Pirometallurgiya jarayonlari nazariyasi

Metallurgiyada shlak eritmalari. Shlak eritmalari haqida ma’lumot
Shlak eritmalari deb, ruda yoki oraliq mahsulotlarni pirometallurgiya usuli bilan qayta ishlash natijasida paydo bo‘ladigan oksidlarning murakkab eritmalariga aytiladi. Shlak turli oksidlar va ularning o‘zaro bog‘lanishidan paydo bo‘ladigan birikmalardan tuzilgan. Shlak dastlabki xomashyo – tog‘ jinslari va maxsus qo‘shiladigan flyuslardan iborat bo‘ladi. Shlakning asosiy vazifasi – metall va shunga o‘xshash foydali moddalarni tog‘ jinslaridan ajratib olishdir.

Pirometallurgiyada shlakli eritmalarning ahamiyati juda katta. Shlak fazasida jarayonga ta’sir etuvchi asosiy fizik-kimyoviy reaksiyalar oqib o‘tadi. Jarayonning termodinamikasi va kinetikasi asosan shlakning xususiyatlariga bog‘liqdir. Dastlabki xomashyoda metallning miqdori kam bo‘lgani uchun va bo‘sh tog‘ jinsining miqdori ko‘proq bo‘lgani sababli metallurgik pechlarda juda ko‘p shlaklar paydo bo‘ladi. Ularning massasi dastlabki rudaning massasiga deyarli tengdir. Shlaklarning xususiyatlari bilan metallurgik jarayonning ishlab chiqarish unumdorligi, mahsulotning tan-narxi, yoqilg‘ining sarfi, metallning chiqindi bilan isrofi va boshqa ko‘rsatkichlari belgilanadi. Ko‘p jarayonlarda shlakning hosil bo‘lishi yuqori haroratda qizib turgan suyuq metallni oksidlanishidan muhofaza qiladi. Elektrometallurgik jarayonlarda shlak qarshilik vazifasini bajarib, elektr energiyasini issiqlik energiyasiga aylantirib beradi va natijada pechga yuklangan shixta massasini tezroq erishiga olib keladi. Bir necha metallurgik jarayonlarda shlak asosiy metallni tozalash uchun ishlatiladi.

Bitta moddani ikkita bir-biriga aralashmaydigan fazalarga taqsimlanish qonuniga ko‘ra shlaklarda bir necha foiz metall eriydi. Ko‘pincha shlaklarda metallning miqdorligi 0,5 – 3,5% ni tashkil qiladi. Bu ko‘rsatkich ozdek ko‘rinsada, lekin shlak miqdori ko‘p bo‘lgani sababli shlak bilan metallning isrofi ham ko‘p bo‘lishi tayindir. Bu holat metallurgiyaning eng katta muammosidir.

Shlakni tashkil etuvchi asosiy moddalar: SiO₂ (kremnezem, kvars), Al₂O₃ (glinozem), CaO (so‘ndirilmagan ohak), Fe₃O₄ yoki FeO·Fe₂O₃ (magnetit), MnO (marganes (II) oksidi), MgO (magnezit) va boshqalar.

Shlaklarda bir qancha sulfidlar ham (asosan, FeS ko‘rinishida) eriydi. Ularning miqdori 2 – 3% ni tashkil qiladi.

Bir necha shlak tarkibi namunalari:

1) Mis shteynini olishda:

33 – 50% SiO₂; 2 – 12% CaO; 34 – 45% FeO.

2) Nordon muhitli po‘lat eritish pechida:

45 – 60% SiO₂; 35 – 45% FeO.