Что такое доменный шлак

Шлак

что такое доменный шлак

ШЛАК (от немецкого Schlacke * а. slag, aсоria, cinder; н. Schlacke; ф. sсоrie, laitier, crasse, mвchefer; и. carbonilla, granzas, esсоria) — металлургический расплав (после затвердения — камневидное или стекловидное вещество), обычно покрывающий поверхность жидкого металла. Формируется из пустой породы рудных материалов, из флюсов, золы кокса и т.д.

Применение шлака

Шлак является вторичным сырьём. Широко применяется в строительстве: гранулированный шлак используют для получения шлако-портландцемента, в качестве заполнителя для бетонов, в дорожном строительстве, из шлаковых расплавов вырабатывают минеральную вату, шлаковую пемзу, шлаковое литьё и шлакоситаллы. Полное и комплексное применение шлака обеспечивает безотходную технологию и уменьшает загрязнение окружающей среды.

Виды шлака

Шлаки имеют сложный и разнообразный химический состав (встречается до 30 химических элементов). Различают шлаки чёрной металлургии (например, доменные, сталеплавильные, ферросплавные) и цветной металлургии. В цветной металлургии различают шлаки передельные и отвальные.

Передельные шлаки, содержащие ценные металлы, направляют в один из головных процессов технологической схемы. В отвальных шлаках концентрируются оксиды металлов, не подлежащих извлечению в металлургическом переделе, а также различные примеси и остаточные небольшие количества ценных металлов, доизвлечение которых при данном уровне технологии экономически невыгодно.

Отвальные шлаки частично используют для производства шлаковаты и других строительных материалов.

По химическому составу доменные шлаки делятся на основные, нейтральные и кислые. Основные шлаки имеют высокое содержание оксида кальция (46-50%), сравнительно низкое — глинозёма (до 10%); нейтральные — 40-45% оксидов кальция; кислые — более низкое содержание оксидов кальция (35-42%) и более высокое — глинозёма (до 15%).

Fe (%) в мартеновских шлаках 8-20, в конвертерных — 1,5-13, в электросталеплавильных — 7,6-17,4. Состав шлака цветной металлургии весьма разнообразен и определяется составом исходного сырья и технологией его переработки. Средний годовой выход шлака чёрной металлургии CCCP примерно 80 млн. т, в т.ч. около 52 млн. т доменных, 25 млн.

т сталеплавильных и 3 млн. т ферросплавных шлаков.

Переработка шлака

Общий выход шлака в США около 27, в ФРГ 16, Франции около 16, Великобритании около 13 млн. т в год. Утилизация и использование доменных шлаков в CCCP составляет около 82%, сталеплавильных — около 20%. В ряде стран (ФРГ, Великобритания, Канада, США и др.) доменные шлаки утилизируются на 95-100%.

Основной способ переработки шлаков чёрной металлургии — грануляция различными методами.

Эффект от переработки 1 т шлака в CCCP составляет в среднем (руб.): доменного — 1,1, сталеплавильного — 5,4, ферросплавного — 3,2.

Источник: http://mining-enc.ru/sh/shlak/

Как получают и используют доменный шлак

что такое доменный шлак

Доменный шлак частично используют как сырье для изготовления обыкновенного цементного клинкера, шлакового кирпича, шлакобетона и других материалов

Производство цемента из доменных шлаков основано на том, что по своему химическому составу эти шлаки, в особенности основные (богатые окисью кальция), близки к составу обыкновенного портландцемента. Например, химический состав доменного шлака одного из наших металлургических заводов: СаО—50%, MgO—1,5%; SiO2—32%, Аl2О3—13% и т. д.

Химический состав доменного шлака

Он отличается от состава обыкновенного цемента меньшим содержанием СаО и большим содержанием SiO2, A12O3 и других окислов.Эти окислы образуют в шлаке химические соединения: двухкальциевый силикат 2СаО • SiO2 (обладает вяжущими свойствами), геленит 2СаО • SiO2 • А12О3 — инертное вещество и др.

В результате резкого охлаждения (грануляции) жидкого доменного шлака получается гранулированный шлак, который, кроме указанных соединений, входящих в состав кристаллической фазы, содержит алюмосиликатное стекло, обладающее химической активностью.

Барабанная установка для полусухой грануляции шлака: 1— шлаковозный ковш; 2 — приемная ванна; 3 — желоб; 4— вращающийся барабан; 5 — гранулированный шлак

Свойства гранулированного шлака

Гранулированный шлак обладает гидравлическими вяжущими свойствами. Они проявляются при действии на тонко измельченный шлак возбудителей твердения щелочных (известь, цементный клинкер) или сульфатных (сернокислый кальций и др.).

Эти свойства шлака используются для производства шлаковых цементов посредством совместного размола гранулированного шлака с возбудителями твердения. Таким образом получают известково-шлаковый, сульфатно-шлаковый цементы и шлакопорт-ландцемент.

Кроме того, доменный шлак частично используют как сырье для изготовления обыкновенного цементного клинкера, шлакового кирпича, шлакобетона и других материалов.

Производство шлаковых цементов выгодно, так как оно основано на использовании очень дешевого сырья — отходов доменного производства — шлаков, получающихся в громадных количестав на металлгических заводах. Выход доменного шлака составляет в среднем 60% от веса выплавленного чугуна. Кроме того имеются огромные запасы старых отвальных шлаков, пользуемых для изготовления бетона в дорожном строительстве и др.

Получение доменных шлаков

Доменные шлаки получаются при выплавке чугуна в резултате сплавления глинистых и других примесей, входящих в состав руды и топлива, с известью, получаемой при обжиге известняка, вводимого в доменную печь.В зависимости от состава шихты, применяемой при производстве чугуна, получают основной или кислый шлак.

Основным считается шлак, состав которого в процентах характеризуется модулем основности Мо, превышающим 1:

Мо= CaO+MgO  разделить на  SiO + Al2O3 > 1

У кислого шлака Мо0,65), богатые глиноземом. Так называемый модуль активности шлака, выражающийся отношением % Al2O3 : % SiO2 должен быть у основных шлаков больше 0,17, а у кислых — больше 0,33.

Кроме того, в зависимости от сорта шлака содержание МпО должно быть не более 2—5%, а серы S

Источник: https://www.masterovoi.ru/stroy-mat/domennyy-shlak

Доменный шлак: характеристики материала

что такое доменный шлак

Материал получается в результате плавления железной руды и литья стали в агломерационных печах. Изначально это был обычный продукт сгорания, ведь в процессе от гранул руды отделялась расплавленная сталь, а остаток представлял собой скопление твердых примесей в составе природного сырья.

Однако впоследствии строители научились применять полученные отходы для создания дешёвых и прочных строительных материалов (шлакобетон, например), уплотнять слои основания под фундаменты, дорожное полотно. Сегодня искусственный камень широко используется в производстве шлакоблоков и панелей, а народные умельцы выполняют из него фундаменты для частных коттеджей и хозяйственных сооружений.

Технические свойства

Шлак состоит из примесей песка, пылевидных, крупных обломочных частиц. Классификация, требования к сортировке изложены в ДСТУ Б В. 2.1-2. Согласно положениям норматива, шлаковые гранулы относятся к искусственным грунтам.

Состав гранул может отличаться в процентном соотношении элементов, но в целом это сложные соединения магния, кальция, силикатов, окисей железа и дополнительных примесей. Магниекальциевая часть относится к сумме остальных молекул примерно 1:1. Часто соединений магния и кальция в составе намного больше.

Гидравлическая активность граншлака – это способность к самоцементированию под воздействием влаги, времени. Благодаря этому свойству сырьё широко применяют в укреплении влагонасыщенных грунтов, строительстве дамб, гидротехнических сооружений. Прочные виды с крупным зерном используют для фильтрации грунтовых вод.

Камень обладает уникальными физическими свойствами: угол трения превышает 500, объёмный вес сухого материала – 2100кг/м3, прочность при сжатии доходит до 1000 кг/м2. Важно значение радиоактивности — 370 Бк/кг. Это низкий показатель, позволяющий применять сырьё для всех видов строительных элементов, конструкций.

Как купить партию?

Доменный шлак продаётся в компании «Фаворит Д» в Днепропетровске. Стоимость материала в металлургическом городе составляет копейки, а возможность доставки распространяется на область и прилегающие регионы. Чтобы купить партию по низкой цене, необходимо собрать общий заказ: по данным проектной документации выбрать суммарное количество шлака на строительство объекта, позвонить консультанту компании и получить скидку.

Используйте выгодные материалы для строительства!

Источник: https://postroika.com.ua/2015/03/11/domennyiy-shlak-harakteristiki-materiala/

Что такое доменный шлак — ПроСтройматериалы

Шлак – это вторсырье, которое часто используется в строительстве в качестве наполнителя при приготовлении бетонных смесей. Промышленные отходы отличаются по химическому составу и физическим свойствам, при этом их стоимость значительно ниже других заполнителей.

Это делает шлак очень популярным материалом при дорожном строительстве. Кроме этого из вторсырья изготавливают минеральную вату, шлакоблоки, пемзу, литье и многое другое.

 Благодаря использованию вторичного сырья обеспечивается безотходная технология производства стройматериала и значительно снижается уровень загрязнения окружающей среды.

Что такое шлак

Шлак – неметаллический искусственный силикат, который образуется на поверхностях различных металлов при:

  • плавке сырья;
  • обработке промежуточных продуктов;
  • рафинировании жидких сплавов.

Также, в процессе производства, шлаки строительные образуются при восстановлении руды, в ходе извлечения из сырья флюсов.

Если говорить о химическом составе отходов металлургии, то этот материал бывает нескольких видов:

  • Основным (CaO, MgO и FeO). В этом случае в материале содержится до 50% оксида кальция и порядка 10% глинозема.
  • Кислотным (SiO2 и TiO2) с содержанием оксида кальция не более 42% и глинозема до 15%.
  • Нейтральным (Al2O3 и ZnO) в котором присутствует порядка 45% оксида кальция.
ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Почему арматуру вяжут а не сваривают

Помимо этого, в отходах содержатся частицы кремния, алюминия, магния, марганца, серы и прочих компонентов. В зависимости от их объема шлак получает разные свойства.

Сфера применения и свойства шлака

Говоря о том, что такое шлак, стоит сказать о сфере применения этого материала. Чаще всего в строительстве используется граншлак разного диаметра:

  • Более крупные гранулы используются при изготовлении шлакоблоков, отличающихся износоустойчивостью, меньшим весом и повышенными показателями тепло- и влагоизоляции. Также крупный граншлак применяют при возведении фундамента (в качестве подложки), укреплении насыпей, обработке краев водоемов.
  • Из шлака более мелкой фракции можно сделать добавку для бетона или асфальта.
  • Пыль и самые мелкофракционные частицы применяют в качестве добавок при производстве тротуарной плитки и минваты.
  • Крошка добавляется в строительные смеси для повышения прочностных характеристик составов. Также крошку применяют для заполнения пустот в стенах.

По цвету, вторичное сырье может быть самым разным, начиная от насыщенного черного, заканчивая белым цветом. Нередко встречаются материалы перламутрового или сиреневого оттенка.

Плотность шлака колеблется в зависимости от компонентов, входящих в его состав.

ОксидПлотность, г/см3
Кальция 3,4
Магния 3,65
Кремния 2,26
Железа 5,7
Марганца 5,4

Соответственно, если измерять этот показатель в «кубах», то эти значения будут колебаться от 800 до 3 200 кг на метр кубический.

Удельный вес сырья (то есть масса его вещества) составляет от 2,5 до 3,6 г/см3. Приблизительно такими же показателями отличаются природные породы камней. Однако стоит учитывать, что удельный вес шлака может отличаться в зависимости от вида сырья:

  • У шлакобетона этот показатель составит порядка 2-2,4 т/м3.
  • Удельный вес кускового шлака колеблется от 2,1 до 2,8 т/м3.
  • Если используется вторсырье в виде щебенки, то вес материала будет самым наименьшим от 1,05 до 1,6 т/м3.

Кроме этого, свойства вторичного сырья определяются его типом. Сегодня в металлургии выделяют четыре основных вида шлака: черный, цветной, топливный и химический.

Шлаки цветной металлургии

Вторичное сырье этой категории пользуется меньшей популярностью ввиду дороговизны и трудоемкости его получения. В отличие от шлаков черной металлургии, цветное сырье обладает большим удельным весом и повышенным содержанием закиси железа, объем которого может доходить до 40%. Кроме этого, в состав таких материалов входят ценные и редкие металлы.

Иногда в строительной сфере применяют отходы цветной металлургии, которые образуются при выплавке никеля и меди. Медеплавное вторсырье отличается черным цветом и не распадается. При этом его плотность составляет от 3 300 до 3 800 кг/м3, а водопоглощение колеблется в пределах 0,1-0,6%.

Никелевое сырье обладает идентичными с медеплавными отходами показателями и свойствами.

Из шлаков такого типа редко изготавливаются строительные материалы, иногда их используют при производстве литых изделий или минваты. Намного  чаще на производственную линию попадают доменные шлаки.

Шлаки черной металлургии (доменные)

Сырье этого типа бывает 3 типов:

  • Шлак доменный гранулированный, который получают при охлаждении чугуна во время его выплавки. Как правило, полученный граншлак используют в качестве заменителя более дорогостоящих минеральных добавок.
  • Доменный шлак не гранулированного типа. Его добывают в процессе воздушного охлаждения отходов металлургии, их дробления и последующего грохочения. Полученный материал чаще всего применяется в качестве наполнителя для асфальтобетона при строительстве дорожных полотен. Кроме этого, не гранулированное сырье нашло применение в сельскохозяйственной области, где отходы используют для раскисления земли.
  • Шлаковая пемза отличается тем, что она не обладает вяжущими свойствами. Поэтому это сырье чаще используют в качестве утеплителя, звукоизоляционного материала и при производстве шлакоблоков и прочих изделий из пористых и легких бетонов.

Если говорить о свойствах шлака доменного, то он отличается высоким сопротивлением к измельчению, реакционной способностью и стабильностью. По гидравлическим свойствам гранулированный шлак бывает трех сортов:

  • 1 сорт. В таком материале допускается содержание оксида алюминия не менее 8%, магния не больше 15%, титана не более 4% и марганца не больше 2%.
  • 2 сорт. Оксид алюминия – 7,5%, магния – 15%, титана – 4%, марганца – 3%.
  • 3 сорт. Оксид алюминия – не более 7,2%, магния – 15%, титана – 4%, марганца – 4%.

Топливные шлаки

Каменноугольные и угольные шлаки, которые также часто называют золошлаками, сегодня широко применяются в промышленном строительстве. Такое сырье отличается от доменного более низким содержанием CaO и повышенным содержанием FeO. При этом угольный шлак отличается повышенной щелочностью.

Золошлак – это шлак гранулированный, который отличается черной окраской. Такой цвет образуется из-за двухвалентного железа, которое содержится в составе сырья. Встречается шлак коричневого, белого, оливкового и зеленого цвета (в зависимости от объема окисла). Для получения песка шлакового сырье измельчается, в этом случае его цвет будет серым.

Золошлаки получают в процессе сжигания различного топлива, в зависимости от типа которого можно определить, сколько вторсырья в нем содержится:

  • в буром угле содержание шлака составляет до 15%;
  • в каменном – от 3 до 40%;
  • в антраците – до 30%
  • в горючих сланцах – от 50 до 80%;
  • в дровах – порядка 0,5-1,5%;
  • в мазуте – не более 0,2%.

Однако стоит учитывать, вреден ли  угольный шлак. Дело в том, что в этом материале содержатся радиоактивные вещества, поэтому использовать его в качестве наполнителя для бетонных стен и при организации стяжки для жилых объектов не рекомендуется.

Химические шлаки (электротермофосфорные)

Граншлаки – отходы производства фосфора, который изготавливается электротермическим методом. В таком вторсырье содержится до 98% стекла. Основу материала составляют CaO и Si02. Помимо этого в химических отходах содержатся частицы макулатуры, резиновой крошки, тряпья, полимерных материалов, попутных нефтепродуктов и многого другого. В связи с этим подобные шлаки довольно редко используются в строительстве.

Если говорить о самом распространенном типе шлаков, то это доменное вторсырье. Однако, несмотря на многочисленные преимущества, этот материал обладает и плюсами и минусами.

Преимущества и недостатки шлаков

Если говорить о плюсах и минусах вторсырья, то проще всего рассмотреть их на примере шлакоблоков. Они обладают следующими преимуществами:

  • повышенной огнестойкостью;
  • долгим сроком эксплуатации (порядка 50 лет);
  • разнообразием характеристик и свойств в зависимости от состава материала;
  • низкой стоимостью (если сравнивать с деревом или кирпичом);
  • простотой обработки и укладки.

Продолжая рассматривать плюсы и минусы вторсырья, справедливо будет упомянуть и его недостатки:

  • гигроскопичность (материал не стоит применять в областях, где постоянно происходят паводки);
  • большую прочность, из-за которой очень сложно осуществлять прокладку инженерных коммуникаций;
  • высокую теплопроводность;
  • повышенное содержание кислоты и серы (на полное выветривание токсинов уходит порядка 1 года).

Поэтому перед тем, как сделать выбор в пользу этого материала стоит учесть все плюсы и минусы этого сырья. Если же вас интересует наиболее дешевый наполнитель для строительства промышленного или нежилого помещения, то можно значительно сэкономить и приобрести вторсырье.

Тип шлакаФракция, ммСтоимость, руб/т
Пемза 0 – 5 400
Граншлак 1300
Доменный (для минваты) 40 – 70 400
Доменный (для дорожного строительства) 5 – 20 400
Доменный (молотый) 0,7 1500

Источник: https://isss.ru/raznoe/chto-takoe-domennyj-shlak.html

Шлакопортландцемент: вяжущие на основе шлаков

Шлакопортландцемент: вяжущие на основе шлаков

В начале 20 века производители чугуна начали искать возможные сферы применения доменного шлака — продукта, полученного вместе с чугуном в доменной печи в виде расплава. В 1908 году компания «Карнеги Стал» начала исследование возможных областей применения доменного шлака.

В 1911 году в отчете компании «Карнеги Стил» — «Использование доменного шлака в производстве бетона» впервые обосновано говорилось о возможности использовать доменный шлак в производстве бетона.

К 1917 году стало очевидно, что шлак является ценным продуктом, и что компаниям — производителям шлака стоит объединиться для более эффективного продвижения нового продукта. В 1918 году в США была создана Национальная Шлаковая Ассоциация. В 1919 году в США существовало 14 компаний — производителей шлака, которым принадлежало 32 завода.

За все время существования человечества доменный шлак прошел путь от использования в дорожном строительстве (в качестве агрегата) в Античном Риме до ценного строительного материала с разнообразными сферами применения в наше время.

Сейчас шлак находит широкое применение в строительной индустрии, включая: производство гранулированного доменного шлака, смешанного (многокомпонентного цемента), гидравлических закладок, монолитного и конструкционного бетона, асфальтобетона, гранулированного заполнителя, минеральной ваты, кровельного материала, стекла, проведения оструктуривания почвы и много другого.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Как крепить пенофол к стене

Определение и описание шлака

Американское общество по испытанию материалов ( ASTM C 125) определяет доменный шлак как «неметаллический продукт, состоящий в основном из силикатов и алюминатов кальция, полученный вместе с чугуном в доменной печи в виде расплава».

При производстве чугуна в доменную печь загружают железную руду, флюсовый камень (известняк и/или доломит) и кокс. Получаемая на выходе из печи продукция — расплавленный чугун и шлак. Шлак состоит в основном из кварца и оксидов алюминия (от железной руды) и оксидов кальция и магния (от флюсового камня).

Из печи шлак выходит в расплавленном состоянии, причем температура расплава может превышать 14807С (27007 F ). Существует четыре основных способа обработки расплавленного шлака: охлаждение воздухом, быстрое охлаждение холодной водой (вспучивание шлака), дробление и помол.

При каждом из данных методов обработки получается уникальный шлаковый материал, обладающий отличительными свойствами.

Химические свойства

Основные составляющие доменного шлака — кварц, оксиды алюминия, кальция и магния, на которые приходится 95 % всего состава шлака. Остальные 15 % — марганец, соединения железа и серы и следовое количество других элементов. Однако, следует отметить, что основные оксиды, входящие в состав шлака не встречаются в свободной форме.

В доменном шлаке, охлажденном воздухом, оксиды объединяются в различные силикаты и алюмосиликатные минералы, такие как мелилит, мервинит, волластонит и др., которые также существуют в виде природных пород. В дробленом и молотом шлаках, данные элементы присутствуют в виде стекла.

Химический состав шлаков варьируется в очень узких пределах, поскольку все сырье, загружаемое в доменную печь, очень тщательно отбирается и смешивается.

Типичный химический состав доменного шлака, %
Кварц ( SiO 2 ) 32-42
оксид алюминия (А12О3) 7-16
оксид кальция (СаО) 32-45
окись магния ( MgO ) 5-15
сера ( S )* 1-2
оксид железа ( Fe 2 03) 1-1,5
оксид марганца (М n О) 0,2-1,0

* в основном в виде сульфида кальция

Физические свойства

Физические характеристики шлака, такие как вес, размер частиц, структурные свойства и т.д. различаются в зависимости от метода обработки расплавленного шлака. Соответственно, конечное применение обработанного шлака также различается в зависимости от метода обработки.

В последнее время в России и других странах большое внимание уделяется проблеме использования вторичных ресурсов. Одним из наиболее перспективных направлений утилизации промышленных отходов является использование их в производстве строительных материалов.

Металлургия занимает одно из ведущих мест среди других отраслей промышленности. На основных технологических переделах производства черных и цветных металлов образуются побочные продукты — отходы, химико-минералогический состав и физико-механические свойства которых позволяют считать их ценным сырьем для производства строительных материалов. Основная масса отходов металлургических процессов образуется в виде шлаков.

Шлаки — продукты высокотемпературного взаимодействия компонентов исходных материалов — топлива, руды, плавней и газовой среды.

Трудно, пожалуй, найти другое сырье, которое обладало бы таким множеством ценных качеств и при этом так долго пробивало бы путь к широкому применению в строительной промышленности, как шлак.

Во многих районах страны из шлака построены многоэтажные дома, промышленные здания, возведены мосты и плотины, проложены ленты автострад. Из обременительного отхода он становится признанным сырьем строительной промышленности.

Самая ранняя попытка использования доменного шлака относится к 1589 г., когда в Германии из него отливали пушечные ядра. В строительстве шлак стали применять только в 18 веке. В Нижнем Тагиле из шлаковых расплавов начали отливать плиты для ступеней, брусчатку для дорог.

В Швеции литые шлаковые камни применялись вместо кирпича для кладки верхней части шахт доменных печей. В России и других странах отвальный шлак использовали в качестве щебня при постройке дорог.

В последующие годы ценные свойства шлаков еще больше привлекают внимание ученых и практиков во всем мире к проблеме применения шлаков в строительстве.

Для решения вопросов организации переработки шлаков, использования их, координации научных исследований и опытных работ, в Москве в 1933 г. была создана Всесоюзная контора по шлакопереработке.

Во многих странах созданы специальные институты и организации, занимающиеся вопросами использования шлака в строительстве, иногда на базе металлургических заводов: в США — Национальная шлаковая ассоциация, во Франции -Техническая ассоциация по изучению и использованию доменных шлаков, в Канаде — Национальная шлаковая ассоциация, В Англии — Британская ассоциация шлака.

Организация переработки шлаков в разных странах неодинакова, что объясняется специфическими условиями каждой страны. В Англии и Германии шлаковую продукцию, получают непосредственно на металлургических заводах, в других странах шлак в жидком состоянии или частично обработанный передают компаниям и специальным фирмам по производству строительных материалов.

Необходимо отметить весьма результативные действия Национальной шлаковой ассоциации США, к заслугам которой относится создание шлакоперерабатывающей индустрии. Шлак признан минеральным сырьевым материалом. Переработка шлака в основном осуществляется фирмами, независимыми от металлургов, и только в немногих случаях металлургические компании перерабатывают шлак для своих нужд и продают его [3].

В США, Англии, Германии, Франции воздушно охлаждаемые металлургические шлаки в основном перерабатываются на щебень, применяемый в качестве балласта при строительстве железных дорог, а также используют как заполнитель при сооружении аэродромных покрытий и автомобильных дорог.

Асфальтобетонные покрытия с применением шлакового заполнителя характеризуется высокой прочностью, устойчивостью к истиранию, большим коэффициентом сцепления, отсутствием сдвиговых деформаций. Вся продукция шлакопереработки экономически выгодна. Например, шлаковый щебень в 1,5-2 раза дешевле природного и требует в 4,5 раза меньше удельных капитальных вложений. Шлаковая пемза в 3 раза дешевле керамзита и требует в 1,5 раза меньше удельных капитальных вложений.

Основным видом промышленной продукции, производимой на основе металлургических шлаков, является шлакопортландцемент. Впервые гранулированный шлак был применен как добавка при производстве цемента в Германии в 1892 г.

Шлакопортландцемент — это гидравлическое вяжущее вещество, твердеющее в воде и на воздухе, получаемое совместным тонким измельчением портландцементно-го клинкера и гранулированного шлака. шлака в шлакопортландцементе по ГОСТ 10178-85 должно составлять не менее 21 и не более 60 % массы цемента [5].

По американскому стандарту содержание шлака должно составлять от 25 до 65 %, по английскому не больше 65 %. В Германии стандартизованы два вида шлакопортландце-мента: железопортландцемент, содержащий не более 35 % шлака, и доменный цемент с содержанием шлака от 31 до 85 %.

Во Франции выпускаются 4 вида шлакопортландце-мента: железопортландцемент с 20-30 % шлака, смешанный металлургический цемент с 50 % шлака, доменный цемент с 70 % шлака и шлако-клинкерный цемент, содержащий не менее 80 % шлака. Каждый из этих видов цемента делится на две марки по прочности.

В Германии каждый вид шлакопортландцемента имеет три марки по прочности, а в Англии и США — только одну марку, как и обыкновенный портландцемент.

Шлакопортландцементы широко применяются в настоящее время во многих странах для общих строительных работ, для гидротехнических сооружений и для сборных железобетонных изделий (например, бетонные трубы). По прочности они не уступают портландцементу, но нуждаются в более тщательном уходе при повышенных и пониженных температурах.

Исторически сложилось так, что доменные гранулированные шлаки в России и некоторых европейских странах используются преимущественно для производства вяжущих материалов, особенно для производства шлакопортландцемента. В США и Японии они применяются в основном для производства заполнителя.

Последнее направление позволяет вовлечь в строительный комплекс значительно большее количество шлака, чем в производство из него вяжущих веществ. Особенно эффективно производство шлакового щебня при использовании технологии придоменной переработки шлака. При этом используется та тепловая энергия, которая была аккумулирована шлаковым расплавом в процессе производства чугуна.

Такая технология позволяет достичь значительную экономию топливно-энергетических ресурсов.

В последние годы наблюдается рост шлаковых отвалов вокруг металлургических заводов России. Одной из причин уменьшения использования доменных гранулированных шлаков цементной промышленностью является падение спроса на шлакопортландцемент. В этой связи приобретает большое значение расширение масштабов производства шлакового заполнителя, в том числе шлаковой пемзы, которая является заменителем керамзита, а также литого шлакового щебня для тяжелых бетонов.

Необходимо подчеркнуть, что бетоны с заполнителем из доменных гранулированных шлаков отличаются рядом преимуществ перед традиционными бетонами. Как было установлено в работах доменный шлак в составе портландцементного бетона выполняет функцию активного заполнителя, т.е. его поверхностный слой реагирует с гидроксидом кальция, выделяющимся при гидролизе алита.

При этом образуется дополнительное количество гидросиликатов кальция, которые создают чрезвычайно прочную связь заполнителя с цементной матрицей, полностью исчезают капиллярные каналы, которые в результате усадки цементного камня образуются между ним и поверхностью заполнителя.

Это приводит к значительному повышению коррозионной стойкости бетона с активным заполнителем по сравнению с традиционными составами в большинстве агрессивных сред, в том числе даже против такого грозного вида химической агрессии, как кислотная.

Кроме того, благодаря специфической структуре и отсутствию микрозазоров на границе раздела вяжущего и заполнителя, такие бетоны обладают отличительными физико-механическими характеристиками. Именно этим обусловлено широкое применение бетонов на шлаковом заполнителе в США, Японии и других странах.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Сколько весит куб керамзита 10 20

В России шлаковый заполнитель используется сравнительно редко, поэтому имеются огромные резервы расширения производства бетонов на шлаковом заполнителе, что позволит приостановить рост шлаковых отвалов в районах расположения металлургических заводов России.

(Журнал «Ценообразование и сметное нормирование в строительстве, № 5, май 2008 г.)

Похожие документы

Источник: https://znaytovar.ru/gost/2/SHlakoportlandcement_vyazhushh.html

Гранулированный шлак

Наименование Цена
Отсев шлаковый (мучка). за 1 тн с НДС от 500 руб.
Шлак отвальный за 1 тн с НДС от 550 руб

Изготовление и применение гранулированного шлака

С помощью граншлака можно получить различные виды высококачественного цемента. При этом для грануляции можно применять любой шлак. Однако, лучше отдать предпочтение шлакам, обогащенным окисью кальция (мартеновские и доменные виды шлаков).С помощью гранулированного шлака изготавливают шлакощелочной цемент. Шлакощелочной цемент может быть чистым (бездобавочным), с добавками горных пород, минералов глины, а также веществ, которые содержат кремний и щелочь.

Еще одним направлением в применении граншлака является изготовление шлакопортландцемента. Стоит отметить, что применение гранулированного шлака не понижает прочность портландцемента. Шлакопортландцемент применяется в сфере строительства. Главным направлением в его использовании является строительство гидротехнических конструкций. Применение портландцемента позволяет избежать появления трещин в бетонном массиве.

Основные свойства

ГОСТ Уровень влажности (в процентах) Модуль крупности Наличие зерен размером более 5 мм (в процентах)
3476-74 ТУ 14-127-269-2008 8 процентов 3 1,6 процентов

В настоящее время, когда стоимость цемента постоянно возрастает (цена на цемент повышается примерно на 30 процентов каждый год), а масштабы строительства в государстве увеличиваются, экономия этого материала становится все более актуальной.

Ваш личный менеджер
Иваникин Никита

Получить консультацию

Едва ли не самый эффективный материал в области экономии цемента – это тонкомолотый гранулированный шлак (а именно его доменная разновидность). Сейчас этот материал весьма детально изучен.

Доменный гранулированный шлак выступает в качестве активной минеральной добавки в цемент. Кроме того, граншлак – это основной компонент, с помощью которого получают шлакощелочные вяжущие, а также изделия на их основе.

При использовании тонкомолотого граншлака одновременно решаются и многие проблемы экологического характера.

В заключение можно добавить, что стройматериалы, изготовленные на основе цемента, обладают огромными преимуществами. Спрос на такие материалы весьма велик.

Также у нас вы можете приобрести отсев шлаковый и шлак отвальный по выгодным ценам.

Источник: http://www.ng71.ru/granulirovannyj-shlak

Что такое шлак и для чего его применяют в строительстве

Шлак – это вторсырье, которое часто используется в строительстве в качестве наполнителя при приготовлении бетонных смесей. Промышленные отходы отличаются по химическому составу и физическим свойствам, при этом их стоимость значительно ниже других заполнителей.

Это делает шлак очень популярным материалом при дорожном строительстве. Кроме этого из вторсырья изготавливают минеральную вату, шлакоблоки, пемзу, литье и многое другое.

 Благодаря использованию вторичного сырья обеспечивается безотходная технология производства стройматериала и значительно снижается уровень загрязнения окружающей среды.

Извлечение пользы: как европейцы зарабатывают на шлаках — Статьи — GMK Center

«Как превратить шлаки из отходов в прибыльный бизнес? Об этом говорят уже последние несколько лет», – пишут в статье для New-Mine Питер Том Джонс, старший менеджер по исследованиям KU Leuven IOF (Industrial Research Fund), и Ливен Мачиэльс, менеджер по исследованиям SOLVOMET.

Наибольшего успеха в этом удалось достичь сталелитейной промышленности – металлурги сумели использовать молотый гранулированный доменный шлак (GGBFS) для производства низкоуглеродистых «доменных цементов». С тех пор такой способ заработка на шлаке стал общепринятой практикой.

Однако применение других типов шлаков (шлаки от конверторного производства, электродуговых печей, цветной металлургии и тех, что образуются в результате производства нержавеющей стали) остается довольно ограниченным. Особенно если говорить о достижении высокой добавленной стоимости конечной продукции. В лучшем случае такие шлаки применяются в качестве гравия для дорожных оснований или заполнителей в строительной промышленности.

В то же время законодательство европейских государств и Европейского Союза относительно содержания остаточного металла в шлаках постоянно ужесточается. Это ставит под угрозу использование многих необработанных типов шлаков в направлениях с низкой добавленной стоимостью. В результате многие компании вынуждены складировать свои шлаки, что создает для них дополнительные расходы и риски.

shutterstock.com

Шлаки 2.0: от отходов к чистому побочному продукту

Хорошая новость в том, что в течение последнего десятилетия были предприняты значительные усилия для более качественной обработки шлаков, что позволяет соответствовать строгим экологическим нормам ЕС. Ключевая цель в этом процессе – снизить остаточное содержание металлов до уровня ниже определенных законодательством пороговых значений.

Работа над химическим составом шлаков и их минералогией открывает возможности для использования шлаков в качестве сырья для дорогостоящих продуктов. Например, для дополнительного цементирующего материала (SCM), который можно смешивать с клинкером из портландцемента, для получения альтернативных связующих (таких как «неорганические полимеры») и связующих на основе карбонатов.

Примеры промышленного производства «очищенных» и «инженерных» шлаков нового поколения уже есть. Это «шлаки 2.0», которые следует рассматривать не как отходы, а, скорее, как побочные продукты промышленного производства.

Koranel® от Metallo

kuleuven.sim2.be

Также шлаки можно было бы назвать «рудным побочным продуктом». Почему? Потому что разница с рудами, полученными путем первичной экстракции, небольшая. Ключевым примером в этом контексте является бельгийская компания Metallo, которая эксплуатирует плазменную установку для восстановления цинка в шлаках и одновременного снижения содержания свинца в них с 1% до менее 300 частей на миллион (что соответствует жесткому законодательству).

С 2018 года Metallo производит такой шлак под торговой маркой Koranel®. Во время 14-й Глобальной конференции по шлакам в Аахене Koranel® был удостоен звания «Шлаковый продукт года».

В настоящее время такой шлак применяется в основном для пескоструйной обработки, но исследования показывают, что их можно использовать и в других областях, в частности для цементных вяжущих и инженерных продуктов.

Были проведены обширные испытания промышленных масштабов, которые открывают путь к широкому использованию шлаков цветной металлургии в строительной промышленности.

Связующие из шлаков

После обширных исследований и промышленных испытаний использования шлаков недоменного типа в новых вяжущих и смешанных цементах на рынок вышли первые продукты такого типа. Примерами являются цементы на основе неорганических полимеров из летучей золы, доменного шлака и других типов шлаков, производимые компанией Sqape. Они доступны на голландском рынке.

Другим примером являются связующие вещества, образующиеся в результате карбонизации шлаков из нержавеющей стали, производимые Orbix. В настоящее время Orbix налаживает сотрудничество с Deruwbouwgroup (группа CRH), чтобы поставлять строительные изделия на основе шлака из нержавеющей стали на голландский рынок.

Этот продукт на нидерландском языке называется compensatiesteen. Поскольку для карбонизации шлака из нержавеющей стали (с целью образования связующего вещества) используется CO2, производство этого продукта также способствует снижению выбросов CO2.

Более того, производство compensatiesteen имеет меньший углеродный след по сравнению с другими строительными материалами. ()

www.otar.nl

Что дальше?

После более чем десяти лет исследований и разработок в университетах, исследовательских центрах и на промышленных мощностях можно сказать, что позитивный консенсус относительно шлаков возможен. Даже недоменные шлаки постепенно находят свой путь на рынок. Компании-первопроходцы занялись созданием нового поколения чистых шлаков, «шлаков 2.

0», которые можно рассматривать как ценные побочные продукты. На данный момент в большинстве стран – членов ЕС отрасль по производству шлаков занимается R&D проектами, направленными на разработку собственных шлаков (в соответствии с более строгим законодательством) и поиск наиболее выгодного применения для них.

Также на рынке появляются новые связующие и строительные материалы на основе шлаков, что существенно увеличивает их прибыльность.

Примеры успешного промышленного применения шлаков уже есть. Вероятно, вскоре ключевые промышленные игроки последуют примеру компаний-первопроходцев и займутся производством «шлаков 2.0». Одной из основных движущих сил в этом процессе является позиция властей, которые постоянно внедряют более строгие нормы в отношении состава шлаков и содержания CO2 в строительных материалах.

Гармонизация законодательства европейских стран и «зеленых» государственных закупок на уровне ЕС с применением, например, лучших практик ведущих стран (таких как Нидерланды) будет способствовать производству новых чистых шлаков в промышленных масштабах. Это значит, что металлургия сделает важный вклад в переход к низкоуглеродистой экономике, экономике замкнутого цикла.

Оригинал материала опубликован на New–Mine

Источник: https://gmk.center/posts/izvlechenie-polzy-kak-evropejcy-zarabatyvajut-na-shlakah/

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
ДомоСтрой
Сколько цемента в кубе бетона

Закрыть