Что входит в состав шлака

Шлак. Виды и применение. Плюсы и минусы. Свойства и особенности

Шлак – это побочный продукт, который образовывается при выполнении плавки металла, являющийся обедненным отходом. Его формирование происходит из пустых пород, в частности кокса, слюды. Широко применяется для изготовления строительных материалов, таких как шлакоблок, минеральная вата, кирпич, черепица. В основном ценится как облегченный дешевый наполнитель при производстве бетонов. Так как материал является вторсырьем, то его применение позволяет существенно снизить интенсивность загрязнение окружающей среды, в противном случае он подлежит складированию в отвал.

Что такое шлак, и как он образовывается

Под шлаком подразумевается силикат искусственного происхождения, который образовываться при плавке металлов, обработки промежуточных продуктов, а также рафинированию жидких сплавов. Также его получают на промышленных предприятиях как побочный продукт при восстановлении руды с целью извлечения из нее ценных флюсов.

Образуемые в процессе переработки ресурсов на промышленных предприятиях шлаки можно разделить на 3 группы, в зависимости от его химических составляющих:

Основной шлак является наиболее распространенным, так как его получают при переработке подавляющего большинства используемых ресурсов. Он содержит порядка 10% глинозема. При этом в нем изменится до 50% оксида кальция. В кислотном шлаке доля глинозема выше, и доходит до 15%. При этом оксид кальция присутствует в меньшем количестве, всего на уровне 42%. Нейтральный же имеет в составе оксид кальция в пределах 45%. Остальная доля в составе шлака припадает на металлы и минералы. Это может быть алюминий, кремний, магний, марганец, сера. Концентрация последних напрямую влияет на фактические свойства материала, и соответственно на варианты его дальнейшего использования для вторпереработки.

Где применяются шлаки, что такое граншлак

Частицы шлаков при плавке металлов и прочих материалов, слипаются между собой. Они достаточно прочно соединяются. Получаемая фракция отхода может быть разной. По этой причине, чтобы иметь возможность его дальнейшего применения, его перерабатывают в гранулы. Это происходит методом быстрого охлаждения горячего шлака водой. Он собирается в гранулы различной фракции, которые после этого калибруются по размеру.

Чаще всего шлаки применяются именно в виде гранул, которые получают еще на этапе производства основного материала. Сфера его использования очень обширна:

Для производства шлакоблока и применения в качестве подложки под фундаменты, применяются самые большие гранулы шлака. Они сравнительно легкие с прочими наполнителями, при этом очень дешевые. Неправильная форма гранул способствует тому, что они прочно закрепляются в бетоне. В итоге он приобретает высокую прочность на излом, а также стойкость к образованию трещин. Использование шлака в данных направлениях вызвано именно его легкостью, в сравнении с гравием. Это в свою очередь соответственно сопровождается и небольшими затратами на его транспортировку.

Для производства бетона и асфальта используется шлак средней фракции. Такие бетонные смеси подходят для изготовления стяжек, дорожек. В некоторых случаях их можно применять как подушку для фундаментов. Огромная доля шлака средней и мелкой фракции применяется для приготовления асфальтной смеси для прокладки дорог. Неправильная форма гранул способствует надежному их удержанию в битуме. При этом они достаточно шероховатые, что дает хорошее сцепление резиновых колес с дорогой.

Что входит в состав шлака. Смотреть фото Что входит в состав шлака. Смотреть картинку Что входит в состав шлака. Картинка про Что входит в состав шлака. Фото Что входит в состав шлака

Крошку шлака добавляют в состав покупных готовых сухих штукатурок. Это делает их более легкими, простыми в работе, обеспечивает стойкость к образованию трещин. Пыль шлака используется для производства минеральной ваты и тротуарной плитки. Ее также включают в состав кирпича, керамической черепицы.

Виды шлаков по происхождению

В зависимости от происхождения, шлак может иметь различные свойства. По этой причине одни отходы производства востребованы и перерабатываются полностью, а прочие отправляются в отвалы.

В целом весь объем образовываемых промышленностью шлаков можно разделить в зависимости от происхождения на группы:
От цветных металлов

Шлаки, получаемые в результате переработки цветных металлов, являются тяжелыми. Их масса на 1 м³ составляет 3,3-3,8 т. Таким образом, использовать шлаки этого типа в качестве легкого наполнителя невозможно. Оценить тяжесть этого материала, можно сравнив его с плотностью гранита. Тот в таком же объеме будет весить всего 2,6-2,7 т. Ценность шлака поучаемого от производства цветных металлов в том, что он имеет низкий уровень водопоглощения, всего в пределах 0,1-0,6%. Иногда его применяют для изготовления минеральной ваты.

Доменные
Это наиболее распространенный вид шлака, так как он образовывается в доменных печах при плавке черных металлов. Эту продукцию разделяют на 3 вида:

Гранулированный шлак обычно получают при плавке чугуна. После охлаждения водой он собирается в гранулы, которые и применяют в качестве наполнителя при производстве строительных материалов. Не гранулированный тип получается при медленном остывании шлака на воздухе. Тот собирается большими комками, которые перерабатываются методом дробления. В результате механической обработки получают фракцию нужного размера или пыль. Такие ломанные частицы очень хорошо подходят для производства асфальтобетона.

Что входит в состав шлака. Смотреть фото Что входит в состав шлака. Смотреть картинку Что входит в состав шлака. Картинка про Что входит в состав шлака. Фото Что входит в состав шлака

Шлаковая пемза является пористым материалом, не обладающим связующими качествами. Это позволяет ее применять в качестве легкого наполнителя. Она обладает звукоизоляционными и теплоизоляционными качествами. Также ее используют в сельском хозяйстве, добавляя в почву с целью ее раскисления.

Доменный шлак обладает высокой сопротивляемостью к дроблению. Это то качество, за которое он и ценится при производстве строительных материалов. К тому же он легче и дешевле, чем аналог, получаемый при производстве цветных металлов. Для него характерно большее впитывание влаги.

Топливный

Эти шлаки получаются при сжигании угля. По этой причине их называют еще золошлаками. Они пользуются спросом в строительстве. В частности в качестве подложки под дороги, садовые дорожки, фундаменты.

Что входит в состав шлака. Смотреть фото Что входит в состав шлака. Смотреть картинку Что входит в состав шлака. Картинка про Что входит в состав шлака. Фото Что входит в состав шлака

Данный шлак отличается высоким содержанием щелочи. Он имеет характерную черную окраску, похожую на древесный уголь. Однако в зависимости от объема в нем оксида двухвалентного железа, оттенок может меняться. Он встречается белый, коричневый, и даже зеленоватый.

Отход в виде шлака при сжигании различного топлива сильно разнится. Больше всего его остается при сгорании сланцев. Этот показатель может доходить до 80%, но не бывает ниже 50%. Даже от антрацита его остается порядка 30%.

Нужно учитывать, что шлаки, полученные в результате сжигания топлива, могут содержать повышенную концентрацию радиоактивных веществ. По этой причине их применение в строительстве жилых объектах не распространено.

Химические

Шлаки, полученные в результате химического производства, еще называют электротермофосфорные. Это отходы от изготовления фосфатов электротермическим методом. Данное сырье может содержать в себе до 98% стекла. Материал практически не используется, особенно в строительной сфере. В нем присутствуют нежелательные мусорные примеси, такие как макулатура, остатки пластиков.

Свойства шлака
Ценность шлаков в строительстве связана с положительными качествами данного материала:

Большинство шлаков легкие. Они образуются как отход, которому находят полезное применение. В связи с этим во многом он предпочтительней прочих наполнителей, таких как, к примеру, гравий. Особо он ценится за свою устойчивость к высоким температурам. Его можно добавлять как наполнитель при производстве кирпича, керамической черепицы. Растворы с таким наполнителем могут применяться для кладки печей. Нередко шлаки можно увидеть в составе кладочных огнестойких смесей, штукатурок. Шлаки стоят дешевле древесины, кирпича, и многих других материалов. Поэтому и цена производимой с ними продукции соответственно уменьшается.

При всех достоинствах считать шлак отличным наполнителем для всех случаев нельзя. Имеются у него и весьма существенные недостатки:

Большинство шлаков сильно напитывают воду, то есть применять их в качестве подложки не всегда разумно. Особенно это касается участков, где наблюдается неглубокое расположение грунтовых вод, а также имеется риск затопления, паводков.

Многие шлаки очень твердые, поэтому их дробление сопровождается большими усилиями. Для рядового пользователя обычно это не проблема, конечно если не возникает необходимость резать бетонные конструкции, в которых он содержится.

Практически все шлаки, кроме пористых, имеют высокую теплопроводность. Если использовать их в качестве наполнения стен, то те получаются холодными. Это требует дополнительного наружного утепления. В этом плане обычно лучше использовать керамзит или другой более теплый наполнитель.

Источник

Основы о шлаках

Производство стали и ферросплавов в плавильных агрегатах со­провождается получением двух жидких несмешивающихся фаз — ме­таллической и неметаллической, называемой шлаком. Шлаки пред­ставляют собой многокомпонентные сплавы различных оксидов, об­разующих между собой ряд химических соединений, а также твердых и жидких растворов. Основными источниками образования шлаков являются:

Введением соответствующих добавок определенных материалов обеспечивают получение шлаков требуемого состава, необходимого для развития одних реакций и по­давления других. Строение и кристаллическую структуру затвердев­ших шлаков определяют с помощью методов петрографического и рентгеновского анализов, полученные результаты представляют грфически в виде диаграмм состояния.

Состав и физические свойства шлака

Металлургические шлаки имеют определенный химический со­став. Физическими характеристиками шлаков являются: температура плавления, плотность, вязкость, энтальпия (теплосодержание), элек­трическая проводимость, электросопротивление, поверхностное на­тяжение. Наиболее распространенными (обычными) компонентами металлургических шлаков являются CaO, SiC>2, AI2O3, FeO, MgO. Указанные оксиды, кроме FeO, имеют высокие температуры плавле­ния (ГШ1, °С: MgO – 2800; CaO – 2570; AI2O3– 2050; Si02 – 1712), пре­вышающие обычные температуры металлургических процессов по­лучения железа и сплавов (1300-1700 °С). Температура плавления металлургических шлаков существенно ниже температуры плавле­ния отдельных компонентов, входящих в их состав. Это свойство, присущее многокомпонентным шлакам, используется при создании новых составов шлаков, для придания им необходимой температуры плавления.

В зависимости от преобладающего содержания в шлаке основных (CaO, MgO, MnO, FeO) или кислых (Si02, ТiO2, V205, А120з) оксидов их называют соответственно основными или кислыми шлаками. Основ­ность или кислотность шлака выражают отношением суммарного со­держания имеющихся в нем основных оксидов к суммарному содержа­нию кислых, или наоборот. Наиболее часто основность выражают соот­ношением содержаний компонентов шлака СаО и Si02, выраженных в массовых процентах (или молярных долях), CaO/Si02 (или Асао/Л^сь)- Для шлаков пониженной, средней и повышенной основности это отно­шение соответственно равно 1,3—1,5, 1,8-2,2, >2,5. В процессе распла­вления металлической шихты в дуговых печах происходит окисление железа, кремния, марганца, фосфора, хрома, ванадия и других элемен­тов. Получающиеся при этом оксиды образуют шлак, в котором раство­ряются известь, кремнезем и другие добавки, а также магнезит футеров­ки печи. Состав шлаков постоянно изменяется по мере развития про­цессов в печи в тот и иной период плавки.

В кислой печи главной составляющей футеровки является твердый кремнезем, поэтому в процессе плавки шлак обогащается Si02. Кро­ме кремнезема, в состав кислых шлаков входят FeO, MnO, А1203 и СаО. При увеличении в шлаке содержания СаО от 0 до 12% раство­римость Si02 повышается до 57%. В основной печи огнеупорная футе­ровка состоит преимущественно из магнезита MgO. При нормальной эксплуатации печи и использовании основных шлаков содержание в них MgO не превышает 18%.

Химический состав и температура шлака существенно влияют на ход металлургических процессов. Скорость протекания реакций в металлическом и шлаковом расплавах зависит от скорости диффузи­онных процессов, которые в значительной степени определяют вяз­кость расплавов.

Высокая вязкость шлака является причиной снижения его реак­ционной способности, так как замедляются диффузионные процес­сы, а в результате снижается качество металла. Шлаки с высокой вяз­костью при производстве ферросплавов удерживают в себе значи­тельное количество металла в виде застывших капель (корольков), что снижает полезный выход металла. Вязкие шлаки плохо удаляют­ся из плавильных печей и, тем самым, снижают стойкость огнеупор­ной футеровки.

Вязкость жидкости, в том числе и шлаков, зависит от химическо­го состава и температуры, поэтому разной комбинацией оксидов в шлаке можно получить расплав, обладающий минимальной вязко­стью и высокой реакционной способностью.

Важными характеристиками шлаков сталеплавильного и ферро­сплавного производств являются теплоемкость и теплота плавления или энтальпия. Под энтальпией шлака понимают все тепло, которое необходимо сообщить шлаку, чтобы нагреть его до температуры плавления, расплавить и нагреть до требуемой темпертары. Энтальпию шлаков определяют эксперементально с применением калориметра.

В шлаках, обладающих относительно большим электрическим со­противлением, длина дуги короче, чем в шлаках с меньшим сопроти­влением. Для лучшей передачи тепла дуги металлической ванне вы­плавку в мощных электропечах осуществляют на пенистых шлаках.

Роль шлаков в сталеплавильном и ферросплавном производствах многообразна. Шлак является:

Источник

Что входит в состав шлака

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.

Что входит в состав шлака. Смотреть фото Что входит в состав шлака. Смотреть картинку Что входит в состав шлака. Картинка про Что входит в состав шлака. Фото Что входит в состав шлака

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

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.

Что входит в состав шлака. Смотреть фото Что входит в состав шлака. Смотреть картинку Что входит в состав шлака. Картинка про Что входит в состав шлака. Фото Что входит в состав шлака

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 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

Источник

Шлак в строительстве: особенности, виды и использование

В металлургическом производстве, в результате сгорания топлива, углей и прочих присадок, образуется шлак – вторсырье, металлургические отходы. Сгорание и образование шлака происходит в процессе выплавки стали из железной руды. Получаемые отходы активно используются в строительстве, из них и с их применением изготавливают: шлакобетоны, пемзу шлаковую, минеральную вату и прочие утеплители. В свою очередь, отходы цветной металлургии разделяются на: передельные и отвальные шлаки.

Граншлак или гранулированный шлак образуется в момент быстрого снижения температуры, охлаждения раскаленного шлака в доменной печи и конвекторе. Такой материал обладает высокими вяжущими характеристиками и добавляется в цемент в виде минеральной добавки.

Граншлак это не просто присадка для бетонных растворов, он, помимо своих физических и химических свойств, имеет еще одну функцию – экологическую. Учитывая, какое количество разнообразных примесей, добавок, соединений имеется в его составе после выплавки, то использование его внутри бетонных конструкций, автоматически решает вопрос утилизации шлака.

В процессе разливки стали, имеющаяся на поверхности шлаковая пленка, защищает расплав от воздействия продуктов горения.

Шлак — использование в строительстве

Самое распространенное применение в строительной отрасли – наполнитель бетонных составов. Как отход металлургического производства, шлак более безопасный, чем те же отходы сгорания углей, потому что в углях, залегающих под землей, будь это бурый, каменный, антрацит, имеются в наличии радионуклиды.

Сгорая, концентрация этих веществ в дыме, резко возрастает, хотя в исходном состоянии их доля не так уж и велика, а в некоторых углях (бурый, каменный) концентрация приобретает недопустимые значения в санитарном плане. Получается, что в строительстве зданий и сооружений, жилых помещений, такой шлак не пригоден, потому что радиоактивный фон здания будет превышать предельно допустимые нормы.

В строительстве высотных зданий используются бетонные смеси из цементов с повышенными вяжущими свойствами, применяемый в них граншлак значительно улучшает прочностные характеристики конструкций (плит перекрытия). В кирпич, с повышенной износоустойчивостью, влаго- и теплоизоляционными качествами, добавляют граншлак с большей фракцией, из таких смесей получается прочные и легкие строительные материалы.

При производстве шлаковаты, тротуарной плитки, бордюров и брусчатки применяют мелкофракционный шлак (в том числе и пылевой). Такой шлак в готовом изделии отлично заполняет все имеющиеся пустоты и значительно упрочняет конструкцию. Часто применяется при возведении зданий с насыпными стенами.

Аналогичный эффекту от применения портландцемента, достигается эффект при добавлении в цемент шлаков, содержащих кальциевые силикаты, которые подвергают тонкому помолу для смешивания. Использование таких добавок дает:

Щебень из доменного шлака

Потому как граншлак это отход производства, то и цена на щебень из него в разы меньше цены на тот же гранитный щебень, который нужно добыть, доставить и раздробить с применением множества технологического оборудования. Щебень, полученный из доменного шлака, в своей кристаллической решетке имеет до 20 минералов (воластонит, мелилит, двухкальциевой силикат). Именно присутствие кальциевых силикатов и обуславливает необходимость применения продуктов, получаемых из этого шлака, при изготовлении тяжелых сверхпрочных бетонов.

Положительные и отрицательные стороны

Согласно ГОСТ 3344 плотность доменного щебня (из шлака) больше, чем у гранитного, но, в то же время, он более гигроскопичный, при этом, морозостойкие качества у него хуже и поэтому использование такого щебня ограничено в климатических зонах с преобладанием отрицательных температур. Различны значения предела прочности на сжатие, например у пористого шлака это 62 МПа, а у медеплавильного 140 МПа, для информации, у гранитного щебня этот показатель составляет 120 МПа. Важный момент – пористый очень дешевый, но в применении не везде допускается, а возможный аналог, медеплавильный по своим прочностным характеристикам находится с гранитным и по цене, практически, на одном уровне.

Что входит в состав шлака. Смотреть фото Что входит в состав шлака. Смотреть картинку Что входит в состав шлака. Картинка про Что входит в состав шлака. Фото Что входит в состав шлака

Обладая высоким показателем водопоглащения, доменный шлак уверенно занял свою нишу в такой отрасли как строительство дорог. Здесь его отличительная черта пришлась как нельзя лучше, ведь доменный шлак отлично утрамбовывается, быстро пропускает сквозь себя жидкость, по этим параметрам его применение более предпочтительно, чем гранитного.

Источник

Что такое шлак: виды, характеристики, применение в строительстве

Шлак – это вторичное сырье, отходы металлургической промышленности или зола от сжигания ископаемых горючих: углей всех видов, горючего сланца, жидкого топлива. В металлургии – то, что остаётся после выплавки металла из руды. Из шлаков чёрной металлургии получают заполнители для шлакобетонов, шлаковую пемзу, минеральные ваты. Отходы цветной металлургии делятся на передельные и отвальные шлаки.

Гранулированный, или граншлак, получается путём быстрого охлаждения водой горячего шлака в доменном или конвертерном процессе. Имея отличные вяжущие свойства, используется для производства цемента как активная минеральная добавка к нему.

Что входит в состав шлака. Смотреть фото Что входит в состав шлака. Смотреть картинку Что входит в состав шлака. Картинка про Что входит в состав шлака. Фото Что входит в состав шлака

Шлак нельзя рассматривать как простой наполнитель для приготовления бетонных растворов. Он, кроме этой своей функции, несёт ещё одну, которая с течением времени становится всё более важной – экологическую. Если учесть, сколько вредных примесей, от кислот и щелочей до канцерогенных соединений, есть в его составе, связывание его цементными смесями решает задачу его безопасной утилизации.

А при выплавке металла защищающая его шлаковая составляющая предохраняет расплав от воздействия продуктов горения.

Применение шлака в строительстве

В строительстве в основном применяется в качестве наполнителей бетонных смесей. Шлак – отходы металлургического производства, как более безопасные по сравнению отходов сгорания угля. Ведь в ископаемом угле (буром, каменном чёрном и антраците) обязательно присутствуют радионуклиды. Их доля в исходном материале невысока, но при сгорании их концентрация резко увеличивается, и в буром и каменном угле доходит до неприемлемых в санитарном отношении величин. Так что ни в бетон стен, ни при возведении бетонированных подвалов, ни для заливки стяжек такой шлак не годится, радиоактивный фон в таких помещениях может оказаться превышающим ПДН.

Гранулированный шлак, идущий в производство цементов с исключительными вяжущими свойствами, позволяет получать очень прочные на разрыв и раскол плиты перекрытий в многоэтажном строительстве. А граншлак с более крупными фракциями идёт в бетон в качестве заполнителя для получения прочных и лёгких строительных блоков, отличающихся от обычного кирпича износоустойчивостью, небольшим удельным весом, хорошими влаго- и теплоизоляционными свойствами.

Мелкофракционный граншлак (в т. ч. и пылевой) используется как сырьё для получения шлаковаты, а также для изготовления тротуарной плитки, бордюров и брусчатки. Его крошка добавляется в бетонные смеси для их упрочнения, а также для заполнения пустот при строительстве зданий с насыпными стенами.

Присутствие в таких шлаках кальциевых силикатов позволяет применять тонкий помол для смеси с цементом, что даёт такой же эффект при создании конструкций, как и у портландцемента. Применение таких присадок позволяет:

• создавать тяжёлые и особо прочные бетоны классов прочности В15-В30.

• Производить сухие строительные смеси

• Изготавливать плиты перекрытий, ригелей, колонн, бетонных панелей, балок и других предварительно напряжённых строительных конструкций.

• Строить погреба, фундаменты любой степени сложности, которые делаются методом бетонной заливки, осуществлять отливку плит перекрытия и заливку в скользящую опалубку при возведении стен.

Доменный шлак, щебень из него

Являясь отходом доменного производства, такой щебень часто на порядок дешевле крошки из камня, которую нужно добыть, раздробить с помощью сложных и дорогих механизмов, доставить до места приготовления бетонных смесей.

Щебень из доменного шлака в своей кристаллической структуре представлен более чем 20 минералами, среди которых воластонит (однокальциевый силикат), двух кальциевый силикат, мелилит. Наличие кальциевых силикатов и делает продукты переработки этого шлака желанной присадкой для тяжёлых сверхпрочных бетонов.

Преимущества и недостатки

При этом плотность щебня, получаемого из доменного шлака по ГОСТ 3344, выше гранитного, но выше и поглощение воды. Правда, ниже и морозостойкость. Что ограничивает его применение как основного заполнителя в климатических зонах с суровыми погодными условиями.

Предел прочности на сжатие может варьироваться от 62 МПа у пористого до 140 МПа у медеплавильного. Для сравнения, у гранита этот предел составляет 120 МПа. Но! Самый дешёвый («дешевле только даром») пористый материал очень ограничен в применении, а вот его медеплавильный аналог при прочности больше гранитного, по стоимости почти догоняет его.

Благодаря своей способности поглощать воду доменный шлак находит широкое применение в дорожном строительстве, в котором такая его особенность, как способность быстро высыхать и уплотняться под воздействием содержащихся в нём связывающих веществ, а также способность легко поддаваться трамбовке делает его применение более предпочтительным, чем щебня из гранита.

При транспортировке гранитный щебень перетирается в мелкую пылевую фракцию, негодную к применению, её приходится вымывать или как-то отсеивать. Шлаковая же пыль служит дополнительным связывающим при использовании, повышая сцепляемость и вязкость конечного продукта.

Разновидности шлака

Металлургические

Подразделяются на шлаки цветной и чёрной металлургии. К шлакам чёрной металлургии относятся:

Шлаки цветной металлургии: к ним относятся отходы медеплавильного, никелевого, свинцового и цинкового производства.

Что входит в состав шлака. Смотреть фото Что входит в состав шлака. Смотреть картинку Что входит в состав шлака. Картинка про Что входит в состав шлака. Фото Что входит в состав шлака

Фосфорные

Получаются как отходы производства фосфорных удобрений. Используются в производстве пемзы или минеральной ваты. В качестве присадки к цементам добавляют, только если бетонные изделия из такого цемента проходят стадию высокотемпературного пропаривания.

Зольные

Представляют собой остаток от сжигания твёрдого угля и горючих сланцев. В жилищном строительстве практического применения не находят из-за высокого содержания в них радионуклидов, но могут применяться при производстве тротуарной плитки или если применяются как наполнители для асфальтовых смесей, где возможное образования пыли будет связываться смолистыми фракциями. Имеет значение ещё и метод охлаждения этих шлаков сразу после их образования: если охлаждение происходило водой, то есть быстро, образуется стекловидная структура, которая более стойкая, чем микрозернистая, получаемая при медленном, естественном остывании.

Характеристики доменного шлака

Могут отличаться у разных производителей, что связано с особенностями технологических циклов выплавки чёрных металлов.

Разными будут составы как кальцитов, так и силикатов, железа и алюминия в конечном продукте. Условные обозначения шлака, который отправляется как продукт для переработки в строительную индустрию, в зависимости от места производства, выглядят так:

Приведённый химический состав может зависеть от поступившей на плавку руды, кокса и марки выплавляемого чугуна. От этих же показателей будет зависеть удельный вес шлака на выходе. Вес также зависит от способа его охлаждения – стекловидный, получаемый охлаждением водой, будет тяжелее и прочнее.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *