2024 लेखक: Beatrice Philips | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-18 12:13
धातुकर्म धातुमल का उपयोग सड़कों और गतिविधि के अन्य क्षेत्रों के लिए बिस्तर के रूप में किया जाता है। इसकी संरचना और घनत्व, उत्पादन सुविधाएँ उद्योग के लिए विशेष रुचि रखती हैं। यह धातु विज्ञान में क्या है, इसका उपयोग कैसे किया जाता है, इसके बारे में अधिक विस्तार से बात करने लायक है।
यह क्या है?
लौह और अलौह धातुओं के गलाने से कई उप-उत्पाद बचे हैं। स्लैग मुख्य अपशिष्ट उत्पाद है। यह अयस्क का क्षय उत्पाद है, इसमें एक विषम संरचना, विभिन्न गुण और विशेषताएं हो सकती हैं। मेटलर्जिकल स्लैग स्टील और पिग आयरन को गलाने के बाद बची हुई राख के बराबर प्राप्त किया जाता है। यह प्रसंस्करण के बाद उत्पादन में रहता है, बाद में निपटान या एक स्वतंत्र सामग्री के रूप में पुन: उपयोग की आवश्यकता होती है।
धातु स्लैग उच्च तापमान प्रसंस्करण के उत्पाद हैं। यह एक बहु-घटक संरचना वाला सिलिकेट प्रकार का अपशिष्ट है। लंबे समय तक, स्लैग को केवल विशेष रुचि के नहीं, बल्कि निपटाया जाता था। 20वीं सदी के उत्तरार्ध में सब कुछ बदल गया। उस क्षण से, धातु विज्ञान के कचरे का निर्माण, कृषि उद्योग और सड़क नेटवर्क बिछाने में सक्रिय रूप से उपयोग किया जाने लगा।
संरचना और गुण
धातुकर्म स्लैग की संरचना एक समान नहीं होती है। वास्तव में, यह ऑक्साइड का एक रासायनिक मिश्र धातु है, जिसकी मात्रा 90 से 95% है। शेष सल्फाइड, सल्फेट, हैलोजन यौगिक हैं। ऑक्साइड की सामग्री के आधार पर, स्लैग को मूल (1% तक), मोनोसिलिकेट्स (1%), बाइसिलिकेट्स (2%), अम्लीय (3% तक) में विभाजित किया जाता है।
आइए बाकी विशेषताओं को सूचीबद्ध करें।
- घन का विशिष्ट गुरुत्व। थोक उत्पाद के लिए यह 0.7-1.9 टन है, और एकमुश्त उत्पाद के लिए - 0.7-2.9 टन।
- संकट वर्ग। सभी धातुकर्म स्लैग के लिए ग्रेड IV स्थापित किया गया है। इसका अर्थ है कि धातुकर्म अपशिष्ट पर्यावरण के लिए हानिकारक है और इसके उचित निपटान और पुनर्चक्रण की आवश्यकता है।
- घनत्व। इसका परफॉरमेंस 750 से 1100 kg/m3 तक होता है।
- 1 टन धातु के लिए उत्पादन। लौह धातुओं के लिए, यह 100 से 700 किलोग्राम तक होता है। आधुनिक उत्पादन में विभिन्न धातु गलाने की प्रक्रियाओं का उपयोग शामिल है। एक ब्लास्ट फर्नेस में, औसत 80 किग्रा / टी है, एक खुली चूल्हा भट्टी में - लगभग 30 किग्रा / टी, एक कनवर्टर तकनीक के साथ - 18 किग्रा / टी से अधिक नहीं है। अलौह धातु विज्ञान प्रति 1 टन धातु में 200 टन तक स्लैग का उत्पादन करता है।
धातुकर्म उद्योग से कचरे के आगे उपयोग में इन सभी संकेतकों को ध्यान में रखा जाता है।
उत्पादन की विशेषताएं
उत्पादन की विधि के अनुसार, धातु विज्ञान में स्लैग को कई समूहों में विभाजित किया जाता है। एक संयंत्र में, अपशिष्ट प्रसंस्करण अन्य प्रक्रियाओं के साथ-साथ होता है। उदाहरण के लिए, स्टीलमेकिंग में कन्वर्टर स्लैग का पृथक्करण पिघला हुआ लौह धातु को उड़ाने की प्रक्रिया में किया जाता है। सभी विदेशी समावेशन ऑक्सीकृत होते हैं और फिर हटा दिए जाते हैं।
लौह धातुओं को गलाते समय, मुख्य रूप से कपोला विधि का उपयोग किया जाता है। ये शाफ्ट-प्रकार की भट्टियां हैं जो मूल रूप से कच्चा लोहा के उत्पादन में उपयोग की जाती हैं। विधि में उच्च दक्षता है, ब्लास्ट-फर्नेस उपचार के विपरीत, यह मिश्र धातु की रासायनिक संरचना को नहीं बदलता है। एक विशेष नल के छेद के माध्यम से स्लैग नीचे चला जाता है।
अलौह धातुओं को पिघलाने के लिए अन्य प्रकार की भट्टियों का उपयोग किया जाता है। एक फिल्म के साथ कवर किए गए परिणामी स्लैग को एक विशेष तरीके से संसाधित किया जाता है।
सामग्री से मूल्यवान पदार्थों के सबसे पूर्ण निष्कर्षण को प्राप्त करने के लिए, क्लोरीनीकरण, सेंट्रीफ्यूजेशन या विद्युत क्रिया द्वारा उनकी कमी में मदद मिलती है।
प्रौद्योगिकियों में सुधार के बावजूद, लौह धातु विज्ञान में धातुमल प्राप्त करने की मुख्य विधि ब्लास्ट फर्नेस या ओपन-हेर्थ फर्नेस में धातु पिघलने की प्रक्रिया है। इस मामले में, कम विशिष्ट गुरुत्व के कारण अपशिष्ट संग्रह किया जाता है। स्लैग कच्चा लोहा की सतह के ऊपर तैरता है और एक विशेष टैपहोल के माध्यम से हटा दिया जाता है। खुली चूल्हा गलाने की विधि के साथ, अपशिष्ट भी स्टील तरल द्रव्यमान से ऊपर जमा हो जाता है, उनका संग्रह मुश्किल नहीं होता है।
विचारों
धातुकर्म स्लैग का मुख्य वर्गीकरण इसके उत्पादन और संरचना के तरीकों पर आधारित है। यह वे हैं जो यह निर्धारित करते हैं कि सामग्री का आगे उपयोग क्या होगा। मूल विभाजन लौह और अलौह धातु विज्ञान के कचरे के बीच अंतर करता है। दूसरा समूह बहुत अधिक नहीं है, इसमें कैल्शियम और मैग्नीशियम की अशुद्धियों के साथ लोहे के आक्साइड की एक महत्वपूर्ण मात्रा होती है, और अधिक मूल्यवान अशुद्धियाँ भी संरचना में मौजूद होती हैं।
ऐसे कचरे का विशिष्ट वजन बहुत अधिक होता है, उन्हें अतिरिक्त कमी की आवश्यकता होती है।
लौह धातुओं के उत्पादन में प्राप्त स्लैग के समूह अधिक विविध हैं। वे 4 प्रकारों में विभाजित हैं।
- लौह मिश्र धातु। संबंधित मिश्र धातुओं के निर्माण के दौरान गठित। लोहे के अलावा, ऐसे स्लैग में सिलिकॉन, मैंगनीज, क्रोमियम और अन्य प्रकार की अशुद्धियाँ होती हैं।
- कपोला। कपोलों में पिग आयरन को गलाने से प्राप्त - विशेष भट्टियाँ। इनमें गठित फ्लक्स, कोक, बर्न-ऑन, राख और धातु ऑक्सीकरण उत्पाद शामिल हैं। उनमें ऑक्साइड का अनुपात 90% तक पहुँच जाता है। परिणामी उत्पाद में 3% से ऊपर की अम्लता होती है, खनिज, एल्यूमीनियम-सिलिकॉन कांच के कणों को छोड़ता है।
- स्टील बनाना। वे इकाई के प्रकार की परवाह किए बिना स्टील के खुले गलाने से प्राप्त होते हैं। ये कम घनत्व के ऑक्साइड होते हैं, जो वाष्पशील यौगिकों से मुक्त होते हैं, जिनमें अक्सर महत्वपूर्ण मात्रा में संदूषक होते हैं। इस प्रकार के स्लैग को लोहे और मैंगनीज के ऑक्सीकरण उत्पादों की एक उच्च सामग्री की विशेषता है।
- कार्यक्षेत्र। सबसे आम प्रकार में एक सिलिकेट या एल्युमिनोसिलिकेट संरचना होती है। रासायनिक संरचना के आधार पर, ठंडा होने पर, लावा एक पथरीली संरचना प्राप्त करता है, जिससे बाद में कुचल पत्थर या अन्य निर्माण सामग्री प्राप्त होती है, लेकिन यह पाउडर में भी उखड़ सकती है। सामग्री के बाद के उद्देश्य को निर्धारित करने के लिए, एक विशेष गुणवत्ता नियंत्रण प्रणाली का उपयोग किया जाता है।
उनकी संरचना के अनुसार, ठंडा होने के बाद लौह धातु के स्लैग को क्षयकारी और गैर-क्षयशील चट्टानों में विभाजित किया जाता है। दूसरा समूह चट्टानी संरचनाओं का रूप लेता है। क्षयकारी रूपों को आमतौर पर उनकी खनिज संरचना के अनुसार श्रेणियों में विभाजित किया जाता है।
सबसे आम विकल्प हैं:
- सिलिकेट - जब पुनर्नवीनीकरण किया जाता है, तो वे महीन पाउडर कणों में बिखर जाते हैं;
- चूने का - विभिन्न आकारों के टुकड़ों में कुचल;
- मैंगनीज - आर्द्र वातावरण में घुलना;
- लौह - नमी के प्रभाव में टूटने का खतरा।
बाहरी वातावरण के प्रभाव में विघटित नहीं होने वाले स्लैग का उपयोग कुचल पत्थर और अन्य प्रकार के निर्माण पत्थर के उत्पादन के लिए आधार के रूप में किया जाता है। प्रसंस्करण की विधि के आधार पर, उन्हें विशेष ड्रम में अर्ध-शुष्क विधि द्वारा ठंडा और कुचल दिया जाता है या पानी के एक मजबूत जेट के "गीले" प्रभाव के अधीन किया जाता है।
इस मामले में, ब्लास्ट फर्नेस को छोड़ने की प्रक्रिया में सामग्री को तुरंत कुचल दिया जाता है, और फिर केवल सुखाने और अंतिम शीतलन के लिए उड़ाया जाता है।
आवेदन की गुंजाइश
दानेदार धातुमल - लौह धातुओं के ब्लास्ट-फर्नेस गलाने से निकलने वाला अपशिष्ट - आगे की प्रक्रिया के लिए सबसे अधिक सुलभ है। निर्माण उद्योग में उनकी भूमिका को शायद ही कम करके आंका जा सकता है। सामग्री कुचल पत्थर का एक स्रोत है - प्राकृतिक पत्थर से सस्ता। तैयार उत्पाद का उपयोग किया जाता है:
- सड़क निर्माण के लिए - बिस्तर के रूप में;
- ठोस उत्पादों के उत्पादन में;
- कृषि में, मिट्टी के लिए जल निकासी के रूप में;
- कंक्रीट के निर्माण में, एक समुच्चय के रूप में।
लौह मिश्र धातुओं के उत्पादन और इस्पात उत्पादन में प्राप्त स्लैग को पाउडर अशुद्धियों के रूप में सीमेंट में मिलाया जाता है। इस तरह की संरचना में वृद्धि हुई रासायनिक प्रतिरोध प्राप्त होता है। पोर्टलैंड सीमेंट क्लिंकर के संयोजन में, सामग्री के भौतिक गुणों में और सुधार करना संभव है। पानी के गिलास या सोडा के साथ मिश्रित दानेदार स्लैग का उपयोग कम तापमान पर सख्त करने में सक्षम कंक्रीट मिश्रण के निर्माण में किया जाता है।
स्लैग की ढलाई करते समय, आप तैयार उत्पाद प्राप्त कर सकते हैं: फ़र्शिंग स्लैब और कर्ब, आंतरिक फ़र्श कवरिंग। साथ ही, यह विधि आपको उनके लिए पाइप और फिटिंग, मुखौटा सजावट बनाने की अनुमति देती है। उत्पादन लागत में काफी कमी आई है, और इसकी विशेषताओं के संदर्भ में, तैयार सामग्री धातु या प्रबलित कंक्रीट से बने पारंपरिक समकक्षों से कम नहीं है। ढलाई पिघले हुए धातुमल को ढालकर की जाती है।
खनिज ऊन चिपचिपा ब्लास्ट-फर्नेस, स्टील-स्मेल्टिंग, कपोला कच्चे माल से प्राप्त किया जा सकता है। इसके लिए, एक तरल अवस्था में गर्म की गई रचना को फाइबर बनाने के लिए ड्राइंग मशीनों में भेजा जाता है।
इस तरह से प्राप्त प्लेटें बहुत कठोर या नरम हो सकती हैं, एक लोचदार, घनी संरचना होती है। सिंथेटिक पॉलिमर और बिटुमिनस बाइंडरों के कारण, वे लंबे समय तक अपने गुणों को बरकरार रखते हैं।
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