سرباره، استفاده از سرباره کوره بلند
5008
۷ بهمن ۱۳۹۸
ایران اسلگ
18273 یازدید
0 دیدکاه
دسته بندی: سرباره
امتیاز 1/8
سرباره، استفاده از سرباره کوره بلند

سرباره کوره بلند

سرباره کوره بلند محصول فرعی در تولید آهن خام از سنگ معدن و کک می باشد که نوع گرانوله شده آن به دلیل داشتن حالت آمورف از لحاظ خواص هیدرولیکی فعالتر از نوع کریستالی بوده و لذا امکان استفاده از آن در صنعت سیمان وجود دارد. هدف از این کار تجربی بررسی خواص گیرشی خمیر و استحکام مکانیکی ملات ساخته شده از سیمان پرتلند سفید حاوی ۰% و ۱۰% و ۲۰% و ۳۰% ( درصد وزنی سیمان) سرباره گرانوله شده کوره بلند (GBFS) می باشد. ابتدا سرباره خرد شده و به محدوده دانه بندی ≤ ۷۵ میکرون (عبوری از الک مش ۲۰۰ ) رسانیده شد، سرباره در این رنج اندازه دانه، رنگی روشن دارد.

آنالیزهای شیمیایی و مینرالی بمنظور شناسایی مواد اولیه صورت گرفت. نتایج آزمایش گیرش خمیر که انجام گرفت حاکی از افزایش زمانهای گیرش اولیه و نهایی خمیر با افزایش مقادیر سرباره در ترکیب بود. بررسیهای ریزساختاری نشان داد که استفاده از سرباره های گرانوله شده آهن در بلند مدت مناسب بوده که این بخاطر فعال شدن فازهای هیدرولیکی داخل سرباره با گذشت زمان می باشد. واکنشهای سیمان سرباره با آب، باعث تشکیل سیلیکات کلسیم آبدار (C-S-H) و Ca(OH)2 میشود که این محصولات خواصی مشابه با سیمان هیدراته شده دارند. از لحاظ رنگ نیز، بدلیل رنگ روشن این نوع سرباره، تغییر رنگ محسوسی در نمونه ها حتی با حضور ۲۰% سرباره مشاهده نشد.

سرباره و کاربردهای آن:

سرباره محصولی غیر طبیعی و مصنوعی است و از صنعت متالورژی می باشد که به هنگام تولید آهن در کوره های آهن گدازی سرباره مذاب به وجود می آید که پس از سرد کردن آن در مصارف گوناگون به کار میرود. اعم از سیمان های سرباره ای ، پشم سرباره، مواد نسوز، بالاست راه آهن، مصالح زیرسازی جاده، مصالح سنگی آسفالت، بتن و … .

روش های سرد کردن سرباره : ماده مذاب سرباره که به دلیل سبک تر بودن، بالاتر از آهن مذاب قرار می گیرند باید از کوره خارج شوند تا به صورت مصالح دانه ای درآید. برای سرد کردن سرباره از دو روش استفاده می شود.

سرد کردن در هوا که به آهستگی انجام می گیرد 

در این روش به دلیل داشتن شرایط و زمان کافی برای سرد کردن، سرباره به آهستگی سرد میشود و به شکل بلوری سخت و بسته می شود. سرباره تولید شده در این روش را برای ساخت بالاست راه آهن، مصالح زیرسازی جاده ها، مصالح آسفالت و بتن مورد استفاده قرار میدهند. در استاندارد BS 1047 مشخصات سرد کردن تفاله به سه شکل عنوان شده است.

  •  در ظروف کوچک ملاقه مانند: که در این صورت به آن سرباره گلوله ای یا slag ball می گویند.
  • در چاله، کانال و قالب های بزرگ: که در اینصورت به آن سرباره چاله ای با Pit slag می گویند.
  •  به صورت کپه ای یا انباشته روی زمین یا Bank slag

سرد کردن سریع سرباره توسط آب

در این روش سرباره مذاب را سریعا در استخرهای آب سرد خالی می کنند و در همین حال به کمک جریان شدید آب، آن را به صورت دانه ای در می آورند. روش جدیدی که جهت سرد کردن سرباره در کشور کانادا توسعه یافته است، روش گلوله کردن یا حبه ای است. در این روش سرباره گداخته و مذاب را با فشار آب در میان استوانه ای چرخان با سرعت ۳۰۰ دور در دقیقه در هوا سرد می کنند. مقدار مصرف آب برای هر تن سرباره یک متر مکعب و رطوبت باقی مانده ۱۰ درصد است. در این روش، سرباره به صورت گلوله ای به اندازه صفر تا پانزده میلیمتر بدست می آید.

گلوله های بین صفر تا پانزده میلیمتر به صورت کلوخه، متخلخل و کریستالی اند که مصرف آن برای بتن سبک مناسب اند و دانه های کوچکتر از چهار میلیمتر که درصد زیادی از ساختمان آنها به صورت شیشه ای است در تولید سیمان های سرباره ای کاربرد دارند. روش سرد کردن در کوره ذوب آهن اصفهان نیز به وسیله فشار آب و به طور سریع انجام می گیرد. این روش، سرباره مذاب را تبدیل به سرباره دانه ای با اندازه هایی بین صفر تا پنج میلیمتر مینماید.

خواص فیزیکی سرباره

از نظر فیزیکی، سرباره بایستی دارای بافت شیشه ای باشد. در سیستم های امروزی با استفاده از آب پاشی با فشار بالا شرایطی را به وجود می آورند که حالت شیشه ای سرباره به حدود ۹۵ تا ۱۰۰ درصد برسد. حالت شیشه ای (بدون شکل) سرباره و ترکیب شیمیایی مناسب با آن از عوامل اصلی تعیین کننده خاصیت هیدرولیکی (تشکیل فعل و انفعال با آب) سرباره است. دلیل گیرش سرباره شیشه ای وجود اکسیدهای آمورف (بی شکل) است که در شرایط و حالت بی نظم در کنار یکدیگر قرار می گیرند. به علاوه با بررسی میکروسکوپی سرباره ای که به آهستگی خنک می شوند، به خوبی می توان کریستال های گلنایت یا ژهلنیت و آکرومانیت و غیره را مشاهده کرد. این در حالتی است که در سرباره ریزدانه چنین کریستال هایی وجود خارجی ندارند.

در سرباره شیشه ای، انرژی لازم برای کریستاله شدن ترکیبات فوق به صورت نهایی ذخیره شده است. لذا می توان سرباره شیشه ای را به عنوان ماده ای که دارای استعداد تشکیل پیوند هیدرولیکی است به شمار آورد. وزن مخصوص سرباره کوره ذوب آهن ۴۹۷ گرم بر سانتیمتر مکعب و سطح مخصوص آن حدود ۲۲۳۳ سانتیمتر مربع بر گرم  است که البته سطح مخصوص به نحوه آسیاب کردن بستگی دارد.

نفوذپذیری آب

عمق نفوذ آب بتنهای CC، GC و LC کمتر از ۳۷ میلیمتر می باشد. کمترین عمق نفوذ آب برای نمونه های LC برابر با ۲۷ میلیمتر بدست آمد. هرچند، بتنهایی با GGBFS و LS، نفوذپذیری کمتری نسبت به بتن کنترل در ۵۶ روز داشتند. عمق نفوذ آب در همه بتنها به جز LC با زمان کاهش می یابد. این مقدار برای بتن LC به ترتیب از ۲۷ میلیمتر به ۳۳ میلیمتر در سنین ۲۸ و ۵۶ روز افزایش یافت. در سن ۲۸ روز، بتن با سرباره آهن بدلیل عدم تکمیل واکنش پوزولانی نفوذپذیری بیشتری نسبت به بتن معمولی بدست آورد درحالیکه با گذشت زمان و افزایش تولید ژل هیدرات سیلیکات کلسیم نفوذپذیری کاهش یافت.

بتن با سرباره سرب در ۲۸ روز تخلخل کمتری دارد بنابراین کمترین مقدار نفوذ را در بین مخلوط ها نشان میدهد اما با گذشت زمان و تکمیل عمل هیدراسیون سیمان بعلت خاصیت پوزولانی کم سرباره سرب، هیدروکسید کلسیم تولیدی مصرف نشده و نهایتا سبب افزایش ابعاد حفرات و همچنین فواصل بین آنها شده است. نهایتا عمق نفوذ آب افزایش پیدا کرده است. در نتیجه می توان بیان کرد که استفاده از GGBFS و LS به عنوان افزودنی های معدنی می تواند در درازمدت باعث کاهش نفوذ پذیری آب در بتن در مقایسه با بتن کنترل شود

خواص شیمیایی سرباره

اجزای تشکیل دهنده سرباره به طور عمده آهک، سلیس و آلومین است که شباهت بسیاری به اجزای سیمان پرتلند دارد. ترکیب شیمیایی سرباره، بستگی به ترکیب سنگ معدن و همچنین ناخالصی های موجود در سنگ آهک اضافه شده به کوره دارد. لذا از نظر هدایت تولید آهن در کوره ذوب آهن بهتر است سنگ آهک دارای خلوص بالاتری باشد. به طور کلی سرباره ها تفاوت هایی در ترکیب شیمیایی خود دارند و درصد ترکیب اجزای اصلی به این صورت است.
SiO2…….۲۸% – ۳۸%
Al2O3……۸% – ۱۸%
CaO……..۳۵% – ۴۵%
به علاوه سرباره ممکن است حاوی مقدار قابل توجهی منیزیم در حدود ۱۶ درصد، سولفید کلسیم در حدود ۹ درصد، اکسید منگنز، اکسید فرو و مقداری آهن فلزی و مقادیر جزیی قلیایی نیز باشد.

! شما میتوانید برای سفارش سرباره های مرغوب شرکت ایران سرباره از بخش تماس باما ، با ایران سرباره در ارتباط باشید.

بیشتر بخوانید

سرباره، استفاده از سرباره کوره بلند
سرباره، استفاده از سرباره کوره بلند

سرباره کوره بلند محصول فرعی در تولید آهن خام از سنگ معدن و کک می باشد که نوع گرانوله شده آن به دلیل داشتن حالت آمورف از لحاظ خواص هیدرولیکی فعالتر از نوع کریستالی بوده و لذا امکان استفاده از آن در صنعت سیمان وجود دارد. هدف از این کار تجربی بررسی خواص...

۷ بهمن ۱۳۹۸ | 18274 بازدید | 0 دیدگاه

بیشتر...

استفاده از سرباره فولاد در ساخت بتن
استفاده از سرباره فولاد در ساخت بتن

کاربرد ضایعات ناشی از فرآیند های گوناگون صنعتی برای به دست آوردن محصولات مختلف از جنبه های گوناگون حائز اهمیت است. کمک به حفظ و نگه داری منابع غیر قابل جایگزین، کاهش آلودگی های زیست محیطی و بازیابی انرژی های صرف شده در طی تولید این ضایعات...

۷ بهمن ۱۳۹۸ | 18413 بازدید | 0 دیدگاه

بیشتر...

سرباره چیست؟
سرباره چیست؟

در دو دهه اخير بحث بازيافت و استفاده مجدد از مواد کم ارزش و باطله در صنايع مختلف مورد توجه زيادی قرار گرفته است. چرا که با اين کار علاوه بر حل مشکل زيست محيطی آن عامل، به جنبه اقتصادی اين مسئله نيز توجه میشود. چنانچه میدانيم در کارخانه ذوب آهن، جهت جدايش...

۲۹ دی ۱۳۹۸ | 19976 بازدید | 0 دیدگاه

بیشتر...

تعامل بین سرباره فولاد و محیط زیست
تعامل بین سرباره فولاد و محیط زیست

در دنیای امروز، صنعتی ماندگار است که بتواند فعالیت خود را با حفظ محیط‌ زیست انجام دهد. در واقع توسعه پایدار به معنای حفظ محیط‌ زیست و اجرای استانداردهای بین المللی در این حوزه است. در نتیجه این اتفاق، می‌توان شاهد کاهش ضایعات و پسماندها، کاهش مصرف انرژی و...

۲۹ دی ۱۳۹۸ | 19526 بازدید | 0 دیدگاه

بیشتر...

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *