Viscosity and electric conductivity of melt system of CaO – Al2O3 - B2O3

Viscosidad y conductividad eléctrica del sistema fundido de CaO - Al2O3 - B2O3

Se ha estudiado la viscosidad y la conductividad eléctrica del sistema fundido CaO - Al₂O₃ - B₂O₃. Sobre la base de los datos experimentales se creó el modelo matemático de la dependencia de las características estudiadas en la estructura química de la masa fundida y la temperatura. Se crearon los programas informáticos que permiten calcular el rango de temperatura a 1 823 - 1 973 K. Se construyeron los diagramas triaxiales basados en los modelos. Se encontró la reducción de la viscosidad y la ampliación de la conductividad eléctrica de la masa fundida CaO - Al₂O₃ mediante la adición de B₂O₃.

INTRODUCCIÓN

Los fundidos del grupo binario CaO - Al₂ O₃ tienen una amplia difusión en la metalurgia por sus altas cualidades purificantes. Se utilizan sobre todo para eliminar el azufre del hierro fundido y de diferentes tipos de acero [1]. Mediante la adición de oxidantes purifican con éxito el metal del fósforo. La investigación de sus características físicas ha demostrado que las fusiones más óptimas son las que cristalizan en un sistema binario CaO - Al₂ O₃ a doce calcio siete aluminato (12 CaO-7 Al₂ O₃ ) donde es fácil obtener escorias fusibles. Sin embargo hay que tener en cuenta que todavía tienen alta temperatura de cristalización y para un mejor uso de ellos se requiere su sobrecalentamiento relacionado con algunos gastos. Por eso se añaden fundentes como CaF₂ , CaCl₂ y otros [2]. Se notó el paso expreso de compuestos tóxicos de flúor y cloro a la temperatura de redistribución metalúrgica [3].

Se decidió probar la anhidrita bórica (B₂ O₃ ) que tiene baja temperatura de fusión (723 К) y que forma compuestos de baja temperatura con muchos óxidos como adición al fundido CaO - Al₂ O₃ [4]. Se planeó investigar la viscosidad y la conductividad eléctrica del sistema triple CaO - Al₂ O₃ - B₂ O₃.

MÉTODOS DE INVESTIGACIÓN

Para medir la viscosidad se utilizó un viscosímetro de electrovibrador [5, 6]. Se graduó con líquido pesado ("Clerichy") que tiene densidad cercana a la densidad de los fundidos de óxido. El crisol de reacción y la sonda del viscosímetro eran de molibdeno. La temperatura en la zona de trabajo del horno se fijó termopar de tungsteno renio ВР-5/20 cuyo extremo reforzado por la cubierta de alunita llegó a la parte inferior del crisol en un hoyuelo especial. El termopar se comprobaba periódicamente mediante la temperatura de fusión de metales puros.

Se prepararon muestras de escoria a partir de reactivos químicamente puros. Primero se cocieron, luego se volvieron a fundir y se guardaron en el recipiente hermético.