Шлак

Основное содержание

Прогуляйтесь мимо любого старого сталелитейного завода., и ты их заметишь: гигантские серо-черные груды, сияющие в солнечном свете. В течение многих лет, мы видели это шлак как не что иное, как мусор – уродливое напоминание о беспорядке в отрасли. Я стоял на этих кучах в Дортмунде и Питтсбурге, разбивая стеклянные осколки под ботинками. Меня поразил не запах или пыль.; это было как неправильный это было. Здесь были вещи покрепче, чем натуральный камень, более устойчивый, чем добытый известняк, но мы сбрасывали его под землю. Эта старая история теперь разваливается быстрее, чем плохой бетон.. После 20 лет работы с щебнем, Я сам наблюдал возвращение шлака – от свалочного мусора до жизненно важного строительного материала.. Это не просто повторное использование; это волшебство индустрии.

Добрый
Добрый

Шлак демистифицирован: О чем вам не говорят Миллс

Шлак – это не «отходы».’ Это естественный результат чистки металлов.. Когда сырая руда подвергается воздействию сверхвысокой температуры (свыше 1500°C в печах), нежелательные вещества плавятся вместе в горячую жидкую смесь силикатов., оксиды кальция, и алюминий. Этот лавоподобный поток удаляется из чистого металла, как жир из супа.. Но вот о чем вам не скажут заводы: состав шлака уникален. Немецкий шлак отличается от индийского шлака тем, что:

  • Откуда берется руда
  • Материалы, добавленные во время плавки
  • Как оно охлаждается (распыление воды против. воздушное охлаждение)

Я тестировал шлак с 40% кремнезем против типов, полных соединений кальция. Эта разница не плоха – она полезна. Голландские дорожные строители специально заказывают электропечной шлак для приморских дорог, поскольку содержащийся в нем дополнительный объем железа лучше борется с повреждениями от соли, чем обычный камень..

Типы шлака: Полевое руководство для инженеров

Доменный шлак (БФС): Цементный спаситель

Формирование: Расплавленный шлак, закаленный водой при температуре 1000°C → стекловидные гранулы (ГБФС).
Для чаевого: Реактивность ГБФС зависит отсодержимое стекла. Стремитесь к >90% стекловидный материал – проверьте сертификаты завода. Более низкие оценки вызывают медленный набор силы..

Украсть удар: Дорожный воин

Миф о расширении: Да, свежие конвертерные шлаки расширяются, как тесто для выпечки. Почему? Свободная известь (Cao) гидратация. Но вот исправление:

  1. Горячая стадия обработки: Впрыск CO2 во время охлаждения → образует стабильный кальцит
  2. Выветривание: Минимум 6 месяцев воздействия на открытом воздухе (контролировать pH < 10.5)
  3. Ускоренное старение: Отверждение паром при температуре 80°C для 48 часы

Полевые наблюдения: Японская скоростная автомагистраль Тохоку использует 100% состаренный стальной шлаковый заполнитель. После 2011 землетрясение, показаны участки со шлаковой основой 70% меньше растрескивания, чем участки на основе гравия.

Андердоги

  • Медный шлак: Абразивный абразив настолько агрессивен, что удаляет краску с корпуса вдвое быстрее, чем гранатовый песок.. Требуются системы пылеподавления..
  • Ферроникелевый шлак: Индонезия отправляет его в Дубай в качестве дорожной базы – высокое содержание MgO предотвращает расслоение битума при нагревании..

Разбивка обработки: Где получается прибыль

Сокрушительные цепи – Сердцебиение

Переработка шлака

Истины о выборе дробилки:

  • Щековые дробилки: Best for >800mm lumpy slag. Стоимость износа: $0.18-0.30/тонна
  • Конусные дробилки: Идеально подходит для подачи 50–250 мм.. Производить 60% кубический агрегат
  • VSI дробилки: Необходим для дорожных агрегатов. Улучшает форму частиц, но требует затрат 40% подробнее в изнашиваемых деталях

Оператор Хак: Пропустить шлаки через электромагнитдо вторичное дробление. Зачет восстановленного металлолома 15-30% затрат на обработку.

Дилемма выветривания двора

Запасы стального шлака не просто лежат на месте — они химически эволюционируют. Умные растения:

  • Установка дренажных слоев под сваи
  • Следите за температурой сваи (цель <70° C.)
  • Тестовое расширение ежемесячно (В 1744-1 тест)
    Расходы: Weathering добавляет $1,50-4,00/тонну, но предотвращает претензии по ответственности на сумму более $20/тонну..

Шлакоцемент: Углеродный убийца

Почему GGBFS превосходит летучую золу
СвойствоГГБФС (50% смешивать)Летучая зола класса FПортландцемент
28-день Сила42 МПа38 МПа48 МПа
Устойчивость к хлоридам90% снижение70% снижениеБазовый уровень
Выбросы CO2380 кг/тонна410 кг/тонна830 кг/тонна
Тепловая гидратацияНизкийУмеренныйВысокий
Мучительная реальность

Для производства высокореактивного GGBFS требуется:

  • Вертикальные валковые мельницы (не шаровые мельницы)
  • 4,500-5,000 Тонкость Блейна
  • Контроль влажности <0.5%
    Энергетический штраф: Измельчение потребляет 35-50 кВтч/тонна – по-прежнему 60% меньше, чем производство OPC.

Агрегаты, превосходящие природу

Дороги, которые кусают назад

ПСВ стальных шлаков (Стоимость полированного камня) из 68-72 бьет гранит (50-55). Агентство автомобильных дорог Великобритании требует использования шлаков на поворотах M25 после того, как количество аварий в сезон дождей сократилось 45%.

Секретное оружие бетона

Агрегат BFS с воздушным охлаждением:

  • Низкое тепловое расширение (9 мкм/м°C по сравнению с известняком 12)
  • Щелочно-кремнеземная реакция нейтрализации
    Тематическое исследование: Бурдж-Халифа в Дубае использовалась 340,000 м³ бетона BFS для борьбы с температурой схватывания 50°C.

Помимо строительства: Необычные потоки прибыли

Фиксатор pH для сельского хозяйства

Стальной шлак 8.5-11.5 pH делает его идеальным для кислых почв.. Плантации пальмового масла в Малайзии применяются 2 тонн/га:

  • Повышает pH почвы с 4.2 → 6.0 в 6 месяцы
  • Добавляет растворимый кремний для прочности стебля.
    Осторожность: Тест на тяжелые металлы – Cd < 2 мг/кг, Кр < 80 мг/кг.
Грязный секрет минеральной ваты

70% каменная вата на самом деле является шлаковой ватой. Производство энергии:

  • basalt: 2,800 кВтч/тонна
  • на основе шлака: 1,100 кВтч/тонна
    Кончик: Используйте шлаки с 38-42% CaO для оптимального волокнообразования.

Глубокое погружение в оборудование: Делаем дробилки долговечными

Механизмы износа шлака
  • Истирание: Содержание SiO2 >18% ускоряет износ
  • Влияние: Недробленый металл “бродяга” повреждает роторы
  • Коррозия: Сульфиды разрушают марганцевую сталь
SBM: Край Китая (https://www.mill-sbm.com)

The ударные дробилки лучше справляться со шлаками, потому что:

  • Гибридные отбойные пластины (керамические вставки + марганец)
  • Ударные наконечники ротора приварены из стали Hardox 500
  • Датчики вибрации вызывают отключение металлодетектора
    Взлом обслуживания: Запланируйте вращение молота каждые 250 часов – продлевает жизнь в 3 раза.

Реальная экономика шлака

Ценовая мощность

ПродуктЦена (долл. США/тонна)vs Material
ГГБФС$55-7515% ниже ОПК
Стальной шлаковый заполнитель$12-1820% под гранитом
Медный шлаковый абразив$80-11030% ниже граната

Скрытые потоки доходов

  1. Углеродные кредиты: 1 тонна ГГБФС = 0.65 углеродные кредиты
  2. Восстановление металла: $15-40/тонна из лома черных металлов
  3. Плата за предотвращение захоронения мусора: $7-20/тонна

Будущее заранее активировано

Ведущие исследования (Институт Фраунгофера, 2023) шоумеханохимическая активация может произвести революцию в шлаке:

  • Измельчение под высоким давлением до наночастиц
  • Химические активаторы (Na2SO4 или КОН)
  • Результат: 7-дневная сила равна OPC
    Это устраняет затраты на измельчение – последнее препятствие для 100% шлаковые цементы.

Отходы – это всего лишь замаскированный ресурс

В прошлом году, Я посетил токийский центр обработки данных, созданный с помощью 92% взорвать бетон - прохладно внутри, без трещин, выдержать землетрясения. Рядом, рисовые поля, откормленные шлаком, светились ярко-зеленым. Это не просто для шоу; это практическая находчивость. The 2.5 миллиарды тонн старых шлаковых отвалов по всему миру — это не проблемы, а неиспользованные хранилища ресурсов.. С современными дробилками и обработкой, мы не просто перерабатываем шлаки; мы повторно используем наши собственные промышленные отходы. The “напрасно тратить” эпоха закончилась. Добро пожаловать в эпоху ценных материалов.