熔渣的作用及其物理化学性质

熔渣的作用及其物理化学性质

炉渣来源：火法冶金的一种产物，其组成主要是来自矿石、熔剂和燃料灰分中的造渣成分。总体来说，炉渣是各种氧化物的熔体。

冶金炉渣的主要作用是使矿石和熔剂中的脉石和燃料中的灰分集中，并在高温下与主要的冶炼产物——金属分离。除此以外，炉渣还起着一下作用

1.炉渣是一种介质，其中进行这很多重要的化学反应，在某些冶炼

过程中，提取金属的主要反应就是在炉渣介质中进行的。

2.在炉渣中发生金属液滴等的沉降分离，其完全程度对金属在炉渣

中的机械夹杂损失起着决定性的作用。

3.对某些炉子而言，炉内可能达到的温度决定于炉渣的溶化温度，

最高冶炼温度大致为炉渣融化温度加上一定的过热温度（150-250℃）。因此在炉渣成分一定的情况下，企图向炉子增加热量办法来提高炉温是不可能的。

4.在金属的合金的熔炼和精炼时，炉渣与金属熔体的组分相互进行

反应，从而可以通过炉渣对杂质的脱除和浓度加以控制。

炉渣组成：对于我厂所涉及的渣型主要是FeO-SiO2-CaO的渣型。其中，组成炉渣的氧化物可以分为三类：碱性氧化物（FeO、CaO），酸性氧化物（SiO2）两性氧化物（ZnO等）。

熔融炉渣的结构：冶炼过程要求炉渣具有良好的物理化学性质，如熔点、粘度、密度等等。

熔渣结构的分子理论:

1、与固态渣相似，熔渣中有各种简单化合物如FeO、SiO

2、CaO

等和复杂化合物的分子。这些简单化合物存在离解—生成的平衡。2MeO·SiO2=2MeO+ SiO2，对于这个平衡来说，温度越高，复杂化合物的离解程度就越高，游离的简单化合物的浓度就越大。

2、熔渣中只有游离化合物才能参与反应，而复杂氧化物只有离解

或被置换出游离氧化物后才能参与反应。如炉渣中的PbO，必须经过如下反应：

(2MeO·SiO2）+2 CaO =(2CaO·SiO2）+（PbO)，之后其中的PbO 才可以被CO或者C所还原。

熔融炉渣的物理化学性质：

溶质的物理性质直接关系到冶炼过程的顺利进行，如粘度、溶化温度、能耗和金属回收率、

1、熔渣的粘度：

粘度是熔渣的重要性质，关系到冶炼过程能否顺利进行，也关系到金属能否充分的通过渣层沉降分离。冶炼过程要求炉渣具有小而适当的粘度。

熔渣的粘度与温度和成分的关系。

组成炉渣的各种氧化物中，SiO2对炉渣的影响最大，SiO2越高，粘度越大，ZnO，Al2O3等也有类似的影响。

任何组成的炉渣，其粘度都是随着温度的升高而降低的。但是温度对碱性渣和酸性渣的影响有显著的区别。

碱性炉渣在固态时粘度很高，当受热溶化时其粘度迅速下降，但超过转折点温度后，其影响不再明显。

酸性炉渣因SiO2高，在温度升高时，其粘度也是随着降低的，但幅度小于碱性炉渣。

炉渣粘度因温度变化而引起的波动成为炉渣的热稳定性，酸性渣的热稳定性在较大的温度范围内都很好，而碱性炉渣唉略高于熔化温度的范围内热稳定性很差，但如果过热温度很高，则稳定性也很好。

对FeO-SiO2-CaO的渣型而言，CaO含量在30%以下时，对粘度的影响不大。超过30%后，粘度将随CaO含量的增加而迅速增大。当CaO 含量在30%以下，SiO2含量在15—30%粘度最小，超过30%粘度迅速增大，增加FeO含量可降低粘度。