Uma Perspectiva sobre a Propriedade de Viscosidade–Temperatura de Sistemas de Escória à Base de CaO‐SiO2‐Al2O3 a Partir da Estrutura do Derretimento

A viscosidade é uma propriedade importante para sistemas de escória à base de CaO‐SiO2‐Al2O3, que revela diferentes cenários em sistemas de escórias básicas e ácidas com a mudança de temperatura. Este artigo elucida o mecanismo da diferença em sua propriedade de viscosidade–temperatura com base na estrutura do derretimento. Os resultados revelam que a escória básica mostra um baixo grau de polimerização (DOP) e uma baixa viscosidade do derretimento devido à excessiva despolimerização de íons O2− nas estruturas de rede complexas, resultando em mais unidades Q0 (Si) de baixo polimerização e menos unidades Q3 (Si) de alta polimerização. Com a diminuição da temperatura, o DOP e a viscosidade não mudam significativamente. No entanto, o baixo DOP e viscosidade favorecem a precipitação de cristais no derretimento, levando a um estado misto sólido–líquido da escória, e, portanto, um aumento acentuado na viscosidade quando a temperatura diminui para 1275 °C. Para a escória ácida, ela passa por uma transformação em estruturas de aluminosilicatos com a introdução de numerosos tetraedros AlO45−, acompanhada de um aumento significativo na fração molar relativa de unidades Q3 (Si) de alta polimerização. Consequentemente, o DOP e a viscosidade são claramente superiores aos da escória básica. Além disso, o DOP e a viscosidade da escória ácida aumentam continuamente com a diminuição da temperatura, impedindo assim a precipitação de cristais e aumentando a tendência à transição vítrea da escória fundida.