Лекция №1 Основные этапы развития сталеплавильного производства
Методы контроля состава и свойств шлака
жүктеу/скачать 1,98 Mb.
|
Лекция русс (1)
| Методы контроля состава и свойств шлака
Наиболее распространенным методом контроля состава шлака является отбор шлака специальной пробной ложкой для химического или спектрального анализа. Обычно контролируют содержание FeO и основность шлака. Кроме того, когда это требуется, определяют отдельно содержание SiO2, CaO, MgO, MnO и т. п. На практике распространение получил также метод визуального контроля шлака (например, по внешнему виду поверхности и характеру излома шлаковых лепешек, получаемых при наполнении отобранным из печи шлаком специальных открытых изложниц, обычно круглой формы). Если в печи выплавляют сталь одних и тех же марок и технология выплавки стабильна, то такой визуальный контроль позволяет сравнительно легко (и, главное, быстро) выявить происшедшее по какой-либо причине отклонение от обычной технологии. Степень подвижности шлака можно установить путем непосредственного наблюдения за его поведением в печи. Однако для более точного контроля, особенно при проведении научно-исследовательских работ, пользуются специальными приборами. Степень подвижности или обратная ее величина — вязкость шлака — важные показатели процесса взаимодействия шлака и металла, особенно когда скорость всего процесса определяется скоростью диффузии. Коэффициент диффузии и вязкость взаимосвязаны: D- ~const, т.е. чем меньше вязкость шлака, тем интенсивнее происходит диффузия. Вязкость шлаков в зависимости от состава изменяется в широких пределах. Наибольшие значения вязкости у кислых шлаков. Вязкость (Па·с): SiО2 (в момент расплавления) 15 000, А12O3 0,05, СаО 0,05, FeO 0,03. Вязкость силикатов железа и марганца возрастает по мере увеличения содержания SiO2 — от 0,058 до 0,4 Па·с. При повышении температуры значения вязкости уменьшаются. Следует иметь в виду, что в специальной литературе приводятся данные о вязкости шлаков, полученных экспериментально исследователями, использовавшими разные методики. Поэтому данные могут различаться, иногда очень сильно. Экспериментаторы, определяя в лабораторных условиях значения вязкости шлаков, принимают специальные меры для обеспечения возможно более полной гомогенности шлакового расплава, выдерживая его длительное время в жидком виде, так как вязкость шлака в значительной степени зависит от его однородности. При этом необходимо учитывать различие составляющих шлак оксидов по плотности: при длительной выдержке в верхних слоях тигля можно зафиксировать повышенное содержание более «легких» оксидов — CaO, SiO2, а в нижних слоях концентрируются более «тяжелые» — FeO, MnO. В практических условиях в печи или в конвертере шлаки, как правило, не являются гомогенными; они содержат определенное (часто значительное) количество нерастворившихся твердых частиц оксидов, в том числе тугоплавких (например, СаО). Кроме того, в условиях плавки по высоте (толщине) слоя реальных шлаков неравномерными являются и состав, и температура. Если, например, характер газовой фазы над шлаком окислительный, то на границе шлак—газовая фаза содержание высших оксидов железа заметно выше, чем внизу, на границе шлак—металл. Если передача тепла металлу осуществляется сверху вниз (от факела, электрических дуг), то температура шлака в верхних горизонтах заметно выше, чем в нижних. Неравномерность состава и температуры шлака заметно изменяется в зависимости от степени перемешивания ванны, поэтому при оценке вязкости шлака в заводских условиях иногда используют термин кажущаяся вязкость. Для оценки степени подвижности промышленных шлаков используют величину, которую принято называть жидкотекучестью. Для получения данных о жидкотекучести пользуются приборами, называемыми вискозиметрами. Имеется несколько вариантов конструкций вискозиметров. На рис. 9. показана конструкция прибора, предназначенного для определения жидкотекучести шлака в цеховых условиях (так называемого вискозиметра Герти). Небольшую порцию шлака отбирают из сталеплавильного агрегата пробной ложкой и заливают
Рис. 1. Схема вискозиметра в приемную воронку разъемного стального вискозиметра. Чем больше жидкотекучесть шлака, тем дальше он затечет в канал. Если обеспечено постоянство отбора пробы, то по длине заполненной шлаком части канала можно судить о жидкотекучести шлака, поэтому жидкотекучесть шлака часто измеряют в сантиметрах. Имеется также ряд приборов (более сложных в исполнении) для измерения жидкотекучести шлака непосредственно в печи. При помощи таких приспособлений измеряют не абсолютную величину вязкости, а некое значение жидкотекучести реального шлака в конкретном месте отбора пробы. жүктеу/скачать 1,98 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|