Shlak eritmalarining zichligi va uni boshqarish usullari

Shlak eritmalarining zichligi va uni boshqarish usullari.

Bajardi: Ismoilov Dostonbek

Guruh: 1ds-20 Met

Taqdimot rejasi:

• 1. Shlak o’zi nima?
• 2. Pirometallurgik jarayonlarda shlakning ahamiyati.
• 3. Metallurgik jarayonlarning shlak tarkiblari.
• 4. Suyuq shlaklarning zichligi

Shlak o’zi nima?

• Shlak o’zi nima?
• Shlak - ruda yoki oraliq mahsulotlarni pirometallurgik qayta ishlash natijasida hosil bo’ladigan murakkab oksidlar yig’indisi. Shlak ko‘pgina metallurgik eritish jarayonlarining ikkinchi mahsuloti hisoblanadi. Ular dastlabki homashyodagi bo‘sh porodaning oksidlaridan va mahsus qo‘shiladiganflyuslardan tashkil topgan. Shlaklar bo‘sh poroda komponetalarini konsentralashva ularni qimmatbaho moddalardan ajratib olish vazifasini bajaradi.

Shlakli eritmalarning pirometallurgiyadagi ahamiyati juda katta. Yuqori haroratlarda shlaklarda muhim kimyoviy jarayonlar oqib o’tadi. Jarayonning bir qatorida shlaklar olingan metalni oksidlanishdan saqlaydigan muhum himoyachi vazifasini bajaradi. Yuqori haroratlarda o’tadigan elektromagnit jarayonlarda shlakl eritmalar qarshilik elementlari funksiyalarini bajaradi. Vaqti vaqti bilan shlakli eritmalarni suyuq metallar aralashmasidan ajratish uchun ishlatiladi.

• Shlakli eritmalarning pirometallurgiyadagi ahamiyati juda katta. Yuqori haroratlarda shlaklarda muhim kimyoviy jarayonlar oqib o’tadi. Jarayonning bir qatorida shlaklar olingan metalni oksidlanishdan saqlaydigan muhum himoyachi vazifasini bajaradi. Yuqori haroratlarda o’tadigan elektromagnit jarayonlarda shlakl eritmalar qarshilik elementlari funksiyalarini bajaradi. Vaqti vaqti bilan shlakli eritmalarni suyuq metallar aralashmasidan ajratish uchun ishlatiladi.

Suyuq shlaklarning zichligi

Zichlik yoki uning askari molar hajm , metallurgik eritmalarning muhim fizik-kimyoviy tasnifidir. Molar hajm V tenglama orqali topiladi:

V= M/p , sm³

bunda : M – molekular massa , g; p – zichlik , g/ sm³

Bir nechta komponentlardan tuzilgan ideal aralashmasini molar hajmini topsak bo’ladi :

Bu tenglamadan ko’rinib turibdiki , molar hajm additiv qoidasiga bo’ysunadi.

Shunday qilib ikki komponentli ideal eritma uchun A komponentdan V komponentga o’tish davrida molar hajmning o’zgarishi to’g’ri chiziq bo’yicha o’tadi .

Shunday qilib ikki komponentli ideal eritma uchun A komponentdan V komponentga o’tish davrida molar hajmning o’zgarishi to’g’ri chiziq bo’yicha o’tadi .

Additivlikdan siljish eritmani birikmalarini bir biri bilan aloqa qilishni ko’rsatadi. Masalan , manfiy siljayish aloqalarini kuchaytirib modda birikmalarini bir-biri bilan yaqinlashishiga olib keladi va struktura zichroq bo’ladi. ( 8.8-rasm )

Moddalararo masofa ko’payishi , aloqa energiyasini kamayishi qaysidir fazalarni qatlamlanishi oldidan uchrashi ,musbat siljishni yaqqol ko’rsatib turuvchi ko’rsatkichdir.

Moddaning erish haroratida zichlikning keskin o’zgarishi , tuzilish struktura to’g’risidagi qiziq informatsiyasini berishi mumkin.

Masalan, qattiq kvartsni zichligi 2.3 g/sm³ teng. Eritilgandan keyin suyuq kvartsning zichligi deyarli o’zgarmaydi - 2,2 g/sm³ . Molar hajmining kam o’zgarishi eritish davrida suyuqlikda qattiq moddaga xos murakkab struktura setkasi saqlab qolinishini isbotlaydi.

Shlak eritmalaridagi diffuziya koeffitsiyentlari 50-100 marta qattiq moddadagi qiymatlariga nisbatan, ko’proqdir . Masalan, ikki valentli kalsiyni diffuziya koeffitsiyenti qattiq kremniy dioksidida 800 ⁰ C teng 3,110-⁸ sm². sek- ¹ ; eritmada esa 1000⁰C teng 3,0 * 10 -⁶ sm² sek- ¹. Buni suyuq holatda vakansiyalar miqdori ko’payishi va qaysilardan kationlarni siljishini osonroq o’tishi bilan tusguntirish mumkin. Tipik kation to’rva to’qarlar (Al, Si) , kation modifikatorlarga nisbatan (Ca , Ni ) kamroq koeffitsient diffuziyasiga egadir . Harorat oshishi bilan ionlarni eritmadagi diffuziyasi quyidagi tenglama bo’yicha oshadi :

• Shlak eritmalaridagi diffuziya koeffitsiyentlari 50-100 marta qattiq moddadagi qiymatlariga nisbatan, ko’proqdir . Masalan, ikki valentli kalsiyni diffuziya koeffitsiyenti qattiq kremniy dioksidida 800 ⁰ C teng 3,110-⁸ sm². sek- ¹ ; eritmada esa 1000⁰C teng 3,0 * 10 -⁶ sm² sek- ¹. Buni suyuq holatda vakansiyalar miqdori ko’payishi va qaysilardan kationlarni siljishini osonroq o’tishi bilan tusguntirish mumkin. Tipik kation to’rva to’qarlar (Al, Si) , kation modifikatorlarga nisbatan (Ca , Ni ) kamroq koeffitsient diffuziyasiga egadir . Harorat oshishi bilan ionlarni eritmadagi diffuziyasi quyidagi tenglama bo’yicha oshadi :

D=Do yexp (*E/RT)

• bunda E – diffuziyaning aktivlik energiyasi ( kJ /mol).
• Do - 1/T  0 sharoitlarda diffuziyani belgilovchi eksponenta oldidagi omil (sm²/sek).