Роль шлаков при проведении термотехнологических процессов

В шлаковых расплавах при высокой температуре протекают важнейшие химические процессы. Термодинамика и кинетика термотехнологических процессов в ряде случаев непосредственно зависят от физико-химических свойств шлака.

Свойствами шлакового расплава определяются производительность печей, расход топлива, электроэнергии и себестоимость передела. Они выполняют роль защитной среды, предохраняющей полученный материал от окисления.

Шлаки также являются регулятором направления процесса в сторону окисления или восстановления. Они служат для создания наиболее благоприятных условий для рафинирования металла от вредных примесей. Шлаки должны адсорбировать всплывающие оксиды примесей из расплавленного металла в ванне, создавать условия, обеспечивающие минимальные потери металла и других ценных компонентов из расплава, обладать вязкостью, обеспечивающей свободное выделение газов при кипении в ванне.

Шлаковые расплавы в электрических руднотермических печах выполняют функции электросопротивления.

Необходимо стремиться к тому, чтобы выход шлаков при плавке был минимальным, так как увеличение выхода шлака влечет за собой повышение энергетических затрат, потерь металлов со шлаком, расхода флюсов и эксплуатационных расходов.

Как правило, соотношение между оксидами в исходных материалах не позволяет получать шлаковые расплавы, обладающие требуемыми свойствами (необходимой температурой плавления, вязкостью и т. д.). Поэтому к исходным материалам добавляют флюсы - оксиды или карбонаты некоторых металлов. Расчет шихты осуществляют на заранее выбранный состав шлака, удовлетворяющий требованиям технологии по температуре плавления, жидко-текучести, электропроводности, поверхностному натяжению и т. д. Количество вводимых флюсов для его образования должно быть минимальным.