Charakterizácia a aplikácia metalurgickej trosky

Hutnícka troska nachádza svoje uplatnenie ako podstielka na cesty a v iných oblastiach činnosti. Jeho zloženie a hustota, výrobné vlastnosti sú obzvlášť zaujímavé pre priemysel. Stojí za to hovoriť podrobnejšie o tom, čo to je v metalurgii, ako sa používa.

Pri tavení železných a neželezných kovov zostáva veľa vedľajších produktov. Troska je hlavným odpadovým produktom. Je to produkt rozkladu rudy, môže mať heterogénne zloženie, rôzne vlastnosti a charakteristiky. Hutnícka troska sa získava na rovnakej úrovni ako popol zostávajúci po tavení ocele a surového železa. Po spracovaní zostáva vo výrobe, vyžaduje si následnú likvidáciu alebo opätovné použitie ako samostatný materiál.

Kovové trosky sú produkty spracovania pri vysokej teplote. Ide o odpad silikátového typu s viaczložkovou štruktúrou. Po dlhú dobu sa trosky jednoducho likvidovali, neboli mimoriadne zaujímavé. Všetko sa zmenilo v druhej polovici 20. storočia. Od tohto momentu sa hutnícke odpady začali aktívne využívať v stavebníctve, poľnohospodárstve a pri kladení cestných sietí.

Zloženie hutníckej trosky nie je jednotné. V skutočnosti ide o chemickú zliatinu oxidov, ktorá zaberá od 90 do 95 % objemu. Zvyšok sú sulfidy, sírany, zlúčeniny halogénov. Podľa obsahu oxidov sa trosky delia na zásadité (do 1 %), monosilikáty (1 %), bisilikáty (2 %), kyslé (do 3 %).

Uveďme ostatné charakteristiky.

1. Špecifická hmotnosť kocky. Je to 0,7-1,9 tony pre sypký produkt a pre kusový produkt - 0,7-2,9 tony.
2. Trieda nebezpečnosti. Stupeň IV je stanovený pre všetky hutnícke trosky. To znamená, že hutnícky odpad je škodlivý pre životné prostredie a vyžaduje správnu likvidáciu a recykláciu.
3. Hustota. Jeho výkon sa pohybuje od 750 do 1100 kg/m3.
4. Výkon na 1 tonu kovu. Pri železných kovoch sa pohybuje od 100 do 700 kg. Moderná výroba zahŕňa použitie rôznych procesov tavenia kovov. Vo vysokej peci je priemer 80 kg / t, v otvorenej peci - asi 30 kg / t, s konvertorovou technológiou - nepresahuje 18 kg / t. Hutníctvo neželezných kovov produkuje až 200 ton trosky na 1 tonu kovu.

Všetky tieto ukazovatele sú zohľadnené pri ďalšom využívaní odpadov z hutníckeho priemyslu.

Podľa spôsobu výroby sa trosky v hutníctve delia do niekoľkých skupín. V podmienkach závodu prebieha spracovanie odpadu súčasne s inými procesmi. Napríklad separácia konvertorovej trosky pri výrobe ocele sa uskutočňuje v procese fúkania roztaveného železného kovu. Všetky cudzie inklúzie sú oxidované a potom odstránené.

Pri tavení železných kovov sa používa prevažne kupolová metóda. Ide o šachtové pece pôvodne používané pri výrobe liatiny. Metóda má vysokú účinnosť, na rozdiel od vysokopecnej úpravy nemení chemické zloženie zliatiny. Troska ide dole cez špeciálny odpichový otvor.

Na tavenie neželezných kovov sa používajú iné typy pecí. Výsledná troska pokrytá filmom sa spracováva špeciálnym spôsobom.

Napriek zdokonaleniu technológií je hlavnou metódou získavania trosky v metalurgii železa proces tavenia kovu vo vysokej peci alebo v otvorenej nístejovej peci. V tomto prípade sa zber odpadu vykonáva z dôvodu nižšej špecifickej hmotnosti. Troska pláva nad povrchom liatiny a je odvádzaná cez špeciálny odpichový otvor. Pri metóde tavenia na otvorenom ohni sa odpad hromadí aj nad oceľovou tekutou hmotou, ich zber nie je náročný.

Hlavná klasifikácia metalurgickej trosky je založená na spôsoboch jej výroby a zložení. Práve tie určujú, aké bude ďalšie využitie materiálu. Základné rozdelenie rozlišuje odpady železnej a neželeznej metalurgie. Druhá skupina nie je príliš početná, obsahuje značné množstvo oxidov železa s prímesami vápnika a horčíka a v kompozícii sú prítomné aj hodnotnejšie nečistoty.

Skupiny trosiek získaných pri výrobe železných kovov sú rozmanitejšie. Sú rozdelené do 4 typov.

1. Ferozliatina. Vzniká pri výrobe zodpovedajúcich zliatin. Okrem železa takéto trosky obsahujú kremík, mangán, chróm a iné druhy nečistôt.
2. Cupola. Získava sa tavením surového železa v kupolách - špeciálnych peciach. Pozostávajú z vytvoreného taviva, koksu, výpalkov, popola a produktov oxidácie kovov. Podiel oxidov v nich dosahuje 90%. Výsledný produkt má kyslosť nad 3%, uvoľňuje minerály, hliníkovo-kremíkové sklovité častice.
3. Výroba ocele. Získavajú sa otvoreným tavením ocele bez ohľadu na typ jednotky. Ide o oxidy nízkej hustoty, bez prchavých zlúčenín, často s významným podielom kontaminantov. Trosky tohto typu sa vyznačujú vysokým obsahom oxidačných produktov železa a mangánu.
4. doména. Najbežnejší typ má silikátovú alebo hlinitokremičitanovú štruktúru. V závislosti od chemického zloženia získava troska ochladzovaním kamenistú štruktúru, z ktorej sa následne získava drvený kameň alebo iný stavebný materiál, ale môže sa aj drobiť na prášok. Na určenie následného účelu materiálu sa používa špeciálny systém kontroly kvality.

Trosky železnej metalurgie sa podľa zloženia delia po ochladení na rozpadavé a nerozpadnuté horniny. Druhá skupina má podobu skalných útvarov. Rozpadajúce sa varianty sú zvyčajne rozdelené do kategórií podľa ich minerálneho zloženia.

Najbežnejšie možnosti sú:

• silikátové - pri recyklácii sa rozpadajú na jemné práškové častice;
• vápenaté - rozdrvené na drobky rôznych veľkostí;
• mangán - rozpúšťanie vo vlhkom prostredí;
• železné - náchylné na praskanie pod vplyvom vlhkosti.

Trosky, ktoré sa vplyvom vonkajšieho prostredia nerozkladajú, sa používajú ako základ na výrobu drveného kameňa a iných druhov stavebného kameňa. V závislosti od spôsobu spracovania sa ochladzujú a drvia polosuchou metódou v špeciálnych bubnoch alebo sa podrobujú „mokrému“ účinku silného prúdu vody.

Pre ďalšie spracovanie je najdostupnejšia granulovaná troska - odpad z vysokopecnej tavby železných kovov. Ich úlohu v stavebníctve možno len ťažko preceňovať. Materiál je zdrojom drveného kameňa - lacnejšieho ako prírodný kameň. Hotový výrobok sa používa:

• na stavbu ciest - ako podstielka;
• pri výrobe betónových výrobkov;
• v poľnohospodárstve ako drenáž pôdy;
• pri výrobe betónu ako kameniva.

Trosky získané pri výrobe ferozliatin a pri výrobe ocele sa pridávajú do cementu vo forme práškových nečistôt. Takáto kompozícia získava zvýšenú chemickú odolnosť. V kombinácii s portlandským cementovým slinkom je možné ešte zlepšiť fyzikálne vlastnosti materiálu. Granulované trosky zmiešané s vodným sklom alebo sódou sa používajú pri výrobe betónových zmesí schopných tvrdnutia pri nízkych teplotách.

Pri odlievaní trosky môžete získať hotové výrobky: dlažobné dosky a obrubníky, vnútorné podlahové krytiny. Táto metóda vám tiež umožňuje vytvárať rúry a tvarovky pre nich, dekoráciu fasád. Výrobné náklady sú výrazne znížené a z hľadiska svojich vlastností nie je hotový materiál horší ako tradičné náprotivky vyrobené z kovu alebo železobetónu. Odlievanie sa vykonáva formovaním roztavenej trosky.

Minerálnu vlnu je možné získať z viskóznych surovín pre vysoké pece, tavenie ocele, kuplovne. Na tento účel sa zmes zahriata do kvapalného stavu posiela do ťažných strojov na vytvorenie vlákien.