Что такое шлак: Шлак: свойства, разновидности и применение

удельный и объемный вес 1 м3, применение в строительстве для утепления потолка, бани и пола, крыши и дома снаружи. Плюсы и минусы

Шлак представляет собой вторичное сырье, получаемое из отходов металлургической промышленности. Он формируется из золы, образованной при сжигании угля и побочного продукта выплавки металла. Этот материал получил широкое распространение в строительстве. Остановимся подробнее на особенностях шлака и его технико-эксплуатационных характеристиках.

Что это такое?

Базовое преимущество применения вторсырья — безотходная технология изготовления стройматериалов.

Она позволяет многократно снизить уровень загрязнения экологии. За счет повышенной плотности и параметров сопротивляемости материала при работе со шлакоблоками объём строительных отходов, накапливающихся в ходе строительства здания, многократно снижается. При этом шлаки всех видов сохраняют свою лёгкость и способность к транспортировке.

Шлак представляет собой группу синтетических силикатов, сформированных на металлических поверхностях в процессе:

• литья металлического сырья;
• переработки жидких сплавов;
• получения сырья из флюсов;
• восстановление руды.

Состав и свойства

В зависимости от особенностей химического состава выделяют следующие группы шлаков.

Базовые (на основе CaO, MgO и FeO):

• окислы – до 55%;
• глинозем – в пределах 15%.

Кислотные (SiO2, TiO2):

• окислы – до 45%;
• глинозем – в пределах 20%.

Нейтральные (Ai2O3, ZnO):

• оксиды – до 47%.

В составе любых шлаков имеются алюминиевые, магниевые, а также марганцевые, кремниевые, серные и некоторые другие элементы

. В зависимости от структуры рабочих компонентов и концентрации активных веществ шлаки получают разнообразные пользовательские характеристики. Это сырье может иметь различные оттенки — от светло-серого до глубокого черного, на рынке также можно найти фиолетовые и даже перламутровые колеры. Все эти разновидности востребованы при производстве блоков, приготовлении бетонного раствора и выполнении заливки фундамента.

Различается и текстура шлаков. Она может быть камневидной, фарфоровидной, а также стекловидной — это зависит от химической структуры вторсырья. Температура плавления шлаков варьируются в диапазоне от 360 до 450°C. Удельная масса составляет примерно 2,7 единиц.

Шлаки всех видов характеризуются высокими теплоизоляционными свойствами и стойкостью к износу.

Плюсы и минусы

Как и любой другой стройматериал, шлаки имеют свои плюсы и минусы. Говоря о преимуществах, можно выделить следующее:

• высокая огнестойкость — шлак не возгорается и не поддерживает горение;
• продолжительный эксплуатационный период — срок использования такого материала составляет 50 лет;
• многообразие физико-технических свойств в зависимости от состава основных компонентов сырья;
• демократичная стоимость по сравнению с камнем, кирпичом и древесиной;
• легкость монтажа.

Однако потребители выделяют и недостатки такого сырья:

• гигроскопичность — шлак не подходит для проведения работ в зонах с частыми осадками, паводками и в условиях высокой влажности;
• сверхпрочность — это препятствует проведению инженерных коммуникаций, делая процесс трудоемким и, соответственно, затратным;
• повышенная теплопроводность.

Помимо того, в шлаках концентрация серы и кислот превышает норму. При этом полное выветривание всех токсичных элементов происходит только через год

Вес

Шлак — объемный материал, его удельная масса соответствует 2,6-3,7 грамм на 1 м3. Примерно такие же параметры характерны для природных разновидностей камней. Удельный вес сырья варьируется в зависимости от разновидности шлака:

• для шлакоблока – 2-2,5 т/м3;
• для кускового шлака – 2,1-2,9 т/м3;
• для вторсырья в виде щебенки – 1,1-1,2 т/м3.

Виды

Металлургические

Металлургический шлак становится побочным продуктом любого металлургического производства. Выделяют три основных разновидности такого сырья.

• Гранулированный — этот шлак образуется в ходе охлаждения чугуна. Он нашёл своё применение как бюджетный аналог минеральных строительных добавок.
• Негранулированный — шлак производится при воздушном охлаждении отходов металлургического производства, их дальнейшего дробления и грохочения. Этот материал пользуется спросом как наполнитель для асфальтобетона при строительстве дорог. Помимо этого, негранулированное сырьё востребовано в сельском хозяйстве в случаях, когда требуется провести раскисление почвы.
• Шлаковая пемза — это сырье не имеет вяжущих характеристик, поэтому применяется преимущественно как звукоизоляционный или утепляющий материал. Его нередко используют при создании блоков из облегченных пористых бетонов.

Металлургические шлаки бывают доменными, сталеплавильными, а также мартеновскими.

• Максимальное распространение получило доменное сырье, оно получаются в ходе производства чугуна. Из 1,6-2 т руды в ходе переработки образуется 1 т чугуна и около 0,5-0,8 т шлаков.
• В сталеплавильных печах из 2-2,4 т руды, 2 т топлива и 80 т воды выходит 1 т стали и 0,2-0,3 т шлака.
• В ваграночных, а также электропечах выход шлакового продукта составляет 0,2-0,3 т на 1 т металла.

Реже в строительной сфере используются отходы цветной металлургии. Изготовление таких металлов само по себе является дорогим и очень трудозатратным процессом. Чтобы получить всего 1 т меди или никеля, приходится перерабатывать 200 т природной руды, поэтому объем шлаков при производстве 1 т такого металла зачастую доходит до 20-25 т. Это обусловлено тем, что в естественной среде цветные металлы встречаются исключительно в форме соединений, которые рассредоточены в горных породах.

Как правило, присутствие в них окислов металлов не превышает 4-5%, всё остальное — просто породные элементы (карбонаты, силикаты, кварцы). Такое сырье имеет чёрный цвет и не распадается, его плотность варьируется от 3300 до 3800 кг на 1 куб. Параметр водопоглощения составляет 0,1-0,6%.

Шлаки этого типа идут на изготовление минеральной ваты или литых изделий; для производства стройматериалов используются крайне редко.

Фосфорные

В ходе изготовления фосфора электротермическим способом образуются гранулированные шлаки. Они содержат до 98% стекла, основу такого материала составляют SiO2 и CaO. Кроме того, в нем присутствуют частицы ткани, резиновой крошки, бумаги и полимерных материалов. В состав также могут входить попутные продукты нефтепереработки и другие добавки — это существенно ограничивает сферу применения подобных шлаков в строительной сфере, хотя его можно использовать, если нужно утеплить строение.

Зольные

Обычно топливо сжигается в камерах, нагрев в которых может доходить до 1300-1700 градусов. В подобных условиях конгломератные соединения, сформированные из минеральной части сырья, выделяется в виде пылевидный массы. Мелкие частички величиной не больше 100 мкм, содержание которых в золе достигает 80%, вместе с дымовыми газами уносятся из печей и формируют золу-унос. Более массивные частицы оседают и оплавляются, приобретая в стекловидную либо кусковую форму — это и есть золошлак.

Процентное соотношение между таким сырьем и золо-уносом напрямую зависит от технологии изготовления. Например, в печах с твердым способом шлакоудаления в шлак уходит до 20% всей золы. В печах, где предусмотрены системы жидкого шлаковыведения, в шлак трансформируется до 45%. В циклонных установках образование шлака составляет 80-90% от общего количества золы. Зольные шлаки ещё называют угольными и каменноугольными. В наши дни они повсеместно востребованы в промышленной сфере. От доменного такое сырьё отличается сниженной долей оксида кальция и повышенной концентрацией оксида железа.

Помимо того, угольные шлаки обладает высокой степенью щелочности.

Золошлак представляет собой гранулированное вторсырьё чёрного цвета. Такой колер объясняется присутствием двухвалентного железа в составе сырья. Реже встречается белого, оливкового, зелёного и коричневого цвета. Оттенок зависит от концентрации окислов, при измельчении такого шлака получается песок серого цвета. Золошлаки становятся результатом сжигания топлива разных типов:

• в каменном угле содержится от 5 до 40% шлаков;
• в буром угле концентрация шлаков составляет порядка 15%;
• в антраците — до 35%;
• в дровах — до 1,5%;
• в мазуте — не больше 0,3%;
• в горючих сланцах — от 50 до 80%.

Важно: в угольном шлаке присутствуют радиоактивные компоненты, поэтому он имеет ограниченную сферу применения. Его применение в качестве наполнителя для стеновых блоков и обустройства стяжки объектов жилищного строительства недопустимо.

Где используется?

Сфера использования шлаков достаточно широка:

• изготовление тяжелых бетонов с категорией прочности В15-В30;
• составление строительных смесей;
• выпуск плит перекрытия, бетонных панелей, колонн, а также балок, ригелей и иных несущих конструкций, включая предварительно напряжённые;
• промышленное и жилое монолитное строительство;
• изготовление бордюрных камней, брусчатки, а также тротуарной плитки;
• все типы малоэтажного строительства (возведение гаражей, погребов и хозстроений).

Повсеместное применение получил шлаковый цемент, он образуется при соединении измельчённых шлаков с цементом. Такой материал признан одним из наиболее прочных и надежных в строительной сфере.

• Шлакобетон нашел широкое применение при изготовлении плит перекрытий для многоэтажных домов. Это объясняется тем, что повышенный уровень надежности такого материала обуславливает долговечность перекрытий, что особенно актуально при сооружении жилых конструкций.
• Смесь дробленого шлака и цемента востребована при строительстве фундаментов. Применение такого сырья оправдано в случаях, когда стены и кровля в домах строятся из облегченных стройматериалов — такой фундамент станет основательной опорой всего здания.
• Шлакоцемент востребован для армирования поясов в многоэтажном домостроении. Материал используется для армировки отдельных инженерных модулей.
• Состав на базе цемента и шлака востребован в изготовлении околоводных и подводных сооружений. Подобные конструкции подвергаются воздействию влаги, и шлакобетон успешно выдерживает подобное негативное воздействие.
• Смесь используется в некоторых видах теплоизоляции жилых и промышленных строений. Особенно эффективно её применение вместе с утеплителями — их тандем защищает от проникновения холодных воздушных масс.

Наибольший эффект достигается при применении функциональной штукатурки, она одновременно устраняет дефекты и делает стену более эстетичной. Шлакобетон используется для утепления потолка, крыши или бани снаружи.

Что такое Шлак, определение термина в Словарь Ожегова

К этой стене, к куче шлака, мы обычно прежде всего и шли.

Б. Ф. Споров, Дети войны, 2015

Дальше идти пришлось по неровным острым кускам шлака, а из под ног вниз всё время скатывались камни.

К. В. Колчигин, Ранняя осень. Книга первая. Изгнанник

По мере углубления стрессов в организме накапливаются шлаки, и количество свободно циркулирующей жидкости уменьшается.

Лууле Виилма, Все начинается с любви, 2007

Рядом стоял высокий камень с плоской поверхностью, под ним чернели на земле груды шлака.

Е. А. Дворецкая, Корни гор. Книга 1: Железная голова, 1998

Мы, работяги, процеживаем горы шлака в поисках зёрнышка.

Наталья Духина, Я не зомби!, 2016

Это терраса, покрытая вулканическим шлаком и образовавшаяся примерно 6, 5 тысяч лет назад (Маруашвили, с.

А. Е. Виноградов, Русская тайна. Откуда пришел князь Рюрик?, 2013

Стойки с обеих сторон обшивают досками и засыпают шлаком или опилками.

С. П. Кашин, Теплицы и парники, 2012

В это время шлаки легче вывести из организма.

А. В. Садов, Чистка печени и почек. Современные и традиционные методы, 2012

Сверху насыпают мелкий шлак слоем 4 — 5 см и опять утрамбовывают, поливая водой.

Е. А. Банников, Обустройство дачного участка. Быстро, красиво, экономно, 2014

Если вы неправильно питаетесь, едите не ту пищу и не в своё время, начинают накапливаться шлаки.

Свами Брахмачари, Исцеляющая сила мудр. Здоровье на кончиках пальцев, 2011

Необходимо выровнять положение электрода до момента, когда жидкий шлак будет следовать сразу за электродом.

Ю. Ф. Подольский, Сварочные работы. Практическое пособие, 2015

После начала приёма раствора, где-то через неделю, вы заметите, как начнут выходить шлаки.

Ю. Н. Николаева, Глина, шунгит, соль. Целительные силы природы, 2011

Сверху насыпают мелкий шлак слом 4 — 5 см и опять утрамбовывают, поливая водой.

Е. А. Банников, Дача. Что и как можно построить?

Выше мы уже говорили о том, что вода может очистить клетки, убрать негативную информацию, растворить шлаки и токсины.

Даниил Смирнов, Очищение водой, 2010

Кроме того, он качественно очищает организм, выводя из него вредные шлаки, токсины и лишнюю воду.

Т. В. Лагутина, Ваша великолепная фигура. Сверхпростые блюда для разгрузочных дней, 2012

Как сказал другой поэт: «Я знаю, время даже камень крошит. ..» А здесь не камень, а паровозный шлак вперемежку с цементной перхотью.

Аркадий Макаров, Старые дома, 2013

Для этого привешивают к лозе, к скотине или к каждому другому предмету, который желают уберечь от воровских рук, кусок железного шлака.

Ф. Ф. Торнау, Воспоминания кавказского офицера, 1865

Кровь доставляет клеткам кислород и питательные вещества и удаляет шлаки, углекислый газ и продукты жизнедеятельности клеток.

Анастасия Фадеева, Чистка сосудов и крови, 2011

Когда вы занимаетесь практикой, предназначенной для прочистки каналов, вы из своего организма начинаете выбрасывать информационные шлаки.

Б. М. Моносов, Большая книга практической магии. Техника огненного шара. Фаерболл, 2016

Масло помогает удалить шлаки из организма. Кроме очищающего, оно обладает и дезинфицирующим свойством.

Е. Ю. Туманова, Энциклопедия эфирных масел, 2014

Без реакций окисления невозможно представить жизнь организма, значит, шлаки образуются на протяжении всей нашей жизни.

Иван Кузнецов, Иллюстрированная энциклопедия лечения суставов. 127 целительных упражнений по Дикулю, Ниши, йоге, 2012

Растворённые, размягчённые шлаки удаляются гораздо легче, чем затвердевшие!

А. Н. Семенова, Полное очищение: Исцеление тела, души, жизни, 2008

Под ногами хрустел шлак.

В. П. Крапивин, Колесо Перепёлкина, 2003

Задача обливания — смыть весь энергетический шлак, который вышел из вас в бане.

Захарий, Большая книга Белой магии. Обряды и ритуалы, амулеты, заговоры и магические формулы белого мага Захария, 2009

В районах, где в избытке имеются каменноугольные или металлургические шлаки, население издавна использует их в индивидуальном строительстве.

В. С. Алексеев, Универсальный справочник строителя, 2013

При выполнении стяжки по песку, доменному шлаку или пористому бетону необходимо соблюдать несколько другую методику.

Г. А. Серикова, Работы с полами. Паркет, плитка, ламинат, линолеум, 2011

Отныне мы просто физически ощущали, как старится кровь, как откладываются в организме ядовитые шлаки, как день ото дня суставы теряют подвижность.

Лариса Погожева, Правила здоровья и долголетия от академика Болотова, 2015

Остальное — полный шлак для запланированной мной раскачки.

А. А. Зайцев, Путь к трону. Шаг первый, 2013

Здесь клетки забирают из крови питательные вещества и кислород и отдают шлаки и углекислоту.

Г. Н. Ужегов, Болезни сердца и сосудов, 2015

Вместе с потом человеческая кожа выделяет различные шлаки, и, если их вовремя не смывать, она перестаёт в нужной мере выполнять свои функции.

Ю. Н. Николаева, Живительная сила воды. Профилактика и лечение болезней простейшими способами, 2012

Кровь стремительным потоком все структуры, все живые ткани левого желудочка промывает-промывает, вымывает все шлаки, все продукты обмена.

Г. Н. Сытин, Мысли, исцеляющие сердце и всю систему кровообращения, 2014

Металлические частицы попадают в муку в виде крупинок шлака, руды, ржавчины в случае плохой очистки зерна или антисанитарного состояния мельницы.

Коллектив авторов, Товароведение однородных групп продовольственных товаров, 2014

Печи заполнены золой, бронзовым, железным и стеклянным шлаком.

Н. Я. Мерперт, От библейских древностей к христианским, 2007

Километр за километром, ни одной травинки, только пепел, шлак и глыбы лавы.

К. В. Колчигин, Ранняя осень. Книга первая. Изгнанник

Существуют сочетания взаимно дополняющих продуктов, не позволяющие шлакам откладываться.

А. А. Миронов, Все об очищении. Лучшие методики: проверено, эффективно, безопасно, 2009

Затвердевшая лава и покрытый коркой шлак образовали нечто вроде естественной лестницы с широкими ступенями, которые облегчали подъём на вершину.

Ж. Г. Верн, Таинственный остров, 1875

У кого нормальная кожа, никаких дополнительных проблем нет — мёд сам собой скатится в виде серой массы со шлаками.

Савелий Кашницкий, Лекарство, которое всегда под рукой: на кухне, в огороде, в лесу, 2012

Более крупные куски шлака разбивают металлической трамбовкой на стальном листе толщиной 2 — 4 мм.

Ф. Ф. Дубневич, Ремонт и отделка загородного дома, 2011

Наложение второго слоя производят после удаления шлака по неостывшему первому слою.

Илья Мельников, Технология ручной дуговой сварки, 2012

Обычно для получения шлакобетона в качестве вяжущих используют цемент и известь, а заполнителем являются топливные шлаки как наиболее доступные.

Ф. Ф. Дубневич, Ремонт и отделка загородного дома, 2011

Но, к сожалению, после обмена белков в организме остаются шлаки.

А. А. Синельникова, 200 рецептов для здоровья почек, 2011

Артиллерийские снаряды землян без особых помех преодолевали защитный барьер и разбивались об улицы и стены домов, коверкая их в металлический шлак.

Дмитрий Самохин, Ветеран, 2006

Для повышения прочности шлакобетона за 3 — 4 часа до приготовления бетонной смеси шлак необходимо увлажнить.

Ф. Ф. Дубневич, Ремонт и отделка загородного дома, 2011

Это значит, что у практикующего цигун более эффективно удаляются токсины и шлаки из тела.

А. А. Левшинов, Секретные даосские техники управления событиями, 2015

Чтобы избавить организм от шлаков, которые делают соединительные ткани хрупкими, необходимо воздействовать на шлаки кислотами.

Глеб Погожев, Золотые рецепты здоровья и долголетия

Ванны не только очищают, вытягивают шлаки, но и активно успокаивают боль.

А. В. Кородецкий, Естественное очищение суставов и кожи по Малахову, 2010

Железо, признаюсь честно, дрянное: мягкое, загрязнённое вкраплениями шлака, разное по составу, охотно и быстро ржавеющее.

Артем Каменистый, Адмирал южных морей, 2013

Кровь стремится освободиться от этого сора, и в конце концов шлаки оседают в различных органах и тканях.

Алевтина Корзунова, Очищение желудочно-кишечного тракта народными средствами, 2013

С расплавленной металлической части шихты снимают шлак и небольшими порциями добавляют серу.

Илья Мельников, Художественная обработка металла. Эмалирование и художественное чернение, 2013

Твердое и жидкое шлакоудаление — Что такое Твердое и жидкое шлакоудаление?

как показала практика жидкое шлакоудаление приводит к значительным потеря тепла и большому выбросу токсичных оксидов азота, поэтому ныне

В настоящее время существует 2 вида топок по способу удаления шлаковых остатков из котлов — топки с жидким и твердым шлакоудалением.

Твердое шлакоудаление подразумевает выпадение твердых спекшихся шлаковых масс в шлаковый бункер, а жидкое — стекание шлака в расплавленном виде при температуре около 1700 °С в шлаковые ванны, где он также гранулируется.

После разработки в 1950^х гг конструкции топок с жидким шлакоудалением, в СССР начался активный переход на эту систему.

Как показала практика, жидкое шлакоудаление приводит к значительным потеря тепла и большому выбросу токсичных оксидов азота, поэтому ныне практикуется обратный переход на котлы с твердым шлакоудалением

Твердое шлакоудаление применяют для сжигания бурых, каменных углей, сланцев и фрезерного торфа.

Целесообразно в таких топках использовать топливо с тугоплавкой золой, с температурой начала жидкоплавного состояния более 1400°С, а также топлива с умеренными значениями этих температур.

Преимущества топок с твердым шлакоудалением:

— более низкие тепловые напряжения и более низкую температуру газов в зоне ядра горения;

— оксиды азота образуются только из азотосодержащей массы топлива, тогда как в топках с жидким шлакоудалением при температуре до 1700 °С образуются еще и термические оксиды азота.

— концентрация NOx в газах топок с твердым шлакоудалением в 2-3 раза ниже, чем с жидким.

Недостатком котлов, имеющих твердое шлакоудаление:

— недожог топлива и большой вынос золы через дымовые трубы;

— количество уловленной золы составляет лишь до 10% золосодержания топлива, что приводит к быстрому изнашиванию конвективных поверхностей котлов и дополнительным затратам на золоулавливание.

Топочные камеры, использующие твердое шлакоудаление, конструктивно изготавливают без изменения сечения топки по высоте.

В нижней части камеры выполняют холодную воронку, образованную сближением заднего и фронтового экранов с большим уклоном (50-60°).

Благодаря этому температура газов в нижней части топки снижается, расплавленные частицы шлака, выпадающие из ядра факела, быстро отвердевают и скатываются по экранированным поверхностям воронки в шлакоприемник.

Твердое шлакоудаление делает топки очень чувствительными к шлакованию, то есть появлению наростов шлака на стенах.

При недостаточном охлаждения стен холодной воронки, или малом их наклоне жидкие капли шлака не гранулируются, а твердый шлак, накапливающийся на скатах, размягчается, а затем прилипает к холодным скатам.

Значительные отложения, периодически отрываются и падают в горловину воронки, вызывая затруднения в работе шлакоудаляющих устройств.

Поэтому большое значение для этого типа топок имеет организация горения и компоновка горелочных устройств.

Из шлакоприемника шлак в остывшем виде механически удаляется в канал шлакозолоудаления.

Далее твердое шлакоудаление может быть организовано тремя способами: механическим, гидравлическим, пневматическим.

Самый простой способ удаления шлака — с помощью механических средств — грейферов, скреперов, а также ленточных, шнековых, скребковых транспортеров.

Последние особенно широко применяются для удаления шлака.

На топливных электростанциях (ТЭС) шлак чаще всего удаляется гидравлическим способом, где движущей силой является вода.

Также для перемещения шлаковых остатков используют воздух — сжатый или вакуум.

Во многих случаях применяют раздельное удаление: золы — пневматическим способом, шлака — гидравлическим. На небольших котельных используется вакуумное удаление золы и шлака.

Техпроцесс твердого шлакуоудаления.

Распределение температуры в топочной камере при удалении шлака в твердом состоянии характеризуется изотермами, показанными на рис 1.

Наивысшая температура устанавливается в ядре факела в центральной части топки, располагающемся примерно на уровне горелок.

В результате отдачи теплоты топочным экранам около них располагается изотерма с относительно низкой температурой.

Рис. 1. Топка с твердым шлакоудалением:

1 — холодная воронка; 2 — шлаковая ванна с водой;

3 — канал гидрозолоудаления; 4 — горелка; 5 — настенные экраны;

6 — ядро факела; 7 — шнековый шлакоудаляющий механизм; в — электродвигатель.

По мере перемещения расплавленной в ядре факела золы к периферии и попадания в область сравнительно низкой температуры золовые частицы охлаждаются и затвердевают.

Частицы золы при нагреве в ядре факела и охлаждении затем около топочных экранов дважды проходят все стадии изменения физического состояния от твердого до жидкого (или размягченного) и обратно.

На пути движения вверх частицы золы также охлаждаются вместе с газами и должны выноситься из топки в гранулированном (отвердевшем) состоянии. Топочные камеры, работающие с твердым шлакоудалением, по конструкции выполняются открытыми, т.е. без изменения сечения топки по высоте.

Отличительная особенность этих топок — наличие в нижней части топки холодной воронки, образованной путем сближения фронтового и заднего экранов с большим уклоном (50…60°) до расстояния b’ = 1,0…1,2 м.

За счет этого быстро снижается температура газов в нижней части топки, и выпадающие из ядра факела расплавленные шлаковые частицы, попадая в эту зону, отвердевают (гранулируются) снаружи и по крутым скатам воронки ссыпаются в шлакоприемную ванну.

Количество шлака, уловленного таким способом через холодную воронку, невелико и составляет 5…10% общего золосодержания топлива, т.е. аШЛ = 0,05…0,10.

Гранулированные шлаковые частицы непрерывно удаляются из ванны специальным механизмом.

Водяная ванна выполняет одновременно роль гидрозатвора, препятствующего проникновению снизу в топку холодного воздуха.

Аэродинамика топочного объема должна быть так организована, чтобы вблизи настенных экранов температура газов была не выше характерной температуры золы tA (см. § 3.3), начиная с которой золовые частицы становятся липкими и создают опасность шлакования стен.

На рис. 2 показано, как влияет тепловое напряжение сечения топки qf на распределение температур по сечению.

При высоких тепловых напряжениях увеличивается температура газов вблизи стен, что создает опасность их шлакования.

Поэтому средние тепловые напряжения сечения топочной камеры при твердом шлакоудалении, как правило, должны иметь невысокие значения (qf = 3…4 МВт/м²).

Это неизбежно приводит к увеличению размеров сечения топочных камер.

Для прочного удержания футеровки вначале на трубы экранов со стороны топочного объема обычно приваривают шипы (диаметром 10 мм и длиной 15…18 мм) и затем наносят слой изоляции (рис.2).

Рис. 2. Топочная камера с жидким шлакоудалением: а — общий вид топки; б — вид футерованного экрана;

1 — камера сгорания; 2 — под топки; 3 — шлаковая летка;

4 — камера охлаждения; 5 — труба; 6 — шипы до их покрытия обмазкой;

7 — огнеупорная обмазка труб (футеровка) по шипам.

Подовая часть топки выполняется горизонтальной или слабонаклонной к центру топки.

Здесь на трубы пода накладывают 2…3 слоя огнеупорного кирпича на огнеупорной связке.

В центре пода оставляется 1 или 2 футерованных отверстия для слива шлака (летка) размером около 500…800 мм.

Расплавленный шлак переливается через край и тонкими струями стекает в шлаковую ванну, где при контакте с водой отвердевает.

Повышению уровня температуры в этой зоне способствует 2-сторонний пережим топки, который уменьшает теплоотдачу радиацией в верхнюю часть топки, где открытые экраны имеют более низкую температуру.

При жидком шлакоудалении через шлаковую летку удаляется до 20…30% минеральной массы топлива в виде расплавленного шлака.

Камера охлаждения полностью экранирована открытыми трубами.

Здесь завершается сжигание недогоревшей части топлива и охлаждение продуктов сгорания до необходимой температуры на выходе, при которой должна гранулироваться вся зола в объеме уходящих из топки газов.

По конструкции топочные камеры с жидким шлакоудалением выполняются 1-камерными открытыми и полуоткрытыми (с пережимом) , а также 2-камерными.

В топочных устройствах с пережимом за счет покрытия футеровкой настенных экранов в зоне горения достигается высокая температура газов 1600…1800°С, которая на 150…200°С выше температуры tН.Ж.

Объемное тепловое напряжение в камере горения выше среднего по топке в целом в 4…5 раз и составляет qК.Гv = 500…800 кВт/м³.

В циклонных камерах горения за счет тангенциального ввода горячего воздуха (горизонтальные циклоны) или угловой установки горелок с тангенциальным направлением струй (вертикальные предтопки) создается интенсивное вихревое движение горящего факела.

В циклоне уровень температур более высокий — 1700…1900°С, а тепловые напряжения объема достигают 2…4 МВт/м³.

Однако за счет более низких тепловых напряжений значительной по размерам камеры (зоны) охлаждения газов среднее значение qv для топочного устройства только на 20…30% выше, чем в топках с твердым удалением шлаков.

Доля удаления шлаков в жидком виде составляет аШЛ = 0,6…0,7.

Более высокий процент улавливания золы позволяет по условиям износа металла поверхностей повысить скорость продуктов сгорания в конвективных газоходах, что интенсифицирует теплообмен и уменьшает габариты и затрату металла поверхностей нагрева.

Основной недостаток топок с жидким шлакоудалением — опасность застывания шлака при пониженной нагрузке котла, отсюда известные ограничения DМИН.

Топки с жидким шлакоудалением применяются в основном при сжигании слабореакционных топлив (при VгЛ < 15%) с умеренными значениями температуры плавления золы (tС ≈ 1300…1350°С).

Металлургические шлаки в дорожном строительстве

19 февраля в газете «Урядовый курьер» было опубликовано Распоряжение Кабинета министров Украины № 1420-р от 4 декабря 2019 «О применении отходов производства в дорожном строительстве».

Согласно документу Государственному агентству автомобильных дорог, областным и Киевской городской государственным администрациям рекомендуется:

• при осуществлении публичных закупок работ по строительству и услуг по текущему ремонту автомобильных дорог общего пользования применять неценовой критерий «Мероприятия по защите окружающей среды» с удельным его весом не менее 10 процентов, который будет характеризоваться показателем «уровень использования отходов производства и дорожно-строительных материалов, полученных с их использованием как заполнителей»;
• в договорах о строительстве или оказании услуг по текущему ремонту автомобильных дорог общего пользования в Запорожской, Донецкой, Луганской, Днепропетровской, Николаевской, Кировоградской областях предусматривать положение о целесообразности использования отходов производства (металлургических шлаков, зол выноса и т.д.) в соответствии с соответствующими нормативными документами, в том числе по вопросам экологической маркировки.

Что означает это решение для отрасли, как используется шлак в мире и в нашей стране, какие технологические нюансы существуют? Ответы на эти и другие вопросы читайте в нашем материале.

Аргументы «за»

На отвалах и свалках в Украине уже накоплены сотни миллионов тонн шлаков — металлургических, угольных, зольных. Несмотря на то, что переработка металлугического шлака в последние годы в Украине растет. Тем не менее, шлаки занимают и выводят из хозяйственного оборота все большие территории. Так, по подсчетам экспертов на сегодня накоплено около 36 млрд тонн отходов, в том числе золошлаковых материалов от ТЭС и металлургических шлаков. По площади шлаки металлургического производства занимают около 7% (!) территории Украины.

В то же время производители строительных материалов добывают из земли огромные объемы гранита. Продуктами сгорания топлива, выбросами смазочных веществ вредят окружающей среде. Безвозвратно разрушают почву, роют глубокие карьеры.

Таким образом, использование шлаков может уменьшить негативное влияние на природу и помочь сокращению затрат на производство строительных материалов.

О каких шлаках идет речь  

Основной источник шлаков в Украине — металлургия, прежде всего черная. С каждой тонной чугуна домны выдают по 600-700, а тонна стали добавляет еще от 100 до 300 килограммов этого материала. Поэтому больше всего его будут использовать там, где есть металлургические заводы: в Днепропетровской, Запорожской, Донецкой, Луганской, Николаевской и Кировоградской областях.

По химическому составу и механическим свойствам побочный продукт металлургического производства существенно отличаются от горных пород. Основные его составляющие: кварц, окислы алюминия, кальция, магния; на них приходится от 85% до 95%, на окислы железа Fe2O3, марганца и сульфид кальция — остальные. Шлаки текущего выхода имеют в полтора-два раза выше абразивность, чем пролежавшие в отвалах.

У металлургических шлаков неровный гранулометрический состав, то есть это смесь от нуля и до нескольких сотен миллиметров. Их прочность — от 600 до 1000 кг / см 2, чаще — до 800. Это вдвое меньше, чем имеет гранитный щебень. Поэтому металлургические шлаки в основном используют для формирования подушки дорог.

В зависимости от состава шлаки делятся на активные и неактивные. Активные имеют свойство цементироваться под действием влаги. Со временем, через 5-10 лет образуют монолит, подобный бетону. Неактивные остаются сыпучими очень долго.

Металлургические шлаки можно использовать в дорожном строительстве непосредственно, как есть, или перерабатывать в щебень. Однако, их металлические включения могут повредить и вывести из строя щековые или конусные дробилки. Поэтому для безаварийной работы следует организовать надежную систему предварительного удаления металла.

Шлак металлургический: старые»новинки»

Металлургические шлаки в дорожном строительстве используются уже давно.

Первые шаги в этом направлении сделала еще в 1908 году компания «Карнеги Стил». Во многих странах для организации переработки и использования отходов металлургии были созданы специализированные организации. Среди них была советская Всесоюзная контора по шлакопереработке, Национальная шлаковая ассоциация США, французская Техническая ассоциация по изучению и использованию доменных шлаков, канадская Национальная шлаковая ассоциация, Британская ассоциация шлака и другие. В Англии и Германии шлаковую продукцию производят непосредственно на металлургических заводах.

В других странах жидкий или частично переработанный шлак передают компаниям и специальным фирмам по производству строительных материалов. В США даже существует шлакоперерабатывающая индустрия. В Англии, США, Германии, Франции металлургические шлаки в основном перерабатывают в щебень. Его применяют при прокладке железных дорог и в качестве заполнителя при сооружении аэродромных покрытий и автодорог.

В нашей стране побочным продуктом металлургии еще 40-50 лет назад заменяли щебень при насыпи дорожной подушки. Шлак, образующийся при производстве железо-никелевых сплавов, имеет большую прочность. Его использовали для обработки полотна. В летнюю жару асфальт поливали вяжущим — битумом или гудроном, а сверху засыпали железо-никелевым шлаком. Машины, которые двигались по трассе, вдавливали этот материал в поверхность. Твердое покрытие хорошо защищало асфальт от износа.

Опыт Украины

С 90-х годов активные шлаки широко применяли для ямочного ремонта асфальтового полотна и подсыпки грунтовых дорог. В современной Украине, например, дорожная компания «Автомагистраль-Юг» использовала шлак, в частности, при строительстве новой дороги Н-31 «Днепр-Решетиловка» в качестве нижнего слоя основания толщиной 26 см.

По словам инженера отдела технического контроля компании Артема Животова, преимущество шлака в низкой цене и возможности обеспечить необходимую прочность дорожной конструкции. Но есть и существенные недостатки, которые следует учитывать. Слой из шлака со временем превращается фактически в бетон. С годами формируется очень прочная основа дороги.

На первый взгляд, прочная основа — это хорошо. Но «плита» из шлака, как и все жесткие материалы, имеет свойство менять линейные размеры при колебаниях температуры. Это может приводить к деформации верхних слоев дорожного покрытия, если в конструктиве дороги не предусмотреть дополнительные меры (устройство щебеночных деформационных швов), которые будут выполнять функцию «демпфера».

Поэтому при строительстве а/д Н-31, как сообщает компания «Автомагистраль-Юг», в основе из шлака были устройств прорези (деформационные швы), заполненные щебеночным материалом и заключены еще два слоя основания. Сверху шлака устроена щебеночно-песчаная смесь, и уже на нее уложен слой пористого асфальтобетона.

А вот для укрепления обочин, отмечают в компании, шлак действительно можно использовать без проблем.

Потекут ли шлаковые реки?

Днепровский металлургический комбинат, расположенный в г. Каменское уже сообщал о готовности поставлять материалы для строительства дорог. Более половины из объема шлаков комбинат уже сейчас продает или использует в собственном производстве. Остальные — складирует на специальной площадке. В отвалах скопилось около 8 млн тонн.

Однако, не на всех металлургических предприятиях такая же ситуация. Некоторые, например ДМЗ, что в Днепре, передали свои отвалы на обслуживание аутсорсинговым компаниям. В таком случае объемы и направления отгрузки отвальных шлаков зависят от технических и финансовых возможностей аутсорсеров. А для изготовления пригодных для использования шлаков текущего производства не во всех металлургических предприятий есть технические возможности.

Кроме того, поставки шлака для строительства дорог неизбежно будет сталкиваться с конкуренцией среди потребителей. Ведь этот материал широко применяется для изготовления портланд-цемента, шлакобетона, термозиту (шлаковой пемзы), минеральной ваты.

Точно спроектировать = избежать ошибок 

Неграмотное использование шлаков в дорожном строительстве может нанести ущерб, который потом трудно исправить.

Ранее случалось, что при прокладке дорог не учитывали изменения, которые со временем происходят в активных шлаках. Сформированную из них подушку покрывали асфальтом. А потом, лет через пять от начала эксплуатации, эластичная подушка превращалась в твердую бетонную плиту. При тепловом расширении плите некуда было расползаться, и она трескалась. Глыбы наползали друг на друга, образовывали холмы. Дорога становилась похожей на волнистую поверхность моря, асфальт ускоренно разрушался. Чтобы такого не случилось, следует заранее сформировать температурные швы. Как мы писали выше, именно такую ​​технологию использует компания «Автомагистраль-Юг».

Не менее опасны экологические угрозы. Пример пренебрежения ими — катастрофическая ситуация, которая в свое время сложилась в г. Каменское. Вот лишь некоторые из сообщений, которые появлялись в девяностые годы в средствах массовой информации:

«В центре Каменского (бывший Днепродзержинск) дорога излучает радиацию. Это произошло после ремонта — ямы засыпали материалом неизвестного происхождения. В результате, дорога, по которой постоянно ездят машины, ходят люди, излучает радиационный фон, который в пять раз выше нормы».

«На территории города Днепродзержинска выявлено 117 источников локального радиационного загрязнения. Эти источники возникшие в результате использования шлаков … в дорожном строительстве. Площадь таких локальных участков невелика — до 10 м 2, границы экспозиционной дозы от 100 до 1000 мкР/ч».

Причиной радиационного загрязнения называли то, что в городе с 1947 года обогащали урановую руду. А отходы производства, в частности шлак использовали в строительстве.

Следовательно, при использовании шлаков в дорожном строительстве надо учитывать все технологические нюансы и экологические вопросы. А также разработать четкий алгоритм действий и процедуру, как для дорожников, так и для металлургов.

Шлак отвальный: производство и применение

Шлак отвальный: производство и применение

18 сентября 2019

Одним из самых дешевых строительных материалов на данный момент является отвальный шлак. Его получают при производстве металлов на металлургических предприятиях, то есть фактически шлаки являются отходами при производстве. Шлаки отвальные разных фракций часто используются как вяжущее для получения легких бетонов, при отсыпке основания автодорог и фундаментов различных зданий, для подготовки и отсыпки дорог временного пользования. Применяют их и на производствах бетонов с жаропрочными свойствами. В частном строительстве отвальный шлак используется для фундаментов малоэтажных зданий, вследствие его возможности к уплотнению и отвердению со временем.

Какие шлаки используются в строительстве

При проведении строительных работ используют отвальный шлак размером 0-40 мм. Материал различают не только по размеру, но и по весу и прочности. Эти параметры могут отличаться в зависимости от способа производства, а точнее варианта охлаждения расплавленной массы металла. Как уже упоминалось есть возможность получения шлака высокой прочности, сравнимой с прочностью базальта и гранита. Получение такого шлака будет оправданным для получения сырья для производства жаропрочных бетонов, в других случаях она не является выгодным из-за своей дороговизны.

Принято считать, что более крупный шлак чаще используется на строительных площадках не требующих специальных размеров по фракции (отсыпка автодорог, строительство фундаментов многоэтажных зданий и пр.), а более мелкий, так называемый фракционный (фракция не более 30 мм) в случаях, где требуется максимально уплотнить основание и получить более ровную поверхность. Кроме перечисленных случаев использования отвального шлака его активно применяют для создания бетонных конструкций в грунтах кислых и насыщенных водой.

Как получают отвальный шлак

Производится отвальный шлак на металлургических предприятиях больших городов, что позволяет его практически сразу использовать на строительных площадках. После охлаждения расплавленной массы металла отходы производства – шлак отвальный, отвозят при помощи специальных транспортных емкостей, смонтированных на железнодорожных вагонах, в определенное место на предприятии, где они после остывания отгружаются на самосвалы и доставляются на строительные площадки. Если требуется получение шлака измельченного (фракция 0-30), часть отходов от производства проходит дополнительную обработку через специальные дробилки и систему сит, где дробятся крупные куски материала и удаляются загрязнения. Именно поэтому измельченный (фракционный) шлак отгружается в тоннах и стоит дороже. И даже несмотря на это, при сравнении с другими сыпучими материалами, отвальный шлак следует считать лучшим выбором для снижения расходов на строительных площадках.

Основные преимущества отвального шлака

К основным преимуществам отвального шлака относят:

• небольшой вес;
• способность к вторичному схватыванию через определенное время;
• прочность;
• невысокая стоимость в производстве;
• высокая степень жароустойчивости;
• способность активно противостоять кислотам;
• высокий уровень сопротивления влаге;
• при измельчении способен пропустить воду;
• можно использовать для получения любых оснований на нулевом цикле;
• позволяет значительно сократить стоимость строительных работ;
• используется для получения новых строительных материалов.

Рекомендуем также к прочтению:

Отсев гранитный как строительный материал

Щебень: виды, особенности

Как используют щебень фракций 5-20 и 20-40?

Использование песка при строительстве

Использование песка в быту, на стройке и производстве

Вконтакте

Facebook

Twitter

Одноклассники

шлак

Потребителем шлаков является ряд производств, однако в наибольшей степени их применяют при изготовлении строительных материалов. Имеются в виду прежде всего гранулированный шлак, щебень, песок, пемза, шлаковата, литые изделия, портланд- и шлакопортланд-цементы, шлакоситаллы. Шлаки используют также для извлечения металлов и иногда в качестве минеральных удобрений. Рассмотрим подробнее основные направления их промышленной утилизации.[ …]

Жидкие топливные шлаки можно использовать в производстве отделочной керамической плитки: при содержании в смеси до 30 % шлаков плитка имеет отличные физико-механичес-кие свойства и хороший внешний вид.[ …]

Металлургические шлаки представляют собой силикатные системы с различным содержанием железа. Химический состав и физические свойства шлаков весьма разнообразны. Так, доменные шлаки по химическому составу подразделяют на основные (в которых преобладают СаО и MgO), кислые (с повышенным содержанием Si02 и АЬ03) и нейтральные с равным содержанием таких оксидов. Отношение содержания СаО и MgO к содержанию S1O2 и А1203 называется степенью или модулем основности шлака, а обратное отношение БЮг+АЬОз к CaO+MgO— степенью или модулем кислотности. В табл. 111.1 указан химический состав шлаков ряда заводов СССР.[ …]

Металлургические шлаки являются хорошим сырьем для получения высокоэффективных строительных материалов — шлакоситалловых изделий. Для варки шлакоситаллов шлаки должны быть измельчены до размеров частиц меньше 1 мм и вместе с другими компонентами (песок, добавки) подвергнуты разогреву до температур около 1500 °С. В этой связи наиболее целесообразным является использование шлаковых расплавов, хотя в этом случае осложнен процесс их смешивания с добавками. Для варки шлакоситаллов отношение холодных сыпучих добавок и шлака по массе составляет примерно 40 : 60, а объем добавок больше объема шлака. Ввиду того, что при охлаждении до 1300—1350 °С шлак кристаллизуется, смесь ингредиентов необходимо поддерживать при 1450—1500 °С при интенсивном перемешивании. Для предварительной варки шлакоситаллов целесообразно использовать конвертор (рис. 2.5).[ …]

Переработка доменных шлаков возможна несколькими способами. Основным способом в настоящее время является их гранулирование: суммарная мощность грануляционных установок в 1976 г. составила 24 млн. т. Гранулированные доменные шлаки являются хорошим материалом для дорожного строительства. Их можно комбинировать с менее прочными каменными материалами, которые отдельно малопригодны (или не пригодны) для устройства дорожных покрытий. После обработки вязкими битумами гранулированные доменные шлаки с успехом могут заменять горячие асфальтобетонные смеси, причем возможна их укладка на влажное основание. Бнтумошлаковые покрытия дорог в 2,5 раза дешевле асфальтобетонных. Многие виды доменных шлаков пригодны для производства цемента, шлакового щебня, шлаковой пемзы, мппераловатных и других изделий.[ …]

При первичной переработке из шлака выделяется крупный стальной лом, составляющий обычно 60-65% металла от его общего содержания. Зашлакованность его, как правило, не превышает 5-7%, поэтому он не нуждается в дополнительной очистке перед употреблением; требуется лишь его разделка на габаритные куски (разбиванием или резкой).[ …]

При двухстадийном переплаве в шлаке задерживалось меньшее количество металла, т. е. извлечение металла было большим. Состав полученного слитка, %: 2—3 N1; 1 Си; 2 Ре. Выход металлической фазы по отношению к общему весу загрузки — около 30 %.[ …]

Возможно также применение золы и шлаков ТЭС в производстве кровельных рулонных материалов, для заполнения околотрубного пространства нефтяных скважин.[ …]

В состав электросталеплавильного шлака (ЭСШ) и ваграночного шлака (ВШ) входят следующие компоненты, %: 28-42 СаО; 20—35 Si02; 4—12 А1203; 6—12 Fe203; 2—4 MgO; 1—9 металлические включения. Кристаллические соединения представлены различными силикатами кальция, соединениями кальция и оксидами железа, алюминия и стеклофазой в количестве 20—35 %. Наиболее реальным и перспективным процессом переработки ЭСШ и ВШ является получение на их основе различных видов шлаковых вяжущих материалов и извлечение из шлаков металлических включений. Подготовка ЭСШ и ВШ состоит в предварительном измельчении отходов в дробилках различных конструкций, извлечении крупных металлических включений с помощью электромагнитов, разных дробленых шлаков до фракции 0,020—0,063 мм и извлечении из шлаков мелкого металла. Тонкомолотый шлак в дальнейшем может быть использован как активная минеральная добавка к цементно-бетонным смесям. Результаты исследований представлены в табл. 30 [154].[ …]

В процессе газификации шамот, зола и шлак опускаются в нижнюю часть реактора, где с температурой 150°С выгружаются. После отсева золы и шлака шамот вместе с отходами вновь загружается в газификатор.[ …]

Щебень из доменных и сталеплавильных шлаков является эффективным крупным заполнителем для бетонов, так как их механическая прочность на 70-80% выше; чем естественных, достигая 50-100 МПа. Кроме того, более интенсивное взаимодействие на границе шлакового щебня с цементными фазами снижает расход вяжущего на 10% по сравнению с использованием природного, например гранитного, щебня.[ …]

Изготовление плит производится заливкой шлака в разъемные металлические формы с выдержкой его в них 1-3 мин и последующей кристаллизацией в течение 20-30 мин при 900-1000°С отжигом. Раз- -мер получаемых изделий от 250х250х20 до 700x500x100 мм.[ …]

Наиболее экономичным методом удаления золы и шлака является гидротранспорт в золоотвалы, где происходит отстаивание грубодисперсных примесей из пульпы. Осветленная вода может сбрасываться непосредственно в водоемы (прямоточная или разомкнутая система гидрозолоудаления) или подаваться обратно на электростанцию для ее повторного использования (оборотная или замкнутая система).[ …]

Твердые отходы тепловых электростанций — золы и шлаки — близки к металлургическим шлакам по составу. Их выход в настоящее время составляет около 70 млн. т в год, причем примерно половина этих отходов приходится на золу от сжигания каменных углей. Степень использования золошлаковых отходов не превышает 1,5—2%. По химическому составу эти отходы на 80— 90% состоят из Si02, AI2O3, FeO, Fe203, CaO, MgO со значительными колебаниям« их содержания. Кроме того, в состав этих отходов входят остатки несгоревших частиц топлива (0,5—20%), соединения титана, ванадия, германия, галлия, серы, урана. Химический состав и свойства золошлаковых отходов определяют основные направления их использования.[ …]

Объемный загрузочный материал состоит из гравия, керамзита, шлака с крупностью отдельных фракций 15—80 мм, а плоскостной материал —- из пластмасс, керамики, металла, тканей и др. Биофильтры с объемной загрузкой делят на капельные (рис. 7.1), высоконагру-женные (рис. 7.2) и башенные. Биофильтры с плоскостной загрузкой целятся на категории по типу загрузки: с жесткой засыпной, жесткой элочной и мягкой. Типы загрузки плоскостных биофильтров представлены на рис. 7.3.[ …]

Петрова Т. М., Комохов П.Г. Влияние особенностей сталеплавильных шлаков на свойства шлакощелочных вяжущих // Цемент. — 1991. — № 9-10. — С. 6-12.[ …]

Схемы переработки сталеплавильных (мартеновских и конвертерных) шлаков на щебень с параллельным извлечением металла в значительной степени повторяют принятые для доменных.[ …]

Известен опыт применения молотого гранулированного ваграночного шлака Харьковского тракторного завода для производства ячеистого бетона с частичной заменой им цемента и молотого кварцевого песка, а также ваграночного шлака Нижнетагильского металлургического комбината для наружной отделки стеновых панелей.[ …]

Утилизация твердых отходов металлургии и энергетики. Металлургические шлаки также представляют собой ценное сырье для производства ряда строительных материалов. Так, гранулированные доменные шлаки являются прекрасным материалом для дорожного строительства. В смеси с вязкими битумами они успешно заменяют горячие асфальтобетонные смеси, причем их можно укладывать даже на влажное основание. Битумошлаковые покрытия дорог в 2,5 раза дешевле железобетонных. Сталеплавильные шлаки используются в качестве оборотного продукта (в виде флюса в доменной шихте и вагранках), до 50 % их идет на изготовление щебня. Ряд шлаков с высоким содержанием оксида кальция и фосфатов находят применение в сельском хозяйстве и используются в качестве известковых мелиорантов для кислых почв.[ …]

Жидкие продукты последней: черновой свинцово-сурьмянистый сплав, штейн и шлак. Два первых продукта перерабатывают стандартными методами, шлак является отвальным. Извлечение свинца и сурьмы в сплав достигает 96%.[ …]

Отходы, относящиеся к категории нетоксичных (фосфогипс, галлитовые отходы, шлаки производства фосфора, отходы производства кальцинированной соды и др.) требуют огромных земельных участков для их складирования. Отрицательное воздействие на природу, вызываемое этими отходами, состоит в выщелачивании из них №С1, фтористых и других вредных соединений и проникновении последних в поверхностные и грунтовые воды.[ …]

Более сложным в техническом отношении способом переработки металлургических шлаков является изготовление на их основе шлаковой ваты. По сравнению с ее производством из горных пород при этом обеспечивается значительное снижение трудоемкости и себестоимости получения минеральной ваты с одновременным повышением производительносги труда. На рис. 2.4 представлена одна из схем производства минераловатных изделий из жидких шлаковых расплавов.[ …]

Заливка жидкого шлака продолжается обычно 10—15 мин и с ее началом производится подача воздушной пылеугольной смеси, продолжающаяся 1,5—2 ч. В расплав; можно вводить добавки твердых шлаков. По окончании продувки в течение примерно 10 мин производится выпуск шлака из печи, после чего перерабатывается новая порция шлака. Выпускаемый из печи шлак гранулируют непосредственно или после отстаивания с целью выделения бедного штейна при наличии в шлаке меди и серебра.[ …]

Тепловые электростанции дают десятки миллионов тонн пылевидной золы и кусковых шлаков в год. Отвалы крупной тепловой электростанции занимают сотни гектаров ценных земель, но эти отходы представляют собой потенциальное сырье для производства строительных материалов. Зола может быть сырьем для извлечения ряда металлов: железа, алюминия. Одно из преимуществ извлечения металлов из золы — отсутствие затрат на добычу и измельчение исходного сырья, сопровождающееся загрязнением водного и воздушного бассейнов. Зола может быть использована в производстве наполнителей бетонов, силикатного кирпича, шлаки — в производстве шлакоситаллов, шлакопортландцемента, шлаковой ваты и др.[ …]

На электростанциях, использующих твердое топливо, удаление значительных количеств золы и шлака выполняется обычно гидравлическим способом, что требует большого количества воды. На ТЭС мощностью 4000 МВт, работающей на экибастузском угле, сжигается до 4000 т/ч этого топлива, при этом образуется около 1600—1700 т/ч золы. Для эвакуации этого количества со станции требуется не менее 8000 м3/ч воды. Поэтому основным направлением в этой области является создание оборотных систем ГЗУ, когда освободившаяся от золы и шлака осветленная вода направляется вновь на ТЭС в систему ГЗУ.[ …]

При сжигании твердого топлива образуется из его минеральной (неорганической) части зола и шлак: в бурых углях 10—15%. каменных углях 3—40%, антрацитах 2—3 %, а в горючих сланцах 50—80 %- Эти отходы также могут использоваться промышленностью строительных материалов.[ …]

Тепловые ВЭР — это физическая теплота отходящих газов, основной и побочной (нецелевой) продукции производства: нагретых металла, шлаков и зол; горячей воды и пара, отработанных в технологических установках, системах охлаждения и пр.[ …]

Сорбентами могут служить активные угли, кокс, зола, шлаки и др. Показана применимость активного угля марки КАД-иодный для обесфеноливания сточных вод коксохимических производств. Очистке воды активным углем предшествует ее ионитная очистка от роданидов и тиосульфатов. После насыщения уголь регенерируют при 70 ° С промывкой бензолом. Раствор фенолов обрабатывают щелочью, и очищенный бензол используют в процессе. Из регенерированного угля отгоняют бензол с водяным паром, и уголь вновь используют для очистки воды. После пятнадцати циклов адсорбции—десорбции уголь подвергают термической регенерации при 800 °С. По прохождении такой обработки остаточное содержание фенолов составляет около 5 мг/л при исходной концентрации 250 мг/л; окисляемость очищенной воды — около 100 мг/л.[ …]

Орско-Халиловский металлургический комбинат построил установку производительностью 5.00 тыс. т/год по сортировке отвальных мартеновских шлаков и перепрофилировал дробильно-сортировочную фабрику Новокиевского рудника для переработки шлаков текущей выдачи.[ …]

К третьей группе отнесены золошлаковые материалы экибастузского, кузнецкого, донецкого, карагандинского, подмосковного и других углей. Для золы и шлака этой группы характерно высокое содержание кислых оксидов (Si02 и А1203) и низкое содержание оксидов кальция. Максимальное содержание свободного оксида кальция, который является акти-визатором процесса твердения, не превышает 1 %, а в некоторых золошлаковых материалах его может не быть совсем. Золу и шлак этой группы можно использовать в дорожном строительстве, при производстве кирпича и зольного гравия.[ …]

Выход золо — шлаковых отходов весьма значителен. В частности, только за одни сутки работы ТЭС мощностью 1 млн кВт сжигается около 10 тыс. т угля и образуется 1000 т шлака и золы. Под их складирование высотой 8 м требуется около 2,5 га/год. На ТЭС России ежегодно накапливается более 50 млн т таких материалов при общем объеме складирования свыше 1 млрд т.[ …]

Основными являются отходы материалов, использованных непосредственно для изготовления товарной продукции. Это металлические, металлсодержащие (окалина, шламы, шлаки и пр.) и неметаллические (древесина, пластмассы, резина, клеи, текстиль, стекло и др.) отходы.[ …]

Горелые земли (33-40%) предложено использовать также в составе портландцементсодержащих (40-60%) комплексных гидравлических вяжущих с небольшими (7-20%) добавками доменного шлака и в сырьевой смеси для изготовления шлакоблоков, %: 12-14 портландцемента, 7-10 молотого ваграночного шлака, 20-24 отработанной формовочной смеси, 7-9 щелочной воды продувки паровых котлов, остальное — ваграночный гранулированный шлак. Такие технологии уже внедрены в промышленных масштабах.[ …]

Получение щебня из шлаковых отвалов — явление последнего времени. Такое производство освоено в 1999 г. на Чусовском металлургическом заводе. Помимо выдачи щебня различных фракций, из шлака магнитной сепарацией выделяют металлопродукт, содержащий 75-80% железа, 3-4% углерода и 0,8-1,1% титана. Его возвращают в доменный передел в составе агломерата или загружают непосредственно в доменную печь (Использование…).[ …]

Разработан способ изготовления кирпича с добавлением отходов отработанной формовочной смеси литейного производства, содержащей, % (мае.): бетонит — 3—4; жидкое стекло — 2—3; фер-рохромовый шлак — 1,5-2,0; натрий едкий — 0,2—0,5; уголь — 0,1—0,4; кварцевый песок — остальное. Шлам гальванического производства содержит, % (мае.): гидроксиды Cr, Си, Ni, Zn — 6,74-19,00; гидроксиды Са, Mg, Na, К — 3,52-17,61; гидроксиды Fe (II) и (Ш) — 34,16-63,39 [246].[ …]

Значительно загрязняют атмосферу выбросы мартеновских и конверторных сталеплавильных цехов. При выплавке стали в мартеновских печах пыль образуется при окислении металлической шихты из шлака, руды, известняка и окалины, идущих на окисление примесей шихты, и из доломита, применяющегося для заправки пода печи. В период кипения стали выделяются также пары металла, окислов шлака и металла, газы. Преобладающая часть пыли мартеновских печей состоит из триокиси железа (67%) и триоки-си алюминия (6,7%). При бескислородном процессе на 1 т мартеновской стали выделяется 3000—4000 м3 газов с концентрацией пыли в среднем 0,5 г/м3. При подаче кислорода в зону расплавленного металла пылеобразование многократно увеличивается, достигая 15—52 г/м3. Кроме того, плавление стали сопровождается выгоранием некоторых количеств углерода и серы, в связи с чем в отходящих газах мартеновских печей при кислородном дутье содержится до 60 кг окиси углерода и до 3 кг сернистого газа в расчете на 1 т выплавляемой стали.[ …]

Массовым потребителем вторичных материальных ресурсов является строительная индустрия и промышленность строительных материалов, которые, например в СССР, используют ежегодно более 30 млн. т доменных шлаков. Показателен опыт использования шлаков заводом «Азовсталь» и Новокузнецким металлургическим комбинатом. Шлак из отвалов «Азовстали» вывозится водным путем для строительства дамб и других сооружений, освобождая место для пляжа. На Новолипецком металлургическом заводе введен мощный комплекс по переработке шлаков сталеплавильного производства, выпускающий щебень различного назначения и удобрения для кислых почв.[ …]

В многоподовых печах выделяют четыре технологические зоны: первая (верхние поды) — сушки, где испаряется большая часть влаги; вторая (средние поды) — горения; третья —. дожигания органических веществ в шлаке; четвертая — охлаждения шлака. Для поддержания автогенности сжигания при необходимости на все поды или часть их подают дополнительное топливо.[ …]

Технологически процесс бактериального выщелачивания может быть оформлен в виде различных вариантов в зависимости от вида обрабатываемого материала (отвалы обогатительных предприятий, подземные залежи, шлаки и т. п.). Наиболее сложным среди них является вариант подземного выщелачивания, более простым по оформлению является кучное выщелачивание отвалов. Комбинированная схема Э1их процессов приведена на рис.[ …]

Анализ известных способов утилизации твердых неорганических отходов, проведенной авторами работы [19], показывает, что наиболее общей для Екатеринбурга является технология, предусматривающая использование отработанных формовочных смесей и металлургических шлаков в производстве цемента в качестве кремнеземно-известкового компонента его сырьевой смеси. Кроме того, эта технология позволяет также использовать в качестве составляющей цементной сырьевой смеси шламы газоочистки, топливные золы, гальваношламы и осадки сточных вод, т. е. всю массу твердых неорганических промотходов крупного промышленного узла. Более того, в цементной промышленности можно переработать подавляющую массу органических отходов, прежде всего нефтесодержащих, а также отходов резины, пластмассы и особо токсичных отходов.[ …]

Электротермическая возгонка фосфора сопровождается образованием больших количеств огненно-жидких шлаковых расплавов, содержащих в среднем 38—43% Si02; 2—5% А1203; 44—48% СаО; 0,5—3% Р205; 0,5—1% Mg О; 0,5—1% Fe203 и другие компоненты. Только па Чимкентском п/о «Фосфор» их образуется около 2 млн. т в год. Решение проблемы утилизации фосфорных шлаков является задачей большой государственной важности. Однако оно осложняется особенностями химического состава таких шлаков. Присутствие в них фтора, фосфора, серы не дает возможности применить для утилизации этих шлаков методы, используемые, например, в процессах переработки доменных шлаков. В нашей стране были проведены исследования, направленные в основном на переработку фосфорных шлаков в строительные материалы и изделия из них: разработаны процессы получения шлакового щебня, шлаковой пемзы, минеральной ваты, литых шлаковых и других строительных изделий и материалов.[ …]

Рост потребления воды в мире быстро увеличивает объем вредных промышленных и хозяйственно-бытовых стоков. Загрязняющие вещества, поступающие в водоемы и водотоки, подразделяются на минеральные, органические и бактериальные. Минеральные загрязнители представлены в сточных водах нефтью и нефтепродуктами, растворенными минеральными солями, песком, глиной, кислотами, щелочью, шлаком и другими веществами. Органические загрязнители могут быть растительного и животного происхождения (остатки растений, плодов, бумаги, органические шлаки и др.).[ …]

В СССР мероприятия по сохранению и улучшению окружающей среды, разумному использованию и воспроизводству природных ресурсов базируются на рациональном размещении производительных сил, комплексном использовании природных богатств, внедрении новых технологических процессов. Известно, что в отвалах предприятий черной металлургии и тепловых электростанций накапливаются сотни миллионов тонн шлаков и золы, занимающих большую площадь плодородных земель и загрязняющих окружающую среду. Сегодня в СССР накоплен значительный опыт эффективного использования отходов промышленности для производства строительных материалов. Благодаря работам известных советских ученых П. П. Будникова, В. А. Кинда, В. Н. Юнга и металлургов И. П. Бардина и А. А. Байкова налажен массовый выпуск из отходов промышленности шлакопортландцемента и пуццоланового портландцемента, нашедших широкое применение в получении самых распространенных марок бетона. Металлургические шлаки используются также для выпуска дорожного щебня, легкого заполнителя для бетона, теплоизоляционных изделий. Шлаки являются хорошими компонентами при изготовлении блоков, стеновых панелей, вяжущих материалов. Примером предприятия, эффективно использующего отходы производства, может служить завод «Азовсталь» (А. Болдырев, 1977), который наряду с металлом ежегодно выпускает почти 3 млн. т доменных шлаков. Из них производят 800—850 тыс. т гранулированного сырья для цементной промышленности, почти 1 млн. т пемзы, 785 тыс. т щебня и до 100 тыс. т шлаковаты.[ …]

НТАО «Вершина» разработана технология металлургической переработки гальваношламов с использованием в качестве восстановителя алюминиевой стружки. Влажный гальваношлам подвергают сушке и продувке при 200 °С. Полученный сухой гранулированный шлам, состоящий в основном из оксидов и гидроокисей тяжелых металлов, смешивают с алюминиевым порошком, плавят и получают сплавы в виде слитков. Образующийся при получении сплавов шлак используется как основной компонент при производстве огнеупорного кирпича, наждачных кругов, шлакоблоков и других строительных материалов. Сплавы металлов можно применять в металлургических и других производствах, выделенную теплоту можно использовать на косвенные нужды (обогрев и т. п.).[ …]

Фосфорные удобрения. Соединения фосфора участвуют в синтезе аминокислот, белков, жиров, крахмала, сахара и других продуктов обмена непосредственно из неорганических веществ, поступающих из почвы и воздуха. Поэтому фосфорные удобрения оказывают активное влияние на объем урожая. При их недостатке в почве нарушается развитие зерновых культур, ухудшается качество зерна, уменьшаются содержания белков, входящих в клейковину, а также аминокислот. Фосфорные удобрения повышают сахаристость свеклы, способствуют увеличению урожая и качества подсолнечника, масляничных культур, табака, картофеля. При их применении на лугах и пастбищах увеличивается питательная ценность сена.[ …]

Утилизация и переработка шлаков. Оперативно

Современный мир невозможно представить без металлургической продукции. Вряд ли найдется хоть одна постройка, в которой нет ни одной металлической детали, а электронные технологии вовсе не существуют без металлов. Поэтому в промышленности металлургия занимает важнейшее место. Но при производстве металлов выделяются отходы, твердая разновидность которых – шлак. Утилизация шлака необходима, поскольку он содержит токсичную руду.

Зачем нужна утилизация шлака?

Считается, что количество опасной руды в шлаке слишком мало для причинения вреда человеку. Однако при накоплении количество таких отходов увеличивается, а внутри руды происходят химические реакции, которые приводят к негативным последствиям. Утилизация шлака представляет собой переработку для дальнейшего применения его в таких целях:

• вторичное использование в качестве флюса – добавки для улучшения отделения металлов от пустых пород и уменьшения необходимой температуры плавления;
• применение в качестве флюса для выработки алюминия;
• выработка шлаковой муки для удобрения почвы;
• строительство сооружений из легких сплавов.

Вид конечного продукта заводы по утилизации выбирают исходя из потребностей рынка.

Как выполняется утилизация шлака?

Технология утилизации состоит из таких этапов:

• разборка шлаковой массы на составляющие и сортировка их по видам;
• дробление элементов шлака;
• отделение металла;
• сортировка полученного материала;
• транспортировка к месту дальнейшего использования.

Установка для этого процесса представляет собой сортировочные и дробильные агрегаты, конвейеры, железоотделитель и вибропитатель. В результате данных манипуляций получают вторичное сырье: металл и щебень. Щебень затем используется при строительстве дорог, покрытий, а также в качестве грунтовки под бетонные сооружения.

Контроль утилизации шлака

Законодательством регламентировано, что каждая организация, связанная с выработкой металлического шлака, обязана разработать порядок обращения с ним. В данном нормативном акте обозначают действия по сбору, хранению, транспортировке, обезвреживанию, использованию и прочим действиям со шлаком. Нужно определить способы контроля исполнения указанных норм. Этот документ предъявляется при проверках органами государственного экологического контроля.

В случае пренебрежения данными нормами наступает дисциплинарная, административная, а иногда и уголовная ответственность. Металлургические отходы – основная причина проблем с экологией, поэтому контроль за ними строгий. Если оставить металлический шлак без утилизации, местность в радиусе двухсот километров от места его нахождения считается загрязненной. При чрезмерном скоплении шлака есть риск гибели растительности на данном участке.

Где можно заказать утилизацию шлака?

Утилизацией шлака, смол и других промышленных отходов занимаются специалисты «УтильВторПром». Компания имеет соответствующие лицензии, поэтому обратившись к ее сотрудникам, можно не беспокоиться о правильности выполнения процессов переработки и уничтожения.

Специалисты «УтильВторПром» имеют опыт работы с металлическим шлаком, утилизируют его быстро и качественно. У компании есть автопарк с машинами специально для каждого типа отходов. Стоимость услуг варьируется в зависимости от условий заказа и местонахождения заказчика. Клиент может лично присутствовать при утилизации и контролировать весь процесс.

Обратиться к специалистам «УтильВторПром» можно тремя способами:

• оставить электронную заявку на сайте компании;
• написать электронное письмо на [email protected];
• позвонить по номерам телефонов.

Независимо от типа заявки клиенту выделяют персонального менеджера для уточнения условий заказа.

Заказать утилизацию отходов

 

(101 оценка, среднее: 4,99 / 5)

© 2016 — 2021, УтильВторПром ®.

Что такое шлаковый цемент

Шлаковый цемент — это гидравлический цемент, образующийся при измельчении гранулированного доменного шлака (GGBFS) до необходимой степени измельчения и использовании для замены части портландцемента. Это регенерированный побочный продукт производства чугунной доменной печи. Расплавленный шлак, отводимый из доменной печи чугуна, быстро охлаждается, образуя стекловидные гранулы, которые при измельчении до крупности цемента дают желаемые реактивные вяжущие характеристики.

После охлаждения и измельчения до пригодной для использования крупности шлак хранится и отправляется поставщикам по всей территории Соединенных Штатов. Шлаковый цемент обычно содержится в товарном бетоне, сборном железобетоне, каменной кладке, грунтовом цементе и строительных изделиях, устойчивых к высоким температурам. Хотя существует множество применений и преимуществ шлакового цемента, некоторые из них выделены ниже, а подробные информационные листы: , расположенные здесь .

Шлаковый цемент — SCIC № 1

Шлаковый цемент, или измельченный гранулированный доменный шлак (GGBFS), был включен в бетонные проекты в США.S. более века для повышения долговечности и снижения затрат в течение жизненного цикла. Среди ощутимых преимуществ для бетона — лучшая обрабатываемость и обрабатываемость, более высокая прочность на сжатие и изгиб, а также улучшенная стойкость к агрессивным химическим веществам. SCIC # 1, Slag Cement, дает представление о преимуществах материала, производственном процессе и соответствующей терминологии, а также является отличной грунтовкой для новичков в цементной и бетонной промышленности.

ПросмотретьСкачать Скачать

Шлаковый цемент и летучая зола — SCIC № 11

Шлаковый цемент и летучая зола являются дополнительными вяжущими материалами, часто включаемыми в современные бетонные смеси.SCIC № 11, Шлаковый цемент и летучая зола, сравнивает эти два материала, объясняя, что, хотя между ними существует химическое сходство, они оказывают различное влияние в конкретных применениях. Шлаковый цемент — это гидравлический цемент, а летучая зола — пуццолан. В этом информационном листе перечислены свойства, которые цементный шлак может придать бетону как в пластичной, так и в затвердевшей форме. Например, добавление шлакового цемента обычно приводит к снижению потребности в воде, более быстрому схватыванию, улучшенной перекачиваемости и чистоте, более высокой 28-дневной прочности, более низкой проницаемости, устойчивости к сульфатному воздействию и щелочно-кремнеземной реактивности (ASR), а также к более легкой цвет.

Просмотр Просмотр Загрузить

Смешанные цементы — SCIC № 21

ASTM C595, Стандартная спецификация для смешанных гидравлических цементов, требует, чтобы смешанные цементы состояли из однородной и однородной смеси определенных составляющих материалов. Смешанный цемент производится путем взаимного измельчения портландцементного клинкера с другими указанными материалами или путем смешивания портландцемента с другими материалами, или путем сочетания измельчения и смешивания. Цементы с бинарными смесями содержат два составляющих материала, а трехкомпонентные цементы содержат три составных материала. Смешанный цемент может позволить некоторым производителям бетона воспользоваться преимуществами шлакового цемента, несмотря на ограничения по хранению.

Посмотреть Скачать

Металлургические шлаки — рентгеновский флуоресцентный — РФА

Выберите страну / регион *

Выберите страну / regionUnited StatesCanadaAfghanistanAlbaniaAlgeriaAmerican SamoaAndorraAngolaAnguillaAntarcticaAntigua и BarbudaArgentinaArmeniaArubaAustraliaAustriaAzerbaijanBahamasBahrainBangladeshBarbadosBelarusBelgiumBelizeBeninBermudaBhutanBoliviaBosnia и HerzegovinaBotswanaBouvet IslandBrazilBritish Индийский океан TerritoryBrunei DarussalamBulgariaBurkina FasoBurundiCambodiaCameroonCape VerdeCayman IslandsCentral африканских RepublicChadChileChinaChristmas IslandCocos (Килинг) IslandsColombiaComorosCongoCongo, Демократическая Республика ofCook IslandsCosta РикаКот д’ИвуарХорватияКубаКипрЧешская РеспубликаДанияДжибутиДоминикаДоминиканская РеспубликаВосточный ТиморЭквадорЭгипетЭль-СальвадорЭкваториальная ГвинеяЭритреяЭстонияЭфиопияФолклендские (Мальвинские) острова Фарерские островаФиджиФинляндияФранландияФранцузская Республика Югославия ltarGreeceGreenlandGrenadaGuadeloupeGuamGuatemalaGuineaGuinea-BissauGuyanaHaitiHeard и McDonald IslandsHoly Престол (Ватикан) HondurasHong KongHungaryIcelandIndiaIndonesiaIran (Исламская Республика) IraqIrelandIsraelItalyJamaicaJapanJordanKazakstanKenyaKiribatiKorea, Корейские Народно-Демократической RepKorea, Республика ofKuwaitKyrgyzstanLao Народный Демократической RepLatviaLebanonLesothoLiberiaLibyan Arab JamahiriyaLiechtensteinLithuaniaLuxembourgMacauMadagascarMalawiMalaysiaMaldivesMaliMaltaMarshall IslandsMartiniqueMauritaniaMauritiusMayotteMexicoMicronesia, Федеративные StatesMoldova, Республика ofMonacoMongoliaMontserratMoroccoMozambiqueMyanmarNamibiaNauruNepalNetherlandsNetherlands AntillesNew CaledoniaNew ZealandNicaraguaNigerNigeriaNiueNorfolk IslandNorthern Mariana IslandsNorwayOmanPakistanPalauPanamaPapua Нового GuineaParaguayPeruPhilippinesPitcairnPolandPortugalPuerto RicoQatarReunionRomaniaRussian FederationRwandaSaint HelenaSaint Китс и НевисСент-ЛюсияСент-Пьер и МикелонСамоаСан-Мари noSao Томе и PrincipeSaudi ArabiaSenegalSeychellesSierra LeoneSingaporeSlovakiaSloveniaSolomon IslandsSomaliaSouth AfricaSpainSri LankaSth Georgia & Sth Sandwich Институт социальных Винсент и GrenadinesSudanSurinameSvalbard и Ян MayenSwazilandSwedenSwitzerlandSyrian Arab RepublicTaiwan, провинция ChinaTajikistanTanzania, Объединенная Республика ofThailandTogoTokelauTongaTrinidad и TobagoTunisiaTurkeyTurkmenistanTurks и Кайкос IslandsTuvaluUgandaUkraineUnited Арабские EmiratesUnited KingdomUruguayUS Малые отдаленные IslandsUzbekistanVanuatuVenezuelaVietnamVirgin острова (Британские) Виргинские острова (U .S.) Острова Уоллис и ФутунаЗападная СахараЙеменЮгославияЗамбияЗимбабве

шлак | МИНЕРАЛЫ СРЕДНЕЙ РЕКИ

Шлак — продукт сталеплавильного производства. Когда-то его презирали как бесполезный побочный продукт, теперь он принят и, часто, предпочтительнее и уточняется, поскольку известен как ценный материал, имеющий множество разнообразных применений.

Состав и природа шлака важны для производства стали. Добавление известняка / доломитового камня в его естественной или кальцинированной форме в процесс производства чугуна и стали удаляет большую часть пустой породы в шлаке.

SLAG — это широкий термин, охватывающий все неметаллические побочные продукты, возникающие в результате отделения металла от его руды. Его химический состав и морфология зависят от производимого металла и используемого процесса затвердевания. В общих чертах шлаки можно разделить на черные (железо / сталь) и цветные (медь, свинец / цинк) в зависимости от отрасли, в которой они поступают. Цветные шлаки составляют лишь 12% от общего годового производства. Ниже описаны основные типы и способы использования шлаков, имеющихся в продаже для производства черных шлаков

.

Шлак доменной печи чугуна (BFS)

Это побочный продукт восстановления железной руды с получением жидкого чугуна и жидкого шлака.

1. При медленном охлаждении до кристаллического стержня <форма становится светло-серой везикулярной породой, известной как доменный шлак с воздушным охлаждением. Основные виды использования включают:

• Неразрушенный — насыпь и насыпи (особенно области, подверженные серьезным нагрузкам, такие как системы магистральных рельсов), рабочие площадки на дорогах с труднопроходимыми участками, где связующая мелочь образуется путем прокатки для разрушения шлака с целью заполнения пустот.
• Горизонтальное дорожное основание — само по себе или в смеси с другими шлаками и / или другими природными породами и песками.
• Дробленый и сортированный — для заполнителей бетона, бетонного песка, стекловаты, фильтрующей среды и использования под бетонными плитами в качестве платформы

2. При пропускании расплавленного шлака через водяные струи большого объема под высоким давлением образуется стекловидный материал песчаного типа (гранулированный), известный как гранулированная доменная печь SIag. Цвет этого продукта очень похож на обычный пляжный песок.

• Основное применение — замена цемента (при шлифовании), замена 30-50% портландцемента в «обычном» бетоне, но может заменить до 70% в специальных применениях, таких как морской бетон.
• Другие области применения включают производство стекла, микроэлементы в сельском хозяйстве, производство бетонных блоков, основание спортивных площадок (для дренажа), фильтрующую среду, армированные земляные насыпи, а также засыпку шахт и абразивно-струйную очистку, требующую тонкого травления.

Стальной шлак кислородной печи основной (конвертерный или сталеплавильный шлак)

Этот шлак образуется при окислении расплавленного железа, металлолома и различных флюсов, таких как известь, путем введения большого количества чистого кислорода в смесь расплавленного железа с образованием расплавленной стали и расплавленного шлака.При медленном охлаждении расплавленного шлака образуется плотный скальный материал. Основные виды использования включают:

• Смешивание со многими другими продуктами, такими как гранулированный шлак, летучая зола и известь, для образования материала дорожного покрытия
• Другие области применения Включает в себя противоскользящий асфальтный заполнитель, заполнитель для асфальтобетона для балласта рельсов, кондиционер для почвы, участки с твердым покрытием и неограниченную строительную насыпь.

Шлак электродуговой печи (шлак ДСП или сталеплавильный шлак)

Производится при окислении металлолома и флюсов с помощью электрического тока.Расплавленный шлак обычно помещается в грунтовые отсеки для охлаждения. Шлаки конвертерных печей и ЭДП несколько тяжелее доменного шлака и большинства горных пород, добываемых в карьерах. Использует

• Смешивание со многими другими продуктами, такими как гранулированный шлак, летучая зола и известь, для образования материала дорожного покрытия, противоскользящего асфальтового заполнителя и неограниченного строительного наполнителя.

Для получения дополнительной информации о железных и стальных шлаках и других минеральных ресурсах посетите: минералы.usgs.gov/minerals/

Шлак — обзор | Темы ScienceDirect

6.1 Шлаковые материалы

Шлаки — это отходы производства чугуна, легированной стали и фосфатной промышленности. Во время плавки чугуна и стали в расплав обычно добавляют известняковый флюс, который в сочетании с неплавким кремнеземом образует силикат кальция. Материал силиката кальция соединяется с другими примесями в расплаве, и этот материал удаляется как шлак, а затем сушится и измельчается. Фосфорный шлак производится аналогичным образом во время производства элементарного фосфора в электрической печи, где в качестве сырья используется фосфатная руда.Материалы, которые использовались в качестве Si-удобрений, включают доменные печи, сталь, ферромарганец, силикомарганец, ферроникель, никель, феррохромагний и фосфорные шлаки (Kingston, 2008; Liang et al., 2015). Шлаки являются наиболее широко используемыми Si-удобрениями для производства риса и сахарного тростника (Kingston, 2008; Liang et al., 2015; Savant et al., 1997, 1999; Takahashi, 2002), хотя в разных частях региона предпочитают разные источники шлака. Мир. Например, в Японии наиболее используются доменный шлак и силикомарганцевый шлак, в Китае предпочтительны стальные шлаки, а во Флориде наиболее часто используются фосфорные шлаки.

Основным компонентом шлаков обычно является силикат кальция и / или магния, но они также содержат значительные количества Al, Fe и следовые количества Mn, Ni и Cr (Ma and Takahashi, 2002). Их общее содержание Si обычно находится в диапазоне 15–25% (Haynes et al., 2013; Liang et al., 2015), и 30–70% из них обычно растворимы в кислоте (Haynes et al., 2013). ). При растворении шлаков высвобождаются ионы OH ^— , которые действуют как известковые материалы, а также как источники Si. Растворение акерманита, основного минерального компонента доменного шлака, показано ниже. они не содержат значительных количеств примесей тяжелых металлов (Gascho, 2001; Korndorfer and Pereira, 2011).Металлические примеси в шлаках могут включать As, Cr, Hg, Cd, Pb Ni и Ti, и необходимо учитывать и контролировать содержание этих металлов в почвах. Регистрация Si-шлаков в качестве удобрений в Японии требует, чтобы материал содержал не менее 20% SiO ₂ , обладал нейтрализующей способностью> 35%, 100% частиц <200 мкм и> 60% частиц <600 мкм , и соответствовать стандартам для растворимых в кислоте и общих загрузок Ni, Cr и Ti (Owa, 2002; Takahashi, 2002). Стандарты, разработанные в других странах, аналогичны (Kingston, 2008).

Доменный шлак — обзор

3.2.1 Доменный шлак на основе доменного шлака AAC

Доменный шлак — это продукт на основе силиката кальция, удаляемый из верхней части жидкого чугуна во время его извлечения из руды в доменной печи. Обычно его быстро охлаждают до стекловидного состояния и измельчают для использования в строительных материалах (Provis et al., 2015). На стадии закалки в воде и из-за быстрого снижения температуры большинство соединений не достигли стабильной фазы. Хорошую активность проявляет шлак, сохраняющий прежнюю структуру стекловидного тела.По статистике, 0,3–1 тонна BFS производится при производстве 1 тонны чугуна. Сброс и накопление BFS не только требует много рабочей силы, сырья и финансовых вложений, но и загрязняет окружающую среду. Таким образом, получение геополимеров с использованием BFS для переработки твердых отходов, снижение затрат на энергию и выбросы CO ₂ имеют большое значение (Wang et al., 2011). Кроме того, наличие BFS демонстрирует свойство снижать проницаемость пенетранта, тем самым увеличивая долговечность геополимеров и способствуя долгосрочному захвату тяжелых металлов в затвердевшей матрице.Реактивные CaO, SiO _2, и Al ₂ O ₃ в BFS были полезны для получения геополимеров. BFS в AAC реагирует с растворимым активатором силиката натрия с образованием плохо кристаллизованного геля C – S – H. Реакция BFS с водой происходит очень медленно, образуя затвердевающее связующее (Huang et al., 2016). Роль щелочного активатора заключается в ускорении реакции, позволяя материалу затвердеть и укрепиться в течение нескольких часов или дней. Этот процесс обеспечивает незаменимую раннюю прочность изделий из S / S (Wang et al., 2011).

Недавние исследования показали, что AAC может очень хорошо иммобилизовать токсичные элементы. Токсичные элементы, такие как Zn ²⁺ , Pb ²⁺ , Cd ²⁺ и Cr ⁶⁺ , могут быть эффективно иммобилизованы в NaOH, Na ₂ CO ₃ и силикате натрия. -активированные шлаковые цементы. AAC демонстрирует превосходную совместимость с токсичными элементами (Sargent et al., 2014). Хуанг и др. (2016) изучали стабилизацию Cr ⁶⁺ с помощью геополимера на основе BFS.Они пришли к выводу, что в процессе S / S может быть задействован ряд реакций, таких как адсорбция, физическая иммобилизация, ионный обмен, нейтрализация, осаждение, восстановление и комплексообразование. Во время этих реакций уменьшение S ^2- в BFS имеет большое значение для стабилизации Cr ⁶⁺ . Комбинированные эффекты значительно обездвиживают Cr ⁶⁺ .

Производство чугуна и стального шлака: NIPPON SLAG ASSOCIATION

Основа шлака — известняк, используемый как вспомогательный материал при производстве чугуна и стали. Хотя может показаться, что известняк не имеет отношения к производству чугуна и стали, на самом деле это важный вспомогательный материал, добавляемый в процессе производства. В процессе восстановления железной руды необходимо удалить кремнезем, глинозем (Al 2 O 3 ) и другие цветные компоненты, содержащиеся в железной руде. Добавленный известняк плавится с этими компонентами и снижает их температуру плавления, что упрощает их отделение от железа и их извлечение.Это восстановленное вещество — шлак. Известняк Процесс образования чугуна и стального шлака Шлак чугуна и стали можно в целом разделить на доменный шлак, который образуется при плавке и восстановлении железной руды в доменной печи, и сталеплавильный шлак, который образуется в процессах производства стали, используемых для модификации компонентов железа. Доменный шлак представляет собой комбинацию кремнезема и других цветных компонентов железной руды, золы кокса, используемой в качестве восстановительного материала, и вспомогательного материала известняка. Поскольку его удельный вес меньше, чем у передельного чугуна, в процессе нагрева расплавленный шлак поднимается над передельным чугуном, что позволяет его легко отделить и восстановить. Сталеплавильный шлак образуется в процессе превращения передельного чугуна, произведенного в доменной печи, в прочную и хорошо поддающуюся обработке сталь. Конвертерный шлак — это окисленный материал, который образуется при добавлении извести и других вспомогательных материалов и продувке кислородом передельного чугуна для удаления углерода, фосфора, серы и других компонентов из чугуна и его очистки для производства прочной стали.Другой тип сталеплавильного шлака, шлак электродуговой печи, образуется при плавке и рафинировании железного лома. Продукция из чугуна и стального шлака и производственный процесс

Типы чугуна и стального шлака: NIPPON SLAG ASSOCIATION

Шлак чугуна и стали, образующийся как побочный продукт в процессах производства чугуна и стали, можно в общих чертах разделить на доменный шлак и сталеплавильный шлак Шлак железа и стали относится к типу шлака для производства металла, который образуется в процессе производства изделий из железа и стали.Термин «шлак» первоначально относился к шлаку, полученному в процессах производства металлов, однако теперь он также используется для описания шлака, который образуется из расплавленных отходов, когда мусор и другие вещества удаляются на мусоросжигательной установке. Доменный шлак Доменный шлак извлекается путем отделения плавки из доменных печей, производящих расплавленный чугун.Он состоит из цветных металлов, содержащихся в железной руде, вместе с известняком в качестве вспомогательных материалов и золы кокса. На каждую тонну чугуна образуется около 290 кг шлака. Когда шлак выбрасывается из доменной печи, он расплавляется при температуре около 1500 ℃. В зависимости от используемого метода охлаждения он классифицируется как шлак с воздушным охлаждением или гранулированный шлак. Шлак с воздушным охлаждением Расплавленный шлак поступает в холодильный двор, где он медленно охлаждается за счет естественного охлаждения и орошения водой.Это приводит к образованию кристаллического шлака, похожего на породу, с воздушным охлаждением. Гранулированный шлак Расплавленный шлак быстро охлаждается струями воды под давлением, что приводит к образованию стекловидного гранулированного шлака. Шлак с воздушным охлаждением Гранулированный шлак Сталеплавильный шлак Этот шлак является побочным продуктом сталеплавильных процессов, в которых компоненты передельного чугуна и стального лома модифицируются для производства стали, которая так высоко ценится за превосходную ударную вязкость и обрабатываемость. Сталеплавильный шлак состоит из конвертерного шлака, который образуется конвертером, и шлака электродуговой печи, который образуется в процессе выплавки стали в электродуговой печи, в котором в качестве сырья используется стальной лом. Конвертер шлакового Так же, как и доменный шлак с воздушным охлаждением, конвертерный шлак медленно охлаждается за счет естественного охлаждения и водяного орошения в холодильном дворе. Затем он перерабатывается и используется для производства различных шлаков из чугуна и стали (конвертеров).На каждую тонну конвертерной стали образуется примерно 110 кг шлака. Электродуговый шлак Шлак электродуговой печи образуется при плавке и рафинировании железного лома. Он состоит из окисляющего шлака, образующегося при окислительном рафинировании, и восстановительного шлака, образующегося при восстановительном рафинировании. Приблизительно 70 кг окислительного шлака электродуговой печи и 40 кг восстановительного шлака образуется на каждую тонну стали электродуговой печи. Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт