Гранулированный доменный шлак: производство, состав

Гранулированный доменный шлак - это отход металлургического производства. Если быть точнее, то это сырье, которое остается после плавки чугуна в доменных печах.

Что такое шлак и откуда он берется?

Для того чтобы произвести такое сырье, как чугун, в доменную печь необходимо загрузить определенное сырье. Такими материала стали железная руда, флюсовый камень, кокс. На выходе из печи получается всего два вещества - это чугун и шлак. В состав доменного шлака входят такие вещества, как кварц, оксиды алюминия (переработка от железной руды), оксиды кальция и магния (отходы от флюсовых камней). Расплавленный шлак, получаемый на выходе из доменного агрегата, может иметь температуру 1500 градусов по Цельсию, а в некоторых случаях и больше. Естественно, что требуется охлаждение материала. В настоящее время на заводах используют всего 4 основных вида обработки доменного шлака.


шлак доменный

  • Первый способ предполагает охлаждение сырья обычной холодной водой. Еще эту операцию называют вспучиванием шлака.
  • При втором способе используется охлаждение вещества при помощи воздуха.
  • Третий способ - это дробление.
  • Четвертый - помол.

Главные компоненты материала и результаты обработки

Здесь важно отметить, что от выбора способа обработки доменного шлака будет зависеть то, какое именно вещество получится в итоге, и какими именно свойствами оно будет обладать. Каждый метод придает уникальные качества сырью. Еще одно важное наблюдение заключается в том, что основные оксиды, которые входят в состав шлака - оксиды магния, кальция и алюминия, не встречаются в природе в свободной форме. Другими словами, их не существует, а получить их можно лишь путем переработки шлака и железной руды в доменной печи. Помимо основных оксидов, в состав вещества входит марганец, соединения железа и серы, кварц.


гост шлак доменный

К примеру, если прибегнуть к охлаждению отработанного материала воздухом, то в результате состав доменного шлака получится примерно следующим: силикаты и алюмосиликатные материалы, такие как воластонит, мелилит и мервинит.

Как проходит процесс грануляции?

Процесс грануляции вещества осуществляется методом быстрого охлаждения расплавленного сырья. Здесь важно добавить, что в некоторых случаях может добавляться процесс механического дробления либо все еще жидкого шлака, либо уже наполовину затвердевшего. Основная цель этой операции заключается в том, чтобы переработать большие куски материала в более мелкое зерно, которое будет удобнее перерабатывать в будущем, а также повысить такое качество, как гидравлическая активность. Это очень важная операция, поскольку именно это свойство является важнейшим, так как шлак может использоваться в качестве составляющего компонента для шлаковых цементов, а также может выступать добавкой к портландцементу.

доменный гранулированный шлак

Нужно понимать, что как такового специального производства доменного шлака не существует. Его получают только при переработке руды и прочих веществ в доменной печи.

Способы грануляции

Необходимо знать, что для грануляции отходов производства, то есть шлака, имеются несколько способов, а также устройств, осуществляющих эту операцию. В зависимости от того, какая влажность шлака получается в конечном итоге, и разделяют установки на типы. Бывают установки для мокрой, а также для полусухой грануляции.


доменный шлак состав

Если осуществляется метод мокрой грануляции, то шлак, загружаемый в шлаковозные ковши в раскаленном виде, подается к железобетонным бассейнам, наполненным водой. После этого из ковшей он сливается в эти бассейны по специальным желобам. Небольшое преимущество метода заключается в том, что бассейны разделены на несколько секций. Это позволяет вести процесс охлаждения практически непрерывно. Когда в одну секцию сливается раскаленное вещество, из другой в это же время можно выгружать уже охлажденный доменный шлак. Для отгрузки сырья на заводах имеются грейферные краны, которые подают его сразу в железнодорожные вагоны открытого типа. После этого осуществляется доставка шлака либо на склад, либо сразу к потребителю.

Содержание влаги

Тут стоит отметить, что содержание влаги в материале зависит от общего веса доменного шлака, который проходит процесс гранулирования. Другими словами, чем более пориста структура зерен, тем больше в них остается влаги. Образование пор в затвердевшем гранулированном шлаке происходит из-за воздействия газов. Эти летучие вещества содержатся в расплавленном сырье и начинают испаряться тогда, когда понижается температура шлака, то есть при его охлаждении. Однако здесь важно отметить, что охлаждение и затвердевание материала происходит настолько быстро, что газ не успевает испаряться из шлака. Он остается внутри в виде маленьких пузырьков, которые и создают пористую структуру зерен. Пористость, а из-за этого и влажность шлака также напрямую зависят от тех условий, которые используются непосредственно в процессе охлаждения шлака. То есть от выбора метода зависит не только конечный результат, но и сама структура.

вес доменного шлака

Полусухой метод

Полусухой шлак получается при использовании метода механического дробления, а также отбрасывании в воздух предварительно охлажденного, но в то же время еще не затвердевшего шлака. Таким образом, структура материала получается намного более плотной, что существенно повышает и физический вес примерно в полтора раза, если сравнивать с тем весом, который имел бы шлак, если бы проходил через мокрую грануляцию, имея то же начальное количество вещества. Если говорить о такой характеристике, как влажность, то у мокрого сырья это значение находится в пределах от 15 до 35%, довольно редко 10%. В то время как сухая грануляция сопровождается влажностью шлака в пределах от 5 до 10%. Если сравнивать объемный вес, то при мокром способе обработки он будет в пределах от 400 до 1000 кг/м, а при сухом - в пределах от 600 до 1300 кг/м. Тут стоит добавить, что с повышением температуры доменной плавки будет уменьшаться итоговый вес доменного шлака.

жоменный шлак производство

Важно добавить, что большинство заводов использует именно мокрую грануляцию, несмотря на то, что метод обладает рядом недостатков:

  • Большой расход топлива на сушку материала перед его поломкой.
  • Производительность оборудования по сушке шлака низкая.
  • Смерзаемость мокрого шлака в вагонах, складах и других местах хранения в зимнее время.

Доменный шлак ГОСТ 3476-74

В данном стандарте описываются все технические требования, методы испытания и правила приемки, а также способы хранения и транспортировки шлака доменного производства. Один из пунктов государственного документа касается влажности сырья. Говорится о том, что процент влажности должен соответствовать тому, который был согласован заказчиком и поставщиком. Другими словами, можно сказать, что заказчик выбирает метод грануляции материала.

Шлак - это лишнее. Узнаем как избавиться от шлаков?
Токсины, соединения тяжелых металлов попадают в организм с пищей, водой, из загрязненного воздуха. Фаст-фуд, обработанные химически овощи и фрукты, сидячий образ жизни, неправильное питание – все это приводит к тому, что в теле постепенно, годами, ...
далее
Шлаковый щебень: краткое описание, характеристики, использование
Шлаковый щебень – очень дешевый строительный материал. По характеристикам немного отличается от гранитного как в лучшую, так и в худшую сторону. Используется в сфере строительства.
далее
Кричное железо - что это? Отвечаем на вопрос. Современое название, ...
Железо – элемент, который знаком каждому человеку на нашей планете. И в этом нет ничего удивительного. Ведь по своему содержанию в земной коре (до 5%) этот компонент является самым распространенным. Однако всего сороковую часть из этих запасов можно ...
далее
Узнаем как изготовить огнеупорный бетон своими руками?
Огнеупорный бетон, состав которого описывается в статье, может иметь определенную марку. Каждая разновидность предполагает добавление своего пластификатора, магнезитовых порошков и феррохромовых шлаков.
далее
Узнаем как получают чугун? Сплав железа с каким веществом позволяет ...
Ответ на вопрос о том, как получают чугун, относительно несложен. Выплавляют этот материал в специальных доменных печах, представляющих собой нечто похожее на большую пробирку. В качестве исходного сырья при этом используется железная руда.
далее
Выплавка стали: технология, способы, сырье
Железную руду получают привычным способом: открытой или подземной добычей и последующей транспортировкой для первоначальной подготовки, где материал измельчается, промывается и перерабатывается.
далее
Выплавка стали: технология, способы, сырье
Узнаем как много в кубе шлакоблока: примеры вычисления
Тонкости расчета шлакоблоков на 1 куб. м. В чем преимущества шлакоблока как строительного материала. Недостатки шлакоблоков.
далее
Узнаем как много в кубе шлакоблока: примеры вычисления
Доломитовый щебень: фракции и применение
Доломитовый щебень – универсальный строительный материал, используемый в самых разных сферах деятельности человека. Чаще всего используется в строительстве и ландшафтном дизайне.
далее
Доломитовый щебень: фракции и применение
Гипсовое вяжущее вещество: краткая характеристика, свойства, производство и использование
Характеристики гипсового вяжущего позволяют использовать материал с различными целями и в различных сферах деятельности. Это прочный, морозоустойчивый, гигиеничный, экологичный, огнеупорный материал. Его качественные характеристики определяются принадлежностью к определенной группе материалов по тому или иному признаку.
далее
Гипсовое вяжущее вещество: краткая характеристика, свойства, производство и использование
ОАО «Липецкий металлургический завод Свободный сокол»: исторические факты, производство, продукция
ОАО «Липецкий металлургический завод "Свободный сокол"» – самое старое предприятие города Липецка, отметившее вековую историю. Производство специализируется на уникальной для России продукции – водонапорных трубах из высокопрочного чугуна.
далее
ОАО «Липецкий металлургический завод Свободный сокол»: исторические факты, производство, продукция