Metallurgisen kuonan karakterisointi ja käyttö

Metallurgista kuonaa käytetään tienpehmusteena ja muilla toiminnan aloilla. Sen koostumus ja tiheys sekä tuotantoominaisuudet kiinnostavat erityisesti teollisuutta. On syytä puhua yksityiskohtaisemmin siitä, mitä se on metallurgiassa, miten sitä käytetään.

Rauta- ja ei-rautametallien sulatuksesta jää paljon sivutuotteita. Kuona on tärkein jätetuote. Se on malmin hajoamistuote, sillä voi olla heterogeeninen koostumus, erilaisia ​​ominaisuuksia ja ominaisuuksia. Metallurgista kuonaa saadaan samalla tasolla kuin teräksen ja harkkoraudan sulatuksen jälkeen jäljelle jäävä tuhka. Se jää tuotantoon käsittelyn jälkeen, vaatii myöhempää hävittämistä tai uudelleenkäyttöä itsenäisenä materiaalina.

Metallikuonat ovat korkeassa lämpötilassa prosessoituja tuotteita. Tämä on silikaattityyppistä jätettä, jolla on monikomponenttinen rakenne. Pitkän aikaa kuonat yksinkertaisesti hävitettiin, eivätkä ne olleet erityisen kiinnostavia. Kaikki muuttui 1900-luvun jälkipuoliskolla. Siitä hetkestä lähtien metallurgiajätteitä alettiin käyttää aktiivisesti rakentamisessa, maatalousteollisuudessa ja tieverkkojen rakentamisessa.

Metallurgisen kuonan koostumus ei ole tasainen. Itse asiassa se on kemiallinen oksidien seos, jonka tilavuudesta on 90-95%. Loput ovat sulfideja, sulfaatteja, halogeeniyhdisteitä. Oksidipitoisuudesta riippuen kuonat jaetaan emäksisiin (enintään 1 %), monosilikaatteihin (1 %), bisilikaatteihin (2 %), happamiin (jopa 3 %).

Listataan loput ominaisuudet.

1. Kuution ominaispaino. Irtotuotteella se on 0,7-1,9 tonnia ja palatuotteella 0,7-2,9 tonnia.
2. Vaaraluokka. Luokka IV on vahvistettu kaikille metallurgisille kuonaille. Tämä tarkoittaa, että metallurginen jäte on haitallista ympäristölle ja vaatii asianmukaista hävittämistä ja kierrätystä.
3. Tiheys. Sen suorituskyky vaihtelee 750 - 1100 kg / m3.
4. Teho 1 tonnille metallia. Rautametallien osalta se vaihtelee 100 - 700 kg. Nykyaikaisessa tuotannossa käytetään erilaisia ​​metallisulatusprosesseja. Masuunissa keskiarvo on 80 kg / t, avouunissa - noin 30 kg / t, konvertteritekniikalla - ei ylitä 18 kg / t. Ei-rautametallurgia tuottaa jopa 200 tonnia kuonaa yhtä metallitonnia kohden.

Kaikki nämä indikaattorit otetaan huomioon metallurgisen teollisuuden jätteen jatkokäytössä.

Valmistusmenetelmän mukaan metallurgian kuonat jaetaan useisiin ryhmiin. Laitoksessa jätteiden käsittely tapahtuu samanaikaisesti muiden prosessien kanssa. Esimerkiksi konvertterikuonan erotus teräksen valmistuksessa suoritetaan sulan rautametallin puhallusprosessissa. Kaikki vieraat sulkeumat hapetetaan ja poistetaan sitten.

Rautametallien sulatuksessa käytetään pääasiassa kupolimenetelmää. Nämä ovat kuilutyyppisiä uuneja, joita käytettiin alun perin valuraudan valmistuksessa. Menetelmällä on korkea hyötysuhde, toisin kuin masuunikäsittely, se ei muuta seoksen kemiallista koostumusta. Kuona laskeutuu erityisen hanareiän läpi.

Ei-rautametallien sulattamiseen käytetään muun tyyppisiä uuneja. Tuloksena oleva kuona, joka on päällystetty kalvolla, käsitellään erityisellä tavalla.

Huolimatta teknologioiden parantumisesta, pääasiallinen menetelmä kuonan saamiseksi rautametallurgiassa on metallin sulatusprosessi masuunissa tai avouunissa. Tässä tapauksessa jätteiden keräys tapahtuu pienemmän ominaispainon vuoksi. Kuona kelluu valuraudan pinnan yläpuolella ja poistetaan erityisen kierrereiän kautta. Avouunisulatusmenetelmällä jätteet kerääntyvät myös teräsnestemassan yläpuolelle, niiden kerääminen ei ole vaikeaa.

Metallurgisen kuonan pääluokitus perustuu sen valmistusmenetelmiin ja koostumukseen. He päättävät materiaalin jatkokäytöstä. Perusjaossa erotetaan rauta- ja ei-rautametallurgian jätteet. Toinen ryhmä ei ole liian suuri, se sisältää huomattavan määrän rautaoksideja kalsiumin ja magnesiumin epäpuhtauksilla, ja koostumuksessa on myös arvokkaampia epäpuhtauksia.

Rautametallien valmistuksessa saadut kuonaryhmät ovat monipuolisempia. Ne on jaettu 4 tyyppiin.

1. Ferroseos. Muodostuu vastaavien metalliseosten valmistuksen aikana. Raudan lisäksi tällaiset kuonat sisältävät piitä, mangaania, kromia ja muita epäpuhtauksia.
2. Kupoli. Saatu sulattamalla harkkorautaa kupoleissa - erikoisuuneissa. Ne koostuvat muodostuneesta juoksuttimesta, koksista, päällepoltetusta, tuhkasta ja metallin hapetustuotteista. Oksidien osuus niissä on 90%. Tuloksena olevan tuotteen happamuus on yli 3 %, se vapauttaa mineraaleja, alumiini-pii lasimaisia ​​hiukkasia.
3. Teräksen teko. Ne saadaan teräksen avosulattamalla yksikkötyypistä riippumatta. Nämä ovat matalatiheyksisiä oksideja, joissa ei ole haihtuvia yhdisteitä ja joissa on usein merkittävä osuus kontaminantteja. Tämän tyyppisille kuonoille on ominaista korkea raudan ja mangaanin hapetustuotteiden pitoisuus.
4. Verkkotunnus. Yleisimmällä tyypillä on silikaatti- tai alumiinisilikaattirakenne. Kemiallisesta koostumuksesta riippuen kuona saa jäähtyessään kivisen rakenteen, josta saadaan myöhemmin murskattua kiveä tai muuta rakennusmateriaalia, mutta se voi myös murentua jauheeksi. Materiaalin myöhemmän tarkoituksen määrittämiseksi käytetään erityistä laadunvalvontajärjestelmää.

Jäähtymisen jälkeen rautametallurgian kuonat jaetaan koostumuksensa mukaan hajoaviin ja hajoamattomiin kiviin. Toinen ryhmä on kivimuodostelmien muodossa. Lahoavat muunnelmat jaetaan yleensä luokkiin mineraalikoostumuksensa mukaan.

Yleisimmät vaihtoehdot ovat:

• silikaatti - kierrätettynä ne hajoavat hienoiksi jauhemaiksi hiukkasiksi;
• kalkkipitoinen - murskattu erikokoisiksi muruiksi;
• mangaani - liukenee kosteassa ympäristössä;
• rautapitoinen - altis halkeilulle kosteuden vaikutuksesta.

Kuonaa, joka ei hajoa ulkoisen ympäristön vaikutuksesta, käytetään pohjana murskeen ja muun tyyppisen rakennuskiven valmistuksessa. Käsittelytavasta riippuen ne jäähdytetään ja murskataan puolikuivalla menetelmällä erityisissä tynnyreissä tai altistetaan voimakkaan vesivirran "märkälle" vaikutukselle.

Rakeistettu kuona - rautametallien masuunissa syntyvä jäte - on helpoin jatkokäsittelyyn. Niiden roolia rakennusalalla tuskin voi yliarvioida. Materiaali on murskeen lähde - halvempaa kuin luonnonkiveä. Valmiina tuotetta käytetään:

• teiden rakentamiseen - kuivikkeena;
• betonituotteiden tuotannossa;
• maataloudessa maaperän salaojituksena;
• betonin valmistuksessa kiviaineksena.

Rautaseosten valmistuksessa ja terästuotannossa saadut kuonat lisätään sementtiin jauhemaisten epäpuhtauksien muodossa. Tällainen koostumus saa lisääntyneen kemiallisen kestävyyden. Yhdessä portlandsementtiklinkkerin kanssa on mahdollista parantaa edelleen materiaalin fysikaalisia ominaisuuksia. Nestemäiseen lasiin tai soodaan sekoitettua rakeista kuonaa käytetään alhaisissa lämpötiloissa kovettuvien betoniseosten valmistukseen.

Kuonaa valuttaessa saat valmiita tuotteita: päällystyslaattoja ja reunakiveyksiä, sisälattiapäällysteitä. Tämän menetelmän avulla voit myös luoda putkia ja liittimiä niille, julkisivun koristelu. Tuotantokustannukset pienenevät merkittävästi, ja ominaisuuksiltaan valmis materiaali ei ole huonompi kuin perinteiset metallista tai teräsbetonista valmistetut vastineet. Valu tehdään valamalla sulaa kuonaa.

Mineraalivillaa saadaan viskoosista masuunin, terässulatuksen, kupoliraaka-aineista. Tätä varten nestemäiseen tilaan kuumennettu koostumus lähetetään vetokoneille kuitujen muodostamiseksi.