Какво е шлака и къде се използва?

Шлаката е вторични суровини, получени от отпадъците на металургичната промишленост. Оформя се от въглищна пепел и страничен продукт от топенето на метал. Този материал се използва широко в строителството. Нека се спрем по-подробно на характеристиките на шлаката и нейните технически и експлоатационни характеристики.

Основното предимство на използването на рециклируеми материали е безотпадна технология за производство на строителни материали. Това ви позволява значително да намалите нивото на замърсяване на околната среда. Поради повишените параметри на плътност и устойчивост на материала при работа с шлакови блокове, обемът на строителните отпадъци, натрупани по време на строителството на сграда, се намалява значително. В същото време шлаките от всички видове запазват своята лекота и способност за транспортиране.

Шлаката е група от синтетични силикати, образувани върху метални повърхности по време на процеса:

• леене на метални суровини;
• обработка на течни сплави;
• получаване на суровини от флюси;
• добив на руда.

В зависимост от характеристиките на химичния състав се разграничават следните групи шлаки.

Основен (на базата на CaO, MgO и FeO):

• оксиди - до 55%;
• алуминиев оксид - в рамките на 15%.

Киселинни (SiO2, TiO2):

• оксиди - до 45%;
• алуминиев оксид - в рамките на 20%.

Неутрален (Ai2O3, ZnO):

• оксиди - до 47%.

Всяка шлака съдържа алуминий, магнезий, както и манган, силиций, сяра и някои други елементи.... В зависимост от структурата на работните компоненти и концентрацията на активни вещества, шлаките получават различни персонализирани характеристики. Тези суровини могат да имат различни нюанси - от светло сиво до наситено черно, на пазара могат да се намерят и лилави и дори перлени цветове. Всички тези разновидности са търсени при производството на блокове, приготвянето на бетонов разтвор и изпълнението на изливането на основата.

Текстурата на шлаките също е различна. Тя може да бъде подобен на камък, на порцелан, а също и на стъкловидно тяло - зависи от химическата структура на рециклируемия материал. Точките на топене на шлаката варират от 360 до 450 ° C. Специфичното тегло е приблизително 2,7 единици.

Както всеки друг строителен материал, шлаките имат своите плюсове и минуси. Говорейки за предимствата, може да се подчертае следното:

• висока огнеустойчивост - шлаката не се запалва и не поддържа горенето;
• дълъг експлоатационен период - срокът на използване на такъв материал е 50 години;
• разнообразие от физически и технически свойства в зависимост от състава на основните компоненти на суровините;
• демократична цена в сравнение с камък, тухла и дърво;
• лекота на монтаж.

Потребителите обаче подчертават и недостатъците на тези суровини:

• хигроскопичност - шлаката не е подходяща за работа в райони с чести валежи, наводнения и в условия на висока влажност;
• супер сила - възпрепятства осъществяването на инженерни комуникации, което прави процеса трудоемък и съответно скъп;
• увеличена топлопроводимост.

Освен това концентрацията на сяра и киселини в шлаките надвишава нормата. Освен това пълното изветряне на всички токсични елементи настъпва едва след една година.

Шлаката е обемист материал, нейното специфично тегло съответства на 2,6-3,7 грама на 1 m3. Приблизително същите параметри са характерни за естествените разновидности на камъните. Специфичното тегло на суровините варира в зависимост от вида на шлаката:

• за шлаков блок - 2-2,5 t / m3;
• за буци шлака - 2,1-2,9 t / m3;
• за рециклируеми материали под формата на натрошен камък - 1,1-1,2 t / m3.

Металургичната шлака се превръща в страничен продукт от всяко металургично производство. Има три основни вида такива суровини.

• Гранулирани - тази шлака се образува при охлаждането на чугуна. Той е намерил своето приложение като бюджетен аналог на минерални строителни добавки.
• Негранулирани - шлаката се получава чрез въздушно охлаждане на металургични отпадъци, тяхното по-нататъшно раздробяване и пресяване. Този материал е търсен като пълнител за асфалтобетон в пътното строителство. Освен това негранулираните суровини са търсени в селското стопанство в случаите, когато е необходимо деоксидиране на почвата.
• Шлакова пемза - тази суровина няма свързващи характеристики, поради което се използва главно като звукоизолационен или топлоизолационен материал. Често се използва при създаване на блокове от лек порест бетон.

Металургичните шлаки са доменни, стоманени и мартенови.

• Доменните суровини са получили максимално разпространение, те се получават при производството на чугун. От 1,6-2 тона руда по време на преработката се образуват 1 тон чугун и около 0,5-0,8 тона шлака.
• В пещите за производство на стомана 2-2,4 тона руда, 2 тона гориво и 80 тона вода дават 1 тон стомана и 0,2-0,3 тона шлака.
• В куполните пещи, както и в електрическите пещи, добивът на шлаковия продукт е 0,2-0,3 тона на 1 тон метал.

По-рядко отпадъците от цветна металургия се използват в строителната индустрия. Производството на такива метали само по себе си е скъп и много трудоемък процес. За да се получи само 1 тон мед или никел, е необходимо да се преработят 200 тона естествена руда, следователно обемът на шлаката при производството на 1 тон такъв метал често достига 20-25 тона. Това се дължи на факта, че в естествената среда цветните метали се намират изключително под формата на съединения, които се диспергират в скалите.

обикновено, наличието на метални оксиди в тях не надвишава 4-5%, всичко останало са само скални елементи (карбонати, силикати, кварц). Такива суровини са черни и не се разпадат, тяхната плътност варира от 3300 до 3800 кг на 1 кубичен метър. Параметърът на водопоглъщане е 0,1-0,6%.

При производството на фосфор по електротермичен метод се образуват гранулирани шлаки. Те съдържат до 98% стъкло, основата на такъв материал е SiO2 и CaO... Освен това съдържа частици от плат, каучук, хартия и полимерни материали. Съставът може също да включва странични продукти от рафинирането на нефт и други добавки - това значително ограничава обхвата на приложение на такива шлаки в строителната индустрия, въпреки че може да се използва, ако трябва да изолирате конструкцията.

Обикновено горивото се изгаря в камери, в които нагряването може да достигне 1300-1700 градуса. При такива условия конгломератните съединения, образувани от минералната част на суровината, се отделят под формата на пулверизирана маса. Малки частици с размер не повече от 100 микрона, чието съдържание в пепелта достига 80%, заедно с димните газове се отвеждат от пещите и образуват летяща пепел. По-масивните частици се утаяват и топят, придобивайки стъклена или бучка форма - това е пепел и шлака.

Процентното съотношение между такива суровини и летлива пепел пряко зависи от технологията на производство. Например, в пещи с твърд метод за отстраняване на пепелта, до 20% от цялата пепел отива в шлаката. В пещи, където са предвидени системи за отстраняване на течна шлака, до 45% се превръща в шлака. В циклонните агрегати образуването на шлака е 80-90% от общото количество пепел.Пепелната шлака се нарича още въглища и въглища. В наши дни те са в широко търсене в индустриалната област. Такава суровина се различава от доменната с намалено съотношение на калциев оксид и повишена концентрация на железен оксид.

Пепелта и шлаката е черен гранулиран рециклируем материал. Този цвят се дължи на наличието на двувалентно желязо в състава на суровината. По-рядко се среща в бяло, маслинено, зелено и кафяво. Сянката зависи от концентрацията на оксиди, при смилане на такава шлака се получава сив пясък. Пепелта и шлаката са резултат от изгарянето на различни видове горива:

• въглищата съдържат от 5 до 40% шлака;
• в кафявите въглища концентрацията на шлаки е около 15%;
• в антрацит - до 35%;
• в дървесина - до 1,5%;
• в мазут - не повече от 0,3%;
• в нефтените шисти - от 50 до 80%.

Обхватът на употреба на шлаките е доста широк:

• производство на тежък бетон с категория на якост В15-В30;
• приготвяне на строителни смеси;
• производство на подови плочи, бетонови панели, колони, както и греди, греди и други носещи конструкции, включително предварително напрегнати;
• промишлено и жилищно монолитно строителство;
• производство на бордюри, павета, както и тротоарни плочи;
• всички видове нискоетажно строителство (строителство на гаражи, изби и стопански постройки).

Шлаковият цимент е получил широко разпространение; той се образува, когато натрошената шлака се комбинира с цимент. Този материал е признат за един от най-издръжливите и надеждни в строителната индустрия.

• Шлакобетонът се използва широко в производството на подови плочи за многоетажни сгради. Това се дължи на факта, че повишеното ниво на надеждност на такъв материал определя издръжливостта на подовете, което е особено важно при изграждането на жилищни конструкции.
• Смес от натрошена шлака и цимент е търсена при изграждането на основи... Използването на такива суровини е оправдано в случаите, когато стените и покривите на къщите са изградени от леки строителни материали - такава основа ще се превърне в основна опора на цялата сграда.
• Шлаковият цимент е търсен за подсилващи ленти в многоетажното жилищно строителство. Материалът се използва за укрепване на отделни инженерни модули.
• Съставът на основата на цимент и шлака е търсен при производството на близо до вода и подводни конструкции... Такива конструкции са изложени на влага, а шлакобетонът успешно издържа на такова отрицателно въздействие.
• Сместа се използва в някои видове топлоизолация на жилищни и промишлени сгради.... Използването му е особено ефективно заедно с нагреватели - техният тандем предпазва от проникване на студени въздушни маси.