Реакция восстановления алюминием двуокиси

Кроме того, процесс растворения кремния в расплаве железа сопровождается выделением значительного количества тепла. Восстановление Si02 алюминием в присутствии железа лежит в основе алюмотермического способа получения ферросилиция.
Таким образом, теоретически восстановление двуокиси кремния в шлаковом расплаве возможно. В результате этого может быть получен шлаковый расплав, совершенно отличный по составу от исходного, и кремнистый сплав с высоким содержанием Si. Нами был проведен ряд опытов по восстановлению Si02 шлаковых расплавов алюминием.
Доменный шлак Челябинского металлургического завода (состава Si02-38,24%; А1203-18,39%; СаО-36,2%; MgO- 5,94 %; FeO-0,37%) расплавлялся в индукционной печи. В расплав при температуре- 1450°С вносился металлический алюминий в количестве 5, 10 и 15% от веса расплава. Через несколько минут после ввода алюминия начиналась реакция, сопровождаемая сильным разогревом, бурлением расплава и выделением белого дыма. Реакция продолжалась самопроизвольно при выключенной печи. При этом расплав не терял своей температуры и жидкотекучести. Продолжительность реакции — 10 мин. После завершения реакции расплав сливали в металлическую форму размером 25Х 15Х 10 см.
Осмотр всех трех отливок показал, что, кроме шлака, в нижней части отливки имеется металлический сплав. Изменение химического состава шлака и металла в зависимости от количества вводимого алюминия из которой видно, что при увеличении количества вводимого в расплав алюминия в расплаве повышается содержание А1203, снижается содержание Si02, а восстановленный кремний переходит в металлический сплав.
Микроскопическое исследование образцов полученных материалов показало, что с увеличением содержания А1 в затвердевшем камне уменьшается количество стекла и увеличивается количество кристаллов. Причем в третьем образце не было обнаружено стекла, образец практически закристаллизован, несмотря на чрезвычайно быстрое охлаждение расплава в металлической форме.