Влияние основности и оксида хрома на вязкость борсодержащих шлаков

Abstract

Основным разжижителем хромсодержащих шлаков процесса аргонокислородного рафинирования является плавиковый шпат. Однако CaF2 оказывает отрицательное влияние на огнеупорную футеровку, а его воздействие на физико­химические свойства шлаков кратковременно из-за высокой летучести экологически вредных фторидов. Замена CaF2 оксидом бора позволяет не только улучшить физические свойства шлака, но и экологическую обстановку. В работе представлены результаты экспериментальных исследований влияния химического состава и температуры на вязкость шлаков системы CaO-SiO2-Cr2O3, содержащих 8 % MgО, 3 % Al2O3 и 6 % B2O3. Установлено, что не содержащий оксида хрома шлак с основностью 1,0 обладает достаточно высокой жидкоподвижностью 0,2–0,6 Па·с в широком интервале температур 1200–1350 °С, обусловленной высокой концентрацией легкоплавких фаз, достигающей 22 % (CaO·B2O3, 2CaO·B2O3 и CaO·MgO·2SiO2), и только 11 % тугоплавких (2CaO·SiO2, CaO·Cr2O3, MgO·Cr2O3, CaO, Cr2O3 и MgO). Шлак с 18 % Cr2O3 при той же основности сохраняет низкую вязкость 0,1–1,0 Па·с, но уже при гораздо более высокой температуре 1450–1570 °С в связи с ростом содержания тугоплавких соединений до 27 % и практически неизменном количестве легкоплавких фаз (21 %). Вязкость шлака основностью 2,5 без оксида хрома составляет 0,07–1,0 Па·с в узком интервале температур 1650–1700 °С и 0,14–1,0 Па·с для более «короткого» шлака с 18 % Cr2O3 той же основности в еще более узком интервале 1650–1670 °С. Данные шлаки обладают наибольшим содержанием тугоплавких фаз около 50 %.