13. Процесс производства шлаковой пемзы

Сущность изготовления шлаковой пемзы состоит в том, что расплавленный шлак с температурой около 1300°С обрабатывается холодной водой. Благодаря мгновенному испарению воды и связанному с этим быстрому остыванию шлака вязкость последнего возрастает. Пузырьки пара не могут преодолеть пластически вязкое состояние расплава, застревают в нем и вспучивают его. В результате образуется легкий пористый материал, напоминающий природную пемзу.

Шлаковая пемза состоит из мелкокристаллических шлаковых новообразований, некоторого количества стекла и пор размером от 0,04 до 4,5 мм. Стенки, разделяющие между собой поры, по толщине составляют 0,01—2 мм. Объемная масса пористого шлакового песка не должна превышать 1200 кг/м3. Величина предела прочности при сжатии колеблется от 4 до 20 кг/м2. Шлаковую пемзу в зависимости от объемно-насыпной массы делят на марки 400—600 и 800 и 1000.

Для получения шлаковой пемзы используют расплавы доменных шлаков, не склонных к распаду. Иногда, чтобы предотвратить силикатный распад шлака, в расплав вводят стабилизаторы, затрудняющие полиморфные превращения двухкальциевого силиката. В качестве стабилизаторов используют фосфорит или апатитовый концентрат (0,2—0,3%).

Шлаковую пемзу получают водоструйным, гидроэкранным, бассейновым и брызгально-траншейным способами.

Бассейный способ получения шлаковой пемзы состоит в том, что расплав шлака сливают в стационарную или опрокидную ванну с перфорированным непрерывно увлажняемым днищем. Благодаря этому вода интенсивно испаряется при соприкосновении с расплавом и поризует его. В опрокидном бассейне вспучивание и охлаждение длится примерно около 15 мин. Образовавшуюся шлаковую пемзу извлекают из бассейна, выдерживают 24—36 ч и затем дробят и рассеивают на грохотах на отдельные фракции.

По струйному способу расплав шлака струей сливают в лоток. Падающую струю шлака разбивают на мелкие гранулы, перпендикулярно направленными к ней сильными струями паровоздушной смеси. Этими же струями гранулы шлака вовлекаются в камеру смешения, где вспучиваются и смешиваются между собой, а затем с большой скоростью выбрасываются на экран. Ударяясь о него, гранулы слипаются в куски, которые при поступлении в приемное устройство увеличиваются в размерах.

Брызгально-траншейный способ характеризуется тем, что расплавленный шлак сливается в специальные почти с вертикально отвесными стенами траншеи глубиной 3,5—4,5 м, длиной от 100 до 350 м, шириной 15—20 м. Вдоль стен траншей по верхнему краю их проложены водоводные трубы с брызгалами.

Во время слива шлака в траншею струя его пронизывается сильными струйками воды из брызгал. В результате этого шлак вспучивается и падает на дно траншеи. В траншее он продолжает поризоваться еще около 2 ч. После затвердения поверхности шлака в траншее его обильно поливают водой. По остывании шлаковую пемзу дробят и рассеивают на фракции.

14. Применение шлаковой пемзы

Шлаковую пемзу применяют в качестве пористого заполнителя конструкционных, кострукционно- и теплоизоляционных легких бетонов.

Шлаковая пемза М 750 . 900 может также использоваться при получении высокопрочных бетонов для различных несущих конструкций. Однако необходимо иметь в виду возможность коррозии стальной арматуры в шлакопемзобетоне из-за содержания в шлаке серы, при производстве предварительно напряженных конструкций, особенно с проволочной арматурой, стойкость арматуры в шлакопемзобетоне должна быть установлена специальным исследованием.

Заключение

В конце работы мы можем сделать вывод о том, что возможность применения шлаков в строительной индустрии очень велика, а также о том, что шлаки являются не только загрязняющим грузом, но и весьма полезным сырьем. При применении, которого меняются свойства привычных строительных материалов, как в положительную так и в отрицательную сторону.

Так, например, при рассмотрении основных свойств шлако-портландцемента мы можем увидеть, что вследствие пониженного тепловыделения при твердении и малой усадки шлакопортландцемента его можно весьма эффективно применять для внутримассивного бетона гидротехнических сооружений.

Но в силу пониженной морозостойкости шлакопортландцемента его нельзя применять для бетонных и железобетонных конструкций, подвергающихся систематическому попеременному замораживанию и оттаиванию или увлажнению и высыханию.

Также можно сказать, что некоторые шлаки весьма экономичны, по сравнению с некоторыми природными сырьевыми материалами, так например, шлаковый щебень в 1,5-2 раза дешевле природного и требует в 4,5 раза меньше удельных капитальных вложений. Шлаковая пемза в 3 раза дешевле керамзита и требует в 1,5 раза меньше удельных капитальных вложений. И таких примеров большое количество.

Также мы подробно познакомились с практическим применением золошлаковых отходов. И выяснили, что в настоящее время основное количество золы используется в строительной индустрии, а именно, в производстве цемента, кирпича, изделий из ячеистого бетона, шлакоблоков, легких заполнителей, рубероида, керамзита, в строительстве дамб золошлакоотвалов, строительстве и ремонте дорог. Применение зол и шлаков ТЭС в качестве строительных материалов является наиболее масштабным направлением и может решить проблему дефицита стройматериалов в регионах Российской Федерации. За счет использования ЗШМ экономится до 30% цемента и более половины природных заполнителей, снижается теплопроводность бетонов, снижается масса зданий и сооружений.

Мы рассмотрели шлаки шлаки цветной и черной металлургии. Выяснили, что что к щебню и песку из шлаков цветной и черной металлургии для бетонов и для строительства дорог применяются разные стандарты и технические требования. Познакомились с применением шлаков цветной и черной металлургии, а именно с производством шлаковой пемзы. Изучили основные способы ее получения и применения.

Множество технологий применения шлаков находятся на стадии развития, поэтому для инженеров строительной индустрии имеется большое поле для деятельности.

Библиографический список

1. М.Ю. Бутт «»

2. В.Г. Микульский, Г.И. Горчаков, В.В. Козлов и др. «Строительные материалы. Материаловедение и технология.» Москва. 2002 г.