Средний химический состав

Введение

Помимо чугуна, в доменной печи образуется шлак, в который переходят невосстановившиеся оксиды элементов, т.е. СаО, MgO, Al₂0₃, Si0₂ и небольшое количество МпО и FeO, причем СаО специально добавляют к железорудной шихте для получе­ния жидкого шлака.

Шлак — расплав (после затвердевания — стекловидная масса) в металлургических, плавильных процессах, покрывающий поверхность жидкого металла. Шлак предохраняет металл от вредного воздействия газовой среды печи, удаляет примеси.

Обычно шлак — побочный продукт или отход от производства металла, после очистки от остатков ценных компонентов (обеднения) отправляемый в отвал. Однако в некоторых случаях основным продуктом плавки, содержащим наиболее ценный компонент сырья, является именно шлак (титановые шлаки, получаемые при плавке ильменитовых концентратов; ванадиевые шлаки, образующиеся при конвертировании ванадийсодержащего чугуна).

Цель работы:

По имеющимся данным о проведенных 505 плавках определить основные характеристики доменного шлака:

1. Средний химический состав

2. Температура плавления (интервал t плавления), пользуясь диаграммой состояния

3. Оценить вязкость шлака, пользуясь диаграммой состав-вязкость

4. Оценить жидкотекучесть шлака

5. Оценить основность шлака данной промышленной партии

Средний химический состав

Химический состав доменных шлаков зависит от вида и свойств железных руд, качества кокса и вида выплавляемого чугуна. В доменных шлаках присутствуют CaO, SiO₂, Al₂O₃, MgO, FeO и некоторые другие окислы. Химический состав доменных шлаков, %, колеблется в широких пределах: CaO 30-49; Al₂O₃ 4,5-20; Fe₂O₃ 0,3-0,8; SiO₂ 33-44; MgO 1,5-15; MnO 0,3-3,0.

Для того, чтобы определить средний химический состав шлака, нам нужно проанализировать содержание в нем каждого элемента в каждой из 505 проб. Справиться с этой задачей поможет программа Statgraphic Plus.

Окись кальция связана в различные соединения (двухкальциевый силикат, геленит, диопсид и др.) и в свободном виде отсутствует. Гидравлическая активность доменных шлаков возрастает с повышением содержания окиси кальция. Кремнезем, содержащийся в избытке по отношению к глинозему и окиси кальция, замедляет процессы кристаллизации и гидратации соединений доменного шлака, снижает его гидравлическую активность.

Большая часть окиси магния входит в состав стекла шлака. При значительном ее содержании (более 8%) образуется ряд соединений (монтичеллит, окерманит, диопсид), которые характеризуются отсутствием или наличием слабой гидравлической активности. Гидравлическая активность доменных шлаков с различным содержанием окиси магния связана также с содержанием окиси алюминия. Так, шлаки, содержащие 5-6% MgO, характеризуются достаточно высокой активностью при 5-7% Al₂O₃, а шлаки с 10-12% MgO - при 15-18% Al₂O₃.

Окись алюминия в целом оказывает большое влияние на гидравлическую активность шлака. Однако в шлаке образуются и такие минералы, содержащие окислы алюминия, которые характеризуются слабой гидравлической активностью или совсем не обладают ею (геленит, магнезиальная шпинель и др.).

Закись марганца содержится в основном в виде сульфида MnS и твердого раствора MnO в других минералах. Присутствие закиси марганца в количестве более 3% приводит к уменьшению гидравлической активности.

Сера присутствует в составе доменных шлаков в виде сульфидов различных металлов, в основном в виде сульфида кальция. Этот минерал в количестве 2-7% оказывает положительное влияние на гидравлическую активность.

Дата добавления: 2015-07-18