Вторичные материальные ресурсы черной металлургии: В 2-х т. Том 2 Шлаки, шламы, отходы ..

Раздел ГРНТИ: Производство черных металлов и сплавов
Юрченко А.Е. и др.
Экономика, 1986 г.

Ссылка доступна только зарегистрированным пользователям.

ШЛАКИ ЧЕРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ

ОБРАЗОВАНИЕ ШЛАКОВ
ОБЩИЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ, КЛАССИФИКАЦИЯ ШЛАКОВ
 
Шлаки содержат невосстановленные соединения (доменный процесс) или вновь образовавшиеся продукты окисления и соединения, поступающие при плавлении (сталеплавильный процесс и производство ферросплавов).
Шлаки представляют собой многокомпонентные системы, в которых окислами, определяющими состав, являются CaO, SiO2, Аl2O3, MgO и FeO. Кроме того, они содержат окислы Мn, Р, Cr, Ва, S, Fe, V, Ti и др. Шлак сопутствует всем современным технологическим процессам производ­ства черных металлов.
В обычных доменных шлаках 90 % химического состава   занимают CaO, SiO2 и Аl2O3.
 
В зависимости от содержания окислов шлаки делятся на   основные,   кислые   и   нейтральные   При модуле основности МO = (CaO+ MgO)/( SiO2 +Аl2O3 ) > 1   шлаки   являются основными, при МO < 1 кислыми и МO= 1 — нейтральными.
 
В зависимости от повышенного содержания отдельных компонентов шлаки подразделяют на магнезиальные (MgO> 10 %), высокоосновные (СаО > 44 %), высоко глиноземистые (Аl2O3 > 40 %), титанистые (TiO2 > 5 %). Кроме того, доменные шлаки содержат металла 2—4 % масс.
 
Жидкие доменные шлаки имеют плотность 2,6—2,7 т/м3. При естест­венном охлаждении доменные шлаки (кроме высокоосновных) представ­ляют собой кристаллические камневидные образования. Высокоосновные шлаки при условии СаО > 0,92 SiO2 + А12O3 + 0,2 MgO(по ГОСТ 5578— 76) подвержены силикатному распаду и при охлаждении вследствие модификацнонпых переходов двухкальциевого силиката, сопровождающихся 10 %-ным увеличением объема, превращаются в порошок.
 
По химическому составу в сталеплавильных шлаках 70—85 % зани­мают СаО, SO2 и окислы железа Кроме того, они содержат металла до 12 % масс.
Первичные мартеновские шлаки имеют основность 1—2, конечные — 2,0—3,5; конвертерные — 2,0—4,4; электросталеплавильные первичные — 1,6—2,4. конечные—1,7—3,0. Жидкие сталеплавильные шлаки имеют плот­ность 2,6—3,1 т/м3.
 
Высокоосновные мартеновские и электросталеплавильные шлаки при естественном охлаждении подвержены силикатному распаду и превра­щаются в порошок. Конвертерные и мартеновские шлаки содержат свобод­ную СаО, которая при гидратации способствует разрушению шлака вслед­ствие увеличения объема.
Основное количество ферросплавных шлаков получают при производ­стве сплавов на основе феррохрома рафинированного (34%), феррохрома среднеуглеродистого и углеродистого (10%), силнкомарганца н ферромар­ганца (48%). Жидкие ферросплавные шлаки имеют удельную плотность 2,5—2,8 т/м3.
 
Шлаки от производства рафинированного феррохрома и марганца металлического имеют повышенную основность (МO = 1,8—2,0) и содержат Сг2O3 (3—6 %). При охлаждении они подвержены силикатному распаду. Шлаки от производства марганцевых сплавов (силикомарганец, углеро­дистый н среднеуглеродистый ферромарганец) являются кислыми (МO = 0,28—0,95) и содержат значительное количество марганца (9—20%).
Шлаки от производства ферросилицня являются кислыми (Мо = = 0,10—0,39) и отличаются повышенным содержанием сплава.