ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Свойства жидких шлаков и штейнов из "Автогенные процессы в цветной металлургии " Физико-химические свойства расплавов значительно влияют на результаты металлургических процессов. [c.58] Разделение продуктов плавки в любом пирометаллургическом процессе происходит вследствие разности в плотностях конечных расплавов. Скорость осаждения штейна или металла, следовательно, содержание штейна в шлако-штейновой эмульсии и размеры отстойной зоны плавильного агрегата в значительной степени определяются различием в плотностях контактирующих фаз. Данные о плотностях расплавленных сред необходимы при расчете размеров и прочности металлургического оборудования, а также и для определения других физико-химических величин. [c.59] Плотность расплавленного кремнезема при 1986 К составляет 2,20 г/см . В бинарной системе FeO - SiO2 плотность кремнезема установлена в работах [32,33] (рис. 51). [c.59] Добавки MgO, СаО, AljOg к железосиликатным шлакам снижают плотность расплава [31]. Снижает р шлака замена FeO на FeS [34], что связано с меньшей плотностью FeS (3,8 - 3,9 г/см [35]) по сравнению с FeO (4,59 г/см [32]). [c.60] Недостатком предложенных схем расчета плотности шлаков является необходимость использования в вычислениях эмпирических констант, известных лишь для ограниченного числа шлаковых систем. Поэтому наиболее достоверным источником информации по плотности многокомпонентных шлаков остается эксперимент. [c.61] Для практических целей необходимо знать плотности реальных промышленных шлаков. В табл. 8 приведены результаты измерений плотности промышленных шлаков медеплавильного производства печи ПВ НГМК [38]. [c.61] Влияние оксидов трехвалентного железа на вязкость шлаковых расплавов изучалась в работах [40 - 42]. [c.61] Увеличение содержания закиси железа снижает вязкость расплава (рис. 55, а), поскольку увеличение содержания этого компонента, как и и других основных оксидов, разукрупняет силикатные комплексы и способствует снижению вязкости. Зависимость вязкости шлака от концентрации оксида кальция представлена на рис. 55, б. Характерно наличие минимума вязкости, отвечающего содержанию в шлаке 22 % СаО. [c.63] Вязкость шлаков в системе FeO - SiOj - AljOg - MgO, близких по составу к шлакам электроплавки медно-никелевых руд, исследовалась В.А.Ванюковым и О.М.Катковым. Ими отмечено, что увеличение содержания MgO в шлаках до 5 - 17 % вызывает некоторое снижение вязкости. Повышение концентрации оксида магния 15 % резко увеличивает вязкость расплава, особенно при низких температурах (рис. 56, о). Добавка к шлаку 5% СаО (рис. 56, б) не изменяет вязкость расплава. Увеличение концентрации СаО до 10 % значительно снижает вязкость шлаков электроплавки. [c.63] Наряду с оксидами в шлаках цветной металлургии присутствуют и сульфиды. Содержание серы в шлаке может достигать 3 %. Замена закиси железа сульфидом железа в шлаковых системах снижает вязкость расплава. Несколько снижают вязкость шлаковых расплавов и растворенные в них сульфиды цветных металлов. [c.63] Вязкость промышленных шлаков печи ПВ НГМК по данным авторов работы [43] невелика и при 1423 К не превышает 0,6 Па с. При температурах процесса (1523 - 1573 К) она составляет 0,05 - 0,2 Па с. [c.64] Существенно более низкие значения вязкости имеют кальций-ферритные шлаки, что является их большим преимуществом по сравнению с железосиликатными. Вязкость кальций-ферритных шлаков подробно исследовалась А.И.Окуневым с сотрудниками. В табл. 9 приведен химический состав исследуемых шлаков, результаты исследований представлены на рис. 57 и 58. Минимальные значения вязкости имеют гомогенные расплавы систем ГеО - СаО (0,007 Па-с) и СаО - ГбдОз (0,02 Па - с) при содержании 15 - 25 % СаО. [c.64] Скорость и полнота разделения фаз в металлургическом процессе зависит как от рассмотренных выше свойств шлака (плотность, вязкость), так и от плотности штейна. Исследование плотности сульфидных систем важно и для понимания особенностей их строения, изучения процессов взаимодействия в системе штейн - шлак - газ. Исследования плотности в сульфидно-металлических системах Ni - S, Со - S, Ag - S, Ге - Со - S, Ге - Ni - S, Ге - S, Си - S в работах А.В.Ванюкова, С.Е.Вайс-бурда и др. свидетельствуют о значительном снижении плотности расплавов с ростом концентрации в них серы. Из бинарных сульфидных систем наиболее изучена система UjS - ГеЗ. По данным различных авторов [35, 44] плотность чистого сульфида железа равна 3,8 - 3,9 г/см и незначительно зависит от температуры. [c.64] Плотность штейнов понижается при добавке в расплав сульфида натрия. Так, при добавке 8 % Na плотность медного штейна (20 % Си и 28 % S) снижается в среднем на 1 г/см . [c.65] Вернуться к основной статье