Физические свойства рафинировочных шлаков

Аннотация

Приведены результаты исследования зависимости плотности, молярного объема и поверхностного натяжения сталеплавильных рафинировочных шлаков, формируемых на основе систем CaO – Al₂O₃ – CaF₂ (до 25 % CaF₂) и CaO – (SiO₂ + Al₂O₃) – Na₂O (до 20 % Na₂O), от химического состава, температуры и соотношения различных компонентов шлака. В шлаках CaO – Al₂O₃ – CaF₂ при замене оксида кальция его фторидом плотность расплавов снижается, а замена оксида или фторида кальция оксидом алюминия увеличивает плотность, причем в последнем случае содержание в расплаве оксида кальция практически не влияет на плотность при одинаковых отношениях Al₂O₃ / CaF₂; для всех составов наблюдаются положительные отклонения молярного объема от аддитивного, составляющие ~ 10–12 %. Замена оксида кальция фторидом приводит к снижению значения поверхностного натяжения расплава, тем большему, чем ниже содержание Al₂O₃. Замена фторида кальция оксидом алюминия, напротив, увеличивает поверхностное натяжение шлака. При этом содержание оксида кальция практически не влияет на величину поверхностного натяжения при одинаковых отношениях Al₂O₃ / CaF₂. В системе CaO – (SiO₂ + Al₂O₃) – Na₂O при неизмененном содержании оксида натрия увеличение отношения CaO / (SiO₂ + Al₂O₃) приводит к снижению плотности расплава, тем более заметному, чем меньше в нем содержание Na₂O; увеличение содержания оксида натрия снижает плотность расплавов. Относительный избыточный молярный объем расплавов может быть как отрицательным, так и положительным в зависимости от структурных изменений в шлаке.