Войти  |  Регистрация
Авторизация
» » Свойства и состав титановых шлаков

Свойства и состав титановых шлаков


Химический состав титановых шлаков, получающихся при переработке различных концентратов и их смесей, как правило, изменяется в незначительной степени и определяется главным образом полнотой протекания реакций восстановления оксидов железа и степенью перевосстановления диоксида титана TiO2 до низших оксидов.
Основу титановых шлаков (80 % и выше в пересчете на TiO2) составляют оксиды титана, которые образуют между собой ряд твердых растворов. Специальными исследованиями по изучению минералогического состава шлаков установлено, что наиболее характерными для них являются два твердых раствора: тагировит — твердый раствор на основе Ti2O3 и аносовит — твердый раствор на основе Ti3O5 (TiO*2ТО2). Оксиды других металлов входят изоморфно в решетки этих растворов, замещая двух- и трехвалентный титан.
Минералогический состав титанового шлака в значительной мере зависит от температуры восстановления концентрата. По мере повышения температуры количество аносовита в шлаке уменьшается, а тагировита — возрастает при практически одинаковом количестве остальных фаз (стекловидной массы и металлического железа, встречающегося в шлаке E виде единичных корольков размером от нескольких микрометров до десятых долей миллиметра).
Присутствующие в титановом шлаке низшие оксиды титана, особенно Ti2O3, являются хорошими растворителями ильменита и FeO.
Доля диоксида титана в молотом шлаке снижается по сравнению со шлаком на выпуске из печи более чем на 2—5 %. Эта особенность титанового шлака описана выше.
Следующая характерная особенность титанового шлака, обусловленная его минералогическим составом — способность саморассыпаться. Она связана с окислением низших оксидов титана кислородом воздуха, которые превращаются в диоксид титана, т.е. саморассыпаемость шлака связана с его рутилизацией. Это окисление шлака идет, по-видимому, с уменьшением его объемной массы, вследствие чего происходит декриптация: растрескивание слитка от наружной поверхности до сердцевины.
Важнейшими свойствами титановых шлаков, которые определяют процесс восстановительной плавки, а также возможность полного разделения чугуна и шлака и выпуска их из печи, являются плавкость, вязкость и электропроводность.
Плавкость титанового шлака определяется главным образом концентрацией оксидов титана и соотношением Ti2O3 и ТiO2. Присутствующие в небольших количествах оксиды других металлов снижают температуру плавления и вязкость шлака. На практике, в зависимости от состава выплавляемого титанового шлака, температура плавления его колеблется от 1550 до 1750 °C. В процессе восстановительной плавки, т.е. по мере уменьшения концентрации FeO и повышения Ti2O3 в шлаке, плавкость и вязкость его увеличиваются. По своей природе титановые шлаки относятся к числу характерных "коротких" металлургических шлаков, т.е. таких, которые в расплавленном состоянии имеют малые значения вязкости (около 0,1-0,3 Па*с) и кристаллизуются в очень узком температурном интервале.
Электропроводность титановых шлаков, являющихся при плавке телом нагрева, характеризует положение электродов относительно расплава и длину электрической дуги между электродами и pасплавом, чем, в частности, определяется удельный расход электроэнергии. И железо-титановые концентраты, и титановые шлаки в расплавленном состоянии имеют высокую электропроводность. Так, например, железо-титановый концентрат Самотканского месторождения имел электропроводность при температуре плавления (1500 °С) 20—25 Ом-1*см-1 и при 1800 °С 59,2 Ом-1*см-1. Высокая электропроводность обусловлено значительной проводимостью основных составляющих концентрат HO2 и FeO, образующихся при термическом разложении титаносодержащего минерала. Указанные соединения обладают высокой электронной проводимостью в расплавленном состоянии.
Свойства и состав титановых шлаков

По мере протекания восстановительного процесса состав расплава по содержанию FeO и TiO2 и низших оксидов титана изменяется, определяя изменение величины его электропроводного. Общий закономерностью для всех титановых шлаков, взятых в разные периоды плавки (рис. 14), является увеличение электропроводности уменьшением концентрации FeO в шлаке и повышением его температуры, что наглядно иллюстрируется кривыми рис. 15. Таким образом электропроводность промышленных титановых шлаков возрастает особого значительно при содержании FeO ниже 10 %. В конце плавки шлаки имеют электропроводность около 250—180 Ом-1*см-1. Такое повышение электропроводности обусловлено увеличением в шлаке концентрации диоксида титана, который сам по себе обладает небольшой проводимостью, а при наличии углерода в расплаве теряет часть атомов кислорода, что увеличивает число свободных электронов и обусловливает повышенную электропроводность.
Добавлено Serxio 24-02-2017, 14:53 Просмотров: 1 116
Добавить комментарий
Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
  • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
    heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
    winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
    worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
    expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
    disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
    joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
    sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
    neutral_faceno_mouthinnocent