Obținerea oricărui metal și aliaj este o serie de procese și etape complexe, interconectate, inclusiv utilizarea suplimentară a unei mase de elemente și substanțe auxiliare, dintre care unul este un flux în metalurgie. Despre ce este și pentru ce este folosit — să luăm în considerare în detaliu.
Flux: ce este, aplicații și tipuri
Acest termen are mai multe semnificații, dar dacă vorbim în mod specific despre ce este fluxul în metalurgie, atunci vom vorbi despre substanțe anorganice utilizate în procesul de obținere a metalelor pure și a aliajelor.
- Aditivii de flux cu o compoziție specială sunt adăugați la minereuri pentru a facilita separarea metalului de roca reziduală și, de asemenea, ajută la reducerea temperaturii de topire a minereului în procesul tehnologic principal.
- Fluxurile metalurgice speciale sunt adăugate în timpul topirii metalelor ca impurități pentru a lega sau, dimpotrivă, pentru a favoriza descompunerea compusului metalic și obținerea topiturii cu compoziția dorită. De asemenea, acest tip de fondant afectează în mod activ proprietățile fizice ale zgurii și îi poate conferi gradul de fuzibilitate cerut de tehnologie.
Există multe tipuri de fluxuri utilizate în metalurgie, toate acestea fiind selectate pentru topituri specifice, în funcție de compoziția minereurilor, de proprietăți, precum și de particularitățile procesului tehnologic. Unul dintre cele mai comune este fluxul de calcar, ale cărui depozite sunt atât de mari în lume încât astăzi este considerat cel mai accesibil și rațional. Acesta este perfect potrivit pentru procesele care implică bauxită (minereuri de aluminiu), roci silicioase și este utilizat în procesele de dolomită. Dacă este necesară lichefierea zgurii, fluorura este utilizată ca aditiv de flux și, apropo, procesul de producție a fontei în furnal nu se poate face fără ea.
Compozițiile de flux cu fluorură de calciu, criolit și sodiu au proprietăți excelente de rafinare. Fluxul Carnallite (un amestec de cloruri de potasiu și magneziu) este esențial pentru topirea aliajelor de aluminiu și magneziu.
Care sunt cerințele pentru fluxuri?
Selectarea fluxului pentru metal se realizează în funcție de proprietățile și abilitățile sale, astfel de cerințe devenind fundamentale:
- cea mai importantă este absența unei tendințe de interacțiune chimică cu metalul sau aliajul topit pentru care este selectată substanța;
- nu trebuie să existe dizolvare atât a fluxului în metal, cât și a metalului sub influența aditivului de flux;
- fluxul trebuie să reacționeze activ cu oxizii și alte incluziuni, să le lege și să le îndepărteze ușor; de asemenea, este important ca acesta să rămână întotdeauna ușor și destul de mobil;
- greutatea specifică a fluxului și a metalului la aceeași temperatură trebuie să fie semnificativ diferită una de cealaltă, ceea ce va asigura cea mai bună separare posibilă a fazelor, iar diferența de greutate specifică trebuie să fie semnificativă nu numai cu flux pur, ci și cu compoziția după dizolvarea oxizilor;
- aditivul fluxului ar trebui să aibă un punct de topire mai scăzut în comparație cu metalul și este important ca vâscozitatea în timpul topirii să fie cât mai scăzută posibil (metalul dintr-un astfel de flux topit va fi îndepărtat mai ușor și mai rapid, iar stratul de flux în sine nu se va lipi de unealtă).
În ceea ce privește cea mai importantă cerință pentru fluxurile din metalurgie privind absența intrării în orice reacție chimică cu metalul, aceasta va fi îndeplinită de orice săruri de substanțe anorganice, care au o elasticitate de disociere cu câteva ordine de mărime mai mică decât cea a sărurilor metalului prelucrat și a acidului cu același anion al sării.
O altă cerință de importanță fundamentală este aceea ca aditivii fluxurilor să nu emită substanțe periculoase pentru sănătatea umană și să nu polueze mediul.
