[发明专利]一种基于熔体结构解析的熔渣表面张力预测方法

权利要求书

1.一种基于熔体结构解析的熔渣表面张力预测方法，其特征在于，包括：

S1、获取待测熔渣的氧键类型和氧键摩尔分数，所述熔渣含有0-60masss％CaO、0-30mass％MgO、0-30mass％Na₂O、0-60mass％FeO、0-60mass％SiO₂、0-20mass％P₂O₅、0-50mass％Al₂O₃、0-60mass％Fe₂O₃；

S2、将所述氧键类型和氧键摩尔分数输入预先训练的熔渣表面张力预测模型，并对熔渣表面张力预测模型进行求解，获得待测熔渣表面张力的预测值；

所述熔渣表面张力预测模型包括根据热力学平衡和吉布斯自由能理论，考虑氧化物熔体表面张力的形成机理，结合熔渣的氧键类型和氧键摩尔分数构建的熔渣表面张力预测方程；

所述熔渣表面张力预测方程，包括：

其中，σ_i^pure为组元i的表面张力，R为气体常数且R＝8.314J/(mol·K)，T为温度K，A_i为组元i的摩尔表面积，L为熔渣体系的校正系数，M_i^S和M_i^B分别为组元i在熔渣表面相和体相内的摩尔浓度，α_j为氧键j的表面活性系数，n_j为氧键j的摩尔分数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，S1包括：

从预先建立的熔渣的氧键数据库中获取待测熔渣的氧键类型和氧键摩尔分数。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在S1之前，还包括：

获取多种成分实验熔渣的熔体结构数据；

分析实验熔渣的熔体结构数据，获得实验熔渣的氧键类型和氧键摩尔分数；

采用插值法对实验熔渣的氧键摩尔分数进行插值，获得实验熔渣范围内连续成分变化的氧键摩尔分数，根据实验熔渣范围内连续成分变化的氧键摩尔分数，建立熔渣的氧键数据库。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，熔体结构数据包括实验熔渣的拉曼光谱。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，分析实验熔渣的熔体结构数据，获得实验熔渣的氧键类型和氧键摩尔分数，包括：

采用高斯解谱法对所述拉曼光谱进行解谱，确定结构单元的种类和相对面积分数；

根据结构单元的种类和相对面积分数，确定实验熔渣的氧键类型和氧键摩尔分数。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，采用插值法对实验熔渣的氧键摩尔分数进行插值，包括：

采用Lagrange函数插值法对实验熔渣的氧键摩尔分数进行插值。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，S2中，对熔渣表面张力预测模型进行求解，包括：

采用最小二乘法对熔渣表面张力预测模型进行求解。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在S1之前，还包括：

根据熔渣的氧键类型、氧键摩尔分数和熔渣表面张力的实测值，对熔渣表面张力预测模型进行训练，获得训练后的熔渣表面张力预测模型。