[发明专利]一种含Mg高炉渣的Mg活度系数测定的方法

权利要求书

1.一种含Mg高炉渣的Mg活度系数测定的方法，其特征在于，包括：

通过CaO、Al₂O₃、SiO₂和MgO制成待测渣；

将待测渣装入已放有Sn基合金和Si基合金的石墨坩埚内后，在高温管式炉内同时升温，并在待测渣在Sn基合金和Si基合金中均达到平衡后，获得与Sn基合金对应的第一检测样、以及与第Si基合金对应的第二检测样；

通过电感耦合等离子体原子发射光谱法分别对第一检测样中的金属相Sn中Mg的含量、以及第二检测样中的金属相Sn中Mg的含量进行分析；

根据第一检测样中的金属相Sn中Mg的含量、以及第二检测样中的金属相Sn中Mg的含量，分别计算出第一检测样和第二检测样中Mg在金属相Sn中的摩尔分数；

根据第一检测样和第二检测样中Mg在金属相Sn中的摩尔分数，计算出待测渣中的Mg活度系数。

2.根据权利要求1所述的含Mg高炉渣的Mg活度系数测定的方法，其特征在于，在通过CaO、Al₂O₃、SiO₂和MgO制成待测渣时，包括：

按质量百分比为42～46：8～38：10～42：6～10分别称取CaO、Al₂O₃、SiO₂和MgO后，放入石墨坩埚中混合，获得混合物；

将装有混合物的石墨坩埚放入马弗炉内进行预熔处理；

将经预熔处理后的混合物依次进行冷却、粉碎后，获得待测渣。

3.根据权利要求1所述的含Mg高炉渣的Mg活度系数测定的方法，其特征在于，第一检测样中的待测渣与Sn基合金之间的质量比为2:1，第二检测样中的待测渣与Si基合金之间的质量比为2:1。

4.根据权利要求1所述的含Mg高炉渣的Mg活度系数测定的方法，其特征在于，在将待测渣装入含有Sn基合金和Si基合金的石墨坩埚内后，在高温管式炉内同时升温时，包括：

将Sn基合金和Si基合金分别装入石墨坩埚的两个孔内，再将待测渣放入石墨坩埚中，使Sn基合金和Si基合金的表面均被待测渣覆盖；

待高温管式炉的炉内温度升至700～800℃时，用N₂清理炉管中的空气，再通入CO，并控制CO流量在0.9～1.0L/min，再将石墨坩埚放入炉内恒温区；

待高温管式炉的炉内温度升至1600±2℃后，恒温24h后，使待测渣与Sn基合金形成第一体系、待测渣与Si基合金形成第二体系；

待第一体系和第二体系的反应均达到平衡，再将石墨坩埚从高温管式炉中取出并用油进行淬冷，获得第一体系对应的第一检测样和第二体系对应的第二检测样。

5.根据权利要求1所述的含Mg高炉渣的Mg活度系数测定的方法，其特征在于，在通过电感耦合等离子体原子发射光谱法分别对第一检测样中的金属相Sn中Mg的含量、以及第二检测样中的金属相Sn中Mg的含量进行分析时，包括：

对第一检测样和第二检测样分别进行表面打磨；

通过电感耦合等离子体原子发射光谱法分别对表面打磨处理后的第一检测样中的金属相Sn中Mg的含量、以及第二检测样中的金属相Si中Mg的含量进行分析。

6.根据权利要求1所述的含Mg高炉渣的Mg活度系数测定的方法，其特征在于，在计算待测渣中的Mg活度系数时，通过对待测渣中的Mg活度系数进行计算，其中，f_1[Mg]为第一检测样中的Mg在Sn基合金中的活度系数，f_2[Mg]为第二检测样中的Mg在Si基合金中的活度系数，x_1[Mg]为第一检测样中的Mg在Sn基合金中的摩尔分数，x_2[Mg]为第二检测样中的Mg在Si基合金中的摩尔分数；

其中，在Mg以假想纯物质为标准态时，ln f_2[Mg]＝(-12200/T+4.03)+(75500/T)。

7.根据权利要求6所述的含Mg高炉渣的Mg活度系数测定的方法，其特征在于，在通过对待测渣中的Mg活度进行计算时，包括：

在待测渣在Sn基合金和Si基合金中均达到平衡时，待测渣在Sn基合金中的平衡常数K₁和待测渣在Si基合金中的平衡常数K₂相同，其中，

通过平衡常数K₁和平衡常数K₂，获得a_1(MgO)·a_2[Mg]＝a_2(MgO)·a_1[Mg]；

根据处于相同的高炉渣成分、气氛和温度条件的待测渣在Sn基合金中组元的活度和待测渣在Si基合金中组元的活度相同，即为a_1[Mg]＝a_2[Mg]，获得Mg高炉渣的Mg活度系数为