Legirana šljaka je nusproizvod koji nastaje tokom procesa proizvodnje legure. Ima različite primjene u industrijama kao što su građevinarstvo, metalurgija i zaštita okoliša. Kao dobavljač legirane šljake, imao sam priliku da radim sa različitim vrstama legirane šljake proizvedene kroz različite proizvodne procese. U ovom blogu ću se pozabaviti razlikama u legiranoj šljaci iz različitih proizvodnih procesa.
1. Zgura visoke peći
Troska visoke peći se proizvodi u procesu proizvodnje željeza u visokoj peći. Željezna ruda, koks i krečnjak se ubacuju u visoku peć. Tokom redukcije željezne rude u sirovo željezo dolazi do niza kemijskih reakcija. Nečistoće u željeznoj rudi, zajedno sa fluksom (krečnjak), formiraju sloj rastopljene troske na vrhu rastopljenog željeza.
Hemijski sastav šljake visoke peći uglavnom uključuje kalcijev oksid (CaO), silicijum dioksid (SiO₂), aluminijum oksid (Al₂O₃) i magnezijum oksid (MgO). Odnos ovih komponenti može varirati u zavisnosti od vrste željezne rude koja se koristi i uslova rada visoke peći. Općenito, šljaka visoke peći ima relativno visok sadržaj CaO i SiO₂.
Što se tiče fizičkih svojstava, šljaka visoke peći je tipično staklast ili kristalni materijal. Kada se brzo ohladi, formira granuliranu zguru staklaste strukture. Ova granulirana šljaka visoke peći ima visoku pucolansku aktivnost, što znači da može reagirati s kalcijum hidroksidom u prisustvu vode i formirati cementna jedinjenja. Ovo svojstvo ga čini vrijednim dodatkom u industriji cementa i betona. Na primjer, može poboljšati obradivost, izdržljivost i čvrstoću betona tokom vremena.
2. Šljaka elektrolučne peći
Šljaka elektrolučne peći (EAF) nastaje tokom procesa proizvodnje čelika u elektrolučnoj peći. Metalni otpad je glavna sirovina u EAF-u. Električni luk visoke temperature topi otpadni čelični otpad, a fluksovi se dodaju za uklanjanje nečistoća kao što su sumpor, fosfor i nemetalne inkluzije.
Hemijski sastav EAF šljake razlikuje se od šljake iz visokih peći. Obično sadrži veće količine željeznog oksida (FeO), manganovog oksida (MnO) i drugih metalnih oksida. Prisustvo ovih oksida daje EAF šljaci tamniju boju u odnosu na šljaku iz visokih peći.
Fizička svojstva EAF šljake također variraju. Često ima heterogeniju strukturu, pri čemu su neki dijelovi porozni, a drugi gušći. EAF šljaka se može koristiti u izgradnji puteva kao agregat. Međutim, zbog njegovog potencijala za ekspanziju uzrokovanu prisustvom slobodnog vapna (CaO) i magnezijum oksida (MgO), potreban je odgovarajući tretman prije upotrebe. Na primjer, možda će biti potrebno odležati ili stabilizirati kako bi se spriječilo pucanje i oštećenje površine puta.
3. Hod pretvarača
Konvertorska šljaka se proizvodi u procesu proizvodnje čelika u osnovnoj peći za kisik (BOF). U BOF-u, rastopljeno sirovo željezo iz visoke peći se rafinira upuhujući kisik u peć. Ovaj proces oksidira nečistoće kao što su ugljik, silicijum i fosfor u sirovom željezu.
Hemijski sastav konvertorske šljake je bogat željeznim oksidom, kalcijum oksidom i fosfornim pentoksidom (P₂O₅). Visok sadržaj fosfora u konvertorskoj šljaci čini ga potencijalnim izvorom za oporavak fosfora. Međutim, prisustvo fosfora takođe ograničava njegovu direktnu upotrebu u nekim primenama, posebno u proizvodnji visokokvalitetnog čelika gde se zahtevaju niski nivoi fosfora.
Konvertorska šljaka ima relativno veliku gustinu i tvrdoću. Može se koristiti u proizvodnji cementa od troske, ali slično EAF šljaci, potrebno ga je pažljivo tretirati kako bi se izbjegli problemi proširenja volumena. U nekim slučajevima može se koristiti i u proizvodnji građevinskih materijala kao što su cigle i blokovi.
4. šljaka za proizvodnju ferolegura
Proizvodnja ferolegura uključuje proizvodnju legura kao što su fero-silicijum, fero-mangan i fero-hrom. Svaki proces proizvodnje ferolegura stvara svoju jedinstvenu vrstu šljake.
4.1 Silicijumska šljaka
Silicijumska troska se proizvodi tokom proizvodnje silicijuma iSilicijumska šljaka. U procesu redukcije silicijum dioksida (SiO₂) ugljenikom u električnoj peći nastaje silicijumska troska kao nusproizvod. Hemijski sastav silicijumske troske je uglavnom silicijum dioksid, zajedno sa nekim oksidima gvožđa, kalcijuma i aluminijuma.
Silicijumska troska ima relativno visok sadržaj silicija, što joj daje neka posebna svojstva. Može se koristiti kao deoksidant u proizvodnji čelika. Kada se doda rastopljenom čeliku, može reagirati s kisikom i formirati silicijum dioksid, koji se zatim uklanja kao šljaka. Štaviše,Inovativna silicijumska troska sa poboljšanom otpornošću na koroziju za čelične proizvodeje razvijen, koji može poboljšati otpornost na koroziju čeličnih proizvoda.
4.2 Low Carbon Ferro Silicon FeSi 75 Šljaka
Low Carbon Ferro Silicon FeSi 75 Šljakaproizvodi se tokom proizvodnje niskougljične fero-silicijumske legure sa 75% sadržaja silicijuma. Ova šljaka ima drugačiji hemijski sastav u odnosu na ostale ferolegirane šljake. Ima relativno nizak sadržaj ugljika i specifičan omjer silicija, željeza i drugih elemenata.
Ova vrsta šljake može se koristiti u nekim nišnim aplikacijama, kao što je proizvodnja određenih vrsta vatrostalnih materijala. Njegova jedinstvena hemijska i fizička svojstva čine ga pogodnim za upotrebu u okruženjima sa visokim temperaturama gde je potrebna otpornost na toplotni udar i hemijsku koroziju.
5. Utjecaj proizvodnog procesa na svojstva legirane troske
Proizvodni proces ima značajan uticaj na svojstva legirane troske. Temperatura, vrijeme reakcije i sirovine koje se koriste u svakom procesu određuju kemijski sastav i fizičku strukturu rezultirajuće troske.
Na primjer, u visokoj peći, okruženje visoke temperature i dugog vremena reakcije pospješuje stvaranje relativno stabilne i homogene troske s visokom pucolanskom aktivnošću. Nasuprot tome, proces elektrolučne peći, koji uključuje brzo taljenje i oksidaciju otpadnog čelika, rezultira šljakom složenije i heterogenije strukture.
Odabir sirovina također igra ključnu ulogu. Različite vrste željezne rude, otpadnog čelika i tokova mogu dovesti do varijacija u hemijskom sastavu šljake. Na primjer, korištenje željezne rude sa visokim sadržajem fosfora u visokoj peći će povećati sadržaj fosfora u visokoj peći.
6. Primjene zasnovane na razlikama šljake
Razlike u legiranoj šljaci iz različitih proizvodnih procesa određuju njihovu primjenu. Troska iz visokih peći, sa svojom visokom pucolanskom aktivnošću, ima široku primjenu u industriji cementa i betona. Može zamijeniti značajan dio cementa, smanjujući ugljični otisak građevinske industrije.
EAF šljaka i konvertorska šljaka se uglavnom koriste u cestogradnji i proizvodnji građevinskih materijala. Njihova velika gustina i tvrdoća čine ih pogodnim za upotrebu kao agregate. Međutim, njihovim potencijalom za širenje potrebno je pažljivo upravljati.
Ferolegirane troske, kao što su silicijumska troska i niskougljična fero-silicijumska šljaka FeSi 75, imaju specijalizovanu primenu u industriji čelika i vatrostalnoj industriji. Njihov jedinstveni hemijski sastav čini ih vrijednim aditivima za poboljšanje svojstava čelika i vatrostalnih materijala.
7. Zaključak i poziv na akciju
Zaključno, razlike u legiranoj šljaci iz različitih proizvodnih procesa su značajne u smislu kemijskog sastava, fizičkih svojstava i primjene. Kao dobavljač legirane šljake, razumijem važnost ovih razlika i mogu pružiti visokokvalitetne proizvode od legirane šljake prilagođene specifičnim potrebama različitih industrija.
Bilo da ste u industriji cementa, građevinarstvu, proizvodnji čelika ili vatrostalnoj industriji, ovdje sam da vam ponudim najprikladnija rješenja legirane troske. Ako ste zainteresovani za kupovinu legirane troske ili imate bilo kakva pitanja o našim proizvodima, slobodno me kontaktirajte za dalju diskusiju i pregovore. Radujem se što ću raditi s vama kako bismo ispunili vaše zahtjeve za šljakom od legure.
Reference
- "Handbook of Iron and Steelmaking" G. Reuter, et al.
- "Korišćenje šljake u građevinskoj industriji" R. Roya i JSJ van Deventera.
- "Tehnologija proizvodnje ferolegura" AV Samigulina i VI Nikitina.