电炉渣的熔点
以氧化镁、氧化亚铁和氧化硅为基础,加上其他少量成分的炉渣的熔点,比纯 三元系要低。炉渣中存在或从工艺角度出发添加的其他氧化物,主要是氧化钙。氧化钙对炉渣熔点的影响如图2所示。在 系中,随着渣中 比值增大.渣的熔点有较大幅度的降低。
电炉渣的密度
高镁质电炉渣的密度与炉渣分型系数有明显的关系。如图3所示,图3指出, 与密度的关系曲线可以分成三段:AB、BC和CD。在AB段,即1.13以前是直线;BC段是曲线、CD段则又是直线。其变化斜率以AB段最大,CD段最小。B点之 值与橄榄石和辉石渣型的分界点1.15很靠近。辉石型炉渣的密度比橄榄石渣的小。
这是因为辉石型渣中Si02的饱和度高,形成复杂的多角四面体或链状结构,阴离子半径或复合阴离子的链长增加,体积增大而使密度减小。 ‘
电炉渣的粘度
电炉渣粘度与渣型的关系如图4所示。对于 值>1.1的炉渣,即过渡型和橄榄石型的渣,在1300~1400℃的范围内,粘度均小于0.25Pa.s。辉石型炉渣粘度较高,这是由于硅氧复合离子所造成的。当渣中Si02饱和度大于1,或分型系数小于1时,渣粘度急剧增大。若采用这种炉渣,必须将炉温提高到1400℃以上,才能保证炉渣有一定的流动性,粘度小于0.5Pa·s。
电炉渣粘度与温度的关系如图5所示。在渣型系数大于1.15的橄榄石渣中,络合阴离子 的结构较简单,当温度降低到渣的熔点时,体积小、扩散快的离子容易生成晶核,并迅速组成新的晶体析出。亦即从均相渣很快转变为多相渣,而引起粘度的迅速增加。对辉石型炉渣, 含量较高,复杂庞大的阴离子 通过传质并组成新相晶体析出时,需要较高的扩散活化能和较长的时间。当冷却速度不是很慢时,从均相熔渣中析出新相晶粒的过程是比较困难的。甚至在远低于熔点的温度下,也仍然能保持均匀的液相,发生“过冷”现象,即实际结晶温度与熔点之间有一“过冷度”存在。反之,在加热熔化时,则存在一个“过热度”。由此,当处理高硅矿或采用辉石型炉渣时,必须给予足够的过热度。炉渣中 对粘度的影响,类似于。三价铁离子也形成复合阴离子。但是,高镁质电炉熔炼渣中的 甚少,故这种影响可以忽略。
电炉渣的电导率
熔融炉渣的导电机理包括两个方面:渣中电子流动而引起的电子导电和离子迁移引起的离子导电。在炉渣组成中,以电子导电为主的化合物有FeO、CaO和MgO,它们在相应的熔化温度下的导电率分别为7.85、40和30Ω。离子导电为主的化合物,如、,在相应的熔化温度下的导电率为和0.05Ω。硅酸盐的导电率一般在和10的数量级之间。在升高温度时,电子导电减弱。同时,由于硅氧络合阴离子的解体,参与导电的离子数增加,离子迁移增大,离子导电加强。此外,升高温度使炉渣粘度减小,也利于离子导电。总体上讲,电炉渣的导电是离子导电。图6指出了炉渣中FeO含量对导电率的影响。