пользователей: 30398
предметов: 12406
вопросов: 234839
Конспект-online
РЕГИСТРАЦИЯ ЭКСКУРСИЯ

Металлургические шлаки Металлургические шлаки представляют собой сложный по со ставу сплав оксидов.

По технологическим признакам и способу формирования их подразделяют на шлаки рудных плавок и рафинировочные шлаки. Шлаки рудных плавок образуются из оксидов породы перерабатываемой руды и вводимых в шихту флюсов. Шлаки получаются в расплавленном состоянии и их роль в процессах плавки очень велика. Они являются той средой, в которой протекают основные физикохимические превращения и реакции, приводящие к образованию конечных продуктов – металла и шлака. Шлаки содержат часть извлекаемого металла и поэтому нередко являются основной составляющей потерь металла. Количество образовавшегося шлака зависит в основном от состава рудного сырья и флюсов. Особенно высок выход шлака при плавках руд или концентратов цветных металлов – обычно он составляет от 60 до 120 % от массы рудной составляющей. Количество образующихся шлаков и их свойства фактически определяют основные технико-экономические показатели металлургического производства: удельную производительность плавильных печей по рудному сырью, расход топлива, эксплуатационные затраты и в конечном итоге себестоимость передела. При низком содержании извлекаемых металлов в шлаках они являются отходами металлургического производства, но считать их отвальными продуктами можно лишь условно, так как с развитием металлургической техники, они нередко подвергаются дополнительной переработке. Рафинировочные шлаки формируют из специально вводимых в плавильные печи флюсующих добавок, а также оксидов рафинируемого металла и продуктов разрушения огнеупорной футеровки плавильного агрегата. Создание шлака над расплавом способствует очистке металла от вредных примесей и накопление их в шлаке, и, кроме того, шлаки защищают расплавленный металл от воздействия газовой среды в печи. Выход таких шлаков невелик, но они содержат значительное количество извлекаемого металла, и поэтому их используют в качестве оборотных материалов или подвергают специальной переработке. Состав металлургических шлаков разнообразен и зависит от вида перерабатываемого сырья и особенностей металлургического процесса. Состав шлаков доменной плавки в черной металлургии (ДП) и основных разновидностей цветной металлургии (ПЦМ) приведен ниже (%):

35

Оксиды   SiO2     FеO        CaO      Al2O3      MgO       MnO ДП       35-40    до 1        40-46     8-17        2-10        до 4 ПЦМ       28-46   18-65       2-20      8-12        4-12         - 

Из приведенных данных видно, что шлаки различаются лишь содержанием оксидов железа, а в основе их лежат системы CaO-SiO2 и CaO-FeO-SiO2. Для каждого металлургического процесса и применяемого для этого аппарата установлен оптимальный состав шлаков, отвечающий определенным технологическим и экономическим требованиям. Прямой плавкой не всегда удается получить этот оптимальный состав и поэтому приходится добавлять флюсы Оксиды, образующие шлаки, по химической активности подразделяют на кислые (SiO2, Al2O3), основные (CaO, FeO, MgO и др.) и амфотерные (Fe2O3, ZnO и пр.). В зависимости от соотношения указанных оксидов шлаки подразделяют на кислые и основные. К кислым относятся шлаки, содержащие более 40 % (SiO2 + Al2O3), а к основным – менее 40 % указанной суммы оксидов. Однако эти критерии условны и дают представление лишь о промышленной классификации шлаков. Для правильного выбора параметров процесса необходимо знать важнейшие свойства шлаков: температуру плавления, вязкость, плотность, растворимость в шлаках извлекаемого продукта и поверхностные свойства. Оксиды, образующие шлаки, имеют высокую температуру плавления, С: 1713 – SiO2; 1370 – FeO; 1540 – Fe3O4; 2570 – CaO; 2800 – MgO; 2050 – Al2O3. Однако температура плавления шлака значительно ниже температуры плавления чистых оксидов. Физикохимические свойства шлаков зависят от их химического состава и температуры, а также от их строения в расплавленном состоянии. Вязкость шлаков характеризует жидкотекучесть, от величины которой зависит скорость отстаивания жидких продуктов плавки. Электропроводность шлаков имеет определяющее значение для работы рудотермических печей, которые широко применяются в черной и цветной металлургии. Плотность шлаков зависит от соотношения в них легких и тяжелых шлакообразующих компонентов. Плотность оксидов в твердом состоянии составляет (г/см3): SiO2 – (2,2-2,65); FeO – 5,7;  CaO – 3,32; MgO – 3,65; Al2O3 – 3,99; Fe3O4 – 5,2; BaO – 5,72; Na2O – 2,27. Для получения шлаков оптимального состава часто в качестве

36

флюсов используют кварциты и известняки. В цветной металлургии иногда в качестве флюса используют низкосортные золотые концентраты и кварцевые хвосты золотоизвлекательных фабрик, что позволяет без затрат извлекать при плавке в штейн или черновой металл благородные металлы. Для разжижения шлаковых расплавов в ряде случаев используют плавиковый шпат CaF2, соду  Na2CO3 и др. 

3.3 


23.06.2015; 19:13
хиты: 128
рейтинг:0
Гуманитарные науки
архитектура; дизайн; искусство
архитектура
для добавления комментариев необходимо авторизироваться.
  Copyright © 2013-2024. All Rights Reserved. помощь