Metalurginio šlako apibūdinimas ir pritaikymas

Metalurginis šlakas naudojamas kaip kelių ir kitose veiklos sritys. Jo sudėtis ir tankis, gamybos ypatumai ypač domina pramonę. Verta plačiau pakalbėti apie tai, kas tai yra metalurgijoje, kaip jis naudojamas.

Lydant juoduosius ir spalvotuosius metalus lieka daug šalutinių produktų. Šlakas yra pagrindinis atliekų produktas. Tai rūdos skilimo produktas, gali turėti nevienalytę sudėtį, skirtingas savybes ir charakteristikas. Metalurginis šlakas gaunamas lygiai taip pat kaip pelenai, likę lydant plieną ir ketų. Po perdirbimo jis lieka gamyboje, vėliau jį reikia šalinti arba pakartotinai naudoti kaip nepriklausomą medžiagą.

Metalo šlakai yra aukštos temperatūros apdorojimo produktai. Tai daugiakomponentės struktūros silikatinės atliekos. Ilgą laiką šlakai buvo tiesiog utilizuojami, o ne ypatingo susidomėjimo. Viskas pasikeitė XX amžiaus antroje pusėje. Nuo to momento metalurgijos atliekos buvo pradėtos aktyviai naudoti statybose, žemės ūkio pramonėje ir tiesiant kelių tinklus.

Metalurginio šlako sudėtis nėra vienoda. Tiesą sakant, tai yra cheminis oksidų lydinys, užimantis nuo 90 iki 95% tūrio. Likusi dalis yra sulfidai, sulfatai, halogeniniai junginiai. Pagal oksidų kiekį šlakai skirstomi į bazinius (iki 1%), monosilikatus (1%), bisilikatus (2%), rūgštinius (iki 3%).

Išvardinkime likusias charakteristikas.

1. Savitasis kubo svoris. Biriam produktui tai yra 0,7-1,9 tonos, o vienkartiniam - 0,7-2,9 tonos.
2. Pavojaus klasė. IV klasė nustatyta visiems metalurgijos šlakams. Tai reiškia, kad metalurgijos atliekos yra kenksmingos aplinkai ir reikalauja tinkamo šalinimo bei perdirbimo.
3. Tankis. Jo našumas svyruoja nuo 750 iki 1100 kg / m3.
4. Išeiga 1 tonai metalo. Juodiesiems metalams jis svyruoja nuo 100 iki 700 kg. Šiuolaikinė gamyba apima įvairių metalo lydymo procesų naudojimą. Aukštakrosnėje vidurkis yra 80 kg / t, atviro židinio krosnyje - apie 30 kg / t, su konverterio technologija - neviršija 18 kg / t. Spalvotojoje metalurgijoje iš 1 tonos metalo susidaro iki 200 tonų šlako.

Į visus šiuos rodiklius atsižvelgiama toliau naudojant metalurgijos pramonės atliekas.

Pagal gamybos būdą šlakai metalurgijoje skirstomi į kelias grupes. Gamyklos sąlygomis atliekų apdorojimas vyksta kartu su kitais procesais. Pavyzdžiui, konverterio šlako atskyrimas plieno gamyboje atliekamas pučiant išlydytą juodąjį metalą. Visi pašaliniai intarpai oksiduojami ir pašalinami.

Lydant juoduosius metalus, daugiausia naudojamas kupolo metodas. Tai šachtinės krosnys, kurios iš pradžių buvo naudojamos ketaus gamyboje. Metodas pasižymi dideliu efektyvumu, skirtingai nei apdorojimas aukštakrosnėse, nekeičia lydinio cheminės sudėties. Šlakas nusileidžia per specialią čiaupo angą.

Spalvotiesiems metalams lydyti naudojamos kitų tipų krosnys. Susidaręs šlakas, padengtas plėvele, apdorojamas specialiu būdu.

Nepaisant technologijų tobulėjimo, pagrindinis juodosios metalurgijos šlako gavimo būdas yra metalo lydymas aukštakrosnėje arba atviro židinio krosnyje. Šiuo atveju atliekos surenkamos dėl mažesnio savitojo svorio. Šlakas plūduriuoja virš ketaus paviršiaus ir pašalinamas per specialią čiaupo angą. Židinio lydymo būdu atliekos kaupiasi ir virš plieno skystos masės, jas surinkti nėra sunku.

Pagrindinė metalurginio šlako klasifikacija grindžiama jo gamybos būdais ir sudėtimi. Būtent jie nustato, koks bus tolesnis medžiagos panaudojimas. Pagrindinis skirstymas išskiria juodosios ir spalvotosios metalurgijos atliekas. Antroji grupė nėra per daug, joje yra daug geležies oksidų su kalcio ir magnio priemaišomis, taip pat kompozicijoje yra vertingesnių priemaišų.

Juodųjų metalų gamyboje gaunamų šlakų grupės yra įvairesnės. Jie skirstomi į 4 tipus.

1. Geležies lydinys. Susidaro gaminant atitinkamus lydinius. Be geležies, tokiuose šlakuose yra silicio, mangano, chromo ir kitų rūšių priemaišų.
2. Kupolas. Gaunamas lydant ketų kupoluose – specialiose krosnyse. Jie susideda iš susidariusio srauto, kokso, degimo, pelenų ir metalo oksidacijos produktų. Oksidų dalis juose siekia 90%. Gauto produkto rūgštingumas viršija 3%, išskiria mineralines medžiagas, aliuminio-silicio stiklines daleles.
3. Plieno gamyba. Jie gaunami atviru plieno lydymu, nepriklausomai nuo agregato tipo. Tai mažo tankio oksidai, kuriuose nėra lakiųjų junginių, dažnai su didele teršalų dalimi. Šio tipo šlakams būdingas didelis geležies ir mangano oksidacijos produktų kiekis.
4. Domenas. Labiausiai paplitęs tipas turi silikato arba aliuminio silikato struktūrą. Priklausomai nuo cheminės sudėties, atvėsęs šlakas įgauna akmenuotą struktūrą, iš kurios vėliau gaunama skalda ar kita statybinė medžiaga, bet gali susmulkinti ir į miltelius. Norint nustatyti tolesnę medžiagos paskirtį, naudojama speciali kokybės kontrolės sistema.

Pagal savo sudėtį juodosios metalurgijos šlakai po aušinimo skirstomi į irstančias ir neirstančias uolienas. Antroji grupė yra uolų forma. Pūvimo variantai paprastai skirstomi į kategorijas pagal jų mineralinę sudėtį.

Dažniausios parinktys yra šios:

• silikatas – perdirbus jie suyra į smulkias miltelių daleles;
• kalkingas – susmulkintas į įvairaus dydžio trupinius;
• manganas - tirpstantis drėgnoje aplinkoje;
• geležies - linkusi įtrūkti veikiant drėgmei.

Skaldos ir kitų statybinio akmens gamyboje naudojami šlakai, kurie nesuyra veikiami išorinės aplinkos. Priklausomai nuo apdorojimo būdo, jie atšaldomi ir susmulkinami pusiau sausu būdu specialiuose būgnuose arba veikiami „šlapiu“ stiprios vandens srovės poveikiu.

Granuliuotas šlakas – juodųjų metalų lydymo aukštakrosnėse atliekos – yra labiausiai prieinamas tolesniam perdirbimui. Jų vaidmenį statybų pramonėje vargu ar galima pervertinti. Medžiaga yra skaldos šaltinis – pigesnis nei natūralus akmuo. Gatavas produktas naudojamas:

• kelių tiesimui - kaip patalynė;
• betono gaminių gamyboje;
• žemės ūkyje, kaip dirvožemio drenažas;
• gaminant betoną, kaip užpildą.

Geležies lydinių ir plieno gamyboje gaunami šlakai į cementą dedami miltelių pavidalo priemaišų pavidalu. Tokia kompozicija padidina cheminį atsparumą. Kartu su portlandcemenčio klinkeriu galima dar labiau pagerinti fizines medžiagos savybes. Granuliuoti šlakai, sumaišyti su vandens stiklu arba soda, naudojami gaminant betono mišinius, galinčius kietėti žemoje temperatūroje.

Liejant šlaką galima gauti gatavą produkciją: grindinio plokštes ir bordiūras, vidaus grindų dangas. Taip pat šis metodas leidžia sukurti jiems vamzdžius ir jungiamąsias detales, fasado apdailą. Gamybos sąnaudos žymiai sumažėja, o pagal savo charakteristikas gatava medžiaga nėra prastesnė už tradicines metalo ar gelžbetonio atitikmenis. Liejimas atliekamas liejant išlydytą šlaką.

Mineralinę vatą galima gauti iš klampių aukštakrosnių, plieno lydymo, kupolo žaliavų. Tam kompozicija, pašildyta iki skystos būsenos, siunčiama į tempimo mašinas, kad būtų suformuoti pluoštai.