复杂结构单元[Si_(2)O_(5)]2-(Q^(3))不断解聚为[SiO4]4-(Q^(0))和[Si_(2)O_(7)]6-(Q^(1)),导致非桥氧(NBO)比例升高、聚合度(DOP)下降.同时,Na^(+)对Al^(3+)起到电荷补偿作用,促使不稳定的[AlO_(6)]八面体向更稳定[AlO_(4)]四面体结构转变.Na_(2)O的网络解聚作用主导其宏观黏温行为,导致黏度显著降低,且黏度与聚合度具有良好线性关系.在亚液相线温度区间,Na_(2)O<8.91 wt%时,其增加会抑制炉渣的结晶倾向,促使高熔点的硅灰石和钙长石向低熔点的长石转变,从而增强炉渣流动性,降低黏度.本文从微观结构层面揭示了Na_(2)O调控硅酸盐熔渣黏温特性机理,为熔渣的安全排放提供理论依据.