Вспенивание шлаков
Вспенивание шлака вызывают мелкие пузыри угарного газа, который образуется в следствие окисления углерода металла и остаётся в шлаке, так как из-за внушительной удельной поверхности подъёмной (архимедовой) силы для преодоления сопротивления шлакового расплава оказывается недостаточно. Определённое, не чрезмерное вспенивание шлаков в кислородных преобразователях с верхней подачей дутья оказывает положительное воздействие – происходит повышение и стабилизация усвоения кислорода, создаются помехи выходу из конвертера капель металла и поглощению азота из подсасываемого через горловину воздуха. Чрезмерное же вспенивание шлаков приводит к значительным объёмам выброса шлака, что, само собой, недопустимо. В некоторых случаях, даже умеренное вспенивание шлаков, не приводящее к выбросам, нежелательно, так как, обладая низкой теплопроводностью, пенистый шлак ухудшает теплоотдачу от факела к металлу. А это вызывает продолжение плавки и повышает износ футеровки, в особенности свода печи, поскольку существенная часть неусвоенного металлом тепла принимает на себя футеровка, что провоцирует её перегрев. Одной из причин чрезмерного вспенивания шлаков может быть повышенное содержание в шлаке элементов SiO2 и Р2О5, которые создают поверхностно-активные анионы SiO44- и РО43-, повышающие устойчивость пены. |
Точно такое же действие оказывает присутствие в шлаке очень мелких твердых частиц, которые способствуют повышению механическоё прочности шлаковых пленок (служат «каркасом»).
Для понижения подверженности шлаков к чрезмерному вспениванию вызванным повышенным содержанием элементов SiO2 и Р2О5 нужно увеличить основность шлака присадкой в ванну либо извести либо, ещё лучше — присадки CaF2 (Плавиковый шпат), и оксидов щелочных металлов. В случае если чрезмерное вспенивание шлаков происходит из-за присутствия в нем очень мелких твердых частиц, то для растворения этих частиц потребуется повышение температуры.