众所周知,钢的连铸中商业结晶器保护渣的一次结晶相是十分重要的。按CaO-SiO2-CaF2的三元系相图,保护渣在实际中使用的成份,通常在一次结晶以外的相区。本文中研究了CaO-SiO2-CaF2三元系中两种试样的结晶行为,其成份均在一次结晶区以外和在枪晶石稳定区,加热时应用一台高温XRD。为了从结构和热力学角度搞清结晶器保护渣的结晶行为,要确定CaO-SiO2-CaF2三元系的结构和组元的活度,为此,用X线光电子显微镜(XPS)和核磁共振(NMR)测定玻璃相试样的结构,组元的活度则在二种固相和一种液相三相平衡图中,从SiF4的蒸汽压中推算出来,其结果为:
1、即使试样的成份在CaO.SiO2- SiO2- CaF2三角共存区,析出一次结晶相的范围。此外,也析出枪晶石相,这是由于氟离子在渣中局部结构条件与尖角相似。
2、F主要是与Ca 相结合,Si略少。
3、在高CaO/SiO2比值时,高CaF2活度相当于CaF2作为“稀释剂”的作用,在低CaO/SiO2比值时,低的CaF2活度值是由于产生CaF+离子对,CaF+离子对被Ca2+破坏其静电结合,降低活度。