Что такое доменный шлак

доменный шлак

Полезное

Смотреть что такое «доменный шлак» в других словарях:

Доменный шлак — (гранулированный доменный шлак) – стеклообразный материал, получаемый путем быстрого охлаждения изготавливаемого при плавке железной руды в доменной печи шлакового расплава соответствующего состава, который не менее чем на две трети… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

доменный шлак — — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN blastfurnace slag … Справочник технического переводчика

доменный шлак — aukštakrosnės šlakas statusas T sritis chemija apibrėžtis 30–38% SiO₂, 35–50% CaO, 9–18% Al₂O₃, 1–5% MgO, iki 3% MnO, iki 2% S, iki 1% K₂O+Na₂O ir iki 1% FeO lydalas. atitikmenys: angl. blast furnace slag rus. доменный шлак … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

Размолотый гранулированный доменный шлак — – мелкий порошок, получаемый путем помола доменного шлака (гранулированных доменных шлаков). [СТБ EN 15167 1 2009] Рубрика термина: Шлаки Рубрики энциклопедии: Абразивное оборудование, Абразивы, Автодороги, А … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Шлак — [slag] в металлургии многокомпонентный неметаллический расплав (после затвердения камне или стекловидного вещества), обычно покрывает поверхность жидкого металла при металлургических процессах: плавке сырья, обработке расплавленных промежуточных… … Энциклопедический словарь по металлургии

доменный процесс — основной способ переработки природного железорудного сырья с получением чугуна (иногда ферросплавов и лигатур). Доменная плавка была освоена ещё в 14 в., и с тех пор уже в течение более 500 лет её технология практически не менялась. Сущность… … Энциклопедия техники

ШЛАК — (нем. Schlake). То же, что шлаг в 3 м значении. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. ШЛАК нем. Schlake. Окалина. Объяснение 25000 иностранных слов, вошедших в употребление в русский язык, с означением их … Словарь иностранных слов русского языка

ДОМЕННЫЙ ПРОЦЕСС — выплавка в доменной печи чугуна из железорудных материалов. В про цессе доменной плавки осуществляется встречное движение нисходящего потока сырых материалов (шихты) железной руды, агломерата или окатышей, флюсов и топлива (кокса), загружаемых в… … Большой энциклопедический политехнический словарь

Доменный процесс — выплавка в доменной печи чугуна из железосодержащих материалов. При доменном процессе происходит встречное движение нисходящего потока шихты (железной руды, агломерата или окатышей, флюсов) и топлива (кокса), загружаемых сверху, и восходящего… … Энциклопедический словарь по металлургии

доменный процесс — [blast furnace process] процесс получения чугуна из железных руд или окускованных железных концентратов в доменной печи. Основные физико химические процессы в доменной печи горение топлива (в основном кокса) и восстановление Fe, Si, Mn и других… … Энциклопедический словарь по металлургии

Источник

Тонкомолотые гранулированные шлаки в производстве стройматериалов

Доменный шлак частично используют как сырье для изготовления обыкновенного цементного клинкера, шлакового кирпича, шлакобетона и других материалов

Производство цемента из доменных шлаков основано на том, что по своему химическому составу эти шлаки, в особенности основные (богатые окисью кальция), близки к составу обыкновенного портландцемента. Например, химический состав доменного шлака одного из наших металлургических заводов: СаО—50%, MgO—1,5%; SiO2—32%, Аl2О3—13% и т. д.

Химический состав доменного шлака

Он отличается от состава обыкновенного цемента меньшим содержанием СаО и большим содержанием SiO2, A12O3 и других окислов. Эти окислы образуют в шлаке химические соединения: двухкальциевый силикат 2СаО • SiO2 (обладает вяжущими свойствами), геленит 2СаО • SiO2 • А12О3 — инертное вещество и др. В результате резкого охлаждения (грануляции) жидкого доменного шлака получается гранулированный шлак, который, кроме указанных соединений, входящих в состав кристаллической фазы, содержит алюмосиликатное стекло, обладающее химической активностью.

Барабанная установка для полусухой грануляции шлака: 1— шлаковозный ковш; 2 — приемная ванна; 3 — желоб; 4— вращающийся барабан; 5 — гранулированный шлак

Состав и характеристики

Поскольку даже на одном предприятии, получающем сырье от стабильного круга поставщиков, технологические нюансы могут меняться, закономерно, что в разных случаях свойства и состав шлака тоже довольно существенно отличаются. Часто можно прочитать, что этот продукт близок химически к цементу. И подобное утверждение не лишено оснований. Однако оксида кальция в шлаковой массе несколько меньше, а вот диоксида кремния, оксида алюминия и других подобных соединений — явно больше.

Стоит отметить, что оксиды присутствуют обычно не в чистом виде, а как часть других соединений. Также, поскольку технологический процесс подразумевает резкое остужение обрабатываемой массы, химический состав шлака включает алюмосиликатное стекло. Оно отличается впечатляющей способностью к реакции с другими веществами. Отдельная важная тема — удельный вес 1 м3 доменного шлака, он же – насыпная плотность, по сути (иногда эти понятия разводят, но они все равно остаются тесно взаимосвязаны по понятным причинам). Этот показатель может варьироваться от 800 до 3200 кг, в зависимости от исходного сырья, методов обработки и иных технологических тонкостей.

На практике же большинство шлаков весит, однако, не менее 2,5 и не более 3,6 г на 1 см3. Иногда он даже легче расплавленного металла. Ничего удивительного — иначе невозможно было бы четко и грамотно отделять шлаковую массу от основного продукта металлургических комбинатов. На доменный шлак действует даже специальный ГОСТ 3476, принятый в 1974 году.

К сведению: этот стандарт не охватывает продукцию, получаемую из ферросплавов и магнетитовых руд любого происхождения.

В стандарте нормированы:

Стандартизированный уровень теплопроводности доменных шлаков принимается равным 0,21 Вт/ (мС). Это вполне приличный показатель, и все же худший, чем у минеральной ваты. Потому такой утеплитель придется класть более толстым слоем. В характеристике поставляемой партии товара обязательно должен быть указан такой параметр, как лещадность. Чем больше доля гладких зерен, тем меньше «сцепка» между ними, а также труднее приготовить раствор и скрепить им массу.

Стоит отметить, к сожалению, что экологичность доменного шлака вызывает большие сомнения. Применение его в прямом контакте с окружающей средой, например, при дорожном строительстве, обуславливает серьезные риски, прежде всего, способствует распространению тяжелых металлов. Но если исключить размывание массы почвенными, талыми водами и осадками, то проблема в значительной мере решается. Потому отказываться от использования шлаковой продукции точно не стоит — это в любом случае лучше прямого выбрасывания ее. Однако надо обращать внимание на условия применения.

Свойства гранулированного шлака

Гранулированный шлак обладает гидравлическими вяжущими свойствами. Они проявляются при действии на тонко измельченный шлак возбудителей твердения щелочных (известь, цементный клинкер) или сульфатных (сернокислый кальций и др.). Эти свойства шлака используются для производства шлаковых цементов посредством совместного размола гранулированного шлака с возбудителями твердения. Таким образом получают известково-шлаковый, сульфатно-шлаковый цементы и шлакопорт-ландцемент. Кроме того, доменный шлак частично используют как сырье для изготовления обыкновенного цементного клинкера, шлакового кирпича, шлакобетона и других материалов.

Производство шлаковых цементов выгодно, так как оно основано на использовании очень дешевого сырья — отходов доменного производства — шлаков, получающихся в громадных количестав на металлгических заводах. Выход доменного шлака составляет в среднем 60% от веса выплавленного чугуна. Кроме того имеются огромные запасы старых отвальных шлаков, пользуемых для изготовления бетона в дорожном строительстве и др.

Портландцемент со шлаком

В строительной индустрии наряду с обычным цементом применяют гидравлическое вяжущее вещество на основе шлака. Технологический процесс его изготовления заключается в тщательном просушивании вторичного сырья (влажность допускается не более 1%), которое проводится в специальном сушильном оборудовании. Затем в мельницу загружаются цементный клинкер, гипс и шлак (лучшим вариантом считается гранулированный), все компоненты измельчаются. Степень помола – тонкодисперсный порошок. Нормы содержания шлака в шлакопортландцементе варьируются в диапазоне 20% – 60 %.

Область применения цемента со шлаком – строительство железобетонных подземных, наземных и гидротехнических сооружений, изготовление стеновых блочных конструкций, производство сухих строительных смесей и растворов.

Получение доменных шлаков

Доменные шлаки получаются при выплавке чугуна в резултате сплавления глинистых и других примесей, входящих в состав руды и топлива, с известью, получаемой при обжиге известняка, вводимого в доменную печь. В зависимости от состава шихты, применяемой при производстве чугуна, получают основной или кислый шлак. Основным считается шлак, состав которого в процентах характеризуется модулем основности Мо, превышающим 1: Мо= CaO+MgO разделить на SiO + Al2O3 > 1

У кислого шлака Мо

Что это такое?

Название «доменный шлак» относится к специфическому виду искусственных каменных масс. Они появляются как побочный результат производства доменных плавок металла — отсюда и общее название. Пустая порода сплавляется с флюсами, содержащимися в шихте, вот так и появляется шлаковая продукция.

Если доменный процесс проводится строго по технологии, то шлак выглядит как светлый продукт (светло-серый, с желтыми, зеленоватыми и некоторыми другими нотками). Если же производитель нарушает установленную технологию, то появляется другая расцветка — черная, это свидетельствует о высокой концентрации железа в производимых изделиях.

Текстура шлакомассы тоже отличается в широких пределах. Известны варианты:

Гранулированные доменные шлаки

Доменные шлаки гранулируются т. е. превращаются в мелкие частицы при быстром охлаждении расплавленного шлака водой или водой и воздухом. Это придает им большую активность и облегчает помол.

Быстрое охлаждение шлакового расплава предотвращает или приостанавливает его кристаллизацию, сохраняя в шлаке ту внутреннюю энергию, которая выделилась бы в виде теплоты образования и кристаллизации химических соединений. Это повышает способность тонко размолотого гранулированного шлака затвердевать при затворении водой в присутствии возбудителей твердения. Для производства шлаковых цементов можно применять основные, а также кислые шлаки (при Мо >0,65), богатые глиноземом. Так называемый модуль активности шлака, выражающийся отношением % Al2O3 : % SiO2 должен быть у основных шлаков больше 0,17, а у кислых — больше 0,33.

Кроме того, в зависимости от сорта шлака содержание МпО должно быть не более 2—5%, а серы S Читайте также: Деревобетонные панели: как производим, как строим, преимущества

И еще один нюанс. Хорошую несущую способность конструкции обеспечит только свежий, дымящийся шлак, а не долго пролежавший в отвалах или мокрый.

Если на участке строительства расположены слабые грунты, то для их укрепления выполняют специальную подушку. Доменные шлаки – один из вариантов материала, используемых для этих целей. Правильно рассчитанная толщина слоя, тщательное его уплотнение и соблюдение всех правил укладки позволяет создать прочную и надежную подушку, не уступающую параметрам бетонной.

Сам процесс устройства ленточного фундамента из строительного шлака не отличается от общих правил, аналогичен процессу с применением традиционных материалов. Для упрочения конструкции основания обустраивают бетонный пояс, параметр толщины которого составляет 20 – 30 см.

Отличия от сталеплавильного шлака

Главная специфика состоит в том, что такой продукт получают совсем по другой технологии. И потому его химический состав, а оттого, разумеется, и свойства, сильно отличаются. Сталеплавильный отход плотнее и заведомо не пригоден как простой минеральный заполнитель или утеплитель. Однако его иногда применяют как балласт при дорожном строительстве или как заполнитель асфальтобетонных смесей.

Опыты дают обнадеживающие результаты, но все же пока классический доменный шлак остается более удобным и привлекательным продуктом.

Источник

Шлак (металлургия)

Резюме

Определение

Этимологические элементы

Современное значение

— Пьер Блази и Эль-Эйд Дждид, Введение в добывающую металлургию

Получение

Шлак появляется при производстве металлов в жидком виде. Его низкая плотность (2,4) заставляет его парить над расплавленным металлом. Металл легко отделяется от него, потому что это ионное соединение, не смешивающееся с расплавленным металлом.

Доменный шлак

Гранулированный (или остеклованный) доменный шлак.

Образец гранулированного шлака.

Блок закристаллизованного шлака, используемый в засыпке.

Металлургический шлак

Первичный металлургический шлак (или черный шлак)

Расплавленный шлак выходит из канавы после конвертера Martin-Siemens в 1941 году.

Вторичный металлургический шлак (или белый шлак)

Шлак при сварке

При сварке электродами с покрытием именно покрытие, плавясь, образует шлак.

Затем мы различаем электроды по их покрытию:

Физико-химия

Молекулярная геометрия расплавленного шлака можно выделить в соответствии с тремя группами оксидов: кислотных, основных и нейтральных. Наиболее распространенными кислотными оксидами являются диоксид кремния и оксид алюминия. Когда эти оксиды расплавлены, они полимеризуются с образованием длинных комплексов. Таким образом, кислые шлаки очень вязкие и, конечно, плохо усваивают кислотные оксиды, присутствующие в расплавленном металле.

Наконец, нейтральные оксиды (на самом деле слабокислые), такие как вюстит (FeO) или оксид меди (Cu ₂ O ), мало реагируют с оксидными цепями.

Валоризация молочных продуктов

Кондиционирование

На рынке представлены шлаки нескольких сортов. Сначала мы можем классифицировать их по происхождению:

Мы также можем классифицировать их по тому, как они были преобразованы:

Гранулированный шлак и комкованный шлак обычно производятся путем распыления воды под давлением в расплавленный шлак прямо из доменной печи. Полученный продукт представляет собой мелкий однородный песок. В редких случаях охлаждение осуществляется на воздухе, но многие недостатки (выделение газа, шум, стекловолокно, размер установки) ограничивают эту практику.

Кристаллизованные шлаки получаются при охлаждении путем распыления воды расплавленного шлака, разлитого по земле. Затвердевание и охлаждение шлака приводят к его растрескиванию. Этот процесс является первым в истории: для него требуется только яма для хранения расплавленного шлака и водозаборники. Его производство также потребляет очень небольшое количество воды. Однако для использования этого материала обычно требуется вторичное дробление. Недостаток заключается в том, что этот материал обладает определенной неоднородностью.

использовать

Мы можем выделить три основных класса использования шлака:

Использование в качестве гидравлического вяжущего

Гранулированный или шариковый шлак может медленно схватываться под действием активатора (клинкера или извести). После тонкого помола (от 3500 до 4500 долей ) с одновременной сушкой они находят свое применение в качестве основного или второстепенного компонента цемента.

Использование в виде агрегатов

Использование в виде агрегатов менее выгодно, чем использование в виде гидравлического вяжущего. Однако все виды кристаллизованного шлака можно использовать в виде агрегатов.

Использование кристаллизованного доменного шлака различается в двух формах:

В обоих случаях отметим использование этих агрегатов:

Практика использования электрических шлаков появилась позже, но все больше и больше заменяется предыдущим из-за постепенного исчезновения доменных печей и все более широкого использования измельченного гранулированного доменного шлака либо в качестве компонента доменной печи, цемента, либо в качестве компонента. добавка в бетон вместо цемента. Мы должны с осторожностью относиться к различным названиям шлаков: под названием «электрический шлак» можно найти карманные шлаки (в которых стали очищаются до желаемых оттенков), которые содержат значительное содержание тяжелых металлов. Однако текущие нормативные ограничения, регулирующие их маркетинг, гарантируют их безвредность для здоровья и окружающей среды.

Обратите внимание на использование этих агрегатов:

Гранулированный шлак также известен двумя другими формами использования в силу этих характеристик более подходящей плотности для бетона.

Использование сталеплавильных заводов с кислородным конвертером все еще экспериментально, и исключительно в несвязанных заполнителях. В самом деле, довольно часто можно встретить конкреции извести, которые позже могут гидратироваться. Это приводит к набуханию, которое может произойти после нанесения этого шлака и которое вызывает ухудшение состояния дорожного полотна.

Для преодоления риска увеличения объема из-за гидратации извести используются несколько методов:

В настоящее время [Когда?] Контрольные офисы разрешают немногие виды использования агрегатов. Они до сих пор широко используются в контексте экспериментальных сайтов. С другой стороны, такое же богатство извести, которое замедляет их использование в качестве заполнителей, способствует их использованию в качестве продукта для обработки почвы на месте или в качестве активатора в гидравлических вяжущих (prEN 13282-2). Это множество возможных применений, в зависимости от содержания извести, все больше оправдывает осуществление этого контроля (прослеживаемость) на уровне производства.

Использование в качестве удобрения и для улучшения почвы

Другое использование

Производство

Производство шлаковых агрегатов во Франции в 2005 году составило 2 080 000 тонн на сумму 51 847 000 евро на десяти компаниях.

Продукция 2009 года демонстрирует сильную эволюцию использования:

Объемы, используемые в агрегатах, представляют соответственно:

Такое развитие их использования в основном связано с:

Риски

Риски для человека

Риск раздражения и сенсибилизации к металлам был изучен, и в статье 2014 года, посвященной экспериментам in vitro и in vivo на животных (морские свинки и кролики-альбиносы), показано, что молоко из электрических духовок не является ни едким, ни раздражающим и не несет ответственности. для сенсибилизации кожи (появление аллергии). Концентрации шестивалентного хрома (CrVI) низкие и, как говорят, даже ниже, чем в цементе.

Присутствие карбоната кальция (CaCO3) может вызвать доброкачественный перегрузочный пневмокониоз с татуировкой легких (халикоз) без нарушения функции легких или предрасположенности к раку или инфекциям (туберкулез).

Свободный кристаллический кремнезем вызывает злокачественный пневмокониоз ( силикоз ). Высокая температура прокаливание диатомовой земля превращает его в очень фиброгенный кремнезем ( тридимит и кристобалит ). Однако силикаты в сочетании с катионами металлов обладают меньшей биологической реакционной способностью (за исключением асбеста и талька). Кремнезем, содержащийся в шлаках, находится в форме силикатов извести.

Шлаки как таковые считаются неопасными, хотя рекомендуется медицинский мониторинг функции легких (рентген и / или спирометрия) и регулярно пересматриваться для тех, кто имеет дело с ними. Могут проводиться биологические (в моче подвергшихся воздействию рабочих) и атмосферные (в окружающем воздухе на рабочих местах) измерения вредных продуктов.

Экологические риски

Шлаки являются потенциальными источниками выбросов тяжелых металлов, а иногда и радионуклидов.

Иногда в присутствии серы и некоторых бактерий может возникнуть самоподдерживающееся явление сильного подкисления субстрата и кислотный дренаж (или «кислотный дренаж шахт» в контексте горных последствий). Это явление может сопровождаться изменением шлака с выщелачиванием со значительным высвобождением токсичных металлов, которые затем могут рассеиваться в окружающей среде.

Источник