Χαρακτηρισμός και εφαρμογή μεταλλουργικής σκωρίας

Η μεταλλουργική σκωρία χρησιμοποιείται ως στρώμα για το δρόμο και σε άλλους τομείς δραστηριότητας. Η σύνθεση και η πυκνότητά του, τα χαρακτηριστικά παραγωγής του παρουσιάζουν ιδιαίτερο ενδιαφέρον για τη βιομηχανία. Αξίζει να μιλήσουμε λεπτομερέστερα για το τι είναι στη μεταλλουργία, πώς χρησιμοποιείται.

Υπάρχουν πολλά υποπροϊόντα που έχουν απομείνει από την τήξη σιδηρούχων και μη σιδηρούχων μετάλλων. Η σκωρία είναι το κύριο απόβλητο προϊόν. Είναι προϊόν αποσύνθεσης μεταλλεύματος, μπορεί να έχει ετερογενή σύνθεση, διαφορετικές ιδιότητες και χαρακτηριστικά. Η μεταλλουργική σκωρία λαμβάνεται στο ίδιο επίπεδο με την τέφρα που παραμένει μετά την τήξη του χάλυβα και του χυτοσιδήρου. Παραμένει στην παραγωγή μετά την επεξεργασία, απαιτεί μετέπειτα απόρριψη ή επαναχρησιμοποίηση ως ανεξάρτητο υλικό.

Οι μεταλλικές σκωρίες είναι προϊόντα επεξεργασίας σε υψηλές θερμοκρασίες. Πρόκειται για απόβλητα πυριτικού τύπου με δομή πολλαπλών συστατικών. Για πολύ καιρό, οι σκωρίες απλώς απορρίπτονταν, χωρίς ιδιαίτερο ενδιαφέρον. Όλα άλλαξαν στο δεύτερο μισό του 20ού αιώνα. Από εκείνη τη στιγμή, τα απόβλητα της μεταλλουργίας άρχισαν να χρησιμοποιούνται ενεργά στις κατασκευές, στη γεωργική βιομηχανία και στην τοποθέτηση οδικών δικτύων.

Η σύνθεση της μεταλλουργικής σκωρίας δεν είναι ομοιόμορφη. Στην πραγματικότητα, είναι ένα χημικό κράμα οξειδίων, που καταλαμβάνει από 90 έως 95% του όγκου. Τα υπόλοιπα είναι σουλφίδια, θειικά άλατα, ενώσεις αλογόνου. Ανάλογα με την περιεκτικότητα σε οξείδια, οι σκωρίες χωρίζονται σε βασικές (έως 1%), μονοπυριτικές (1%), διπυριτικές (2%), όξινες (έως 3%).

Ας απαριθμήσουμε τα υπόλοιπα χαρακτηριστικά.

1. Ειδικό βάρος του κύβου. Είναι 0,7-1,9 τόνοι για ένα χύμα προϊόν και για ένα προϊόν κατ 'αποκοπή - 0,7-2,9 τόνοι.
2. Κατηγορία κινδύνου. Για όλες τις μεταλλουργικές σκωρίες καθιερώνεται ο βαθμός IV. Αυτό σημαίνει ότι τα μεταλλουργικά απόβλητα είναι επιβλαβή για το περιβάλλον και απαιτούν σωστή διάθεση και ανακύκλωση.
3. Πυκνότητα. Η απόδοσή του κυμαίνεται από 750 έως 1100 kg/m3.
4. Παραγωγή για 1 τόνο μετάλλου. Για τα σιδηρούχα μέταλλα, κυμαίνεται από 100 έως 700 kg. Η σύγχρονη παραγωγή περιλαμβάνει τη χρήση διαφορετικών διαδικασιών τήξης μετάλλων. Σε έναν υψικάμινο, ο μέσος όρος είναι 80 kg / t, σε έναν φούρνο ανοιχτής εστίας - περίπου 30 kg / t, με τεχνολογία μετατροπέα - δεν υπερβαίνει τα 18 kg / t. Η μη σιδηρούχα μεταλλουργία παράγει έως και 200 ​​τόνους σκωρίας ανά 1 τόνο μετάλλου.

Όλοι αυτοί οι δείκτες λαμβάνονται υπόψη στην περαιτέρω χρήση απορριμμάτων από τη μεταλλουργική βιομηχανία.

Σύμφωνα με τη μέθοδο παραγωγής, οι σκωρίες στη μεταλλουργία χωρίζονται σε διάφορες ομάδες. Σε μια μονάδα, η επεξεργασία των απορριμμάτων γίνεται ταυτόχρονα με άλλες διεργασίες. Για παράδειγμα, ο διαχωρισμός της σκωρίας μετατροπέα στη χαλυβουργία πραγματοποιείται κατά τη διαδικασία εμφύσησης λιωμένου σιδηρούχου μετάλλου. Όλα τα ξένα εγκλείσματα οξειδώνονται και στη συνέχεια αφαιρούνται.

Κατά την τήξη σιδηρούχων μετάλλων, χρησιμοποιείται η κυρίως μέθοδος θόλου. Πρόκειται για φούρνους τύπου άξονα που χρησιμοποιήθηκαν αρχικά για την παραγωγή χυτοσιδήρου. Η μέθοδος έχει υψηλή απόδοση, σε αντίθεση με την επεξεργασία υψικάμινου, δεν αλλάζει τη χημική σύνθεση του κράματος. Η σκωρία κατεβαίνει μέσα από μια ειδική τρύπα βρύσης.

Άλλοι τύποι κλιβάνων χρησιμοποιούνται για την τήξη μη σιδηρούχων μετάλλων. Η προκύπτουσα σκωρία, καλυμμένη με μεμβράνη, επεξεργάζεται με ειδικό τρόπο.

Παρά τη βελτίωση των τεχνολογιών, η κύρια μέθοδος για τη λήψη σκωρίας στη σιδηρούχα μεταλλουργία είναι η διαδικασία τήξης μετάλλων σε υψικάμινο ή κλίβανο ανοιχτής εστίας. Στην περίπτωση αυτή, η συλλογή απορριμμάτων πραγματοποιείται λόγω του χαμηλότερου ειδικού βάρους. Η σκωρία επιπλέει πάνω από την επιφάνεια του χυτοσιδήρου και αφαιρείται μέσω ειδικής οπής βρύσης. Με τη μέθοδο τήξης σε ανοιχτή εστία, τα απόβλητα συσσωρεύονται επίσης πάνω από την υγρή μάζα του χάλυβα, η συλλογή τους δεν είναι δύσκολη.

Η κύρια ταξινόμηση της μεταλλουργικής σκωρίας βασίζεται στις μεθόδους παραγωγής και σύνθεσής της. Είναι αυτοί που καθορίζουν ποια θα είναι η περαιτέρω χρήση του υλικού. Η βασική διαίρεση διακρίνει τα απόβλητα σιδηρούχου και μη σιδηρούχου μεταλλουργίας. Η δεύτερη ομάδα δεν είναι πολύ πολυάριθμη, περιέχει σημαντική ποσότητα οξειδίων σιδήρου με ακαθαρσίες ασβεστίου και μαγνησίου, ενώ στη σύνθεση υπάρχουν επίσης πιο πολύτιμες ακαθαρσίες.

Οι ομάδες σκωριών που λαμβάνονται για την παραγωγή σιδηρούχων μετάλλων είναι πιο διαφορετικές. Χωρίζονται σε 4 τύπους.

1. Σιδηροκραμα. Σχηματίζεται κατά την κατασκευή των αντίστοιχων κραμάτων. Εκτός από σίδηρο, τέτοιες σκωρίες περιέχουν πυρίτιο, μαγγάνιο, χρώμιο και άλλους τύπους ακαθαρσιών.
2. Θόλος. Λαμβάνεται με τήξη χυτοσιδήρου σε τρούλους - ειδικούς φούρνους. Αποτελούνται από τη σχηματισμένη ροή, οπτάνθρακα, καμένα, τέφρα και προϊόντα οξείδωσης μετάλλων. Η αναλογία των οξειδίων σε αυτά φτάνει το 90%. Το προϊόν που προκύπτει έχει οξύτητα πάνω από 3%, απελευθερώνει μέταλλα, υαλώδη σωματίδια αλουμινίου-πυριτίου.
3. Παραγωγή χάλυβα. Λαμβάνονται με ανοιχτή τήξη χάλυβα, ανεξάρτητα από τον τύπο της μονάδας. Πρόκειται για οξείδια χαμηλής πυκνότητας, απαλλαγμένα από πτητικές ενώσεις, συχνά με σημαντική αναλογία ρύπων. Οι σκωρίες αυτού του τύπου χαρακτηρίζονται από υψηλή περιεκτικότητα σε προϊόντα οξείδωσης σιδήρου και μαγγανίου.
4. Τομέα. Ο πιο κοινός τύπος έχει πυριτική ή αργιλοπυριτική δομή. Ανάλογα με τη χημική σύνθεση, κατά την ψύξη, η σκωρία αποκτά μια πετρώδη δομή, από την οποία στη συνέχεια λαμβάνεται θρυμματισμένη πέτρα ή άλλο οικοδομικό υλικό, αλλά μπορεί επίσης να θρυμματιστεί σε σκόνη. Για τον προσδιορισμό του μετέπειτα σκοπού του υλικού, χρησιμοποιείται ένα ειδικό σύστημα ποιοτικού ελέγχου.

Σύμφωνα με τη σύνθεσή τους, οι σκωρίες σιδηρούχου μεταλλουργίας μετά την ψύξη χωρίζονται σε πετρώματα σε αποσύνθεση και σε μη αποσυντιθέμενα. Η δεύτερη ομάδα παίρνει τη μορφή βραχωδών σχηματισμών. Οι παραλλαγές σε αποσύνθεση χωρίζονται συνήθως σε κατηγορίες ανάλογα με τη σύνθεση των ορυκτών τους.

Οι πιο συνηθισμένες επιλογές είναι:

• πυριτικά - όταν ανακυκλώνονται, αποσυντίθενται σε λεπτά σωματίδια σκόνης.
• ασβεστολιθικό - θρυμματισμένο σε ψίχουλα διαφορετικών μεγεθών.
• μαγγάνιο - διάλυση σε υγρό περιβάλλον.
• σιδηρούχο - επιρρεπές σε ρωγμές υπό την επίδραση της υγρασίας.

Οι σκωρίες, οι οποίες δεν αποσυντίθενται υπό την επίδραση του εξωτερικού περιβάλλοντος, χρησιμοποιούνται ως βάση για την παραγωγή θρυμματισμένης πέτρας και άλλων τύπων οικοδομικής πέτρας. Ανάλογα με τη μέθοδο επεξεργασίας, ψύχονται και συνθλίβονται με ημίξηρη μέθοδο σε ειδικά βαρέλια ή υπόκεινται σε «υγρή» επίδραση ισχυρού πίδακα νερού.

Η κοκκοποιημένη σκωρία - απόβλητα από την τήξη σιδηρούχων μετάλλων σε υψικαμίνους - είναι η πιο προσιτή για περαιτέρω επεξεργασία. Ο ρόλος τους στον κατασκευαστικό κλάδο δύσκολα μπορεί να υπερεκτιμηθεί. Το υλικό είναι μια πηγή θρυμματισμένης πέτρας - φθηνότερη από τη φυσική πέτρα. Το τελικό προϊόν χρησιμοποιείται:

• για οδοποιία - ως κρεβάτι.
• στην παραγωγή προϊόντων σκυροδέματος·
• στη γεωργία, ως αποστράγγιση για το έδαφος.
• στην κατασκευή σκυροδέματος, ως αδρανή.

Οι σκωρίες που λαμβάνονται κατά την παραγωγή σιδηροκραμάτων και στην παραγωγή χάλυβα προστίθενται στο τσιμέντο με τη μορφή κονιοποιημένων ακαθαρσιών. Μια τέτοια σύνθεση αποκτά αυξημένη χημική αντοχή. Σε συνδυασμό με κλίνκερ τσιμέντου Portland, είναι δυνατό να βελτιωθούν περαιτέρω οι φυσικές ιδιότητες του υλικού. Οι κοκκώδεις σκωρίες αναμεμειγμένες με υδατικό γυαλί ή σόδα χρησιμοποιούνται για την κατασκευή μειγμάτων σκυροδέματος ικανών να σκληρύνουν σε χαμηλές θερμοκρασίες.

Κατά τη χύτευση σκωρίας, μπορείτε να προμηθευτείτε τελικά προϊόντα: πλακόστρωτες πλάκες και κράσπεδα, εσωτερικές επενδύσεις δαπέδου. Επίσης, αυτή η μέθοδος σας επιτρέπει να δημιουργήσετε σωλήνες και εξαρτήματα για αυτούς, διακόσμηση πρόσοψης. Το κόστος παραγωγής μειώνεται σημαντικά και όσον αφορά τα χαρακτηριστικά του, το τελικό υλικό δεν είναι κατώτερο από τα παραδοσιακά αντίστοιχα από μέταλλο ή οπλισμένο σκυρόδεμα. Η χύτευση γίνεται με χύτευση λιωμένης σκωρίας.

Ο ορυκτοβάμβακας μπορεί να ληφθεί από τις παχύρρευστες πρώτες ύλες υψικάμινου, τήξης χάλυβα, θόλου. Για αυτό, η σύνθεση που θερμαίνεται σε υγρή κατάσταση αποστέλλεται σε μηχανές έλξης για να σχηματίσει ίνες.