Использование доменных шлаков при производстве строительных материалов - Часть 1

При производстве цветных металлов, выплавке стали и чугуна образуется огромное количество отходов, которые представляют собой группу сложных минеральных систем. В состав последних входят:

• алюмосиликаты,
• силикаты,
• алюминаты кальция,
• железа,
• марганца и т.д.

В конечном итоге доля шлаков при производстве стали достигает пятнадцати процентов (15%), а при производстве чугуна – порядка семидесяти процентов.

Металлургические шлаки в зависимости от их происхождения классифицируют на:

• сталеплавильные,
• доменные,
• шлаки цветной металлургии,
• ферросплавных производств и т. п.

Однако наибольшее значение имеют именно доменные шлаки, о которых и пойдет дальше речь

В зависимости от флюсов и руды (сырья) выделяют кислые -  основные, а также нейтральные доменные шлаки. Основными называют те шлаки, модуль основности которых больше единицы. В качестве примера можно привести двухкальциевый алюминат и двухкальциевый силикат. У кислых шлаков модуль основности бывает меньше 1. Ну а те шлаки, у которых данный показатель равен единице, называются нейтральными.

Металлургические шлаки – это богатейшая база сырья для производства строительных материалов.

Огненно-жидкие шлаки

[caption id="attachment_2136" align="alignright" width="300" caption="Добро - на ветер"][/caption] Наиболее рациональным принято считать использование огненно-жидких шлаков (сразу после их выпуска из металлоплавильного оборудования). Ведь в этом случае используется жидкотекучесть – неотъемлемое свойство расплава шлака. Из огненно-жидких шлаков, имеющих соответствующий состав, можно создавать разные пористые и плотные изделия, например, фундаментные блоки, дорожные камни. Примечателен тот факт, что состав огненно-жидких шлаков можно изменять без их охлаждения.

Гранулированный шлак

[caption id="attachment_2137" align="alignright" width="300" caption="Гранулированный шлак"][/caption] Гранулированный шлак производится при помощи быстрого охлаждения огненно-жидкого шлака водой. Шлаки застывают и превращаются в стекловидное вещество, которое рассыпается на гранулы величиной порядка пяти-двадцати миллиметров в поперечнике. В состав гранулированного шлака входит:

• стекло,
• геленит,
• двухкальцевый силикат, а также ряд других минералов.

Основные доменные шлаки очень богаты магнезией. В них кристаллизуется минерал, который носит название монтичеллит. Также в охлажденных шлаках содержится алюмосиликат. Этот минерал обладает хорошими гидравлическими свойствами. Любопытно, что доменный шлак, содержащий более 35 процентов (35%) двухкальциевого силиката, при охлаждении может увеличиваться в объеме.

В итоге шлак превращается в доменную муку.

Для того, чтобы перерабатывать огненно-жидкий шлак в гранулированный, используются разные установки. Самой популярной из них является установка, которая представляет собой желоб длиной порядка десяти - пятнадцати метров со сравнительно малым уклоном. Грануляция осуществляется при помощи давления воды, подаваемой через многосопловые насадки. Данный аппарат обладает большой производительностью. Размеры гранул шлака, получаемого таким способом, составляют 2-5 миллиметров. Гранулировать шлак можно как прямо у доменных печей, так и вне цеха.