Гранулированный шлак. Что такое граншлак?
Граншлак - это материал, состоящий из неметаллических многокомпонентных расплавов, которые как пена покрывают жидкий металл при плавлении. Шлак предохраняет металл от вредных воздействий газовой среды доменной печи. Также он обладает абсорбирующими свойствами, удаляя различные примеси из расплавов. Шлаки обладают богатым химическим составом, который содержит в себе различные оксиды кальция, магния, сульфиды серы и марганца
Они подразделяются на шлаки черной и цветной металлургии. В зависимости от типов печей их делят на следующие виды: доменные, сталеплавильные, ферросплавные, ваграночные. Самым шлакообразующими печами являются доменные печи, на выходе около 600- 700 кг с 1 тонны чугуна. В мартеновских печах около 200 – 300 кг на 1 тонну чугуна, в электропечах до 100 кг на 1 тонну чугуна.
Доменная печь
Электросталеплавильная печь
Как получают гранулированный шлак. Получение граншлака
Не гранулированный доменный шлак получают путем воздушного охлаждения шлака путем подачи воздушной струи под давлением. Затем охлажденные кристаллы направляются на дробление и грохот-машину для придания форм. Такой шлак используют в дорожном строительстве, в качестве наполнителя бетонных пустот, сельском хозяйстве, а так же в качестве вторичной переплавки.
Гранулированный шлак получают путем внезапного охлаждения водой, паром и воздухом на специальной установке с постепенным переходом на мельницу для дробления. После этого образуются различные зерна крупностью до 10 мм. Гранулированный шлак получают двумя способами: мокрым и полусухим способом. В первом способе на шлак оказывается воздействие водой, который располагается в специальных резервуарах объемом 800 м3. Одним из недостатков данного способа являются расходы на сушку шлака. Если его не высушивать, то влажность составит около 20 - 30% Во втором способе на шлак оказывается воздействие водой, а затем воздухом. Данный метод более экономичен т.к. на выходе получается шлак с влажностью не более 10 %
Состав гранулированного шлака. Минералогический состав граншлака.
Гранулированный шлак, произведенный на заводе Мечел, обладает следующими характеристиками (содержание химических элементов в %):
|
CaO |
SiO2 |
Al2O3 |
MgO |
FeO |
Na2O |
K2O |
TiO2 |
MnO |
S |
Mo |
|
35.0-45.0 |
35.0-45.0 |
≥8 |
≤15 |
0,2-1,0 |
0.5-1.0 |
1.0-1.5 |
≤4.0 |
≤2.0 |
≤1.0 |
0,95-1,10 |
Технические характеристики граншлака. Показатели граншлака.
Граншлак произведенный на заводе Мечел, обладает следующими техническими характеристиками:
|
Показатель |
Ед. изм. |
Параметры |
|
Размер зерна: Содержание фракции, < 0,080 мм Содержание фракции, < 0,020 мм |
% |
96,0 60,0 |
|
Удельная поверхность, |
м2/кг |
450 |
|
Влажность, |
% |
Не более 0,3 |
|
Содержание стекловидной фазы |
% |
66,6 |
|
Активность шлака молотого естественноготвердения в нормальных условиях ввозрасте 28 суток, не менее |
МПа |
10 |
|
Удельная эффективная активностьестественных радионуклидов, не более |
Бк/кг |
370 |
Характеристики материала
- высокая реакционная способность;
- высокая водонепроницаемость;
- высокая адгезия;
- низкая деформативность;
- низкие усадочные деформации при твердении;
- сульфатостойкость;
- морозостойкость;
- повышенная трещиностойкость;
- повышенная коррозиостойкость;
- повышенная долговечность в условиях действия агрессивных сред;
- плотная и высокопрочная структура искусственного камня;
- возможность регулировать эксплуатационные и строительно-технологические свойства получаемого искусственного камня за счет использования в качестве дисперсных заполнителей некондиционных силикатных материалов.
Кто является основным потребителем шлаков?
Цементная промышленность активно использует шлак, т.к. данный материал значительно снижает себестоимость изготовления продукции, а именно снижением расходов на известняковые компоненты около 20%, повышение производительности печей вследствие использования шлака на 10- 20% от исходной мощности и снижением удельного расхода на топливо и электроэнергию около 10- 20%.
Шлакопортландцемент
Гранулированный шлак это строительный материал, который применяется в изготовлении портландцемента, материала в качестве заполнителя пустот в бетоне, в дорожном строительстве. Шлак находит широкое применение и при изготовлении минеральной ваты, шлаковой пемзы, щебня, шлаковых силикатов и блоков. Тем самым шлак практически безотходный материал, который перекочевывает из металлургии в строительство.
Шлакоблок
Сельское хозяйство активно использует шлак в качестве удобрений, которые содержат калий, магний, фосфор магний, бор, т.е. шлак, используют в качестве добавки позволяющий снизить кислотность почвы.
Применение шлака
В итоге мы получаем большой перечень отраслей использующих шлак: сельское хозяйство, строительство, металлургия.