Бетоны на основе металлургических шлаков.
марта 8, 2008
Особое место занимают пыли и шламы ферросплавного производства. Отходящие газы ферросплавных печей очищаются, как правило, в установках мокрого типа. Концентрация пыли в отходящих газах этих печей составляет 10—30 г/м3, а в очищенном газе — 30—50 г/м3. На печах открытого типа применяют сухую очистку с тканевыми фильтрами и циклонами. При среднем содержании пыли в отходящих печных газах 3—4 г/м3 выбросы ее составляют около 20 т/сут от одной печи.
Сухая пыль ферросплавных пеней представляет большой практический интерес как микрокремнеземистая активная добавка в цементные бетоны. Этот продукт состоит в основном из аморфного кремнезема (85—95% SiO2) в виде частиц диаметром порядка 0,1 мкм и менее. Благодаря значительной дисперсности (15 000—20 000 см2/г) пыль ферросплавных печей обладает высокой реакционной способностью. Для предотвращения возможного при этом повышения водопотребности в бетонные смеси должны вводиться добавки суперпластификаторов. При обычно рекомендуемом количестве добавки 10—15%
массы цемента и использовании суперпластификаторов повышение прочности бетонов составляет 30—60%, а экономия цемента — 100 кг/м3 и более. Например, введение 15—20% добавки ферросплавной пыли на ДСК г. Харькова в сочетании с модифицированными лигносульфонатами позволило снизить расход цемента на 35%, сократить изотермический прогрев с 6 до 1 ч или уменьшить его температуру с 85 до 50 °С.
При использовании отхода производства ферросплавов в количестве 10—20% массы цемента прочность бетонов при сжатии из подвижных смесей с добавкой суперпластификатора увеличивается в 1,5— 2 раза при неизменном В/Ц и может достигать в возрасте 28 сут до 100—150 МПа при умеренных расход цемента рядовых марок. Удельный вклад ферросплавной пыли в прочность бетона оценивается в 2— 5 раз больше, чем портландцемента.
Формочные и стержневые смеси служат для изготовления песчаных литейных форм для изделий. В зависимости от вида металла, толщины и массы стенок отливок в состав формовочных смесей входят в определенной пропорции неорганические (кварцевый песок, огнеупорная глина и др.) и органические материалы (опилки, каменноугольная пыль и др.).
Регенерация горелой земли, образовавшейся после отливки изделий, состоит в удалении пыли, мелких фракций и глины, потерявшей связующие свойства под влиянием высокой температуры при заполнении формы металлом. Существуют два основных способа регенерации горелой земли: мокрый и сухой.
При регенерации земли мокрым способом формовочная и стержневая смеси поступают в систему последовательных отстойников с проточной водой. Песок на дне бассейна оседает, а мелкие фракции уносятся проточной водой. Затем песок просушивают и вновь пускают в производство. Мокрая регенерация применяется, как правило, в сочетании с гидравлической очисткой литья. Сухой способ регенерации состоит из двух операций: обдирания от зерен песка связующих веществ и удаления пыли и мелких частиц, что достигается продуванием воздуха в закрытом барабане с последующим отсосом воздуха с пылью.
Разработан и получил применение электрокоронный метод регенерации горелой земли, основанный на пропускании горелого песка через поле коронного разряда напряжением до 100 000 В.
Регенерация формовочных смесей позволяет получить качественный песок, который можно вновь использовать в литейном производстве, а также в производстве разнообразных строительных материалов.