Cüruf

Ana içerik

Herhangi bir eski çelik fabrikasının yanından yürüyün, ve onları fark edeceksiniz: güneş ışığında parlayan dev gri-siyah yığınlar. Yıllarca, bunu gördük cüruf çöpten başka bir şey değil; endüstrideki karışıklığın çirkin bir hatırlatıcısı. Dortmund ve Pittsburgh'da bu yığınların üzerinde durdum, botlarımın altında camsı parçalar kırılıyor. Beni etkileyen şey koku ya da toz değildi; nasıldı yanlış bu şuydu. Burada doğal kayadan daha sert şeyler vardı, benimkinden daha istikrarlı kireçtaşı, yine de onu yeraltına atıyorduk. O eski hikaye artık kötü betondan daha hızlı parçalanıyor. Sonrasında 20 yıllarca ezilmiş malzemelerle çalışmak, Çöp sahası atıklarından hayati inşaat malzemelerine kadar cürufun geri dönüşünü bizzat izledim. Bu sadece yeniden kullanım değil; bu endüstrinin büyüsü.

Tür
Tür

Cüruf Aydınlatıldı: Mills'in Size Söylemediği Şeyler

Cüruf 'atık' değildir.’ Metalleri temizlemenin doğal sonucudur. Ham cevher süper yüksek ısıyla karşılaştığında (Fırınlarda 1.500°C'nin üzerinde), İstenmeyen maddeler eriyerek sıcak sıvı silikat karışımına dönüşür, kalsiyum oksitler, ve alüminyum. Bu lav benzeri akış, çorbadaki yağın kaymağı gibi saf metalden uzaklaştırılır. Ama işte fabrikaların size söylemeyeceği şey:: cürufun makyajı benzersizdir. Alman cürufu Hint cürufundan şu nedenle farklılık göstermektedir::

  • Cevherin nereden geldiği
  • Eritme sırasında eklenen malzemeler
  • Nasıl soğutulur (su spreyi vs. hava soğutma)

Cüruf ile test ettim 40% kalsiyum bileşikleriyle dolu türlere karşı silika. Bu fark kötü değil, faydalı. Hollandalı yol inşaatçıları, deniz kenarındaki yollar için özel olarak elektrikli fırın cürufu sipariş ediyor çünkü içerdiği ekstra demir, tuz hasarına karşı normal taştan daha iyi mücadele ediyor.

Cüruf Çeşitleri: Mühendisler İçin Saha Rehberi

Blast fırın cürufu (BFS): Çimento Kurtarıcı

Formasyon: 1.000°C'de suyla söndürülmüş erimiş cüruf → camsı granüller (GBFS).
Bahşiş için: GBFS reaktivitesi şunlara bağlıdır:cam içeriği. Hedefle >90% camsı malzeme – değirmen sertifikalarını kontrol edin. Düşük kaliteler yavaş güç kazanımına neden olur.

Gövde: Yol Savaşçısı

Genişleme Efsanesi: Evet, taze BOF cürufları hamur pişirilirken genişler. Neden? Serbest kireç (Cao) sıvı alımı. Ama işte düzeltme:

  1. Sıcak aşamalı işleme: Soğutma sırasında CO2 enjekte edin → kararlı kalsit oluşturur
  2. Ayrışma: Minimum 6 ay açık havada kalma (pH'ı izlemek < 10.5)
  3. Hızlandırılmış yaşlanma: 80°C'de buharla kürleme 48 saat

Saha Gözlemi: Japonya'nın Tohoku Otoyolu kullanımları 100% yaşlı çelik cürufu agregası. Sonra 2011 deprem, cüruf bazlı bölümler gösterildi 70% çakıl bazlı uzatmalara göre daha az çatlama.

Mazlumlar

  • Bakır Cürufu: Aşındırıcı püskürtme o kadar agresif ki, gövde boyasını garnet kumunun yarısı kadar sürede sıyırıyor. Toz bastırma sistemleri gerektirir.
  • Ferronikel Cürufu: Endonezya bunu yol üssü olarak Dubai'ye gönderiyor - yüksek MgO içeriği bitümün sıcakta soyulmasını önlüyor.

İşleme Dökümü: Kârın Nerede Yapıldığı

Kırma Devreleri – Kalp Atışı

Cüruf İşleme

Kırıcı Seçimi Gerçekleri:

  • Çeneli kırıcılar: Best for >800mm lumpy slag. Aşınma maliyeti: $0.18-0.30/ton
  • Konik kırıcılar: 50-250mm ilerleme için ideal. Üretmek 60% kübik toplam
  • VSI kırıcılar: Yol agregatları için gereklidir. Parçacık şeklini geliştirir ancak maliyeti artırır 40% aşınma parçalarında daha fazlası

Operatör Hack'i: Cürufları elektromıknatıstan geçirinönce ikincil kırma. Geri kazanılan metal hurda ofsetleri 15-30% işlem maliyetlerinin.

Ayrışma Sahası İkilemi

Çelik cüruf stokları öylece durmuyor, kimyasal olarak da gelişiyor. Akıllı bitkiler:

  • Drenaj katmanlarını kazıkların altına yerleştirin
  • Kazık sıcaklıklarını izleyin (hedef <70° C)
  • Aylık test genişletmesi (İÇİNDE 1744-1 test)
    Maliyet: Hava koşullarına maruz kalma 1,50-4,00$/ton ekler ancak sorumluluk iddialarında 20$+/tonu engeller.

Cüruf Çimento: Karbon Katili

GGBFS Neden Uçucu Küllerden Daha İyi?
MülkGGBFS (50% karışım)F Sınıfı Uçucu KülPortland Çimento
28-gün Gücü42 MPa38 MPa48 MPa
Klorür Direnci90% kesinti70% kesintiTemel
CO2 Emisyonları380 kg/ton410 kg/ton830 kg/ton
Isı HidrasyonuDüşükIlımanYüksek
Öğütücü Gerçeklik

Yüksek reaktiviteye sahip GGBFS üretmek,:

  • Dikey valsli değirmenler (bilyalı değirmenler değil)
  • 4,500-5,000 Blaine inceliği
  • Nem kontrolü <0.5%
    Enerji Cezası: Öğütme tüketir 35-50 kWh/ton – hala 60% OPC üretiminden daha az.

Doğanın Üstün Performansına Sahip Agregalar

Geri Dönen Yollar

Çelik cürufunun PSV'si (Cilalı Taş Değeri) ile ilgili 68-72 atım granit (50-55). Birleşik Krallık Karayolları Dairesi, yağmurlu mevsimde patinajlı kazaların azalmasının ardından M25 virajlarında cürufun kaldırılmasını zorunlu kıldı 45%.

Betonun Gizli Silahı

Hava soğutmalı BFS agregası:

  • Düşük termal genleşme (9 μm/m°C vs kireçtaşı 12)
  • Alkali-silika reaksiyonu nötrleştirme
    Vaka çalışması: Dubai'nin Burj Khalifa'sı kullanıldı 340,000 50°C ayar sıcaklıklarıyla mücadele etmek için m³ BFS betonu.

İnşaatın Ötesinde: Olağandışı Kâr Akışları

Çiftçiliğin pH Sabitleyicisi

Çelik cürufu 8.5-11.5 pH asidik topraklar için mükemmel hale getirir. Malezya'nın palmiye yağı tarlaları geçerlidir 2 ton/hektar:

  • Toprak pH'ını yükseltir 4.2 → 6.0 içinde 6 aylar
  • Sap kuvveti için çözünür silikon ekler
    Dikkat: Ağır metaller için test – Cd < 2 mg/kg, CR < 80 mg/kg.
Mineral Yünün Kirli Sırrı

70% Taş yünü aslında cüruf yünüdür. Üretim enerjisi:

  • basalt: 2,800 kWh/ton
  • Cüruf bazlı: 1,100 kWh/ton
    Uç: Cürufları şununla kullanın: 38-42% Optimum fiberizasyon için CaO.

Ekipman Derinlemesine İnceleme: Kırıcıları Dayanıklı Hale Getirmek

Cürufun Aşınma Mekanizmaları
  • Aşınma: SiO2 içeriği >18% aşınmayı hızlandırır
  • Darbe: Ezilmemiş metal “serseri” rotorlara zarar verir
  • Korozyon: Sülfürler manganez çeliğine saldırır
SBM Çin'in Sınırı (https://www.mill-sbm.com)

bu darbeli kırıcılar cürufları daha iyi idare edin çünkü:

  • Hibrit kırıcı plakalar (seramik ekler + manganez)
  • Hardox ile kaynaklanmış rotor darbe uçları 500
  • Titreşim sensörleri metal algılamanın kapatılmasını tetikler
    Bakım Hack'i: Çekiç rotasyonunu her 250 saat – ömrünü 3 kat uzatır.

Cürufun Gerçek Ekonomisi

Fiyatlandırma Gücü

ÜrünFiyat (ABD Doları/ton)vs Material
GGBFS$55-7515% OPC'nin altında
Çelik Cüruf Agregası$12-1820% granitin altında
Bakır Cüruf Aşındırıcı$80-11030% garnetin altında

Gizli Gelir Akışları

  1. Karbon kredileri: 1 ton GGBFS = 0.65 karbon kredileri
  2. Metal kurtarma: $15-40/ton demir hurdası
  3. Depolama alanlarından kaçınma ücretleri: $7-20/ton

Gelecek Önceden Etkinleştirildi

Lider araştırma (Fraunhofer Enstitüsü, 2023) gösterilermekanokimyasal aktivasyon cürufta devrim yaratabilir:

  • Nano parçacıklara yüksek basınçlı öğütme
  • Kimyasal aktivatörler (Na2SO4 veya KOH)
  • Sonuç: 7-OPC'ye eşit günlük güç
    Bu, öğütme maliyetlerini ortadan kaldırır; bu da son engeldir. 100% cüruf çimentoları.

Atık Sadece Kılık Değiştirmiş Kaynaktır

Geçen sene, Tokyo'daki bir veri merkezini ziyaret ettim. 92% beton üflemek – içerisi serin, çatlak yok, depremlere rağmen ayakta durmak. Yakında, Cürufla beslenen pirinç tarlaları parlak yeşil renkte parlıyordu. Bu sadece gösteri için değil; pratik becerikliliktir. bu 2.5 Dünya çapında milyarlarca ton eski cüruf yığını sorun değil; bunlar kullanılmayan kaynak bankaları. Modern kırıcılar ve işleme ile, biz sadece cürufları geri dönüştürmüyoruz; kendi endüstriyel artıklarımızı yeniden kullanıyoruz. bu “atık” çağ bitti. Değerli malzemelerin çağına hoş geldiniz.