10. Назначение металлургических флюсов

Флюсы (плавни) используются для оплавления пустой породы руды с

образованием легкоплавкого соединения – шлака. Основным функциональным назначением флюсов является шлакообразование, т.е. превращение твердой

фазы (пустой породы) в жидкую фазу – шлак, который легко удалить из расплава, открыл заслонку и жидкость стекла. Шлак также выполняет защитную функцию– защищает расплавленный металл от воздействия атмосферы. При плавке металл подвергается воздействию окружающего воздуха и под влиянием

высоких температур происходит его окисление, насыщение азотом и

водородом. Соединение металла с этими газами приводит к образованию

нежелательных химических соединений, снижающих прочностные свойства

металла. Шлак также выполняет легирующую функцию – химический состав

расплавленного металла можно изменять с помощью легирующих компонентов

флюсов. На границе расплавленного металла с жидким шлаком происходит

диффузия компонентов флюса и расплавленного шлака в расплавленный металл, при этом устанавливается равновесный режим, определяющий нормальный ход

плавки. Флюс наряду с защитной функцией, выполняет задачи раскисления, т. е

удаления кислорода из металла и рафинирования (очистки металла от

примесей). Так, наличие во флюсе кремния и марганца способствует

раскислению металла.Флюсы подразделяются на 2 вида:

1. Кислые флюсы, основу которых составляют кислотные окислы SiО2 и

Al2O3

2. Основные флюсы, основой которых являются основные окислы CaO и

MgO Отечественные железные руды содержат пустую породу в виде песка SiО2, поэтому для их ошлаковывания применяют сильные основные флюсы.

11. Требования, предъявляемые к огнеупорным материалам

Огнеупорные материалы используются в виде кирпичей для облицовки

(футеровки) внутренних поверхностей плавильных печей. Они применяются не только в качестве строительного материала, но и в качестве восстановителя,

определяющего вид процесса плавки.Главнейшим свойством огнеупорных материалов является термохимическая стойкость, т. е. способность противостоять высокой температуре и разъедающему

действию соприкасающейся с ними химически агрессивной среды материалов,

главным образом шлака.В зависимости от химического состава огнеупорные материалы разделяются на кислые, нейтральные и основные.

Кислые огнеупоры (динасовый кирпич) содержат не менее 93% SiO2.

Термостойкость его составляет 1700°С. Разъедается основными шлаками, но

весьма стоек по отношению к кислым шлакам.Нейтральные огнеупоры содержат SiO2 и А12O3. К ним относится шамотный

кирпич, его термостойкость его составляет 1650°С. Шамотовый кирпич –

дешевый материал, который очень широко применяется в металлургии, в

частности он служит для огнеупорной кладки доменных печей.

Основные огнеупоры (магнезитовый кирпич) содержат окись магния MgO и

окись кальция СаО, их термостойкость составляет 2000°С. Однако они

чувствителены к резким переменам температуры. Применяется в виде кирпича, а также в виде порошка для наварки пода основных мартеновских печей.

Почему применяется 3 вида огнеупорных материалов?

Потому, что кислотность этих материалов должна соответствовать атмосфере

плавильной печи, применяемому флюсу. Если применяется кислый флюс ему

должна соответствовать кислая футеровка, в противном случае футеровка

растворяется, разедается.