Применение стального шлака в строительных материалах: области применения и преимущества

Введение

Мировая строительная отрасль сталкивается с возрастающим давлением по применению экологически чистых практик и сокращению своего влияния на окружающую среду. Одним из перспективных направлений является использование промышленных побочных продуктов, таких как стальной шлак, в качестве ценных сырьевых материалов. Стальной шлак, являющийся побочным продуктом процесса производства стали, долгое время считался отходом. Однако благодаря развитию технологий обработки он теперь признан высокотехнологичным компонентом, используемым в различных строительных материалах. В данной статье рассматриваются возможности и преимущества применения стального шлака в строительстве, а также подчеркивается важная роль современного оборудования для его измельчения в раскрытии его потенциала.

Что такое стальной шлак?

Стальной шлак представляет собой кальцио-силикатное вещество, образующееся при разделении расплавленной стали от примесей в печах для производства стали. Его химический состав схож с составом портлендского цемента и включает в себя оксид кальция, диоксид кремния, оксиды железа и оксид алюминия. Физические свойства сырого шлака — его твердость, неправильная форма и изменчивый размер — затрудняют его обработку, однако после соответствующей переработки он становится чрезвычайно ценным материалом. Ключом к превращению этого промышленного побочного продукта в высококачественный строительный материал является процесс точной мельчения, который позволяет регулировать распределение размеров частиц и активировать его гидравлические свойства.

Применение стального шлака в строительных материалах

1. Железобетонный цемент и бетон

Тонко измельченный сталелитейный шлак в порошке с высокой удельной площадью поверхности может использоваться в качестве дополнительного цементообразующего материала или даже в качестве основного компонента в щелочно-активированных цементах. При измельчении до толщины 420–500 м²/кг и более он проявляет поzzолановую и скрытую гидравлическую активность. Замена 20–50% портлендского цемента на такой тонко обработанный шлак значительно улучшает долговечность и прочность бетона. Это также повышает его устойчивость к проникновению хлоридов, атаке сульфатов и реакции щелочей с кремнеземом, что делает его идеальным материалом для морских сооружений, мостов и дорожного покрытия.

2. Сталинские шлаковые агрегаты

Обработанная и просеянная стальная шлаковая масса является отличной заменой натуральным заполнителям в асфальтобетоне и дорожных основаниях. Ее угловатая форма и высокая объемная плотность обеспечивают лучшее механическое соединение элементов конструкции и большую несущую способность. Дороги, построенные с использованием стальной шлаковой массы в качестве заполнителя, демонстрируют более высокую устойчивость к трещинам и износу, что приводит к увеличению срока их службы. Кроме того, благодаря высокому коэффициенту трения она идеально подходит для использования в противоскользящих покрытиях.

3. Геотехническое применение и заполнение отверстий

Отличные свойства стального шлака по дренажу и высокая прочность на сдвиг делают его подходящим для геотехнических применений, таких как использование в качестве заполнителя для подпорных стен, восстановление земельных участков и создание основных слоев под различные конструкции. Его вес и стабильность обеспечивают надежную опору, а его состав способствует стабилизации некоторых видов загрязненных почв.

4. Производство автоклавированного аэрированного бетона (AAC)

Богатое кремнеземом составление некоторых стальных шлаков делает их идеальным сырьем для производства автоклавированных бетонных блоков. Тонко измельченный шлак выступает в роли компонента, содержащего кремнезем; при взаимодействии с известняком под действием высокопроцентного пара образуются прочные, легкие и изолирующие строительные блоки.

Преимущества использования стального шлака

Экологическая устойчивость

Самая значительная преимутельность заключается в том, что миллионы тонн промышленных отходов перестают скапливаться на свалках. Использование шлака снижает необходимость добычи первичных сырьевых материалов, таких как известняк и щебень, тем самым способствуя сохранению природных ресурсов, а также уменьшению энергопотребления и выбросов парниковых газов, связанных с их извлечением и переработкой.

Улучшенные характеристики материалов

Строительные материалы, в которые включен стальной шлак, зачастую превосходят свои традиционные аналоги по характеристикам. Бетон на основе шлака обладает более высокой прочностью при более позднем этапе эксплуатации и лучшей долговечностью. Агрегаты на основе шлака обеспечивают лучшую устойчивость и сопротивление скольжению. Благодаря этим улучшениям инфраструктура становится более надежной и долговечной.

Экономические преимущества

Для сталелитейных заводов продажа шлака позволяет превратить затраты на его утилизацию в источник дохода. Для строительных компаний материалы на основе шлака могут представлять собой экономически выгодную альтернативу, особенно в условиях дефицита или высокой стоимости природных ресурсов. Снижение общих затрат на содержание сооружений на протяжении всего их срока службы благодаря улучшенной прочности представляет собой убедительные экономические преимущества.

Критическая роль технологии мельничного оборудования: представляем нашу ультратонкую мельницу SCM

Преобразование грубого, неактивного стального шлака в высокореактивный порошок является основой повышения его ценности. Для этого процесса требуется надежная, точная и эффективная технология измельчения. Наша технология…Мельница супертонкого помола серии SCMЭто устройство специально разработано для применения в высокопроизводительных процессах обработки минералов.

Эта мельница превосходно справляется с производством сверхтонких порошков, необходимых для активации цементирующих свойств стального шлака.Точность измельчения от 325 до 2500 меш (D97 ≤ 5 мкм)Это позволяет достичь необходимой удельной площади поверхности, которая крайне важна для оптимальной реакционной способности смесей цемента.Производственная мощность от 0,5 до 25 тонн в часПодходит для различных масштабов производства — от пилотных проектов до крупномасштабных промышленных операций.

Технические преимущества станка SCM делают его идеальным для переработки шлака:

• Эффективно и экономично в использовании энергии:Это устройство обеспечивает вдвое большую производительность по сравнению с жетомилами при одновременном сокращении потребления энергии на 30%, что значительно снижает операционные затраты на переработку шлака.
• Высокоточная классификация:Интегрированный вертикальный турбоклассификатор обеспечивает точное разделение частиц по размеру, в результате чего получается однородный продукт без примеси крупных частиц, что крайне важно для производства высококачественных смол при низкой температуре (SCMs).
• Прочный дизайн:Специальные сплавные ролики и шлифовальные кольца предназначены для сопротивления абразивному воздействию стали-шлака, что увеличивает срок службы оборудования и сокращает время простоя на техническое обслуживание.
• Соответствие экологическим нормам:Система сбора пыли на основе принципа пульсирования превосходит международные стандарты, обеспечивая чистый производственный процесс с минимальным воздействием на окружающую среду.

Для обработки больших объемов материала и выполнения требований к высокой производительности на начальных этапах измельчения мы используем наши…Трапециевидная мельница серии MTWЯвляется отличным решением для первичного сокращения размера. Он обрабатывает входные данные размером до …50 ммС объемом …3–45 тонн в часЭто позволяет эффективно подготовить шлак к последующему сверхтонкому измельчению в мельнице SCM. Благодаря износостойкому дизайну и высокой эффективности передачи эта мельница является надежным инструментом для обработки таких твердых материалов, как шлак.

Проблемы и аспекты, которые следует учитывать

Несмотря на преимущества использования стального шлака, его применение сопряжено с определенными трудностями. Расширение объема шлака под воздействием свободной извести и магния необходимо контролировать путем выдержки (выветривания) или специальных обработочных процессов. Однородность химического состава шлака на всех этапах является ключевым фактором для производства надежных строительных материалов. Кроме того, необходимо проводить полный спектр тестов на выщелачивание, чтобы убедиться в экологической безопасности готового продукта. Для снижения этих рисков крайне важны современные системы переработки, способные обеспечить получение стабильного и однородного конечного продукта.

Заключение

Использование стальной шлака в строительных материалах представляет собой идеальное сочетание принципов промышленной экологии и устойчивого строительства. Это позволяет снизить уровень загрязнения окружающей среды, сохранить природные ресурсы и улучшить характеристики строительных материалов. Полное реализование этого потенциала во многом зависит от передовых технологий переработки. Оборудование для измельчения, особенно ультратонкие мельницы, такие как наша серия SCM, играет ключевую роль в раскрытии скрытого потенциала этого промышленного побочного продукта, превращая его из источника проблем в ценный и устойчивый ресурс для будущего строительства.