Шлак

[slag] — в металлургии многокомпонентный неметаллический расплав (после затвердения камне- или стекловидного вещества), обычно покрывает поверхность жидкого металла при металлургических процессах: плавке сырья, обработке расплавленных промежуточных продуктов и рафинирования жидких расплавов. Шлак представляет сплав оксидов перемененного состава; главные компоненты шлака — кислотный оксид SiO₂ и основные оксиды CaO, FeO, MgO, а также нейтральные оксиды Аl₂O₃ и (реже) ZnO. В зависимости от преобладания тех или иных оксидов шлак называется кислым (основность CaO/SiO₂ = 0,4+0,9) и основным (основность 1,2-2,0). Шлак выполняет важную роль в физико-химических процессах металлургического производства: они очищают жидкий металл от нежелательных примесей, предохраняя его от вредного воздействия газовой среды (окисления и газонасыщения). Шлак формируется из пустой породы руды (или рудных материалов), флюсов, золы топлива, продуктов окисления выплавляемых материалов, футеровки плавильных агрегатов. В сталеплавильном производстве шлак иногда готовят в специальной плавильной печи (так называемый синтетические шлаки) и затем обрабатываемая им сталь в ковше при ее выпуске из печи или конвертера. Предварительно подготовленные шлак применяется также при электрошлаковом переплаве металлов. В ЧМ различают следующие виды шлака: белый шлак — конца восстановительного периода плавки стали в электродуговой печи; верхний шлак — выпускается через шлаковую летку доменной печи; гранулированный шлак — в виде гранул, полученных путем гранулирования; длинный шлак — вязкость которого медленно изменяется по мере снижения температуры; доменный шлак — образуется при восстановлении железорудных материалов в доменной печи; карбидный шлак — восстановительного периода плавки стали в дуговой печи, содержащей до 2,5 % СаС₂; конвертерный шлак — образованый при конвертерном производстве стали; короткий шлак — вязкость которого при снижении температуры резко изменяется; мартеновский шлак — полученный при мартеновском производстве стали; нижний шлак — выпускается вместе с чугуном через чугунную летку доменной печи; первичный шлак — первые порции жидкого шлак, образованные в доменной печи, или мартеновский шлак, образованный в период плавления при скрап-рудном процессе; синтетическ шлак — заданного состава, полученный сплавлением компонентов (извести, глинозема, плавикового шпата и др.) в плавильной печи; ванадиевый шлак — промежуточный продукт плавки качканарских титаномагнетитных руд, содержащий > 16 % V₂O₅ и являющихся основным источником получения феррованадия в России; титановый шлак — промежуточный продукт плавки ильменитных концентратов, содержащих до 82 % TiO₂ и используется при производстве Ti, TiO₂. В ЧМ шлак, как правило, побочная продукция, используемая в качестве вторичного сырья для получения строительных материалов (например, шлакоситаллов), известковых и фосфорных удобрений, а также оборотный продукт в ряде металлургических процессов. Из доменного шлак производится гранулированный шлак, применяемый в производстве цемента и шлакоблоков; пемза — легкий заполнитель бетонов; щебень, литые изделия, шлаковая вата. Из сталеплильного шлака изготовляется щебень для дорожного строительства. Кроме того, их использование в аглодомерационных и вагранных производствах для извлечения содержащихся в них Fe, Mn и СаО. Ферросплавный шлак перерабатывается в известковую муку, щебень и шлак, песок для строительства, технологический порошок для литейного производства, часть их идет на выплавку готовых сплавов.
В ЦМ различают шлак передельные и отвальные. Передельные содержание повышает количество ценных металлов; они образуются как побочный продукт при выплавке или рафинировании металлов (например, конвертерные шлаки Ni- и Cu-производств или анодный шлак рафинирован Си). Иногда передельный шлак является одним из основных продуктов технологической схемы, в котором концентрированно извлекается металл (например, Ti- или V-ш.). Передельный шлак обычно направляют в один из головных процессов технологической схемы или применяют специальные процессы обработки: фьюмингование, электроплавку с добавкой восстановителя и сульфидизатора, флотацию и др. В отвальных шлак концентрируются оксиды металлов, не подлежащих извлечению в металлургическом переделе, разные примеси и остаточного количества ценных металлов, доизвлечение которых при данном уровне технологии экономически невыгодно. Отвальные шлак часто используют для производства шлаковаты и других строительных материалов:

Смотри также:
— титановый шлак
— малофосфористый шлак
— ванадиевый шлак
— ваграночный шлак
— доменный шлак
— синтетический шлак