yandex.metrica
Шлаки сталеплавильных процессов

Шлаковые системы

Шлаки ферросплавного и сталеплавильного произ­водства имеют сложный состав, однако для анализа свойств можно ограничиться рассмотрением диаграмм плавкости главных компонентов шлака. На рис. 12 при­ведена диаграмма системы CaO—SiO2; расплавы с со­держанием 33—58% CaO имеют температуру плавления <1600° С. Силикаты CaO·SiO2 и 2CaO·SiO2 имеют в твердом состоянии при разных температурах различные модификации, характеризующиеся различной объемной массой. Особенно большое различие (до 10%) наблюда­ется между модификациями 2CaO·SiO2. Поэтому шлаки, соответствующие этому составу, при охлаждении рас­сыпаются в тонкий порошок.

Диаграмма состояния системы SiO2 - CaO

На рис. 13 представлена тройная диаграмма CaO—SiO2—FeO. В этой системе имеются расплавы с тем­пературой плавления 1100—1200° С; например, распла­вы, содержащие 45% FeO, 20% CaO и 35% SiO2. Однако при содержании 45—50% CaO температура плавления расплавов резко возрастает и, например, при содержании 50% CaO, 35% SiO2 и 15% FeO превышает 1600°С. Поэтому для разжижения высокоосновных шлаков в пе­чах присаживают различные флюсы.

Диаграмма состояния системы CaO-SiO2-FeO

В системе CaO—Al2O3—SiO2 образуется несколько химических соединений, в том числе два тройных: CaO·Al2O3·SiO2, содержащее 20% CaO, 37% Al2O3 и 43% SiO2 и плавящееся при 1550°С, а. также 2CaO·Al2O3·SiO2, содержащее 41% CaO, 37% Al2O3 и 22% SiO2 и плавящееся при 1590° С (рис. 14). В рассматри­ваемой системе имеется большая область расплавов с температурой плавления, не превышающей 1600° С, что обеспечивает широкое использование шлаков на основе CaO—Al2O3—SiO2. Шлаки этой системы в случае содер­жания в них 48—54% СаО при остывании рассыпаются в порошок.

Диаграмма состояния системы CaO-SiO2-Al2O3

Для разжижения шлака, увеличения его жидкотекучести широко используется плавиковый шпат, состоящий преимущественно из CaF2 (90—95%). Как видно из пред­ставленных диаграмм Al2O3—CaF2 и  CaO—CaF2 (рис. 15), с увеличением содержания фтористого каль­ция температура плавления двойных сплавов заметно снижается, что обеспечивает и снижение вязкости при присадке плавикового шпата.

Диаграммы состояния систем: а) Al2O3-CaF2 б)CaO-CaF2