8.5.4 Шлак свинцовой плавки

Шлак представляет собой сплав различных окислов металлов и металлоидов, образующих между собой те или иные химические соединения, а также твердые и жидкие растворы и эвтектические смеси. Кроме того, в шлаках содержатся в небольшом количестве сульфиды металлов, металлы и газы.

Температура плавления шлака влияет на производительность печи. При легкоплавком шлаке проплав повышается, так как такой шлак требует меньше теплоты на плавление. При тугоплавком шлаке проплав понижается и, естественно, увеличивается расход топлива.

Потери металлов зависят также от плавкости шлака. При чрезмерно легкоплавком шлаке процесс плавления может опережать восстановление, в результате чего много свинца теряется в шлаке.

На основании наших исследований по изучению шлаков свинцовой плавки можно сделать следующие выводы:

1. Шлаки свинцовой плавки с содержанием 23,3—30,4% кремнезема, 34,2- 44,13% закиси железа и 7,7-16 0% окиси кальция при температуре 1200°С оказались очень жидкоплавкими; вязкость этих шлаков не превышает 5 пуаз (0,5 н-сек/м²).

2. Основные железистые шлаки, содержащие более 40% FeO и 23-27% SiO₂ — очень короткие (плавятся в малом интервале температур), при температуре 1200°С очень жидкоплавкие, но плохо перегреваются в шахтной печи, отчего быстрее застывают во внешнем, необогреваемом отстойнике и хуже отстаиваются.

3. Шлаки более кислые и более известковистые длиннее железистых и хотя имеют немного более высокую вязкость, чем железистые, но лучше перегреваются в печи и полнее отстаиваются во внешнем отстойнике.

4. Повышение содержания SiO₂ в шлаке значительно увеличивает его вязкость, но до 30—32% SiO₂ и такой шлак остается жидкотекучим.

5. Повышение в шлаке содержания СаО до 16% понижает его вязкость, при дальнейшем повышении содержания вязкость возрастает.

6. Окись цинка в шлаках свинцовой плавки, если они правильно подобраны по SiO₂, FeO и СаО, вязкости не повышает. В таких шлаках преобладают сильно жидкотекучие силикаты закиси железа, что в итоге приводит к получению самых жидкотекучих шлаков.

7. Окись бария—разжижающий компонент в шлаках свинцовой плавки.

8. Окись магния сильно повышает вязкость шлака, особенно когда ее содержание в шлаке достигает 6—8% и более.

Шлак должен иметь малую плотность и легко отделяться от других продуктов плавки, а также иметь как можно меньше механических потерь металлов при отстаивании. Плотность шлаков свинцовой плавки колеблется в пределах 3,5— 4,0 в зависимости от химического состава шлака (табл.1). Усредненный состав шлака, %: 26,9SiO₂, 39FeO, 11CaO, 0.18Cu, 0.8Pb.