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熔渣

鎖定
捕集粗金屬中雜質元素的氧化產物,使之與主金屬分離,在鍊鋼時,加入的造渣熔劑,與原料中雜質元素的氧化產物融合成熔渣。
中文名
熔渣
外文名
slag
類    型
氧化產物
過    程
原料中雜質氧化產物融合成熔渣
作    用
捕集粗金屬中雜質元素氧化產物

熔渣簡述

熔渣定義

熔渣是指鐵礦石經冶煉後包覆在熔融金屬表面的玻璃質非金屬物。
轉爐鍊鋼過程是在熔融的反應介質中進行的,熔渣是火法鍊鋼過程的產物。主要由冶金原料中的氧化物或冶金過程中生成的氧化物組成的熔體
熔渣主要由氧化物構成,如CaO、FeO、MnO、MgO、Al2O3、SiO2、P2O5、Fe2O3等,除氧化物外,熔渣還可能含有少量其他類型的化合物甚至金屬,如氟化物(CaF2)、氯化物(NaCl)、硫化物(CaS、MnS)、硫酸鹽等。

熔渣分類

焊接過程中,焊(釺)劑和非金屬夾雜互相溶解,經化學變化形成覆蓋於焊(釺)縫表面的非金屬物質,稱為焊接熔渣。
根據焊接熔渣的成分,可以把焊接熔渣分為以下三大類:
1、鹽型熔渣
主要由金屬的氟鹽、氯鹽組成,如CaF2·NaF、CaF2·BaCl2·NaF等。這類熔渣的氧化性很小,主要用於焊接鋁、鈦和其它活性金屬及合金。
2、鹽-氧化物型熔渣
主要由氟化物和強金屬氧化物所組成,如CaF2·CaO-A12O3、CaF2·CaO-Al2O3·SiO2等,這類溶渣的氧化性也不大,主要用於焊接高合金鋼及合金。
3、氧化物型熔渣
主要由各種金屬氧化物所組成,如MnO-SiO2、FeO-MnO-SiO2等。這類熔渣的氧化性較強,主要用於焊接低碳鋼和低合金結構鋼

熔渣特性

焊接熔渣的鹼度
焊接熔渣中的主要成分是各種金屬和非金屬氧化物,根據其化學性質可以分成三大類:
酸性氧化物:如SiO2、TiO2
鹼性氧化物:如CaO、MgO、MnO、FeO、Na20、K2O。
中性氧化物:如A12O3
焊接熔渣中鹼性氧化物質量分數的總和與酸性氧化物質量分數總和的比值,叫焊接熔渣的鹼度,其表示式為:
鹼度=Σ鹼性氧化物質分數(%)÷Σ酸性氧化物質量分數(%)
通常規定,鹼度>1的熔渣叫鹼性熔渣;鹼度<1的熔渣叫酸性熔渣。
焊接熔渣長渣、短渣:焊接熔渣的粘度和温度有關。焊接熔池在冷卻過程中,熔渣的粘度將逐漸增加。根據冷卻時熔渣粘度的增加情況,焊接熔渣可以分成長渣和短渣兩種。
在高温時,熔渣的粘度都很小。但有的渣隨着温度的降低迅速凝固,即凝固的温度區間較窄,這種焊接熔渣稱為短渣;而凝固緩慢、凝固温度區間較寬的熔渣稱為長渣。當焊條藥皮中含有氟石(CaF2)、鈦白粉(TiO2)或金紅石(TiO2)時,熔渣為短渣。所以鹼性焊條和以TiO2為藥皮主要成分的酸性焊條,其熔渣都屬於短渣,其它酸性焊條的熔渣屬於長渣。
短渣的特點是高温時粘度小、流動性好、冶金效果較好,而在冷卻條件相同時,凝固時間很短,適用於立焊、仰焊的操作。長渣則相反,所以一般不適於立焊和仰焊的操作。 [1] 

熔渣熔渣的作用

熔渣積極作用

熔渣的主要作用是捕集粗金屬中雜質元素的氧化產物,使該氧化產物與主金屬分離,在鍊鋼時,加入的造渣熔劑,與原料中雜質元素的氧化產物融合成熔渣,不僅可以除S、P,還可以吸收非金屬夾雜物

熔渣消極作用

但是熔渣也會產生以下三個方面的危害:第一,侵蝕和沖刷爐襯,減少爐襯的使用壽命;第二,損失鋼水,降低迴收率;第三,帶走熱量,增加冶煉能耗。 [2] 
參考資料
  • 1.    還原性氣氛下熔渣析鐵的影響因素 李寒旭; 辛宇; 張冬梅; 李金知; 熊金鈺 煤炭學報 2014-07-15
  • 2.    高温熔渣界面結晶及沉積顆粒反應機理 沈中傑 華東理工大學 2017-05-10