Karakterisering och applicering av metallurgisk slagg

Metallurgisk slagg finner sin tillämpning som underlag för väg och andra verksamhetsområden. Dess sammansättning och densitet, produktionsegenskaper är av särskilt intresse för industrin. Det är värt att prata mer detaljerat om vad det är inom metallurgi, hur det används.

Det finns många biprodukter över från smältning av järn- och icke-järnmetaller. Slagg är den huvudsakliga avfallsprodukten. Det är en nedbrytningsprodukt av malm, den kan ha en heterogen sammansättning, olika egenskaper och egenskaper. Metallurgisk slagg erhålls i nivå med den aska som finns kvar efter smältning av stål och tackjärn. Det förblir i produktion efter bearbetning, kräver efterföljande bortskaffande eller återanvändning som ett oberoende material.

Metallslagg är produkter från högtemperaturbearbetning. Detta är ett avfall av silikattyp med en flerkomponentstruktur. Under lång tid kasserades slaggen helt enkelt, inte av särskilt intresse. Allt förändrades under andra hälften av 1900-talet. Från det ögonblicket började metallurgiavfall användas aktivt i byggandet, jordbruksindustrin och vid utläggning av vägnät.

Sammansättningen av den metallurgiska slaggen är inte enhetlig. I själva verket är det en kemisk legering av oxider, som upptar från 90 till 95% av volymen. Resten är sulfider, sulfater, halogenföreningar. Beroende på innehållet av oxider delas slagg in i basiska (upp till 1%), monosilikater (1%), bisilikater (2%), sura (upp till 3%).

Låt oss lista resten av egenskaperna.

1. Kubens specifika vikt. Det är 0,7-1,9 ton för en bulkprodukt och för en klumpprodukt - 0,7-2,9 ton.
2. Faroklass. Grad IV är fastställd för all metallurgisk slagg. Det betyder att metallurgiskt avfall är skadligt för miljön och kräver korrekt kassering och återvinning.
3. Densitet. Dess prestanda sträcker sig från 750 till 1100 kg/m3.
4. Utgång för 1 ton metall. För järnhaltiga metaller varierar det från 100 till 700 kg. Modern produktion innebär användning av olika metallsmältningsprocesser. I en masugn är genomsnittet 80 kg / t, i en öppen härdugn - cirka 30 kg / t, med en omvandlarteknik - överstiger inte 18 kg / t. Icke-järnmetallurgi producerar upp till 200 ton slagg per 1 ton metall.

Alla dessa indikatorer beaktas vid den fortsatta användningen av avfall från den metallurgiska industrin.

Enligt produktionsmetoden delas slagg i metallurgi in i flera grupper. Under anläggningens förhållanden sker avfallshantering samtidigt med andra processer. Till exempel utförs separationen av omvandlarslagg vid ståltillverkning i processen att blåsa smält järnmetall. Alla främmande inneslutningar oxideras och avlägsnas sedan.

Vid smältning av järnmetaller används den övervägande kupolmetoden. Dessa är ugnar av schakttyp som ursprungligen användes vid tillverkning av gjutjärn. Metoden har en hög effektivitet, till skillnad från masugnsbehandling förändrar den inte legeringens kemiska sammansättning. Slagg går ner genom ett speciellt kranhål.

Andra typer av ugnar används för att smälta icke-järnmetaller. Den resulterande slaggen, täckt med en film, bearbetas på ett speciellt sätt.

Trots förbättringen av tekniken är den huvudsakliga metoden för att erhålla slagg i järnmetallurgi processen för metallsmältning i en masugn eller öppen härdugn. I detta fall utförs avfallsinsamling på grund av den lägre specifika vikten. Slagg flyter ovanför gjutjärnets yta och avlägsnas genom ett speciellt kranhål. Med den öppna härdsmältningsmetoden ackumuleras avfallet också ovanför stålets flytande massa, deras uppsamling är inte svårt.

Huvudklassificeringen av metallurgisk slagg är baserad på metoderna för dess produktion och sammansättning. Det är de som bestämmer hur materialet ska användas vidare. Den grundläggande uppdelningen skiljer mellan avfall från järn- och icke-järnmetallurgi. Den andra gruppen är inte alltför många, innehåller en betydande mängd järnoxider med föroreningar av kalcium och magnesium, och mer värdefulla föroreningar finns också i kompositionen.

Grupperna av slagg som erhålls vid produktion av järnmetaller är mer olika. De är indelade i 4 typer.

1. Ferrolegering. Bildas under tillverkningen av motsvarande legeringar. Förutom järn innehåller sådana slagg kisel, mangan, krom och andra typer av föroreningar.
2. Kupol. Erhålls genom att smälta tackjärn i kupoler - specialugnar. De består av det bildade flussmedlet, koks, påbränt, aska och metalloxidationsprodukter. Andelen oxider i dem når 90%. Den resulterande produkten har en surhet över 3%, frigör mineraler, glasartade aluminium-kiselpartiklar.
3. Ståltillverkning. De erhålls genom öppen smältning av stål, oavsett typ av enhet. Dessa är oxider med låg densitet, fria från flyktiga föreningar, ofta med en betydande andel av föroreningar. Slaggar av denna typ kännetecknas av ett högt innehåll av oxidationsprodukter av järn och mangan.
4. Domän. Den vanligaste typen har en silikat- eller aluminiumsilikatstruktur. Beroende på den kemiska sammansättningen, vid kylning, får slaggen en stenig struktur, från vilken krossad sten eller annat byggnadsmaterial därefter erhålls, men det kan också smulas till pulver. För att bestämma det efterföljande syftet med materialet används ett speciellt kvalitetskontrollsystem.

Enligt deras sammansättning delas järnmetallurgislagg efter kylning in i ruttnande och icke-ruttnande bergarter. Den andra gruppen tar formen av steniga formationer. Rötnande varianter brukar delas in i kategorier efter deras mineralsammansättning.

De vanligaste alternativen är:

• silikat - när de återvinns sönderdelas de till fina pulverformiga partiklar;
• kalkhaltig - krossad till smulor av olika storlekar;
• mangan - upplösning i en fuktig miljö;
• järnhaltig - benägen att spricka under påverkan av fukt.

Slaggar, som inte sönderfaller under påverkan av den yttre miljön, används som grund för framställning av krossad sten och andra typer av byggnadssten. Beroende på bearbetningsmetoden kyls och krossas de med en halvtorr metod i speciella trummor eller utsätts för en "våt" effekt av en stark vattenstråle.

Granulerad slagg - avfall från masugnssmältning av järnmetaller - är det mest tillgängliga för vidare bearbetning. Deras roll i byggbranschen kan knappast överskattas. Materialet är en källa till krossad sten - billigare än natursten. Den färdiga produkten används:

• för vägbyggen - som strö;
• vid produktion av betongprodukter;
• inom jordbruket, som dränering för jorden;
• vid tillverkning av betong, som ballast.

Slagg som erhålls vid tillverkning av ferrolegeringar och vid stålproduktion tillsätts cement i form av pulverformiga föroreningar. En sådan komposition får ökad kemisk resistens. I kombination med portlandcementklinker är det möjligt att ytterligare förbättra materialets fysikaliska egenskaper. Granulär slagg blandad med vattenglas eller soda används vid tillverkning av betongblandningar som kan härda vid låga temperaturer.

När du gjuter slagg kan du få färdiga produkter: stenplattor och kantstenar, invändiga golvbeläggningar. Denna metod låter dig också skapa rör och beslag för dem, fasaddekoration. Produktionskostnaderna minskar avsevärt, och när det gäller dess egenskaper är det färdiga materialet inte sämre än traditionella motsvarigheter gjorda av metall eller armerad betong. Gjutning görs genom att gjuta smält slagg.

Mineralull kan erhållas från den viskösa masugnen, stålsmältnings-, kupolråvaran. För detta skickas kompositionen uppvärmd till flytande tillstånd till dragmaskiner för att bilda fibrer.