Kas yra šlakas ir kur jis naudojamas?

Šlakas yra antrinės žaliavos, gautos iš metalurgijos pramonės atliekų. Jis formuojamas iš anglies pelenų ir metalo lydymosi šalutinio produkto. Ši medžiaga plačiai naudojama statyboje. Išsamiau pakalbėkime apie šlako ypatybes ir jo technines bei eksploatacines charakteristikas.

Pagrindinis perdirbamų medžiagų naudojimo pranašumas yra statybinių medžiagų gamybos technologija be atliekų. Tai leidžia žymiai sumažinti aplinkos taršos lygį. Dėl padidėjusių medžiagos tankio ir atsparumo parametrų dirbant su pelenų blokeliais labai sumažėja statant pastatą susikaupusių statybinių atliekų kiekis. Tuo pačiu metu visų rūšių šlakai išlaiko savo lengvumą ir gebėjimą transportuoti.

Šlakas yra sintetinių silikatų grupė, susidaranti ant metalinių paviršių proceso metu:

• metalo žaliavų liejimas;
• skystųjų lydinių apdirbimas;
• žaliavų gavimas iš srautų;
• rūdos atgavimas.

Atsižvelgiant į cheminės sudėties ypatybes, išskiriamos šios šlakų grupės.

Pagrindinis (pagal CaO, MgO ir FeO):

• oksidai - iki 55%;
• aliuminio oksidas - per 15%.

Rūgšti (SiO2, TiO2):

• oksidai - iki 45%;
• aliuminio oksidas - per 20%.

Neutralus (Ai2O3, ZnO):

• oksidai - iki 47%.

Bet kuriame šlake yra aliuminio, magnio, taip pat mangano, silicio, sieros ir kai kurių kitų elementų.... Priklausomai nuo darbinių komponentų struktūros ir veikliųjų medžiagų koncentracijos, šlakams suteikiamos įvairios individualios charakteristikos. Šios žaliavos gali būti įvairių atspalvių – nuo ​​šviesiai pilkos iki giliai juodos, prekyboje taip pat galima rasti violetinių ir net perlamutrinių spalvų. Visos šios veislės yra paklausios blokelių gamyboje, betono skiedinio ruošime ir pamatų liejimo metu.

Skiriasi ir šlakų tekstūra. Ji gali būti akmeniniai, porcelianiniai, taip pat stiklakūniai - tai priklauso nuo perdirbamos medžiagos cheminės struktūros. Šlako lydymosi temperatūra svyruoja nuo 360 iki 450 °C. Savitasis sunkis yra maždaug 2,7 vieneto.

Kaip ir bet kuri kita statybinė medžiaga, šlakas turi savo privalumų ir trūkumų. Kalbant apie privalumus, galima išskirti šiuos dalykus:

• didelis atsparumas ugniai - šlakas neužsidega ir nepalaiko degimo;
• ilgas veikimo laikotarpis - tokios medžiagos naudojimo terminas yra 50 metų;
• fizinių ir techninių savybių įvairovė priklausomai nuo pagrindinių žaliavų komponentų sudėties;
• demokratinė kaina palyginti su akmeniu, plyta ir medžiu;
• montavimo paprastumas.

Tačiau vartotojai taip pat pabrėžia tokių žaliavų trūkumus:

• higroskopiškumas - šlakas netinka darbui vietose, kuriose dažnai lyja krituliai, potvyniai ir didelės drėgmės sąlygomis;
• super jėga - trukdo diegti inžinerines komunikacijas, todėl procesas užima daug laiko ir atitinkamai brangiai kainuoja;
• padidėjo šilumos laidumas.

Be to, sieros ir rūgščių koncentracija šlakuose viršija normą. Be to, visi toksiški elementai visiškai išnyksta tik po metų.

Šlakas yra stambi medžiaga, jo savitasis svoris atitinka 2,6-3,7 gramo 1 m3. Maždaug tokie patys parametrai būdingi natūralių veislių akmenims. Žaliavų savitasis svoris skiriasi priklausomai nuo šlako tipo:

• pelenų blokui - 2-2,5 t / m3;
• gabaliniam šlakui - 2,1-2,9 t / m3;
• perdirbamoms medžiagoms skaldos pavidalu - 1,1-1,2 t / m3.

Metalurgijos šlakas tampa bet kokios metalurgijos gamybos šalutiniu produktu. Yra trys pagrindiniai tokių žaliavų tipai.

• Granuliuotas - šis šlakas susidaro aušinant ketui. Jis buvo pritaikytas kaip biudžetinis mineralinių statybinių priedų analogas.
• Negranuliuotas - šlakas susidaro aušinant oru metalurgijos atliekas, toliau jas smulkinant ir sijojant. Ši medžiaga yra paklausi kaip asfaltbetonio užpildas kelių tiesimui. Be to, negranuliuotos žaliavos yra paklausios žemės ūkyje tais atvejais, kai reikalinga dirvožemio deoksidacija.
• Šlako pemza - ši žaliava neturi rišamų savybių, todėl daugiausia naudojama kaip garso izoliacinė arba šilumą izoliuojanti medžiaga. Jis dažnai naudojamas kuriant blokus iš lengvo poringo betono.

Metalurgijos šlakai yra aukštakrosnių, plieno lydymo ir atvirų židinių.

• Aukštakrosnių žaliavos pasiskirstė maksimaliai, jos gaunamos gaminant ketų. Iš 1,6-2 tonų rūdos perdirbimo metu susidaro 1 tona ketaus ir apie 0,5-0,8 t šlako.
• Plieno gamybos krosnyse iš 2-2,4 tonos rūdos, iš 2 tonų kuro ir iš 80 tonų vandens gaunama 1 tona plieno ir 0,2-0,3 tonos šlako.
• Kupolo krosnyse, taip pat elektrinėse krosnyse šlako produkto išeiga yra 0,2-0,3 tonos 1 tonai metalo.

Rečiau statybų pramonėje naudojamos spalvotosios metalurgijos atliekos. Tokių metalų gamyba yra brangus ir daug darbo reikalaujantis procesas. Norint gauti tik 1 toną vario ar nikelio, reikia apdoroti 200 tonų natūralios rūdos, todėl šlako kiekis gaminant 1 toną tokio metalo dažnai siekia 20-25 tonas.Taip yra dėl to, kad natūralioje aplinkoje spalvotieji metalai randami išskirtinai junginių pavidalu, kurie išsisklaidė uolienose.

Paprastai, metalų oksidų buvimas juose neviršija 4-5%, visa kita – tik uolienų elementai (karbonatai, silikatai, kvarcas). Tokios žaliavos yra juodos ir nesuyra, jų tankis svyruoja nuo 3300 iki 3800 kg 1 kubiniame metre. Vandens sugerties parametras yra 0,1-0,6%.

Fosforą gaminant elektroterminiu būdu susidaro granuliuoti šlakai. Juose yra iki 98% stiklo, tokios medžiagos pagrindas yra SiO2 ir CaO... Be to, jame yra audinio dalelių, gumos trupinių, popieriaus ir polimerinių medžiagų. Sudėtyje taip pat gali būti šalutinių naftos perdirbimo produktų ir kitų priedų - tai žymiai apriboja tokių šlakų panaudojimo sritį statybos pramonėje, nors ją galima naudoti, jei reikia izoliuoti konstrukciją.

Paprastai kuras deginamas kamerose, kuriose įkaitinimas gali siekti 1300-1700 laipsnių. Tokiomis sąlygomis iš mineralinės žaliavos dalies susidarę konglomeratiniai junginiai išsiskiria susmulkintos masės pavidalu. Smulkios, ne didesnės kaip 100 mikronų dydžio dalelės, kurių kiekis pelenuose siekia 80%, kartu su išmetamosiomis dujomis išnešamos iš krosnių ir susidaro lakieji pelenai. Masyvesnės dalelės nusėda ir išsilydo, įgaudamos stiklinę ar gumulinę formą – tai pelenai ir šlakai.

Procentinis tokių žaliavų ir lakiųjų pelenų santykis tiesiogiai priklauso nuo gamybos technologijos. Pavyzdžiui, krosnyse su kietu pelenų šalinimo būdu iki 20% visų pelenų patenka į šlaką. Krosnyse, kuriose įrengtos skysto šlako šalinimo sistemos, šlaku virsta iki 45 proc. Ciklonų vienetuose šlakų susidaro 80-90% viso pelenų kiekio.Pelenų šlakas taip pat vadinamas anglimi ir anglimi. Šiomis dienomis jie yra labai paklausūs pramonės srityje. Tokia žaliava nuo aukštakrosnių skiriasi sumažėjusia kalcio oksido dalimi ir padidinta geležies oksido koncentracija.

Pelenai ir šlakas yra juoda granuliuota perdirbama medžiaga. Ši spalva atsiranda dėl to, kad žaliavos sudėtyje yra geležies. Rečiau randama baltos, alyvuogių, žalios ir rudos spalvos. Atspalvis priklauso nuo oksidų koncentracijos, šlifuojant tokį šlaką gaunamas pilkas smėlis. Pelenai ir šlakai susidaro deginant įvairių rūšių kurą:

• anglys turi nuo 5 iki 40% šlako;
• rudosiose anglyse šlakų koncentracija yra apie 15 %;
• antracite - iki 35%;
• medienoje - iki 1,5%;
• mazute - ne daugiau kaip 0,3%;
• naftoje – nuo ​​50 iki 80 proc.

Šlakų naudojimo sritis yra gana plati:

• sunkaus betono, kurio stiprumo kategorija B15-B30, gamyba;
• statybinių mišinių ruošimas;
• perdangos plokščių, betoninių plokščių, kolonų, taip pat sijų, sijų ir kitų laikančiųjų konstrukcijų, įskaitant įtemptas, gamyba;
• pramoninė ir gyvenamoji monolitinė statyba;
• bordiūrų, trinkelių, trinkelių, trinkelių gamyba;
• visų tipų mažaaukštė statyba (garažų, rūsių ir ūkinių pastatų statyba).

Plačiai naudojamas šlako cementas, jis susidaro susmulkintą šlaką derinant su cementu. Ši medžiaga yra pripažinta viena iš patvariausių ir patikimiausių statybų pramonėje.

• Plačiai naudojamas šlakinis betonas gaminant perdangos plokštes daugiaaukščiams pastatams. Taip yra dėl to, kad padidėjęs tokios medžiagos patikimumo lygis lemia grindų ilgaamžiškumą, o tai ypač svarbu statant gyvenamąsias konstrukcijas.
• Pamatų statyboje paklausus smulkinto šlako ir cemento mišinys... Tokių žaliavų naudojimas yra pateisinamas tais atvejais, kai namo sienos ir stogai yra pastatyti iš lengvų statybinių medžiagų - toks pamatas taps pagrindine viso pastato atrama.
• Šlako cementas yra paklausus sutvirtinančių diržų daugiaaukščių namų statyboje. Medžiaga naudojama atskiriems inžineriniams moduliams sutvirtinti.
• Cemento ir šlako pagrindu pagaminta kompozicija yra paklausa gaminant arti vandens ir povandenines konstrukcijas... Tokios konstrukcijos yra veikiamos drėgmės, o šlakinis betonas sėkmingai atlaiko tokį neigiamą poveikį.
• Mišinys naudojamas kai kurių tipų gyvenamųjų ir pramoninių pastatų šilumos izoliacijai.... Jo naudojimas ypač efektyvus kartu su šildytuvais – jų tandemas apsaugo nuo šalto oro masių prasiskverbimo.