धातुकर्म स्लैग के लक्षण और अनुप्रयोग

मेटलर्जिकल स्लैग सड़क के लिए और गतिविधि के अन्य क्षेत्रों में बैकफिल के रूप में अपना आवेदन पाता है। इसकी संरचना और घनत्व, उत्पादन सुविधाएँ उद्योग के लिए विशेष रुचि रखती हैं। यह धातु विज्ञान में क्या है, इसका उपयोग कैसे किया जाता है, इसके बारे में अधिक विस्तार से बात करने लायक है।

लौह और अलौह धातुओं के गलाने से कई उप-उत्पाद बचे हैं। मुख्य उत्पादन अपशिष्ट स्लैग है। यह अयस्क का एक क्षय उत्पाद है, इसमें एक विषम संरचना, विभिन्न गुण और विशेषताएं हो सकती हैं। स्टील और लोहे के गलाने के बाद बची हुई राख के साथ मेटलर्जिकल स्लैग प्राप्त होता है। यह प्रसंस्करण के बाद उत्पादन में रहता है, बाद में निपटान या एक स्वतंत्र सामग्री के रूप में पुन: उपयोग की आवश्यकता होती है।

धातु स्लैग उच्च तापमान प्रसंस्करण के उत्पाद हैं। ये बहु-घटक संरचना वाले सिलिकेट-प्रकार के अपशिष्ट हैं। लंबे समय तक, स्लैग को बिना ज्यादा दिलचस्पी के, आसानी से निपटाया जाता था। बीसवीं सदी के उत्तरार्ध में सब कुछ बदल गया।यह इस क्षण से था कि निर्माण, कृषि उद्योग और सड़क नेटवर्क बिछाने में धातु विज्ञान के कचरे का सक्रिय रूप से उपयोग किया जाने लगा।

धातुकर्म स्लैग की संरचना विषम है। वास्तव में, यह ऑक्साइड का एक रासायनिक मिश्र धातु है, जिसकी मात्रा 90 से 95% है। शेष हिस्सा सल्फाइड, सल्फेट्स, हैलोजन यौगिकों पर पड़ता है। ऑक्साइड की सामग्री के आधार पर, स्लैग को मूल (1% तक के संकेतक के साथ), मोनोसिलिकेट्स (1%), बाइसिलिकेट्स (2%), अम्लीय (3% तक) में विभाजित किया जाता है।

आइए बाकी विशेषताओं को सूचीबद्ध करें।

1. घन का विशिष्ट गुरुत्व। थोक उत्पाद के लिए यह 0.7-1.9 टन और एकमुश्त उत्पाद के लिए 0.7-2.9 टन है।
2. संकट वर्ग। सभी धातुकर्म स्लैग के लिए, IV डिग्री स्थापित की गई है। इसका मतलब यह है कि धातुकर्म अपशिष्ट पर्यावरण के लिए हानिकारक है और इसके लिए उचित निपटान और प्रसंस्करण की आवश्यकता होती है।
3. घनत्व। इसका प्रदर्शन 750 से 1100 किग्रा/घनमीटर तक भिन्न होता है।
4. प्रति 1 टन धातु का उत्पादन। लौह धातुओं के लिए, यह 100 से 700 किलोग्राम तक होता है। आधुनिक उत्पादन में विभिन्न धातु गलाने की प्रक्रियाओं का उपयोग शामिल है। एक ब्लास्ट फर्नेस में, औसत मूल्य 80 किग्रा / टी है, एक ओपन-हार्ट फर्नेस में यह लगभग 30 किग्रा / टी है, और एक कनवर्टर तकनीक के साथ यह 18 किग्रा / टी से अधिक नहीं है। अलौह धातु विज्ञान प्रति 1 टन धातु में 200 टन तक स्लैग का उत्पादन करता है।

धातुकर्म उद्योग से कचरे के आगे उपयोग में इन सभी संकेतकों को ध्यान में रखा जाता है।

उत्पादन की विधि के अनुसार, धातु विज्ञान में स्लैग को कई समूहों में विभाजित किया जाता है। संयंत्र की स्थितियों में, अपशिष्ट प्रसंस्करण अन्य प्रक्रियाओं के साथ-साथ होता है। उदाहरण के लिए, पिघली हुई लौह धातु को उड़ाने की प्रक्रिया में स्टीलमेकिंग के दौरान कन्वर्टर स्लैग को अलग किया जाता है।सभी विदेशी समावेशन ऑक्सीकृत होते हैं और फिर हटा दिए जाते हैं।

लौह धातुओं को गलाते समय, मुख्य रूप से कपोल का उपयोग करने वाली विधि का उपयोग किया जाता है। ये शाफ्ट-प्रकार की भट्टियां हैं, जो मूल रूप से पिग आयरन के उत्पादन में उपयोग की जाती हैं। विधि में उच्च दक्षता है, ब्लास्ट-फर्नेस उपचार के विपरीत, यह मिश्र धातु की रासायनिक संरचना को नहीं बदलता है। स्लैग एक विशेष पायदान के माध्यम से उतरता है।

अलौह धातुओं को पिघलाने के लिए अन्य प्रकार की भट्टियों का उपयोग किया जाता है। एक फिल्म के साथ कवर किए गए परिणामी स्लैग को एक विशेष तरीके से संसाधित किया जाता है।

प्रौद्योगिकी में सुधार के बावजूद, लौह धातु विज्ञान में धातुमल प्राप्त करने की मुख्य विधि ब्लास्ट फर्नेस या ओपन-हेर्थ फर्नेस में धातु को पिघलाने की प्रक्रिया है। इस मामले में, कम विशिष्ट गुरुत्व के कारण कचरे का संग्रह किया जाता है। स्लैग कच्चा लोहा की सतह के ऊपर तैरता है और एक विशेष पायदान के माध्यम से हटा दिया जाता है। खुली चूल्हा पिघलने की विधि के साथ, अपशिष्ट भी स्टील तरल द्रव्यमान से ऊपर जमा हो जाता है, उनका संग्रह मुश्किल नहीं होता है।

धातुकर्म स्लैग का मुख्य वर्गीकरण इसके उत्पादन और संरचना के तरीकों पर आधारित है। यह वे हैं जो यह निर्धारित करते हैं कि सामग्री का आगे क्या उपयोग होगा। बुनियादी विभाजन अपशिष्ट को लौह और अलौह धातु विज्ञान से अलग करता है। दूसरा समूह बहुत अधिक नहीं है, इसमें कैल्शियम और मैग्नीशियम की अशुद्धियों के साथ लोहे के आक्साइड की एक महत्वपूर्ण मात्रा होती है, और संरचना में अधिक मूल्यवान अशुद्धियाँ भी मौजूद होती हैं।

लौह धातुओं के उत्पादन में प्राप्त स्लैग के समूह अधिक विविध हैं। वे 4 प्रकारों में विभाजित हैं।

1. लौह मिश्र धातु। संबंधित मिश्र धातुओं के निर्माण के दौरान गठित। ऐसे स्लैग में लोहा, सिलिकॉन, मैंगनीज, क्रोमियम और अन्य प्रकार की अशुद्धियाँ पाई जाती हैं।
2. कपोला। वे कपोल - विशेष भट्टियों में लोहे को गलाने से प्राप्त होते हैं। इनमें परिणामी फ्लक्स, कोक, बर्न, राख और धातु ऑक्सीकरण उत्पाद शामिल हैं। उनमें ऑक्साइड का हिस्सा 90% तक पहुंच जाता है। परिणामी उत्पाद में 3% से ऊपर की अम्लता होती है, खनिज, एल्युमिनोसिलिकॉन विटेरस कणों को छोड़ता है।
3. इस्पात निर्माण। वे इकाई के प्रकार की परवाह किए बिना, खुले स्टील गलाने के दौरान प्राप्त किए जाते हैं। ये कम घनत्व वाले ऑक्साइड होते हैं जिनमें वाष्पशील यौगिक नहीं होते हैं, अक्सर दूषित पदार्थों के एक महत्वपूर्ण अनुपात के साथ। इस प्रकार के स्लैग को लोहे और मैंगनीज ऑक्सीकरण उत्पादों की एक उच्च सामग्री की विशेषता है।
4. कार्यक्षेत्र। सबसे आम प्रकार में एक सिलिकेट या एल्युमिनोसिलिकेट संरचना होती है। रासायनिक संरचना के आधार पर, शीतलन के दौरान, लावा एक पथरीली संरचना प्राप्त करता है, जिससे बाद में कुचल पत्थर या अन्य निर्माण सामग्री प्राप्त होती है, लेकिन यह पाउडर में भी उखड़ सकती है। सामग्री के बाद के गंतव्य को निर्धारित करने के लिए एक विशेष गुणवत्ता नियंत्रण प्रणाली का उपयोग किया जाता है।

उनकी संरचना के अनुसार, ठंडा होने के बाद लौह धातु के स्लैग को क्षयकारी और गैर-क्षयशील चट्टानों में विभाजित किया जाता है। दूसरा समूह पथरीली संरचनाओं का रूप लेता है। क्षयकारी रूपों को आमतौर पर उनकी खनिज संरचना के अनुसार श्रेणियों में विभाजित किया जाता है।

सबसे आम विकल्प हैं:

• सिलिकेट - निपटान के दौरान, वे महीन पाउडर कणों में विघटित हो जाते हैं;
• चूने का - विभिन्न आकारों के टुकड़ों में कुचल;
• मैंगनीज - आर्द्र वातावरण में घुलनशील;
• ग्रंथियों - नमी के प्रभाव में टूटने का खतरा।

बाहरी वातावरण के प्रभाव में विघटित नहीं होने वाले स्लैग का उपयोग कुचल पत्थर और अन्य प्रकार के निर्माण पत्थर के उत्पादन के लिए आधार के रूप में किया जाता है। प्रसंस्करण विधि के आधार पर, उन्हें विशेष ड्रमों में अर्ध-शुष्क विधि द्वारा ठंडा और कुचल दिया जाता है या पानी के एक मजबूत जेट के "गीले" प्रभाव के अधीन किया जाता है।

दानेदार धातुमल - लौह धातुओं के ब्लास्ट-फर्नेस गलाने से निकलने वाला अपशिष्ट - आगे की प्रक्रिया के लिए सबसे अधिक सुलभ हैं। निर्माण उद्योग में उनकी भूमिका को कम करना मुश्किल है। सामग्री कुचल पत्थर का एक स्रोत है - प्राकृतिक पत्थर से सस्ता। तैयार उत्पाद का उपयोग किया जाता है:

• सड़क के निर्माण के लिए - बैकफ़िल के रूप में;
• प्रबलित कंक्रीट उत्पादों के उत्पादन में;
• कृषि में, मिट्टी के जल निकासी के रूप में;
• कंक्रीट के निर्माण में, एक भराव के रूप में।

लौह मिश्र धातुओं के उत्पादन और इस्पात निर्माण में प्राप्त स्लैग को पाउडर अशुद्धियों के रूप में सीमेंट में मिलाया जाता है। इस तरह की संरचना में वृद्धि हुई रासायनिक प्रतिरोध प्राप्त होता है। पोर्टलैंड सीमेंट क्लिंकर के संयोजन में, सामग्री के भौतिक गुणों में और सुधार करना संभव है। तरल कांच या सोडा के साथ मिश्रित दानेदार धातुमल का उपयोग कंक्रीट मिश्रणों के निर्माण में किया जाता है जो कम तापमान पर कठोर हो सकते हैं।

स्लैग की ढलाई करते समय, आप तैयार उत्पाद प्राप्त कर सकते हैं: फ़र्शिंग स्लैब और कर्बस्टोन, आंतरिक फ़र्श कवरिंग। साथ ही, यह विधि आपको उनके लिए पाइप और फिटिंग, मुखौटा सजावट बनाने की अनुमति देती है।उत्पादन लागत में काफी कमी आई है, और इसकी विशेषताओं के संदर्भ में, तैयार सामग्री धातु या प्रबलित कंक्रीट से बने पारंपरिक समकक्षों से कम नहीं है। ढलाई पिघले हुए धातुमल को ढालकर की जाती है।

खनिज ऊन चिपचिपा ब्लास्ट-फर्नेस, स्टील-स्मेल्टिंग, कपोला कच्चे माल से प्राप्त किया जा सकता है। ऐसा करने के लिए, एक तरल अवस्था में गर्म की गई रचना को तंतुओं के निर्माण के लिए ड्राइंग मशीनों में भेजा जाता है।