Karakterisering en toepassing van metallurgische slakken

Metallurgische slakken worden gebruikt als bodembedekking voor wegen en in andere werkterreinen. De samenstelling en dichtheid, productiekenmerken zijn van bijzonder belang voor de industrie. Het is de moeite waard om in meer detail te praten over wat het is in de metallurgie, hoe het wordt gebruikt.

Er zijn veel bijproducten overgebleven van het smelten van ferro- en non-ferrometalen. Slak is het belangrijkste afvalproduct. Het is een afbraakproduct van erts, het kan een heterogene samenstelling, verschillende eigenschappen en kenmerken hebben. Metallurgische slakken worden verkregen op gelijke voet met de as die overblijft na het smelten van staal en ruwijzer. Het blijft in productie na verwerking, vereist latere verwijdering of hergebruik als zelfstandig materiaal.

Metaalslakken zijn producten van verwerking bij hoge temperatuur. Dit is afval van het silicaattype met een meercomponentenstructuur. Lange tijd werden de slakken gewoon weggegooid, niet van bijzonder belang. Alles veranderde in de tweede helft van de 20e eeuw. Vanaf dat moment begon metallurgisch afval actief te worden gebruikt in de bouw, de landbouwindustrie en bij het leggen van wegennetwerken.

De samenstelling van de metallurgische slak is niet uniform. In feite is het een chemische legering van oxiden, die 90 tot 95% van het volume inneemt. De rest is sulfiden, sulfaten, halogeenverbindingen. Afhankelijk van het gehalte aan oxiden worden slakken onderverdeeld in basisch (tot 1%), monosilicaten (1%), bisilicaten (2%), zuur (tot 3%).

Laten we de rest van de kenmerken opsommen.

1. Soortelijk gewicht van de kubus. Het is 0,7-1,9 ton voor een bulkproduct en voor een stukproduct - 0,7-2,9 ton.
2. gevarenklasse. Grade IV is vastgesteld voor alle metallurgische slakken. Dit betekent dat metallurgisch afval schadelijk is voor het milieu en op de juiste manier moet worden afgevoerd en gerecycled.
3. Dichtheid. Zijn prestaties variëren van 750 tot 1100 kg/m3.
4. Uitgang voor 1 ton metaal. Voor ferrometalen varieert het van 100 tot 700 kg. Moderne productie omvat het gebruik van verschillende metaalsmeltprocessen. In een hoogoven is het gemiddelde 80 kg / t, in een open haard - ongeveer 30 kg / t, met een convertortechnologie - niet meer dan 18 kg / t. Non-ferrometallurgie produceert tot 200 ton slak per 1 ton metaal.

Met al deze indicatoren wordt rekening gehouden bij het verdere gebruik van afval uit de metallurgische industrie.

Volgens de productiemethode zijn slakken in de metallurgie verdeeld in verschillende groepen. In een fabriek vindt de afvalverwerking gelijktijdig plaats met andere processen. De scheiding van convertorslak bij de staalproductie wordt bijvoorbeeld uitgevoerd tijdens het blazen van gesmolten ferrometaal. Alle vreemde insluitsels worden geoxideerd en vervolgens verwijderd.

Bij het smelten van ferrometalen wordt de overwegend koepelmethode gebruikt. Dit zijn ovens van het schachttype die oorspronkelijk werden gebruikt bij de productie van gietijzer. De methode heeft een hoog rendement, in tegenstelling tot hoogovenbehandeling verandert het de chemische samenstelling van de legering niet. Slak gaat door een speciaal kraangat naar beneden.

Andere soorten ovens worden gebruikt om non-ferro metalen te smelten. De resulterende slak, bedekt met een film, wordt op een speciale manier verwerkt.

Ondanks de verbetering van technologieën, is de belangrijkste methode voor het verkrijgen van slakken in de ferrometallurgie het proces van het smelten van metaal in een hoogoven of open haard. In dit geval wordt afval ingezameld vanwege het lagere soortelijk gewicht. Slak drijft boven het oppervlak van het gietijzer en wordt via een speciaal kraangat verwijderd. Met de open-haard-smeltmethode hoopt het afval zich ook op boven de stalen vloeibare massa, hun inzameling is niet moeilijk.

De belangrijkste classificatie van metallurgische slakken is gebaseerd op de productie- en samenstellingsmethoden. Zij zijn het die bepalen wat het verdere gebruik van het materiaal zal zijn. De basisindeling maakt een onderscheid tussen afvalstoffen van ferro- en non-ferrometallurgie. De tweede groep is niet te talrijk, bevat een aanzienlijke hoeveelheid ijzeroxiden met onzuiverheden van calcium en magnesium, en waardevollere onzuiverheden zijn ook aanwezig in de samenstelling.

De groepen slakken die bij de productie van ferrometalen worden verkregen, zijn diverser. Ze zijn onderverdeeld in 4 soorten.

1. Ijzerlegering. Gevormd tijdens de vervaardiging van de overeenkomstige legeringen. Naast ijzer bevatten dergelijke slakken silicium, mangaan, chroom en andere soorten onzuiverheden.
2. Koepel. Verkregen door het smelten van ruwijzer in koepels - speciale ovens. Ze bestaan ​​uit de gevormde flux-, cokes-, aangebrande, as- en metaaloxidatieproducten. Het aandeel oxiden daarin bereikt 90%. Het resulterende product heeft een zuurgraad van meer dan 3%, geeft mineralen, aluminium-silicium glasachtige deeltjes vrij.
3. Staalproductie. Ze worden verkregen door open smelten van staal, ongeacht het type eenheid. Dit zijn oxiden met een lage dichtheid, vrij van vluchtige stoffen, vaak met een aanzienlijk aandeel verontreinigingen. Slakken van dit type worden gekenmerkt door een hoog gehalte aan oxidatieproducten van ijzer en mangaan.
4. Domein. Het meest voorkomende type heeft een silicaat- of aluminosilicaatstructuur. Afhankelijk van de chemische samenstelling krijgt de slak tijdens het afkoelen een rotsachtige structuur, waaruit vervolgens steenslag of ander bouwmateriaal wordt verkregen, maar het kan ook verkruimelen tot poeder. Om het latere doel van het materiaal te bepalen, wordt een speciaal kwaliteitscontrolesysteem gebruikt.

Volgens hun samenstelling worden ferrometallurgieslakken na afkoeling verdeeld in rottende en niet-rottende rotsen. De tweede groep neemt de vorm aan van rotsformaties. Rottende varianten worden meestal onderverdeeld in categorieën op basis van hun minerale samenstelling.

De meest voorkomende opties zijn:

• silicaat - wanneer ze worden gerecycled, vallen ze uiteen in fijne poederachtige deeltjes;
• kalkhoudend - verpletterd in kruimels van verschillende groottes;
• mangaan - oplossen in een vochtige omgeving;
• ijzerhoudend - vatbaar voor scheuren onder invloed van vocht.

Slakken, die niet uiteenvallen onder invloed van de externe omgeving, worden gebruikt als basis voor de productie van steenslag en andere soorten bouwsteen. Afhankelijk van de verwerkingsmethode worden ze gekoeld en geplet door een halfdroge methode in speciale vaten of onderworpen aan een "nat" effect van een sterke waterstraal.

Gegranuleerde slakken - afval van het smelten van ferrometalen in de hoogoven - is het meest toegankelijk voor verdere verwerking. Hun rol in de bouwsector kan nauwelijks worden overschat. Het materiaal is een bron van steenslag - goedkoper dan natuursteen. Het eindproduct wordt gebruikt:

• voor wegenbouw - als bedding;
• bij de productie van betonproducten;
• in de landbouw, als drainage voor de bodem;
• bij de vervaardiging van beton, als aggregaat.

Slakken verkregen bij de productie van ferrolegeringen en bij de staalproductie worden toegevoegd aan cement in de vorm van poedervormige onzuiverheden. Een dergelijke samenstelling krijgt een verhoogde chemische weerstand. In combinatie met Portland cementklinker is het mogelijk om de fysische eigenschappen van het materiaal verder te verbeteren. Granulaire slakken gemengd met waterglas of soda worden gebruikt bij de vervaardiging van betonmengsels die bij lage temperaturen kunnen uitharden.

Bij het gieten van slakken kunt u afgewerkte producten krijgen: straatstenen en stoepranden, vloerbedekkingen voor binnen. Met deze methode kunt u ook buizen en hulpstukken voor hen maken, geveldecoratie. De productiekosten worden aanzienlijk verlaagd en in termen van zijn kenmerken is het afgewerkte materiaal niet onderdoen voor traditionele tegenhangers van metaal of gewapend beton. Het gieten gebeurt door gesmolten slak te vormen.

Minerale wol kan worden verkregen uit de stroperige hoogoven-, staalsmelt-, koepelgrondstoffen. Hiervoor wordt de tot vloeibare toestand verwarmde samenstelling naar trekmachines gestuurd om vezels te vormen.