Удельный вес шлака металлургического

Удельный вес доменного шлака в 1м3. Объемный вес и плотность шлака.

Шлаками являются искусственные силикаты. Составляющие элементами шлакового расплава: кремний, железо, кальций, марганец, сера и их окиси. Расплав принимает гранитную форму или становится вулканической пемзой. Эти процессы напрямую зависят от соотношения содержащихся окисей и темпа нормализации температурного режима, требуемого для корректного функционирования.

Шлаковые сплавы имеют сходные черты с горной породой – возможность приобретения различных цветов (зеленых, желтых, серых, розовых, белых и черных). Часто они встречаются с разнообразными оттенками. По форме техногенное сырье бывает плотное и пористое, тяжелое и легкое.

Расчеты плотности шлаков варьируются от 800кг/м³ до 3200кг/м³. Удельный вес шлака (масса веществ) имеет сходство с природными каменными материалами, исчисляется в диапазоне от 2,5г/см³ до 3,6г/см³. Кроме того, удельный вес шлака должен быть меньше удельного веса расплавленного металла, дабы обеспечить подъем первого на поверхность плавильной ванны. Преимущество – способность быстро впитывать воду и также быстро ее возвращать.

Виды шлаковых расплавов и процесс их образования

Строительная промышленность активно использует техногенное сырье, которое предоставляет металлургия. Оно обладает значительным преимуществом – уже прошло обработку высокими температурами, сформировало кристаллическую структуру и не содержит примеси. Продукты металлургического производства бывают:

Наиболее популярное сырье для строительных материалов

Наиболее популярным техногенным сырьем, выступает доменный шлак черной металлургической промышленности. Основные виды дают возможность убрать вредные примеси (сера, фосфор). В свое очередь, ДШ бывают:

Последний формируется в процессе плавки чугуна Доменной печью. На количественное производство влияет сера, известь в процессе штриховки, и уровень технологической оснащенности.

Источник

Что такое Граншлак (гранулированный шлак)? Его виды, характеристики, основные сферы использования в строительстве.

Шлаками являются искусственные силикаты. Составляющие элементами шлакового расплава: кремний, железо, кальций, марганец, сера и их окиси. Расплав принимает гранитную форму или становится вулканической пемзой. Эти процессы напрямую зависят от соотношения содержащихся окисей и темпа нормализации температурного режима, требуемого для корректного функционирования.

Шлаковые сплавы имеют сходные черты с горной породой – возможность приобретения различных цветов (зеленых, желтых, серых, розовых, белых и черных). Часто они встречаются с разнообразными оттенками. По форме техногенное сырье бывает плотное и пористое, тяжелое и легкое.

Расчеты плотности шлаков варьируются от 800кг/м³ до 3200кг/м³. Удельный вес шлака (масса веществ) имеет сходство с природными каменными материалами, исчисляется в диапазоне от 2,5г/см³ до 3,6г/см³. Кроме того, удельный вес шлака должен быть меньше удельного веса расплавленного металла, дабы обеспечить подъем первого на поверхность плавильной ванны. Преимущество – способность быстро впитывать воду и также быстро ее возвращать.
Удельный вес доменного шлака в 1 м3 в зависимости от вида

Вид доменного шлака	В тоннах	В килограммах	Плотность
Щебенка	1,05 – 1,6	1050 — 1600	1,05 – 1,6
Кусковые шлаки	2,1 – 2,8	2100- 2800	2,1 – 2,8
Шлакобетон	2 – 2,4	2000 — 2400	2 – 2,4

Плотность шлака

Плотность шлака зависит от плотности составляю­щих его компонентов. Ниже приведены значения плот­ности некоторых оксидов при комнатной температуре.

Плотность шлака прежде всего определяется содержанием тяжелых оксидов: FeO, Fe2O3 и MnO. Зависимость плотности твердого шлака от суммы указанных оксидов приведена на рисунке 4, из которого видно, что даже при высоком содержании тяжелых оксидов плотность шлака примерно в два раза меньше плотности металла.

Плавление и литье алюминия

Основные технологические этапы алюминиевого литейного цеха показаны схематически на рисунке 1. Некоторые технологические операции прямо связаны с образованием шлака. Любая технологическая операция, которая вызывает турбулентность течения металла, всплески металла или захват расплавом воздуха дает вклад в образование шлака.

Рисунок 1 – Технологические этапы в алюминиевом литейном цехе

Поверхностное и межфазное натяжение

Между час­тицами жидкости действуют силы сцепления. Частицы внутренних слоев жидкости окружены со всех сторон та­кими же частицами, и, следовательно, силы притяжения, действующие на данную частицу с разных сторон, вза­имно уравновешиваются (рис. 5, а). В поверхностном слое действуют силы притяжения со стороны внутренних слоев жидкости и со стороны среды, граничащей с по­верхностным слоем, которые в общем случае не уравновешиваются.

В связи с отмеченными особенностями поверхностных частиц для увеличения поверхности раздела между фа­зами требуется затратить некоторую работу. Эту работу, отнесенную к 1 см 2 поверхности, называют поверхност­ным натяжением и обозначают σ. Размерность σ — МДж/м 2 (эрг/см 2 ). Иногда поверхностное натяжение выражают как силу на единицу длины (дин/см). Числен­ные значения поверхностного натяжения, выраженного в эрг/см 2 и дин/см, совпадают. Если рассматриваются по­верхностные явления на границе раздела двух конденси­рованных фаз, например шлак — металл, то пользуются термином «межфазное натяжение».

Примеси, присутствующие в жидкости, по-разному ведут себя на поверхностях раздела. Если сила связи частиц примеси с частицами растворителя невелика, то частицы примеси выталкиваются на поверхность, умень­шают силы сцепления между поверхностными частицами и уменьшают таким образом поверхностное (межфаз­ное) натяжение (рис. 5, б). Такие примеси называются поверхностно активными веществами и их концентрация в поверхностном слое будет больше, чем в объеме. Вмес­те с тем, если частицы примеси имеют с частицами рас­творителя большие силы взаимодействия, чем частицы растворителя между собой, то концентрация этих приме­сей в поверхностном слое будет меньше, чем в объеме (рис. 5, в). Такие вещества называются поверхностно инактивными.

Поверхностное натяжение жидкого основного и кис­лого шлаков на границе с газовой фазой составляет соответственно 500—600 и 300—400 эрг/см 2 (0,5—0,6 и 0,3—0,4 мДж/см 2 ). При увеличении в основном шлаке таких оксидов, как MnO, SiO2, P2O5, TiO2, V2O5, FeO, Cr2O3, значение σ уменьшается, т. е. эти оксиды явля­ются по отношению к основному шлаку поверхностно активными. Увеличение содержания CaO, MgO и Al2O3 в основном шлаке приводит к повышению поверхностно­го натяжения, в данном случае эти оксиды являются по­верхностно инактивными.

Межфазное натяжение на границе железо — шлак из CaO, Al2O3 и SiO2 составляет 1—1,1 мДж/см 2 (1000— 1100 эрг/см 2 ). Увеличение содержания CaO и Al2O3 в шлаке повышает межфазное натяжение, а FeO, MnO и Na2O являются и в этом случае поверхностно активными оксидами и снижают межфазное натяжение.

Теоретические основы металлургического производства

5.2 Физические свойства сталеплавильных шлаков

Температура плавления шлаков. Переход шлаков из твердого состояния в жидкое обычно происходит в некотором интервале температур, то есть шлаки имеют температуру начала и конца плавления. Поэтому под температурой плавления шлака обычно подразумевают температуру конца плавления.

Температура плавления шлака меняется при изменении содержания любого из его компонентов. Однако, наиболее сильное влияние на температуру плавления обычных окислительных шлаков оказывает содержание кремнезема. Зависимость температуры плавления шлаков от концентрации кремнезема с достаточной точностью описывает эмпирическое уравнение

Результаты вычислений по уравнению (5.6) показаны на рисунке 5.1.

– Зависимость температуры плавления мартеновских шлаков от содержания в них кремнезема: I – основные шлаки; II – кислые шлаки

Наиболее легкоплавкими являются шлаки с содержанием кремнезема 30 – 40%. Такое содержание SiO2 обычно наблюдается в шлаках начального периода плавки в основных и кислых процессах. По ходу плавки содержание SiO2 в основных шлаках уменьшается, в кислых шлаках – увеличивается. Это приводит к повышению температуры плавления шлаков, которая за время плавки изменяется на 150 – 200оС.

Вязкость шлаков. При низких температурах начального периода плавки вязкость шлаков имеет высокие значения и увеличивается при повышении основности шлака. Когда перегрев шлака над температурой плавления превышает 150 – 200оС, гомогенные шлаки разного состава имеют практически одинаковую вязкость.

Значения вязкости нормальных шлаков по ходу плавки обычно находятся в пределах 0,1 – 0,3 Па•с. Чрезмерно подвижные шлаки имеют вязкость менее 0,1 Па•с, Вязкость густых шлаков может достигать 0,8 – 1,0 Па•с и более.

Высокая вязкость обычно характерна для гетерогенных шлаков, содержащих не полностью ассимилированные присадки извести, кварцита, частицы заправочных материалов и др. При этом к резкому повышению вязкости шлаков приводит присутствие в нем не малого количества кусков значительных размеров, а многочисленные мелкие частицы, размер которых составляет 10-2 – 10-3 мм и приближается к размерам колоидных частиц. Высокая вязкость характерна для кислых шлаков, насыщенных SiO2. Вязкость основных шлаков резко увеличивается при наличии в них свыше 10 – 12% MgO, более 5 – 6% Cr2O3 и др.

Вязкость основных сталеплавильных шлаков существенно понижается при введении 2 – 5% CaF2, 5 – 7% Al2O3, 5 – 7% Na2O или K2O.

Поверхностное натяжение сталеплавильных шлаков при температурах 1400 – 1600оС составляет 200 – 600 мДж/м2, что значительно меньше поверхностного натяжения металла. Повышение температуры на 100оС сопровождается уменьшением поверхностного натяжения на 25 – 40 мДж/м2, что позволяет охарактеризовать влияние температуры как незначительное.

Поверхностное натяжение шлаков уменьшается при наличии в их составе поверхностно-активных веществ (ПАВ). В основных сталеплавильных шлаках к числу ПАВ относятся TiO2, SiO2, Na2O, CaF2, P2O5.

Межфазное натяжение на границе металл-основной шлак обычно составляет 1000 – 1200 мДж/м2. Величина его понижается при наличии ПАВ в металле или шлаке.

Коэффициент теплопроводности спокойного не перемешиваемого шлака составляет 2 – 5 Вт/(м•К), что в 6 – 10 раз меньше коэффициента теплопроводности спокойного расплавленного металла.

Перемешивание шлака при активном обезуглероживании ванны способствует росту коэффициента теплопроводности до 100 – 200 Вт/(м•К). Однако, коэффициент теплопроводности металла при этом также увеличивается до 1800 – 2000 Вт/(м•К). Отсюда следует, что у кипящего металла и шлака соотношение коэффициентов теплопередачи такое же, как и у спокойных. Поэтому металл во всех случаях быстро снимает перегрев шлака. Перегрев над температурой металла более 50 – 80оС может наблюдаться только для поверхностных слоев вспененного шлака при плавке в мартеновских печах. В конвертерах и двухванных мартеновских печах температуры металла и шлака близки.

Теплоемкость и энтальпия шлаков. Зависимость удельной теплоемкости шлаков от температуры удовлетворительно описывается следующими уравнениями: для основных шлаков (В > 2,5)

Зная удельную теплоемкость шлака, определить изменение энтальпии его можно по формуле

Для определения изменения энтальпии основных шлаков в интервале температур 1450 – 1650оС можно пользоваться упрощенной формулой

Плотность и объемная масса шлаков. Плотности компонентов шлака при нормальной температуре показаны в таблице 5.1.

– Плотность оксидов при нормальной температуре

Продолжение таблицы 5.1

Плотность шлака существенно увеличивается при повышении содержания тяжелых оксидов. Плотность основных шлаков с 40% (Fe2O3+FeO) может достигать 4000 кг/м3, тогда как плотность кислых шлаков обычно не превышает 3000 кг/м3.

В оценочных расчетах плотность твердого основного шлака при нормальной температуре можно принимать равной 3500 кг/м3, среднюю плотность жидкого основного шлака – 3000 кг/м3.

При сливе из агрегата сталеплавильные шлаки могут быть в различной степени вспенены. Например, объемная масса застывшего мартеновского шлака при сливе в первой половине периода плавления составляет 1200 – 1400 кг/м3, в начале доводки 2000 кг/м3, при выпуске плавки 2800 – 3000 кг/м3. Это отличие объемной массы шлака от его плотности следует учитывать при определении количества и объема шлаковых чаш.

Температура плавления

Главными компонентами сталеплавильного шлака являются CaO, FeO, SiO2, Al2O3. Температура плавления этих оксидов приведена ниже:

Вязкость жидкости зависит от ее природы, состава и температуры. Для сравнения ниже приведена вязкость некоторых веществ:

Общие свойства

Доменные шлаки представляют собой сплавы (твердые растворы) силикатов, алюминатов, сульфидов и некоторых солей, особенно фосфатов, различных оснований, гл. обр. кальция, магния, железа, марганца. Получаясь в восстановительном пламени, доменные шлаки содержат свободные закиси кальция, железа и марганца, растворенные, по Джексу (Jex), в смеси анортита (известковый полевой шпат) СаО·Аl2O3·2SiO2 и волластонита CaO·SiO2. При правильно ведущемся доменном процессе цвет шлаков — светлый («спелые шлаки»): светло-серый, белый, желтоватый, зеленоватый, синеватый и т. д., а при сыром ходе доменной печи — черный, от большого содержания железа. Текстура шлаков тоже изменчива и бывает стекловидной, камневидной и фарфоровидной, в зависимости от состава и быстроты затвердевания доменных шлаков.

Теплота плавления 360—450 Cal, удельный вес доменных шлаков около 2,8, объемный вес и теплопроводность приведены в табл. 1.

Состав доменных шлаков весьма изменчив; предельные количества составляющих доменных шлаков, получающихся при выплавке некоторых сортов чугуна, представлены в табл. 2.

В зависимости от преобладания в составе оснований, фосфорной и кремневой кислот, доменные шлаки бывают основными, фосфатными или силикатными. Наиболее часто доменный процесс дает именно силикатные шлаки.

По числу, выражающему отношение содержания кислорода в кремнекислоте (SiО2) к содержанию кислорода в основаниях RO (где R — двухвалентный элемент), согласно валовому анализу силикатных шлаков, они разделяются на виды, сопоставленные в табл. 3.

Только две из этих степеней окремнения соответствуют действительным химическим соединениям: моносиликаты — ортосиликатам (например, Ca2SiО4) и бисиликаты — метасиликатам (например, CaSiО3). Схематическое деление табл. 2 особенно хорошо отвечает продуктам металлургии цветных металлов, где содержание Аl2O3 в шлаках бывает незначительно. При плавке на коксе доменные шлаки близки к моносиликатам (35—48% СаО, 30—38% SiО2, 6—18% Аl2O3, кроме того MgO, MnO, FeO, CaS); при плавке на древесном угле получаются по преимуществу бисиликаты. Богатые SiО2 и Аl2O3 шлаки близки к стеклам и при быстром застывании получают стекловидную текстуру; они не имеют определенной точки плавления и при нагревании сперва проходят через состояние размягчения и затем тягучести. Наиболее вязки шлаки, содержащие ТiO2; напротив, основные шлаки (богатые СаО и MgO), несмотря на более высокую температуру плавления, при нагреве обнаруживают меньшую вязкость; при отвердевании, особенно если охлаждение идет медленно, они выкристаллизовываются и приобретают текстуру каменистую; быстрое охлаждение делает шлаки очень хрупкими, подобными портландским цементам.

Несмотря на сложность состава, доменные шлаки во многих случаях могут рассматриваться как системы из трех компонентов — СаО, SiO2 и Аl2O3, поскольку FeO при хорошем ходе процесса по незначительности содержания не имеет значения; содержание окислов других металлов невелико; щелочноземельные окислы, особенно MgO, м. б. пересчитаны на СаО. В отношении доменных шлаков важно знать температуру перехода их из одного состояния в другое. Эта задача сводится к изучению смесей трех главных окислов и распадается на изучение трех двойных систем; диаграммы их представлены на фиг. 1 — по Шеперду и Ренкину (Аl2O3—SiO2), фиг. 2 — по Шеперду, Ренкину и А. Л. Дену (СаО—SiO2) и фиг. 3 (СаО—Аl2O3).

Первая система дает одно химическое соединение (силлиманит), с 1816°, и две евтектики, с температурой плавления около 1600 и 1810°. Вторая система, практически наиболее важная, дает два химических соединения — CaSiО3 с температурой плавления, 1 540° и Ca2SiО4 с температурой плавления 2130° — и евтектики с соответствующими температурами плавления 2015°, 1440° и 1326°:

Третья система дает соединения: ЗСаO·Аl2O3, плавящееся с разложением, 5СаO·ЗАl2O3, с температурой плавления 1380°, СаО·Аl2O3, с температурой плавления 1590° и ЗСаO·5Аl2O3, плавящееся с разложением.

Тройная система (фиг. 4) указанных компонентов дает два тройных соединения: CaO·Al2O3·2SiO2 c температурой плавления 1550° и соединение 2CaO·Al2O3·SiO2 с температурой плавления около 1600°.

Флюсовать или не флюсовать?

Существуют разногласия о том, надо ли флюсовать расплав в отражательной печи. Обычные плавильные и раздаточные печи – отражательные. Флюс обычно применяют для отделения оксидов и грязи от свободного металла. Раньше широко применяли экзотермические флюсы. С их помощью “подогревали” шлак, что, как считали, давало возможность алюминию стекать из шлака в расплав. В настоящее время всеми признано, что происходит как раз обратное: такой шлак всасывает алюминий из расплава. Поэтому сейчас в промышленности применяют в основном эндотермические флюсы, хотя и экзотермические флюсы тоже имеют применение, особенно в странах Азии.

Источник: Aluminum Extrusion Technology Seminar, 2004.

Загрузка плавильной печи

Всегда полезно иметь возможность погружать легкий алюминиевый лом прямо в расплав. Легкий алюминиевый лом никогда не нужно подвергать прямому нагреву факелом горелки.

При загрузке «сухой» печи легкий лом загружают первым, а затем – более массивный лом. Прямого попадания пламени на шихту необходимо всегда избегать. При прямом попадании пламени на шихту происходит расплавление ее поверхности и вырывание капель алюминия в воздух, что приводит к их немедленному окислению. Это приводит также к попаданию жидкого металла на стены и двери печи.

Современные загрузочные машины загружают шихту в печь быстро и с равномерным распределением ее по дну ванны расплава. Это дает сокращение цикла плавления и снижение угара алюминия.

Снятие шлака

Практика выполнения операции снятия шлака с поверхности расплава может влиять на количество образующегося шлака. Здесь может много нюансов. Как добиваются снятия с расплава только оксидов алюминия, а не самого алюминия? Как конструкция инструментов для снятия шлака помогает отделять оксиды от металла? Как часто снимают шлак?

Необходимо определить оптимальный баланс между частотой снятия шлака и трудоемкостью операции чистки стен и пода печи от шлака. Слишком частое снятие шлака приводит к повышенной потере металла, тогда как редкое снятие шлака приведет к увеличению наростов шлака на стенках плавильной печи, которые потом будет трудно удалять при ее чистке.

Лом алюминия

При переплавке лома и отходов алюминия происходит повышенное окисление металла. Степень окисления зависит от доли лома в загрузке печи, его типа и загрязненности, а также способа ведения плавки. Известно старое правило алюминиевой промышленности: каждый один процент загрязнений, загруженных в печь, дает один процент потери металла на выходе из печи. Важно понимать, что степень загрязнения лома (водой, маслом, краской, пластиком, грязью и т. п.) замедляет процесс плавления алюминия и снижает выход годного металла.

Источник

Удельный вес доменного шлака в 1м3. Объемный вес и плотность шлака.

Шлаками являются искусственные силикаты. Составляющие элементами шлакового расплава: кремний, железо, кальций, марганец, сера и их окиси. Расплав принимает гранитную форму или становится вулканической пемзой. Эти процессы напрямую зависят от соотношения содержащихся окисей и темпа нормализации температурного режима, требуемого для корректного функционирования.

Шлаковые сплавы имеют сходные черты с горной породой – возможность приобретения различных цветов (зеленых, желтых, серых, розовых, белых и черных). Часто они встречаются с разнообразными оттенками. По форме техногенное сырье бывает плотное и пористое, тяжелое и легкое.

Расчеты плотности шлаков варьируются от 800кг/м³ до 3200кг/м³. Удельный вес шлака (масса веществ) имеет сходство с природными каменными материалами, исчисляется в диапазоне от 2,5г/см³ до 3,6г/см³. Кроме того, удельный вес шлака должен быть меньше удельного веса расплавленного металла, дабы обеспечить подъем первого на поверхность плавильной ванны. Преимущество – способность быстро впитывать воду и также быстро ее возвращать.
Удельный вес доменного шлака в 1 м3 в зависимости от вида

Вид доменного шлака	В тоннах	В килограммах	Плотность
Щебенка	1,05 – 1,6	1050 — 1600	1,05 – 1,6
Кусковые шлаки	2,1 – 2,8	2100- 2800	2,1 – 2,8
Шлакобетон	2 – 2,4	2000 — 2400	2 – 2,4

Удельный вес угольного шлака

Таблица 1. Сколько весит 1 куб шлака угольного, золы черной, вес 1 м3 шлака угольного. Объемная плотность золы угольной и удельный вес отходов сгоревшего угля в гр/см3. Сколько килограмм в кубе шлакового щебня, шламового отвала буроугольного, тонн в 1 кубическом метре черных отходов, кг в 1 кубометре золы угля, тн в 1 м3 углешлама.
Объемная плотность шлака угольного, остатка буроугольного, шлама, удельная масса золы в таблице 1.

Насыпная плотность золы черной и удельная масса шлака угольного, отходов, шлама

приводятся в таблице 1, как дополнительная информация для черной золы от угля, углешлама.

ОТЗЫВЫ. Сколько весит 1 куб шлака угольного отхода, шлама, вес 1 м3 золы угольной, шламового отвала. Количество килограмм в 1 кубическом метре золы угля, количество тонн в 1 кубометре, кг в 1 м3. Насыпная плотность отходов сгоревшего угля, удельная масса углешлама.

Прочесть отзывы или оставить свой отзыв, комментарий по теме: Сколько весит 1 куб шлака угольного, остатка, наполнителя, шлама, вес 1 м3 золы черной. Количество тонн в 1 кубическом метре шлака черного, шламового отвала, количество килограмм в 1 кубометре золы, в 1 м3 угольного остатка. Объемная плотность золы угольной, удельная масса черного остатка от сгорания угля.

Главная Новости Металлоконструкции Галерея Контакты

© ЧП Колесник 2010-2011

Наш адрес: Днепропетровск, ул. Карла Либкнехта 57 Телефон по Украине: (063) 796-79-32 или (063) 796-19-32

Здравствуйте, точную массу определить невозможно.

Плотность шлака во многом зависит также и от типа шлака, и составляет примерно от 3300 до 3800 кг на метр кубический. В одной тонее шлака, в среднем 0.28 кубов.

Сколько весит металл?

Удельный вес металлов в килограммах и тоннах.

Металл	Вес куба (кубометра), кг.	Вес куба (кубометра), т.
Алюминий	2689	2,689
Вольфрам	19350	19,35
Графит	1900-2300	1,9-2,3
Железо	7874	7,874
Золото	19320	19,32
Калий	862	0,862
Кальций	1550	1,55
Кобальт	8900	8,90
Литий	534	0,534
Магний	1738	1,738
Медь	8960	8,96
Натрий	971	0,971
Никель	8910	8,91
Олово (белое)	7290	7,29
Платина	21450	21,45
Плутоний	19250	19,25
Свинец	11336	11,336
Серебро	10500	10,50
Титан	4505	4,505
Уран	19040	19,04
Хром	7180	7,18
Цезий	1873	1,873
Цирконий	6450	6,45

Удельный вес сплавов в килограммах и тоннах.

Сплав	Вес куба (кубометра), кг.	Вес куба (кубометра), т.
Бронза	7500-9100	7,5-9,1
Сплав Вуда	9700	9,7
Дюралюминий	2600-2900	2,6-2,9
Константан	8880	8,88
Латунь	8200-8800	8,2-8,8
Нихром	8400	8,4
Платино-иридиевый	21620	21,62
Сталь	7700-7900	7,7-7,9
Сталь нержавеющая (в среднем)	7900-8200	7,9-8,2
Марки 08×18Н10Т, 10×18Н10Т	7900	7,9
Марки 10×17Н13М2Т, 10×17Н13М3Т	8000	8
Марки 06ХН28МТ, 06ХН28МДТ	7950	7,95
Марки 08×22Н6Т, 12×21Н5Т	7600	7,6
Чугун белый	7600-7800	7,6-7,8
Чугун серый	7000-7200	7,0-7,2

Поверхностное и межфазное натяжение

Между час­тицами жидкости действуют силы сцепления. Частицы внутренних слоев жидкости окружены со всех сторон та­кими же частицами, и, следовательно, силы притяжения, действующие на данную частицу с разных сторон, вза­имно уравновешиваются (рис. 5, а). В поверхностном слое действуют силы притяжения со стороны внутренних слоев жидкости и со стороны среды, граничащей с по­верхностным слоем, которые в общем случае не уравновешиваются.

В связи с отмеченными особенностями поверхностных частиц для увеличения поверхности раздела между фа­зами требуется затратить некоторую работу. Эту работу, отнесенную к 1 см 2 поверхности, называют поверхност­ным натяжением и обозначают σ. Размерность σ — МДж/м 2 (эрг/см 2 ). Иногда поверхностное натяжение выражают как силу на единицу длины (дин/см). Числен­ные значения поверхностного натяжения, выраженного в эрг/см 2 и дин/см, совпадают. Если рассматриваются по­верхностные явления на границе раздела двух конденси­рованных фаз, например шлак — металл, то пользуются термином «межфазное натяжение».

Примеси, присутствующие в жидкости, по-разному ведут себя на поверхностях раздела. Если сила связи частиц примеси с частицами растворителя невелика, то частицы примеси выталкиваются на поверхность, умень­шают силы сцепления между поверхностными частицами и уменьшают таким образом поверхностное (межфаз­ное) натяжение (рис. 5, б). Такие примеси называются поверхностно активными веществами и их концентрация в поверхностном слое будет больше, чем в объеме. Вмес­те с тем, если частицы примеси имеют с частицами рас­творителя большие силы взаимодействия, чем частицы растворителя между собой, то концентрация этих приме­сей в поверхностном слое будет меньше, чем в объеме (рис. 5, в). Такие вещества называются поверхностно инактивными.

Поверхностное натяжение жидкого основного и кис­лого шлаков на границе с газовой фазой составляет соответственно 500—600 и 300—400 эрг/см 2 (0,5—0,6 и 0,3—0,4 мДж/см 2 ). При увеличении в основном шлаке таких оксидов, как MnO, SiO2, P2O5, TiO2, V2O5, FeO, Cr2O3, значение σ уменьшается, т. е. эти оксиды явля­ются по отношению к основному шлаку поверхностно активными. Увеличение содержания CaO, MgO и Al2O3 в основном шлаке приводит к повышению поверхностно­го натяжения, в данном случае эти оксиды являются по­верхностно инактивными.

Температура плавления

Главными компонентами сталеплавильного шлака являются CaO, FeO, SiO2, Al2O3. Температура плавления этих оксидов приведена ниже:

Вязкость жидкости зависит от ее природы, состава и температуры. Для сравнения ниже приведена вязкость некоторых веществ:

Вязкость жидкого шлака составляет ∼0,02 Па·с (0,2 П), густого шлака

0,2 Па·с (2 П) и выше. С по­вышением температуры вязкость шлаков уменьшается, а жидкотекучесть возрастает (рис. 6).

Вязкость сталеплавильного основного шлака в значи­тельной степени зависит от присутствия в нем твердых частиц, какими чаще всего могут быть частицы магне­зии и оксидов хрома при их содержании выше соответ­ственно 12—15 и 6—8%. Вязкость основных шлаков, со­держащих 10—20% SiO2, 40—50% CaO и 8—15% FeO, возрастает при 1600° С от 0,02 до 0,25 Па·с (от 0,2 до 2,5 П) при увеличении содержания MgO с 6—8 до 15—20%. Вязкость как основных, так и кислых шлаков понижают компоненты, обеспечивающие разрушение крупных ионов, например кремнекислородных комплексов, и устойчивое существование ионов малого размера. Для основных шлаков в качестве разжижающих добавок служат Al2O3 и CaF2. Так, вязкость известково-глиноземистого шлака, содержащего 50% CaO и 50% Al2O3 при 1600° С, составляет 0,23 Па·с (2,3 П), а при добавлении

8% CaF2 снижается до 0,11 Па·с (1,1 П).

Действие плавикового шпата на шлак является кратковременным вследствие разложения CaF2 водяными парами по реакции CaF2+2H2O = Ca(OH)2+2HF↑ и улетучивания фтористого водорода.

В заводских условиях жидкотекучесть шлака иногда контролируют при помощи вискозиметра Герти, представляющего собой разъемную металлическую форму (рис. 7). При сборке вискозиметра штыри одной половины формы входят в гнезда другой. Шлак, отобранный ложкой из печи, заливают в приемную воронку вискозиметра. Мерой жидкотекучести шлака является длина его натекания в канал диаметром 6,4 мм, т. е. в этом случае определяют относительную жидкотекучесть шлака. Для оценки полученных резуль­татов необходимо, чтобы условия отбора проб шлака и заливки его в вискозиметр были одинаковыми.

Главным фактором, определяющим относительную жидкотекучесть шлака, является его основность: с повы­шением основности жидкотекучесть шлака уменьшается (рис. 8).

Вязкость шлака в значительной степени определяет скорость диффузии примесей в нем; с повышением вязкости уменьшается скорость диффузии. Поэтому компоненты шлака, увеличивающие его вязкость, одновременно снижают скорость диффузии примесей. Скорость диффузии примесей в шлаке примерно в десять раз меньше, чем в металле. Для обеспечения необходимой скорости процессов по ходу плавки присаживают различные флюсы, снижающие вязкость шлака.

Технология производства

Изготовление шлака связано с выплавкой в специальной печи, к примеру, чугуна. Нужное нам вещество покидает доменный агрегат, будучи прогретым как минимум до 1500 градусов. Потому, чтобы можно было с ним работать, необходимо шлак остудить. Ждать, пока это произойдет естественным образом, было бы слишком долго. Потому практикуют:

Стоит обратить внимание, что метод обработки прямо влияет на состав и характеристики готового продукта. Об этом знают все грануляторщики, и потому они учитывают такой момент, когда ставится определенная задача. Скажем, при воздушном охлаждении в шлаке будут преобладать силикаты и алюмосиликаты. В отдельных случаях шлак еще и дробят механически — эту процедуру применяют либо пока он еще жидкий, либо после частичного застывания. Крупные куски перерабатывают в мелкие зерна таким образом, что улучшает дальнейшее выполнение работ и повышает качество готового продукта.

Электропроводность и энтальпия шлака

Шлаки яв­ляются проводниками второго рода и их электропровод­ность возрастает с повышением температуры. Одновре­менно электропроводность шлака зависит от вида и чис­ла ионов. Ионы Fe 2+ и Mn 2+ очень подвижны и с повышением их содержания в шлаке возрастает его электропроводность, Например, электропроводность шлака, содержащего 45% CaO, 42% Al2O3 и 13% FeO при температуре 1100 и 1400° С, составляет соответственно 0,106 и 0,266 1/(Ом·см), а шлака состава 42% CaO, 27% SiO2 и 31% FeO при тех же температурах 0,11 и 0,86 1/(Ом·см).

Электропроводность шлаков, состоящих из CaO, Al2O3 и CaF2, возрастает с повышением содержания CaF2.

Расход тепла на нагрев шлака определяется по урав­нению

q = 1,17t + 209 кДж/кг (q = 0,28t + 50 ккал/Кг),

где 1,17(0,28)—средняя теплоемкость шлака, кДж/(°С·кг) (ккал/(°С·кг);

209 (50) — теплота плавления шлака, кДж/кг (ккал/кг);

Энтальпия шлака при 1600° С составляет 2085 кДж/кг (498 ккал/кг) [для стали 1465 кДж/кг (350 ккал/кг) ].

Некоторые основные шлаки подвержены силикатно­му распаду при остывании, связанному с изменением мо­дификаций 2CaO·SiO2, имеющих различный удельный объем. Самоизмельчаются также карбидные шлаки в свя­зи с взаимодействием карбида кальция и паров воды.

Сколько весит гипсокартон?

Вес гипсокартона зависит от толщины листа и свойств. Наиболее распространенные толщины гипсокартона 9,5 мм — потолочный, 12,5 мм — стеновой и 6мм — для гнутых элементов интерьера, арок. По российским стандартам (ГОСТ 6266-97) гипсокартон также может быть толщиной: 6,5; 8; 9,5; 14; 16; 18; 20; 24 мм. По свойствам гипсокартон принято различать на обычные, влагостойкие, огнестойкие* и влаго-огнестойкие*.

Квадратный метр гипсокартона толщиной 6 мм весит около 5 кг.

Квадратный метр гипсокартона толщиной 9,5 мм весит около 7,5 кг.

Квадратный метр гипсокартона толщиной 12,5 мм весит около 9,5 кг.

По ГОСТ квадратный метр гипсокартона весит:

Вес наиболее распространенных листов приведен в таблице:

Вес листа гипсокартона (кг.), при толщине:
Размер листа гипсокартона, мм. / Площадь листа	6 мм	9,5 мм	12,5 мм
1200х2000 / 2,4 кв.м.	12	18	23
1200х2500 / 3 кв.м.	15	22	29
1200х3000 / 3,6 кв.м.	18	27	35

Шлак сталеплавильный

Щебеночно-песчаная смесь из сталеплавильного шлака 0/20

Противогололедный материал для дворовых территорий, для выравнивания рельефа при промышленном, гражданском и дорожном строительстве.

Материал абсолютно непучинистый, может использоваться как насыпной грунт основания при естественных слабых грунтах, в дачном и гаражном строительстве.

Нормы для сортов
I	II	III
Коэффицент качества, не менее	1,65	1,45	1,20
Al2O3, %, не менее	8,0	7,5	—
MgO, %, не более	15,0	15,0	15,0
TiO2, %, не более	4,0	4,0	4,0
MnO, %, не более	2,0	3,0	4,0

№ п/п	Наименование показателя	Единица измерения	Результат
1	Размер сита	мм	15	12,5	10	5	0,16
	Полный остаток	%	0,1	0,74	3,08	31,52	88,95
2	Содержание пылевидных и глинистых частиц	%	0,56
3	Марка по прочности (потери по массе)	(%)	1200 (9,3)
4	Содержание дроблёных зёрен	%	98,0
5	Насыпная плость	кг/м 3	1610
6	Марка по морозостойкости (потери по массе)	(%)	F50 (4,6)

Щебень из сталеплавильного шлака совместных фракций 10/20 и 20/40

Применяется в качестве заполнителя при изготовлении асфальтобетонов и цементобетонов, а также в дорожном строительстве.

Щебень шлаковый 10/40 мм необходим для обустройства дорог или площадок для автомобилей или другой техники, где нет никакого дорожного покрытия, для мелкого ремонта дорог, работ. При закладке фундаментов данная фракция также успешно используется во время насыпки подстилающего слоя при устройстве монолитных фундаментов в качестве крупного заполнителя в строительстве малоэтажных зданий и других подобных конструкций.

Используется для подсыпки под незаглубленные фундаменты.

№ п/п	Наименование показателя	Единица измерения	Результат
1	Размер сита	мм	50	40	25	10
	Полный остаток	%	0,0	2,68	46,56	90,65
2	Содержание пылевидных и глинистых частиц	%	1,0
3	Марка по прочности (потери по массе)	(%)	1200 (9,3)
4	Содержание дроблёных зёрен	%	98,0
5	Насыпная плость	кг/м 3	1660
6	Марка по морозостойкости (потери по массе)	(%)	F50 (4,9)

Щебень из сталеплавильного шлака совместных фракций 40/70 и 70/120

Щебень шлаковый 40/120 мм необходим для обустройства основания дорог, площадок для техники, где нет никакого дорожного покрытия. При закладке фундаментов данная фракция также успешно используется для формирования подстилающего слоя при неустойчивых естественных грунтах.

При устройстве монолитных бетонных фундаментов крупный шлаковый щебень применяется в качестве заполнителя.

№ п/п	Наименование показателя	Единица измерения	Результат
1	Размер сита	мм	87,5	70	55	40
	Полный остаток	%	0,0	0,3	53,4	98,1
2	Содержание пылевидных и глинистых частиц	%	0,5
3	Марка по прочности (потери по массе)	%	1200 (9,3)
4	Содержание дроблёных зёрен	%	98,0
5	Насыпная плость	кг/м 3	1510
6	Марка по морозостойкости (потери по массе)	%	F50 (4,7)

Щебень доменный ГОСТ 3344-83

Используют в дорожном строительстве в устройстве площадок, им покрывают и прокладывают автодороги, тротуары на городских улицах. В течении 5–6 лет эксплуатации дороги с покрытием из доменного щебеня, ее поверхность набирает прочность металлической плиты. Щебень доменный применяется также для заливки фундаментов, в производстве цементобетона, шлакоблоков и кирпичей, в производстве минеральной ваты.

Сфера применения

Используют доменный шлак достаточно широко. Его основная область применения — получение строительных материалов. Пока что такая сфера развита неравномерно в разных регионах страны. Однако сокращение расстояний перевозки стройматериалов до строительных объектов можно только приветствовать. За границей в дорожном строительстве применяют не только доменный, но и сталеплавильный шлак, но это уже тема для отдельного разговора.

Простой отвальный продукт способен быстро схватываться, что делает его аналогом цемента. Постепенно расширяется применение такой массы в отсыпке дорожных полотен. Также во многих местах стремятся упрочнять опорные площадки фундаментов. Появляются разработки по использованию отсевов дробления в качестве основного компонента бетона. Есть уже и ряд публикаций, в которых такой опыт поощряется.

Шлаковый щебень вырабатывают, дробя отвальный шлак и пропуская его через грохоты. На конкретное применение влияет, прежде всего, фракция материала. Отработано использование такого продукта в качестве:

Гранулированным шлаком пользуются при получении шлакоблоков. Нужен он и для теплоизоляции. Иногда доменный шлак используют для дренажа: в этом качестве он быстро деградирует, превращается в песок, но все же исправно работает. Гранулированная масса может использоваться и для пескоструйных работ.

Такое ее применение происходит весьма часто, и необходимый продукт предлагают многие ведущие изготовители.

Что такое шлак и где он используется?

Шлак представляет собой вторичное сырье, получаемое из отходов металлургической промышленности. Он формируется из золы, образованной при сжигании угля и побочного продукта выплавки металла. Этот материал получил широкое распространение в строительстве. Остановимся подробнее на особенностях шлака и его технико-эксплуатационных характеристиках.

Способы получения

Шлаковый щебень возможно получить несколькими способами:

1) Сгорание. Щебень является отходом от деятельности котельных, компаний химической и металлургической промышленности.

2) Литье. Щебень производится более целенаправленно, используется специальная технология. Горячая жидкая масса, представляющая собой расплавленные металлургические шлаки, выливается на заготовленную платформу. Затем масса охлаждается, дробится с помощью специализированной техники, просеивается, получившиеся фракции разных размеров сортируются и определяются в отдельные группы по величине. Такой метод является более дорогостоящим, но продукция выходит качественнее. В результате получается более зернистая и легкая структура, чем в первом случае.

Что это такое?

Базовое преимущество применения вторсырья — безотходная технология изготовления стройматериалов. Она позволяет многократно снизить уровень загрязнения экологии. За счет повышенной плотности и параметров сопротивляемости материала при работе со шлакоблоками объём строительных отходов, накапливающихся в ходе строительства здания, многократно снижается. При этом шлаки всех видов сохраняют свою лёгкость и способность к транспортировке.

Шлак представляет собой группу синтетических силикатов, сформированных на металлических поверхностях в процессе:

Состав и свойства

В зависимости от особенностей химического состава выделяют следующие группы шлаков.

Базовые (на основе CaO, MgO и FeO):

Кислотные (SiO2, TiO2):

Нейтральные (Ai2O3, ZnO):

В составе любых шлаков имеются алюминиевые, магниевые, а также марганцевые, кремниевые, серные и некоторые другие элементы. В зависимости от структуры рабочих компонентов и концентрации активных веществ шлаки получают разнообразные пользовательские характеристики. Это сырье может иметь различные оттенки — от светло-серого до глубокого черного, на рынке также можно найти фиолетовые и даже перламутровые колеры. Все эти разновидности востребованы при производстве блоков, приготовлении бетонного раствора и выполнении заливки фундамента.

Плюсы и минусы

Как и любой другой стройматериал, шлаки имеют свои плюсы и минусы. Говоря о преимуществах, можно выделить следующее:

Однако потребители выделяют и недостатки такого сырья:

Помимо того, в шлаках концентрация серы и кислот превышает норму. При этом полное выветривание всех токсичных элементов происходит только через год

Шлак — объемный материал, его удельная масса соответствует 2,6-3,7 грамм на 1 м3. Примерно такие же параметры характерны для природных разновидностей камней. Удельный вес сырья варьируется в зависимости от разновидности шлака:

Металлургические

Металлургический шлак становится побочным продуктом любого металлургического производства. Выделяют три основных разновидности такого сырья.

Металлургические шлаки бывают доменными, сталеплавильными, а также мартеновскими.

Реже в строительной сфере используются отходы цветной металлургии. Изготовление таких металлов само по себе является дорогим и очень трудозатратным процессом. Чтобы получить всего 1 т меди или никеля, приходится перерабатывать 200 т природной руды, поэтому объем шлаков при производстве 1 т такого металла зачастую доходит до 20-25 т. Это обусловлено тем, что в естественной среде цветные металлы встречаются исключительно в форме соединений, которые рассредоточены в горных породах.

Как правило, присутствие в них окислов металлов не превышает 4-5%, всё остальное — просто породные элементы (карбонаты, силикаты, кварцы). Такое сырье имеет чёрный цвет и не распадается, его плотность варьируется от 3300 до 3800 кг на 1 куб. Параметр водопоглощения составляет 0,1-0,6%.

Шлаки этого типа идут на изготовление минеральной ваты или литых изделий; для производства стройматериалов используются крайне редко.

Фосфорные

В ходе изготовления фосфора электротермическим способом образуются гранулированные шлаки. Они содержат до 98% стекла, основу такого материала составляют SiO2 и CaO. Кроме того, в нем присутствуют частицы ткани, резиновой крошки, бумаги и полимерных материалов. В состав также могут входить попутные продукты нефтепереработки и другие добавки — это существенно ограничивает сферу применения подобных шлаков в строительной сфере, хотя его можно использовать, если нужно утеплить строение.

Зольные

Обычно топливо сжигается в камерах, нагрев в которых может доходить до 1300-1700 градусов. В подобных условиях конгломератные соединения, сформированные из минеральной части сырья, выделяется в виде пылевидный массы. Мелкие частички величиной не больше 100 мкм, содержание которых в золе достигает 80%, вместе с дымовыми газами уносятся из печей и формируют золу-унос. Более массивные частицы оседают и оплавляются, приобретая в стекловидную либо кусковую форму — это и есть золошлак.

Процентное соотношение между таким сырьем и золо-уносом напрямую зависит от технологии изготовления. Например, в печах с твердым способом шлакоудаления в шлак уходит до 20% всей золы. В печах, где предусмотрены системы жидкого шлаковыведения, в шлак трансформируется до 45%. В циклонных установках образование шлака составляет 80-90% от общего количества золы. Зольные шлаки ещё называют угольными и каменноугольными. В наши дни они повсеместно востребованы в промышленной сфере. От доменного такое сырьё отличается сниженной долей оксида кальция и повышенной концентрацией оксида железа.

Помимо того, угольные шлаки обладает высокой степенью щелочности.

Золошлак представляет собой гранулированное вторсырьё чёрного цвета. Такой колер объясняется присутствием двухвалентного железа в составе сырья. Реже встречается белого, оливкового, зелёного и коричневого цвета. Оттенок зависит от концентрации окислов, при измельчении такого шлака получается песок серого цвета. Золошлаки становятся результатом сжигания топлива разных типов:

Важно: в угольном шлаке присутствуют радиоактивные компоненты, поэтому он имеет ограниченную сферу применения. Его применение в качестве наполнителя для стеновых блоков и обустройства стяжки объектов жилищного строительства недопустимо.

Где используется?

Сфера использования шлаков достаточно широка:

Повсеместное применение получил шлаковый цемент, он образуется при соединении измельчённых шлаков с цементом. Такой материал признан одним из наиболее прочных и надежных в строительной сфере.

Наибольший эффект достигается при применении функциональной штукатурки, она одновременно устраняет дефекты и делает стену более эстетичной. Шлакобетон используется для утепления потолка, крыши или бани снаружи.

Источник