Хі-етичні властивості шлаків
1. Основность шлаку
Існує безліч показників характеризують основностьшлаку, але будь-яка з них перш за все повинна позво-лять оцінити фосфоро- і серопоглотітельную здатність шлаку.
При переділі малофосфорістих чавунів за показник основності шлаку приймають відношення: В = (CaO) / (SiO2), при переділі високофосфористих чавунів - В = (CaO) / (SiO2 + P2 ПРО5).
Шлаки, в яких відношення (CaO / SiO2) <1,6 называют низкоосновными; у шлаков средней основ-ности CaO/SiO2 == 1,6—2,5; у высокоосновных шлаков (CaO/SiO2 )> 2,5.
Кислі шлаки складаються головним чином з кислотного оксиду SiО2 і деякої кількості таких основних оксидів, як FeO і MnO. Склади кислих шлаків характеризуються ступенем їх киць-лотності (або просто «кислотністю»), яка виражається зазвичай ставлення-ням SiО2 / (FeO + MnO).
2. окислення шлаку - це здатність його надавати окисне вплив на метал-вої фазу, передаючи кисень в цю фазу.
У загальному випадку окислювальна спосіб-ність шлаку знаходиться в складній залежності від вмісту в ньому оксидів заліза (FeO), його основності (В), концентрації уг-лерода в металі ([С]) і температури ванни. Окислювальна здатність шлаку зростає в міру підвищення вмісту оксидів заліза в ньому, концентрації вугле- роду в металі і температури і зниження основності шлаку до 1,7-1,8.
Фізичні властивості шлаків визначають поведінку шлаків в процесі плавки
1. Температура плавлення шлаків
I - основний процес;
II - кислий процес
Температура плавлення шлаків (шлаки мають багатокомпонентний склад і плавляться в інтервалі температур, тобто мають початок і кінець плавлення. Тут і в далекій-шем мається на увазі температура кінця плавлення шлаків) є їх основною физичес-кою характеристикою, що визначає інші важливі фізико -Хімічні властивості. Це пов'язано з тим, що в будь-якому сталеплавильному аг-регаті в кожен період плавки температура металу і шлаку изме-вується у вузьких межах, тому перегрівання шлаків вище температу-ри плавлення в основному визначається температурою плавлення. Ступінь перегріву шлаку визначає поведінку шлаку, його фізичним-етичні властивості (в'язкість, електричну провідність) і хімічес-кую активність (рафінуються дію на метал, поглинання газів з газової фази і т.д.). На температуру плавлення шлаку може впливати будь-якій його компонент. Однак, як показують дослідження, для звичайних окислювальних шлаків першорядне значення має зміна змісту SiO2 (див. Малюнок 1).
Найбільш легкоплавкие шлаки (tпл = 1200-1300 ° С) містять 30-40% SiO2. Як зниження, так і збільшення вмісту SiO2 в шлаку вище зазначених меж призводить до підвищення температури плав-лення.
Зазвичай для розрідження основних шлаків використовують добавки бокситу (основні складові Al2 O3. SiO2. Fе2 О3), пла-Вікову шпату (CaF2), бою шамотної цегли (SiO2. Al2 O3), в не-яких випадках піску (SiO2).
2. В'язкість шлаків
В'язкість шлаку є найважливішим з властивостей. Підвищена в'язкість шлаку ускладнює тепло- і масоперенос в шлаку, викликає уповільнення всіх процесів на-Гревьє і рафінування металу, призводить до зайвого чаду розкислюючих і легуючих присадок, зменшує вихід придатної стали. В'язкість шлаку залежить від його температури і складу.
Малюнок 2 - Залежність в'язкості шлаку (Па ∙ с) від температури і основності (цифри на кривих)
Компонентами шлаку, різко підвищують його в'язкість, перш за все є МgО (> 10-12%) і СГ2 О3 (> 5-6%); ці компоненти при вмісті вище зазначених меж збагачують шлак мелкодісперснимі частинками.
В'язкість основних шлаків істотно знижується при введе-нии 2-5% CaF2 5-7% Al2 O3. 5-7% Na2 O або К2 О.
3. Вспенивание шлаку
Вспенивание шлаку викликають дрібні бульбашки СО, образующіейся-еся в результаті окислення вуглецю металу і залишаються в шлаку з огляду на те, що архимедова (підйомна) сила через біль-шою питомої поверхні виявляється недостатньою для преодо-лення опору (сили тертя) шлакового розплаву.
Загальні принципи встановлення оптимального шлакового режиму плавки
Якщо за рахунок підвищення основності шлаку не вдається провести рафінування металу, вдаються до збільшення його кількості, шляхом «скачування» відпрацьованого шлаку і «наведення» нового шлаку. Оскільки наведення додаткового шлаку подовжує плавку і веде до додаткових втрат металу, намагаються вести процес в одношлакового режимі.