книги из ГПНТБ / Жило, Н. Л. Формирование и свойства доменных шлаков

ставлены на рис. 7. При 5% А120з в системе СаО—MgO—

ленита 2 Ca0 -Al20 3-Si02, пироксен — раствор диопсида CaO-MgO-2 Si02 и клиноэнстатита Mg0 -Si02, форсте­ рит 2 Mg0 -Si02, псевдоволластонпт aCaO -Si02, волластонит рСаО-БЮг, ларнит 2C a0 -S i0 2 и алит ЗСаО-

-Si0 2.

При 10% А120 з заметно расширяется область шлаков с температурой начала кристаллизации 1400°С и появ­ ляется поле с температурой начала кристаллизации 1300° С. Наряду с этим расширяется область выпадения мервинита и сужается поле образования монтичеллита, псевдоволластонита и волластонита. •

При 15% AI2O3 в системе появляются новые химичес­ кие соединения: анортит СаО- А120з-2 БЮг, шпинель MgO и муллит 3 АЬОз-2 ЭЮг. Расширяется область кри­ сталлизации мелилита и форстерита и сужаются поля выпадения пироксенов и мервинита, а волластонит и монтичеллит исчезают вообще. В большей мере расши­ ряются пределы низкотемпературной области (1300°С), а изотермы 1400 и 1500° С простираются в область бопее высокого содержания БЮгЗаметно повышается температура начала кристаллизации шлаков в поле вы­ падения мелилита и в области шпинели.

В системе СаО—MgO—АЬ03—Si02 с 20% AI2O3 по­ является новое соединение — кордиерит 2 Mg0 -2 Al203- •5Si02— и исчезает псевдоволластонпт. Значительно расширяется область выпадения анортита и шпинели и сужается поле кристаллизации пироксенов, форстерита и мервинита. Уменьшается поле диаграммы, ограничен­ ное изотермой 1300° С.

И. И. Гультяем [43] выполнено обширное изучение вязкости шлаков семи разрезов тетраэдра СаО—MgO—

А120з—Si02 при 0, 5, 10, 15, 20, 25 и 30% А120 3 в гра­ фитовой аппаратуре.

Диаграммы вязкости шлаков этой системы при 5, 10 и 15% А120 з п о результатам исследований в платиновой и молибденовой аппаратуре, построенные автором, при­ ведены на рис. 8—10.

Наиболее систематизированные исследования вязко­ сти шлаков четырехкомпонентной системы с 20% А120 3 были выполнены авторами работы [6] и диаграммы вяз-

90

Kpucma&nnutv

5

Рнс, 7. Диаграммы состояния системы CaO—MgO—АЬОз—ЭЮг при 5 (а), 10 (б), 15 (в) и 20% (г) АЬОз

Рис. 8. Диаграммы вязкости шлаков системы CaO—MgO—AI2O3— SiOj с 5% AI2O3 при 1500, 1450 и 1400е С. Кружки — экспериментальные точки автора

Вязкость шлаков этой системы при 12, 15 и 18% MgO изучена авторами работы [44].

Система СаО — MgO — А1а0 3— Si02— FeO

Наиболее систематизированное исследование вязко­

20% А120 3 и построены диаграммы вязкости при 1300— 1200° С и плавкости шлаков.

Авторы работ [46, 47] изучили вязкость шлаков пя­ тикомпонентной системы СаО—MgO—А120з—Si02—FeO при 5 и 10% А120 3 и 10 и 20% FeO. По эксперименталь-

36

ным данным построены диаграммы вязкости при 1400,

Д120з—SiO вызывает понижение вязкости и уменьше­ ние положительного влияния замены окиси кальция маг­ незией.

Система СаО — MgO — А120 3— SiOa — ТЮ2

Эта система имеет большое значение для плавки титаномагнетитовых руд. Впервые физические свойства ти­ танистых шлаков были изучены М. П. Воларовичем и Л. В. Зверевым. Установлено, что титанистые шлаки имеют более низкую (на 100—150° С) температуру рез­ кого возрастания вязкости, чем шлаки, не содержащие окислов титана. Я. М. Гольмшток впервые установил загустевание титанистых шлаков при выдержке их в гра­ фитовом тигле. При продувке загустевших титанистых шлаков воздухом их вязкость понижалась. В. В. Ми­ хайлов и Е. П. Белякова большое внимание удёлили вы­ явлению причин загустевания титанистых шлаков в вос­ становительных условиях. Было установлено, что ТЮ2 и низшие окислы титана увеличивают текучесть шлаков, тогда как TiC и TiN значительно ухудшают ее. Й. П. Се­ мик исследовал свойства натуральных шлаков, образую­ щихся при плавке титанистых руд на Чусовском метал­ лургическом заводе, а также синтетических шлаков си­ стемы СаО—MgO—А120з—Si02 при 17% А120 3 и

8% MgO. Он пришел к заключению, что низшие окислы титана не вызывают роста вязкости, а причиной загусте­

нистых шлаков являются низшие окислы титана. Результаты изучения вязкости натуральных шлаков,

образующихся при плавке титансодержащих руд в до­ менных печах НТМК [48, 49], показали, что вязкость натуральных титанистых шлаков ниже вязкости шлаков обычной доменной плавки. Увеличение вязкости шлака с 15% ТЮ2 при выдержке в графитовом тигле авторы объ-

39

то

15 ю

10 15 20

Мд0, %

Рис. 13. Диаграммы вязкости шлаков системы CaO—MgO—AbOj—SIO2—FeO с 10% А13Оз при 1400, 1350 и 1300° С по данным авторов. работы [47]: верхний ряд — 10% FeO; нижний ряд — 20% FeO

28

Рис. 14. Диаграммы вязкости и плавкости шлаков системы СаО—АЬСЬ—

44

I