Karakterizacija i primena metalurške šljake

Metalurška šljaka nalazi svoju primenu kao podloga za puteve iu drugim oblastima delatnosti. Njegov sastav i gustina, proizvodne karakteristike su od posebnog interesa za industriju. Vredi detaljnije razgovarati o tome šta je to u metalurgiji, kako se koristi.

Mnogo je nusproizvoda preostalih od topljenja crnih i obojenih metala. Šljaka je glavni otpadni proizvod. To je proizvod raspadanja rude, može imati heterogen sastav, različite osobine i karakteristike. Metalurška šljaka se dobija na nivou pepela koji ostaje nakon topljenja čelika i sirovog gvožđa. Ostaje u proizvodnji nakon obrade, zahteva naknadno odlaganje ili ponovnu upotrebu kao samostalan materijal.

Metalne šljake su proizvodi prerade na visokim temperaturama. Ovo je otpad silikatnog tipa sa višekomponentnom strukturom. Dugo vremena, šljake su jednostavno odložene, a ne od posebnog interesa. Sve se promenilo u drugoj polovini 20. veka. Od tog trenutka metalurški otpad je počeo da se aktivno koristi u građevinarstvu, poljoprivrednoj industriji i prilikom polaganja putne mreže.

Sastav metalurške šljake nije ujednačen. U stvari, to je hemijska legura oksida, koja zauzima od 90 do 95% zapremine. Ostalo su sulfidi, sulfati, jedinjenja halogena. U zavisnosti od sadržaja oksida, šljake se dele na bazične (do 1%), monosilikate (1%), bisilikate (2%), kisele (do 3%).

Hajde da navedemo ostale karakteristike.

1. Specifična težina kocke. To je 0,7-1,9 tona za rasuti proizvod, a za paušalni proizvod - 0,7-2,9 tona.
2. Klasa opasnosti. IV stepen je uspostavljen za sve metalurške šljake. To znači da je metalurški otpad štetan po životnu sredinu i zahteva pravilno odlaganje i reciklažu.
3. Gustina. Njegove performanse se kreću od 750 do 1100 kg / m3.
4. Izlaz za 1 tonu metala. Za crne metale kreće se od 100 do 700 kg. Savremena proizvodnja podrazumeva upotrebu različitih procesa topljenja metala. U visokoj peći, prosek je 80 kg / t, u peći na otvorenom - oko 30 kg / t, sa konverterskom tehnologijom - ne prelazi 18 kg / t. Obojena metalurgija proizvodi do 200 tona šljake po 1 toni metala.

Svi ovi pokazatelji se uzimaju u obzir u daljem korišćenju otpada iz metalurške industrije.

Prema načinu proizvodnje, šljake u metalurgiji se dele u nekoliko grupa. U postrojenju se prerada otpada odvija istovremeno sa drugim procesima. Na primer, odvajanje konvertorske šljake u proizvodnji čelika vrši se u procesu duvanja rastopljenog crnog metala. Sve strane inkluzije se oksidiraju, a zatim uklanjaju.

Prilikom topljenja crnih metala koristi se pretežno kupolasti metod. Ovo su peći tipa osovine prvobitno korišćene u proizvodnji livenog gvožđa. Metoda ima visoku efikasnost, za razliku od tretmana u visokoj peći, ne menja hemijski sastav legure. Šljaka se spušta kroz poseban otvor za slavinu.

Druge vrste peći se koriste za topljenje obojenih metala. Dobijena šljaka, prekrivena filmom, obrađuje se na poseban način.

Uprkos poboljšanju tehnologija, glavni metod dobijanja šljake u crnoj metalurgiji je proces topljenja metala u visokoj peći ili peći na otvorenom ložištu. U ovom slučaju, prikupljanje otpada se vrši zbog manje specifične težine. Šljaka lebdi iznad površine livenog gvožđa i uklanja se kroz poseban otvor. Metodom topljenja na otvorenom, otpad se takođe akumulira iznad čelične tečne mase, njihovo sakupljanje nije teško.

Glavna klasifikacija metalurške šljake zasniva se na metodama njegove proizvodnje i sastava. Oni su ti koji određuju kakva će biti dalja upotreba materijala. Osnovna podela razlikuje otpad crne i obojene metalurgije. Druga grupa nije previše brojna, sadrži značajnu količinu oksida gvožđa sa primesama kalcijuma i magnezijuma, a u sastavu su prisutne i vrednije nečistoće.

Grupe šljake dobijene u proizvodnji crnih metala su raznovrsnije. Podijeljeni su u 4 vrste.

1. Ferolegura. Nastaje tokom proizvodnje odgovarajućih legura. Pored gvožđa, takve šljake sadrže silicijum, mangan, hrom i druge vrste nečistoća.
2. Kupola. Dobija se topljenjem sirovog gvožđa u kupolama – specijalnim pećima. Sastoje se od formiranog fluksa, koksa, nagorelog, pepela i proizvoda oksidacije metala. Udeo oksida u njima dostiže 90%. Dobijeni proizvod ima kiselost iznad 3%, oslobađa minerale, aluminijum-silicijum staklaste čestice.
3. Железара. Dobijaju se otvorenim topljenjem čelika, bez obzira na vrstu jedinice. To su oksidi male gustine, bez isparljivih jedinjenja, često sa značajnim udelom zagađivača. Šljake ove vrste karakteriše visok sadržaj proizvoda oksidacije gvožđa i mangana.
4. Domain. Najčešći tip ima silikatnu ili aluminosilikatnu strukturu. U zavisnosti od hemijskog sastava, hlađenjem šljaka dobija kamenitu strukturu iz koje se naknadno dobija lomljeni kamen ili drugi građevinski materijal, ali se može i raspasti u prah. Da bi se utvrdila naknadna namena materijala, koristi se poseban sistem kontrole kvaliteta.

Po svom sastavu, šljake crne metalurgije nakon hlađenja dele se na raspadajuće i neraspadajuće stene. Druga grupa ima oblik stenovitih formacija. Propadajuće varijante se obično dele u kategorije prema mineralnom sastavu.

Najčešće opcije su:

• silikat - kada se recikliraju, raspadaju se u fine praškaste čestice;
• krečnjak - zdrobljen u mrvice različitih veličina;
• mangan - rastvara se u vlažnom okruženju;
• gvožđe - sklono pucanju pod uticajem vlage.

Šljake, koje se ne raspadaju pod uticajem spoljašnje sredine, koriste se kao osnova za proizvodnju lomljenog kamena i drugih vrsta građevinskog kamena. U zavisnosti od načina obrade, hlade se i usitnjavaju polusuvom metodom u specijalnim bubnjevima ili podvrgavaju „vlažnom” delovanju jakog mlaza vode.

Za dalju preradu najpristupačnija je granulisana šljaka – otpad visokih peći topljenja crnih metala. Njihova uloga u građevinskoj industriji teško se može precijeniti. Materijal je izvor lomljenog kamena - jeftiniji od prirodnog kamena. Gotov proizvod se koristi:

• za izgradnju puteva - kao podloga;
• u proizvodnji betonskih proizvoda;
• u poljoprivredi, kao drenaža za zemljište;
• u proizvodnji betona, kao agregata.

Šljake dobijene u proizvodnji ferolegura i u proizvodnji čelika dodaju se cementu u obliku praškastih primesa. Takav sastav dobija povećanu hemijsku otpornost. U kombinaciji sa portland cementnim klinkerom moguće je dodatno poboljšati fizička svojstva materijala. Zrnaste šljake pomešane sa vodenim staklom ili sodom koriste se u proizvodnji betonskih mešavina sposobnih da se stvrdne na niskim temperaturama.

Prilikom livenja šljake možete dobiti gotove proizvode: popločavanje i ivičnjake, unutrašnje podne obloge. Takođe, ovaj metod vam omogućava da kreirate cevi i fitinge za njih, fasadnu dekoraciju. Troškovi proizvodnje su značajno smanjeni, a po svojim karakteristikama gotov materijal nije inferioran tradicionalnim kolegama od metala ili armiranog betona. Livenje se vrši kalupovanjem rastopljene šljake.

Mineralna vuna se može dobiti iz viskoznih visokopećnih, topioničarskih, kupolnih sirovina. Za to se kompozicija zagrejana do tečnog stanja šalje u mašine za crtanje da bi se formirala vlakna.