Karakterisering og anvendelse af metallurgisk slagge

Metallurgisk slagge finder sin anvendelse som underlag til vejen og i andre aktivitetsområder. Dens sammensætning og tæthed, produktionsegenskaber er af særlig interesse for industrien. Det er værd at tale mere detaljeret om, hvad det er i metallurgi, hvordan det bruges.

Der er mange biprodukter tilovers fra smeltning af jernholdige og ikke-jernholdige metaller. Slagge er det vigtigste affaldsprodukt. Det er et nedbrydningsprodukt af malm, det kan have en heterogen sammensætning, forskellige egenskaber og egenskaber. Metallurgisk slagge opnås på niveau med den aske, der er tilbage efter smeltning af stål og råjern. Det forbliver i produktion efter forarbejdning, kræver efterfølgende bortskaffelse eller genbrug som et selvstændigt materiale.

Metalslagger er produkter fra højtemperaturbehandling. Det er affald af silikattypen med en flerkomponentstruktur. I lang tid blev slaggerne simpelthen bortskaffet, ikke af særlig interesse. Alt ændrede sig i anden halvdel af det 20. århundrede. Fra det øjeblik begyndte metallurgiaffald at blive brugt aktivt i byggeri, landbrugsindustrien og ved lægning af vejnet.

Sammensætningen af ​​den metallurgiske slagge er ikke ensartet. Faktisk er det en kemisk legering af oxider, der optager fra 90 til 95% af volumenet. Resten er sulfider, sulfater, halogenforbindelser. Afhængigt af indholdet af oxider opdeles slagger i basiske (op til 1%), monosilikater (1%), bisilikater (2%), sure (op til 3%).

Lad os liste resten af ​​egenskaberne.

1. Terningens massefylde. Det er 0,7-1,9 tons for et bulkprodukt og for et klumpprodukt - 0,7-2,9 tons.
2. Fareklasse. Grad IV er fastsat for alle metallurgiske slagger. Det betyder, at metallurgisk affald er skadeligt for miljøet og kræver korrekt bortskaffelse og genbrug.
3. Massefylde. Dens ydeevne spænder fra 750 til 1100 kg/m3.
4. Output for 1 ton metal. For jernholdige metaller varierer det fra 100 til 700 kg. Moderne produktion involverer brugen af ​​forskellige metalsmelteprocesser. I en højovn er gennemsnittet 80 kg / t, i en åben ildovn - omkring 30 kg / t, med en konverterteknologi - overstiger ikke 18 kg / t. Ikke-jernholdig metallurgi producerer op til 200 tons slagger pr. 1 ton metal.

Alle disse indikatorer tages i betragtning i den videre brug af affald fra den metallurgiske industri.

Ifølge produktionsmetoden er slagger i metallurgi opdelt i flere grupper. Under anlæggets forhold foregår affaldsbehandlingen samtidig med andre processer. For eksempel udføres adskillelsen af ​​konverterslagge ved stålfremstilling i processen med at blæse smeltet jernholdigt metal. Alle fremmede indeslutninger oxideres og fjernes derefter.

Ved smeltning af jernholdige metaller anvendes den overvejende kuppelmetode. Disse er ovne af skakttypen, der oprindeligt blev brugt til fremstilling af støbejern. Metoden har en høj effektivitet, i modsætning til højovnsbehandling ændrer den ikke den kemiske sammensætning af legeringen. Slagge går ned gennem et specielt hanehul.

Andre typer ovne bruges til at smelte ikke-jernholdige metaller. Den resulterende slagge, dækket med en film, behandles på en speciel måde.

På trods af forbedringen af ​​teknologier er hovedmetoden til opnåelse af slagger i jernmetallurgi processen med metalsmeltning i en højovn eller en åben ildovn. I dette tilfælde udføres affaldsindsamling på grund af den lavere vægtfylde. Slagget flyder over overfladen af ​​støbejernet og fjernes gennem et specielt hanehul. Med open-hearth-smeltemetoden ophobes affaldet også over stålets flydende masse, deres indsamling er ikke vanskelig.

Hovedklassificeringen af ​​metallurgisk slagge er baseret på metoderne til dens produktion og sammensætning. Det er dem, der bestemmer, hvad den videre anvendelse af materialet bliver. Den grundlæggende opdeling skelner mellem affald fra jernholdig og ikke-jernholdig metallurgi. Den anden gruppe er ikke for talrig, indeholder en betydelig mængde jernoxider med urenheder af calcium og magnesium, og mere værdifulde urenheder er også til stede i sammensætningen.

Grupperne af slagger opnået ved produktion af jernholdige metaller er mere forskellige. De er opdelt i 4 typer.

1. Ferrolegering. Dannet under fremstillingen af ​​de tilsvarende legeringer. Ud over jern indeholder sådanne slagger silicium, mangan, krom og andre typer urenheder.
2. Kuppel. Fremstillet ved at smelte råjern i kupoler - specielle ovne. De består af det dannede flusmiddel, koks, påbrændte, aske og metaloxidationsprodukter. Andelen af ​​oxider i dem når 90%. Det resulterende produkt har en surhedsgrad på over 3%, frigiver mineraler, aluminium-silicium glasagtige partikler.
3. Stålfremstilling. De opnås ved åben smeltning af stål, uanset enhedstype. Disse er oxider med lav densitet, fri for flygtige forbindelser, ofte med en betydelig andel af forurenende stoffer. Slagger af denne type er kendetegnet ved et højt indhold af oxidationsprodukter af jern og mangan.
4. Domæne. Den mest almindelige type har en silikat- eller aluminosilikatstruktur. Afhængigt af den kemiske sammensætning får slaggen ved afkøling en stenet struktur, hvorfra der efterfølgende opnås knust sten eller andet byggemateriale, men det kan også smuldre til pulver. For at bestemme det efterfølgende formål med materialet anvendes et særligt kvalitetskontrolsystem.

Ifølge deres sammensætning opdeles jernholdige metallurgislagger efter afkøling i rådnende og ikke-henfaldende bjergarter. Den anden gruppe tager form af klippeformationer. Forrådnende varianter er normalt opdelt i kategorier efter deres mineralsammensætning.

De mest almindelige muligheder er:

• silikat - når de genbruges, desintegrerer de til fine pulverformige partikler;
• kalkholdig - knust til krummer af forskellige størrelser;
• mangan - opløsning i et fugtigt miljø;
• jernholdig - tilbøjelig til at revne under påvirkning af fugt.

Slagger, der ikke nedbrydes under påvirkning af det ydre miljø, bruges som grundlag for fremstilling af knust sten og andre typer byggesten. Afhængigt af forarbejdningsmetoden afkøles og knuses de ved en halvtør metode i specielle tromler eller udsættes for en "våd" effekt af en stærk vandstrøm.

Granuleret slagge - affald fra højovnssmeltning af jernholdige metaller - er det mest tilgængelige for videre behandling. Deres rolle i byggebranchen kan næppe overvurderes. Materialet er en kilde til knust sten - billigere end natursten. Det færdige produkt bruges:

• til vejbygning - som strøelse;
• i produktion af betonprodukter;
• i landbruget som dræning for jorden;
• ved fremstilling af beton, som tilslag.

Slagger opnået ved fremstilling af ferrolegeringer og i stålproduktion tilsættes cement i form af pulverformige urenheder. En sådan sammensætning opnår øget kemisk resistens. I kombination med Portland cementklinker er det muligt yderligere at forbedre materialets fysiske egenskaber. Granulære slagger blandet med vandglas eller sodavand anvendes til fremstilling af betonblandinger, der er i stand til at hærde ved lave temperaturer.

Ved støbning af slagger kan du få færdige produkter: belægningsplader og kantsten, indvendige gulvbelægninger. Denne metode giver dig også mulighed for at skabe rør og fittings til dem, facadedekoration. Produktionsomkostningerne reduceres betydeligt, og med hensyn til dets egenskaber er det færdige materiale ikke ringere end traditionelle modstykker lavet af metal eller armeret beton. Støbning sker ved at støbe smeltet slagge.

Mineraluld kan fås fra de viskøse højovne, stålsmeltning, kupolråmaterialer. Til dette sendes sammensætningen opvarmet til en flydende tilstand til tegnemaskiner for at danne fibre.