Понимание шлака: его роль, использование и преимущества в промышленности

Шлак — это побочный продукт металлургической плавки, и сотни тонн его производятся ежегодно по всему миру в процессе рафинирования металлов и производства сплавов. Как и другие промышленные побочные продукты, шлак на самом деле имеет много применений и редко идет впустую. Он появляется в бетоне, дорожных материалах, как балласт, и иногда используется как компонент фосфатных удобрений. По внешнему виду шлак выглядит как рыхлая коллекция щебня, с кусками варьирующихся размеров. Его также иногда называют золой, в отсылке к его иногда тёмной и крошковатой внешности.

Образование шлака

Это вещество производится в процессе плавки несколькими способами. Во-первых, шлак представляет нежелательные примеси в металлах, которые всплывают на вершину в процессе плавки. Во-вторые, металлы начинают окисляться при плавке, и шлак образует защитную корку оксидов на вершине плавленого металла, защищая жидкий металл под ним. Когда металл расплавлен до удовлетворения, шлак сдирают с вершины и утилизируют в шлакохранилище для выдержки. Выдержка материала — важная часть процесса, так как он должен быть экспонирован погоде и разрешен немного разложиться перед тем, как он может быть использован.

Химический состав

Распространённые компоненты шлака включают оксиды кремния, алюминия и магния, а также серу, которая всегда присутствует. Он также содержит фосфор, кальций, золу, остатки флюсных материалов вроде известняка и остатки химических реакций между металлом и облицовкой печи. Другие соединения, найденные в этом материале, зависят от типа плавки. Неферристое плавление, используемое для рафинирования меди, свинца и подобных металлов, производит высокоферристый шлак, так как железо — нежелательный элемент. Ферристое плавление, такое как то, используемое для производства стали, создаёт неферристый шлак, так как всё железо используется в процессе плавки.

Промышленное применение

После того как шлак разрешено выдержаться, он может быть продан для использования в других промышленных процессах. Одним из самых распространённых является составляющая бетона и цемента. Шлак работает очень хорошо как рыхлый заполнитель и может быть измельчён для производства более равномерного зёрна. Он также смешивается с материалами для изготовления дорог, используется как балласт на поездах и крупных грузовиках, и также применяется как фосфатное удобрение. Когда используется как удобрение, шлак измельчают очень тонко перед распределением, и он медленно высвобождает питательные вещества, потому что ему требуется долгое время для разложения.