ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Кристаллизационная стадия из "Химическая электротермия" Средний химический состав электрокорунда отвечает содержанию глинозема, кремнезема и окиси кальция в сумме около 95%, остальные же окиси, в том числе окись титана и окись железа, содержащиеся в количестве около 5%, существенной роли в процессе минерализации не играют. Они отчасти растворяются в корунде (и муллите) в основном же выделяются в виде титанистого минерала и ферросплава. Поэтому ими можно пренебречь. [c.231] Проследим по диаграмме состав твердых фаз, возникающих при медленном охлаждении расплава. [c.231] Начнем рассмотрение диаграммы с точки а, лежащей на прямой Л—5 процесс кристаллизации будет идти от точки а до точки Ь, лежащей на той же прямой, где он и закончится. [c.231] В интервале между точками а и Ь сначала будет выкристаллизовываться АЬОз (корунд), а затем ЗАЬОз-25102 (муллит) при одновременном (после появления муллита) растворении части корунда. Дойдя в части жидкого расплава до состава, отвечающего корундо-муллитовой эвтектике, весь расплав закристаллизуется, образуя две твердые фазы АЬОз (корунд) и ЗАЬОз-5Ю (муллит). [c.231] Если исходить из точки 6, находящейся внутри треугольника А—ЗЛ-25— С А-28, то кривая кристаллизации пойдет по прямой до точки Ь, затем ю кривой ВР до точки Р, где и закончится. В интервале между точками Ь и Ь будет выкристаллизовываться корунд (АЬОз), затем от точки Ь до точки Г будет выкристаллизовываться муллит (ЗАЬОз-25102) при одновременном растворении части корунда. В точке Р весь расплав закристаллизуется с образованием трех твердых фаз АЬОз (корунд), ЗАЬОз-25Ю2 (му.члит) и СаО-АЬОз-28102 (анортит). [c.231] Если исходить из точки с, то кривая кристаллизации от этой точки пойдет по прямой до точки с, затем по пограничной кривой РО до эвтектической точки О.От с до с будет выкристаллизовываться корунд, от с до )—анортит, и в точке О весь сплав затвердеет, образуя три фазы АЬОз (корунд), СаО-АЬОз-25102 (анортит) и СаО-6А1гОз (гексаалюминат извести). [c.231] Таковы результаты кристаллизации в случае достижения полного равновесия системы. [c.232] Поэтому При изучении ИЗ] состава электрокорундов, полученных из бокситов различного состава (табл. 6), можно заранее, согласно сказанному, ожидать выделения при плавке боксита состава А в качестве первой фазы — корунда, второй — муллита, а при плавке боксита состава Б — в качестве второй фазы — анортита. [c.232] Химический и минералогический аналшы кусков из различных зон блока этих электрокорундов показали следующее фактическое соотношение отдельных компонентов в них (табл. 7 и 8). [c.232] В табл. 9 приведены результаты химического и минералогического анализа и некоторые физические свойства полученного электрокорунда. На рис. 12 показан шлиф электрокорунда, полученного в вышеуказанных условиях. На шлифе видны кристаллы корунда (белые) и кристаллы гексаалюмината извести — СаО-бЛиОд (черные). [c.234] На основании приведенных теоретических соображений и результатов исследований, проведенных в производстве, можно сделать практические выводы относительно тех условий, при которых в получаемом электрокорунде обеспечивается максимальное количество физического корунда, т. е. минерала, определяющего качество электрокорунда как абразива. [c.234] В электрокорунде, с содержанием 90% глинозема, твердыми фазами, кроме корунда, как было установлено выше, могут быть гексаалюминат извести, муллит и анортит. [c.234] Шлиф куска электрокорунда. [c.235] Белые ь-ристаллы—корунд, черные—алюминаат кальция (гекса-алюминат извести). [c.235] Преимущество получения анортитового электрокорунда по сравнению с муллитовым было подтверждено исследованиями Филоненко, результаты которых приведены на рис. 13 [17]. [c.235] Дальнейшее повышение содержания СаО в электрокорунде (как следствие использования бокситов с более высоким содержанием СаО) приводит к необходимости сохранения большего количества невосстановленного кремнезема и переводу последнего в электрокорунд. Это влечет за собой снижение содержания физического корунда в электрокорунде. [c.235] Особое влияние на качество электрокорунда оказывает также примесь титана, содержащегося в боксите, в том случае, если остаточное количество его двуокиси после восстановления оказывается больше 0,5% Ti02 в электрокорунде. В этих условиях наличие примеси ТЮа вызывает расширение кристаллической решетки и снижение твердости корунда. Зависимость между содержанием двуокиси титана, расширением его решетки и снижением твердости дана на рис. 14 и 15 [20а]. [c.236] Физико-химические процессы производства белого электрокорунда проще процессов производства обычного электрокорунда. Они состоят в расплавлении глинозема и затем его кристаллизации в монолитное тело с переводом кристаллической -[-фазы глинозема в а-фазу. Вследствие присутствия окиси натрия в обычно применяемом для плавки электрокорунда глиноземе, поставляемом алюминиевой промышленностью, белый электрокорунд сложен из кристаллов корунда с примесью кристаллов алюмината натрия. Примесь алюмината натрия снижает абразивные свойства белого электрокорунда. [c.238] Для производства электрокорунда более чистого, чем получаемый из технического глинозема, разработано несколько способов, испытанных в производстве. Эти методы направлены к исключению восстановления самой окиси алюминия и состоят или в двухступенчатой плавке материала в соединении с процессом окисления рафинированного продукта после первой плавки или с введением в шихту промежуточного реагента (буфера), который потом легко удаляется плавкой [21]. [c.238] Вернуться к основной статье