钒钛资源冶金过程基础物性数据库及相关计算物理化学模型的建立-东篱科研大数据发现系统（DRDS）

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钒钛资源冶金过程基础物性数据库及相关计算物理化学模型的建立

项目名称：钒钛资源冶金过程基础物性数据库及相关计算物理化学模型的建立
项目类别：重大项目
批准号：51090381
申请代码：E0412
项目来源：国家自然科学基金
研究期限：2011-01-01-2014-12-31

项目负责人：包宏
依托单位：北京科技大学
批准年度：2010

中文摘要：

针对我国特有的钒钛资源冶金现状，整合、重构数据资源，建立多层次、可管理、异构的数据库体系并构建网络化、智能化的数据服务平台。探索熔渣物性的表征方法。研究二元及多元熔渣体系位形配分函数的改进表达式以及熔渣体系的分子热力学模型。研究熔渣分子热力学模型的预测效果及其在钒钛熔渣中的适应性，根据分子热力学理论，改进模型。研究二元熔渣结构、熔渣组元相互作用二体势的表达式和熔渣体系的能量表达式。探索非化学计量组元对熔渣热力学性质的影响。预期获得成果（1）钒钛资源基础物理化学数据库及冶金工艺过程数据库；（2）炉渣物性（粘度）表征方法；（3）钒钛资源冶金过程熔渣结构的分子动力学及分子热力学模型；（4）熔渣体系活度计算模型；（5）非化学计量性对炉渣热力学性质的影响规律。

中文主题词：熔渣基础物性数据库；网络服务平台；冶金流程动态模拟；分子相互作用体积模型；熔渣热力学性质

英文摘要：

basic physical property database；Web services platform；dynamic simulation metallurgical processes；molecular interaction volume model；thermodynamic properties of slag

英文主题词： basic physical property database；Web services platform；dynamic simulation metallurgical processes；molecular interaction volume model；thermodynamic properties of slag

结论摘要：

（1）通过资源整合建立了熔渣基础物性数据库，主要包括含钒钛熔渣的二元及三元相图、粘度、密度等熔渣性质数据库、冶金流程本体知识数据库、冶金工艺运行参数数据库。构建了熔渣性质网络服务平台，此平台可对现有熔渣性质数据进行多种查询、计算、及数据分析。对冶金流程建立了动态模拟及分析的智能服务及决策支持服务平台，针对攀枝花冶炼工艺流程进行了实际分析及模拟计算，得到满意的结果。（2）建立了硅酸盐熔体基于伪多元法的分子相互作用体积模型(MIVM-PMA)，提出了采用分子相互作用体积模型(MIVM)可以替代Wagner公式（WIPF-Wagner Interaction Parameter Formalism）和Wagner一致性公式(WCF-Wagner Consistency Formalism)的观点，获得了评价由二元合金相图提取活度数据精度的参考标准。对MIVM及其伪多元法在含钒钛的铁液和熔渣体系中的应用研究，实验结果表明MIVM的预测效果具有较强的稳定性和可靠性；该模型仅通过拟合子二元系活度或者直接由无限稀活度系数，就能够预测三元液态合金和氧化物熔体的热力学性质。并初步探索了Ti(C,N)对熔渣热力学性质的影响。对三元氧化物固溶体进行了探索性研究。（3）对钒钛磁铁矿进行了还原行为研究；对高钛渣熔体进行了低碱度粘度研究并在此基础上通过将TiO2属性界定为酸性建立了低碱度高钛渣熔体粘度预报模型，所建模型对物质进行了重新分类，将粘滞活化能与成分的关系进行了重新定义，使其拓展应用到低碱度高钛型炉渣完全融化情况下的粘度预测。预测模型高钛渣的碱度越低，预报效果越理想。发表论文31篇，其中SCI收录12篇。培养研究生人25（博士生5人、硕士生20人）。申请软件著作权2项

成果综合统计