Жидкая фаза печной среды
Жидкая фаза печной среды представляет собой расплав химических веществ с заданным химическим составом или является шлаковым расплавом.
В процессах плавки химически активных металлов над ними создается специальный защитный покровный флюс, состав которого должен быть химически инертным по отношению к металлу, хорошо смачивать его поверхность и растекаться по ней. Перегретый жидкий и электропроводный шлак используется при электрошлаковом переплаве металлов.
К термотехнологическим процессам, проводимым в печах с шлаковым расплавом над Материалом, относятся также все руднотерми-ческие высокотемпературные химические процессы, протекающие в жидкой фазе.
Шлаки являются побочным продуктомх химических реакций при получении желтого фосфора, чугуна, стали и цветных металлов, т. е. при термической переработке рудных материалов и концентратов. Они бывают относительно стабильного химического состава (получение фосфора) или с изменяемым химическим составом, например, имеющим сначала окислительные, а затем восстановительные свойства (получение различных марок сталей: 18ХНВА, 38ХМЮА и т. д.).
Особенностью процессов, протекающих с образованием шлаковых расплавов, являются химические реакции между шлаком и металлом, где они направлены в сторону достижения равновесия. Поэтому состав получаемого металла во многом определяется составом шлака.
Образование шлаковых расплавов. Шлаковые расплавы образуются из компонентов шихты, окислов пустой породы руды, специально вводимых в процесс флюсов, футеровки печи, загрязнений шихты (земля, песок), при проведении высокотемпературных термотехнологических процессов в печах и представляют собой сложный состав оксидов.
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