超声波具有易于获得较大的声压、声强、声能集中的特点,其与介质相互作用可产生机械效应、空化效应和热效应,超声处理技术在废水处理、超声清洗、超声焊接和医学等领域得到广泛应用。超声处理在冶金领域的研究较少,尤其在熔渣超声处理方面鲜有报导。本课题将超声处理应用到熔渣体系,探讨在熔渣中施加超声处理的可行性,考察施加超声条件下熔渣熔体结构及物理性能的转变行为,为其在冶金领域的潜在应用打下基础。施加超声后,熔渣中聚合程度较高的结构单元不同程度上解聚成聚合程度较低的结构单元,对于含有氟熔渣可生成[SiF6]2-,进一步降低熔渣的聚合程度。随着超声处理功率的提高,熔渣的非桥氧数(NBO/T)由无超声处理时的2.4增加到2.8,熔渣整体聚合程度逐步降低。在相同超声功率条件下,原始聚合程度较高与含氟熔渣其聚合程度降低的更加显著。超声处理可实现熔渣黏度的转变,在相同温度下,经过超声处理的熔渣黏度较未施加超声处理的有所降低,功率越大黏度降低的程度越明显。在停止超声处理后,熔渣黏度会回复到未施加超声的黏度水平,说明熔渣中低聚合度的结构单元不能稳定存在。在相同功率的超声处理后,原始聚合程度较高且含氟的熔渣,其黏度降低的幅度比原始聚合程度较低的熔渣更为显著。对熔渣施加超声会导致熔渣温度升高,进而导致熔渣黏度的降低,但随着超声功率的增加,超声热效应所导致的熔渣黏度降低作用逐渐减弱。超声处理可实现熔渣表面张力的转变,超声功率越大,表面张力的转变越大,但是对于不同的成分的熔渣其体现的转变不完全相同,原始聚合程度较高且含氟熔渣的表面张力随超声功率的升高而减小,不含氟熔渣的表面张力随超声处理功率的升高而增大。对比超声处理对熔渣熔体结构与黏度、表面张力转变行为的影响,这三者之间存在显著的一致性,说明熔体结构的转变是黏度、表面张力转变的主要因素。这证明对熔渣进行超声处理,可实现改变熔渣熔体结构和物理性能的目的,也证明对熔渣进行超声处理的可行性。