Caracterització i aplicació d'escòries metal·lúrgiques

L'escòria metal·lúrgica s'utilitza com a llit de carreteres i en altres camps d'activitat. La seva composició i densitat, les característiques de producció són d'especial interès per a la indústria. Val la pena parlar amb més detall sobre què és en la metal·lúrgia, com s'utilitza.

Queden molts subproductes de la fosa de metalls ferrosos i no fèrrics. L'escòria és el principal residu. És un producte de descomposició del mineral, pot tenir una composició heterogènia, diferents propietats i característiques. L'escòria metal·lúrgica s'obté al mateix nivell que la cendra que queda després de la fosa d'acer i ferro brut. Es manté en producció després del processament, requereix una eliminació posterior o reutilització com a material independent.

Les escòries metàl·liques són productes de processament a alta temperatura. Es tracta d'un residu de tipus silicat amb una estructura multicomponent. Durant molt de temps, les escòries van ser simplement eliminades, sense especial interès. Tot va canviar a la segona meitat del segle XX. A partir d'aquest moment, els residus metal·lúrgics es van començar a utilitzar activament en la construcció, la indústria agrícola i en la construcció de xarxes de carreteres.

La composició de l'escòria metal·lúrgica no és uniforme. De fet, és un aliatge químic d'òxids, que ocupa del 90 al 95% del volum. La resta són sulfurs, sulfats, compostos halogens. Depenent del contingut d'òxids, les escòries es divideixen en bàsics (fins a un 1%), monosilicats (1%), bisilicats (2%), àcids (fins a un 3%).

Enumerem la resta de característiques.

1. Gravetat específica del cub. És de 0,7 a 1,9 tones per a un producte a granel i per a un producte global - 0,7-2,9 tones.
2. Classe de perill. S'estableix el grau IV per a totes les escòries metal·lúrgiques. Això vol dir que els residus metal·lúrgics són nocius per al medi ambient i requereixen una eliminació i reciclatge adequats.
3. Densitat. El seu rendiment oscil·la entre els 750 i els 1100 kg/m3.
4. Sortida per 1 tona de metall. Per als metalls ferrosos, oscil·la entre 100 i 700 kg. La producció moderna implica l'ús de diferents processos de fosa de metalls. En un alt forn, la mitjana és de 80 kg / t, en un forn de foc obert - uns 30 kg / t, amb una tecnologia de conversió - no supera els 18 kg / t. La metal·lúrgia no ferrosa produeix fins a 200 tones d'escòria per 1 tona de metall.

Tots aquests indicadors es tenen en compte en l'ús posterior dels residus de la indústria metal·lúrgica.

Segons el mètode de producció, les escòries de la metal·lúrgia es divideixen en diversos grups. En les condicions de la planta, el processament de residus es produeix simultàniament amb altres processos. Per exemple, la separació de l'escòria del convertidor en la fabricació d'acer es realitza en el procés de bufat de metall ferros fos. Totes les inclusions estranyes s'oxiden i després s'eliminen.

Quan es fonen metalls ferrosos, s'utilitza el mètode predominantment de la cúpula. Es tracta de forns de tipus eix utilitzat originalment en la producció de ferro colat. El mètode té una alta eficiència, a diferència del tractament d'alt forn, no canvia la composició química de l'aliatge. L'escòria baixa per un forat especial de l'aixeta.

Altres tipus de forns s'utilitzen per fondre metalls no fèrrics. L'escòria resultant, coberta amb una pel·lícula, es processa d'una manera especial.

Malgrat la millora de les tecnologies, el principal mètode d'obtenció d'escòries en metal·lúrgia ferrosa és el procés de fusió de metalls en un alt forn o forn de foc obert. En aquest cas, la recollida de residus es realitza a causa del menor pes específic. L'escòria flota per sobre de la superfície de la fosa i s'elimina a través d'un forat especial per a l'aixeta. Amb el mètode de fosa de foc obert, els residus també s'acumulen per sobre de la massa líquida d'acer, la seva recollida no és difícil.

La classificació principal de l'escòria metal·lúrgica es basa en els mètodes de producció i composició. Són ells els qui determinen quin serà l'ús posterior del material. La divisió bàsica distingeix entre residus de metal·lúrgia ferrosa i no ferrosa. El segon grup no és massa nombrós, conté una quantitat significativa d'òxids de ferro amb impureses de calci i magnesi, i també hi ha impureses més valuoses a la composició.

Els grups d'escòries obtinguts en la producció de metalls ferrosos són més diversos. Es divideixen en 4 tipus.

1. Ferroaliatge. Format durant la fabricació dels aliatges corresponents. A més del ferro, aquestes escòries contenen silici, manganès, crom i altres tipus d'impureses.
2. Cúpula. S'obté per fosa de ferro brut en cúpules - forns especials. Consten del flux format, coc, productes cremats, cendres i oxidació de metalls. La proporció d'òxids en ells arriba al 90%. El producte resultant té una acidesa superior al 3%, allibera minerals, partícules de vidre d'alumini-silici.
3. Fabricació d'acer. S'obtenen per fosa oberta d'acer, independentment del tipus d'unitat. Es tracta d'òxids de baixa densitat, lliures de compostos volàtils, sovint amb una proporció important de contaminants. Les escòries d'aquest tipus es caracteritzen per un alt contingut de productes d'oxidació de ferro i manganès.
4. Domini. El tipus més comú té una estructura de silicat o aluminosilicat. Depenent de la composició química, en refredar-se, l'escòria adquireix una estructura pedregosa, de la qual posteriorment s'obté pedra triturada o un altre material de construcció, però també es pot esmicolar en pols. Per determinar el propòsit posterior del material, s'utilitza un sistema especial de control de qualitat.

Segons la seva composició, les escòries de metal·lúrgia ferrosa després del refredament es divideixen en roques en descomposició i roques no en descomposició. El segon grup pren forma de formacions rocoses. Les variants en descomposició solen dividir-se en categories segons la seva composició mineral.

Les opcions més habituals són:

• silicat: quan es reciclen, es desintegren en partícules fines en pols;
• calcari - triturat en molles de diferents mides;
• manganès - dissolt en un ambient humit;
• ferrosos: propens a esquerdar-se sota la influència de la humitat.

Les escòries, que no es descomponen sota la influència de l'entorn extern, s'utilitzen com a base per a la producció de pedra triturada i altres tipus de pedra de construcció. Depenent del mètode de processament, es refreden i es trituren mitjançant un mètode semi-sec en bidons especials o se sotmeten a un efecte "humit" d'un fort raig d'aigua.

L'escòria granulada (residus de la fosa d'alt forn de metalls ferrosos) és la més accessible per a un posterior processament. El seu paper en el sector de la construcció difícilment es pot sobreestimar. El material és una font de pedra triturada, més barata que la pedra natural. El producte acabat s'utilitza:

• per a la construcció de carreteres - com a roba de llit;
• en la producció de productes de formigó;
• en l'agricultura, com a drenatge del sòl;
• en la fabricació de formigó, com a àrid.

Les escòries obtingudes en la producció de ferroaliatges i en la producció d'acer s'afegeixen al ciment en forma d'impureses en pols. Aquesta composició adquireix una major resistència química. En combinació amb el clinker de ciment Portland, és possible millorar encara més les propietats físiques del material. Les escòries granulars barrejades amb vidre d'aigua o sosa s'utilitzen en la fabricació de mescles de formigó capaços d'endurir a baixes temperatures.

Quan feu escòries, podeu obtenir productes acabats: lloses i voreres, revestiments interiors. A més, aquest mètode us permet crear canonades i accessoris per a ells, decoració de façanes. Els costos de producció es redueixen significativament i, pel que fa a les seves característiques, el material acabat no és inferior als homòlegs tradicionals de metall o formigó armat. La fosa es realitza mitjançant l'emmotllament d'escòries foses.

La llana mineral es pot obtenir a partir de matèries primeres viscoses d'alt forn, fosa d'acer i cúpula. Per a això, la composició escalfada a estat líquid s'envia a màquines d'estirament per formar fibres.