Metalurģisko izdedžu raksturojums un pielietojums

Metalurģijas izdedži tiek pielietoti kā pakaiši ceļiem un citās darbības jomās. Nozari īpaši interesē tās sastāvs un blīvums, ražošanas īpatnības. Ir vērts runāt sīkāk par to, kas tas ir metalurģijā, kā tas tiek izmantots.

Melno un krāsaino metālu kausēšanas rezultātā paliek daudz blakusproduktu. Sārņi ir galvenais atkritumu produkts. Tas ir rūdas sadalīšanās produkts, tam var būt neviendabīgs sastāvs, dažādas īpašības un īpašības. Metalurģiskos izdedžus iegūst līdzvērtīgi pelniem, kas paliek pēc tērauda un čuguna kausēšanas. Pēc apstrādes tas paliek ražošanā, pēc tam ir jāiznīcina vai atkārtoti jāizmanto kā neatkarīgs materiāls.

Metāla sārņi ir augstas temperatūras apstrādes produkti. Tie ir silikāta tipa atkritumi ar daudzkomponentu struktūru. Ilgu laiku sārņi tika vienkārši izmesti, īpaši neinteresējot. Viss mainījās 20. gadsimta otrajā pusē. Kopš šī brīža metalurģijas atkritumus sāka aktīvi izmantot būvniecībā, lauksaimniecības nozarē un ceļu tīklu ieklāšanā.

Metalurģijas izdedžu sastāvs nav vienmērīgs. Faktiski tas ir ķīmisks oksīdu sakausējums, kas aizņem no 90 līdz 95% no tilpuma. Pārējais ir sulfīdi, sulfāti, halogēna savienojumi. Atkarībā no oksīdu satura izdedžus iedala bāziskajos (līdz 1%), monosilikātos (1%), bisilikātos (2%), skābajos (līdz 3%).

Uzskaitīsim pārējās īpašības.

1. Kuba īpatnējais svars. Beztaras produktam tas ir 0,7-1,9 tonnas, bet vienreizējai produkcijai - 0,7-2,9 tonnas.
2. Bīstamības klase. Visiem metalurģijas sārņiem ir noteikta IV pakāpe. Tas nozīmē, ka metalurģijas atkritumi ir kaitīgi videi, un tiem ir nepieciešama atbilstoša apglabāšana un pārstrāde.
3. Blīvums. Tā veiktspēja svārstās no 750 līdz 1100 kg / m3.
4. Izlaide 1 tonnai metāla. Melnajiem metāliem tas svārstās no 100 līdz 700 kg. Mūsdienu ražošana ietver dažādu metālu kausēšanas procesu izmantošanu. Domnas krāsnī vidēji ir 80 kg / t, martena krāsnī - apmēram 30 kg / t, ar pārveidotāja tehnoloģiju - nepārsniedz 18 kg / t. Krāsainā metalurģija ražo līdz 200 tonnām izdedžu uz 1 tonnu metāla.

Visi šie rādītāji tiek ņemti vērā turpmākajā metalurģijas rūpniecības atkritumu izmantošanā.

Pēc ražošanas metodes izdedžus metalurģijā iedala vairākās grupās. Iekārtā atkritumu pārstrāde notiek vienlaikus ar citiem procesiem. Piemēram, pārveidotāja izdedžu atdalīšana tērauda ražošanā tiek veikta izkausēta melnā metāla pūšanas procesā. Visi svešie ieslēgumi tiek oksidēti un pēc tam noņemti.

Melno metālu kausēšanai pārsvarā tiek izmantota kupola metode. Tās ir šahtas tipa krāsnis, kuras sākotnēji tika izmantotas čuguna ražošanā. Metodei ir augsta efektivitāte, atšķirībā no apstrādes domnā, tā nemaina sakausējuma ķīmisko sastāvu. Izdedži iet uz leju caur īpašu krāna atveri.

Krāsaino metālu kausēšanai tiek izmantotas cita veida krāsnis. Iegūtie izdedži, pārklāti ar plēvi, tiek apstrādāti īpašā veidā.

Neskatoties uz tehnoloģiju pilnveidošanos, galvenā izdedžu iegūšanas metode melnajā metalurģijā ir metāla kausēšanas process domnā vai martena krāsnī. Šajā gadījumā atkritumu savākšana tiek veikta zemāka īpatnējā svara dēļ. Sārņi peld virs čuguna virsmas un tiek noņemti caur īpašu krāna atveri. Ar martena kausēšanas metodi atkritumi uzkrājas arī virs tērauda šķidrās masas, to savākšana nav apgrūtināta.

Galvenā metalurģijas izdedžu klasifikācija ir balstīta uz to ražošanas metodēm un sastāvu. Tieši viņi nosaka, kāda būs materiāla turpmākā izmantošana. Pamatnodalījums izšķir melnās un krāsainās metalurģijas atkritumus. Otrā grupa nav pārāk liela, satur ievērojamu daudzumu dzelzs oksīdu ar kalcija un magnija piemaisījumiem, turklāt sastāvā ir arī vērtīgāki piemaisījumi.

Melno metālu ražošanā iegūto izdedžu grupas ir daudzveidīgākas. Tie ir sadalīti 4 veidos.

1. Dzelzskausējums. Veidojas atbilstošo sakausējumu ražošanas laikā. Papildus dzelzs šādos sārņos ir silīcijs, mangāns, hroms un cita veida piemaisījumi.
2. Kupola. Iegūts, kausējot čugunu kupolos - īpašās krāsnīs. Tie sastāv no izveidotās plūsmas, koksa, piedeguma, pelnu un metālu oksidācijas produktiem. Oksīdu īpatsvars tajos sasniedz 90%. Iegūtā produkta skābums pārsniedz 3%, izdala minerālvielas, alumīnija-silīcija stiklveida daļiņas.
3. Tērauda ražošana. Tos iegūst, atklātā veidā kausējot tēraudu, neatkarīgi no vienības veida. Tie ir zema blīvuma oksīdi, kas nesatur gaistošus savienojumus, bieži vien ar ievērojamu piesārņotāju daļu. Šāda veida sārņiem raksturīgs augsts dzelzs un mangāna oksidācijas produktu saturs.
4. Domēns. Visizplatītākajam tipam ir silikāta vai aluminosilikāta struktūra. Atkarībā no ķīmiskā sastāva, atdziestot, izdedži iegūst akmeņainu struktūru, no kuras pēc tam tiek iegūts šķembas vai cits būvmateriāls, taču tie var arī sabrukt pulverī. Lai noteiktu turpmāko materiāla mērķi, tiek izmantota īpaša kvalitātes kontroles sistēma.

Melnās metalurģijas izdedžus pēc to sastāva pēc atdzesēšanas iedala trūdošajos un nesadalošajos iežos. Otrā grupa izpaužas akmeņainu veidojumu veidā. Tūšanas variantus parasti iedala kategorijās pēc to minerālu sastāva.

Visizplatītākās iespējas ir:

• silikāts - pārstrādājot, tie sadalās smalkās pulverveida daļiņās;
• kaļķains - sasmalcina dažāda lieluma drumstalās;
• mangāns - šķīst mitrā vidē;
• dzelžaini - jutīgi pret plaisāšanu mitruma ietekmē.

Izdedžus, kas nesadalās ārējās vides ietekmē, izmanto par pamatu šķembu un cita veida celtniecības akmens ražošanā. Atkarībā no apstrādes metodes tos atdzesē un sasmalcina ar pussausu metodi īpašās mucās vai pakļauj spēcīgas ūdens straumes "slapjai" iedarbībai.

Tālākai apstrādei vispieejamākie ir granulētie izdedži – melno metālu domnas kausēšanas atkritumi. Viņu lomu būvniecības nozarē nevar pārvērtēt. Materiāls ir šķembu avots – lētāks nekā dabīgais akmens. Gatavo produktu izmanto:

• ceļu būvei - kā pakaiši;
• betona izstrādājumu ražošanā;
• lauksaimniecībā kā drenāža augsnei;
• betona ražošanā, kā pildvielas.

Sārņus, kas iegūti dzelzs sakausējumu ražošanā un tērauda ražošanā, pievieno cementam pulverveida piemaisījumu veidā. Šāds sastāvs iegūst paaugstinātu ķīmisko izturību. Kombinācijā ar portlandcementa klinkeru ir iespējams vēl vairāk uzlabot materiāla fizikālās īpašības. Granulētos izdedžus, kas sajaukti ar ūdens stiklu vai soda, izmanto betona maisījumu ražošanā, kas spēj sacietēt zemā temperatūrā.

Liejot izdedžus, var iegūt gatavo produkciju: bruģakmens un apmales, iekštelpu grīdas segumus. Tāpat šī metode ļauj izveidot tām caurules un veidgabalus, fasādes apdari. Ražošanas izmaksas ir ievērojami samazinātas, un pēc tā īpašībām gatavais materiāls nav zemāks par tradicionālajiem līdziniekiem, kas izgatavoti no metāla vai dzelzsbetona. Liešana notiek, formējot kausētus izdedžus.

Minerālvati var iegūt no viskozām domnas, tērauda kausēšanas, kupolu izejvielām. Šim nolūkam kompozīcija, kas uzkarsēta līdz šķidram stāvoklim, tiek nosūtīta uz vilkšanas mašīnām, lai veidotu šķiedras.