Шлак

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Шлак у склоподібній формі.

Шлак (нім. Schlacke) — металургійний розплав (після твердіння — каменевидна або склоподібна речовина), що зазвичай покриває поверхню рідкого металу при металургійних процесах — плавці сировини, обробці розплавлених проміжних продуктів і рафінуванні металів. Є сплавом оксидів змінного складу; головні компоненти шлаку — кислотний оксид SiO2 і основні оксиди CaO, FeO, MgO, а також нейтральні Al2O3 і (рідше) ZnO.

Залежно від переважання тих або інших оксидів шлак називають кислим або основним. Шлаки грають важливу роль у фізико-хімічних процесах металургійного виробництва: вони очищують метал від небажаних домішок, оберігають метал від шкідливої дії газового середовища печі (тобто від окислення і газонасичення). Шлак формується з порожньої породи руди (або рудних матеріалів), флюсів, золи палива, продуктів окислення оброблюваних матеріалів, футеровки плавильних агрегатів. У сталеплавильному виробництві шлаки іноді готують в спеціальній печі (т.з. синтетичні шлаки) і потім обробляють ними сталь в процесі випуску її з печі або конвертера в ківш. Заздалегідь підготовлений шлак застосовується при електрошлаковій переплавці металів.

У чорній металургії шлак є, як правило, побічною продукцією. Шлак — вторинна сировина для отримання будівельних матеріалів (наприклад, шлакоситалів), вапняних і фосфорних добрив, а також оборотний продукт в металургії. З доменного шлаку проводяться:

  • гранульований шлак, вживаний у виробництві цементу і шлакоблоків;
  • пемза — легкий заповнювач бетонів;
  • щебінь;
  • литі вироби (петрургія);
  • шлакова вата.

Із сталеплавильних шлаків виготовляють щебінь для дорожнього будівництва; крім того, вони використовуються в аглодоменному і вагранковому виробництвах з метою витягання марганцю, заліза, окислу кальцію, що містяться в них. Феросплавні шлаки переробляються на вапняну муку, щебінь і шлаковий пісок для будівництва, технологічний порошок для ливарного виробництва, частина їх йде на виплавку готових сплавів. Для виробництва феросплавів отримують і спеціальні шлаки шляхом комплексної переробки руди і чавунів. З природнолегірованого чавуну доцільно методом окислення переводити в шлак ванадій, марганець, ніобій і інші метали, а потім використовувати цей шлак для виробництва вказаних металів або їх сплавів.

У кольоровій металургії розрізняють шлаки передільні і відвальні. Передільні містять підвищені кількості цінних металів; вони утворюються як побічний продукт в процесах отримання або рафінування металів (наприклад, конвертерні шлаки нікелевого і мідного виробництв або анодні шлаки рафінування міді). Іноді передільний шлак є одним з основних продуктів технологічної схеми, в якому концентрується витягуваний метал (наприклад, титанові або ванадієві шлаки). Вихід шлаку дуже великий (при переробці бідних руд до 100–120 т на 1 т витягнутого металу), тому навіть невеликий зміст кольорових металів в шлаках приводить до значних втрат. Для витягання металів з передільних шлаків їх направляють в оборот в один з головних процесів технологічні схеми або застосовують спеціальні процеси обробки: ф'юмінговання, електроплавлення з добавкою відновника і сульфідізатора, флотацію і ін. У відвальних шлаках концентруються оксиди металів, що не підлягають витяганню в металургійному переділі, а також різні домішки і залишкові невеликі кількості цінних металів, довитяг яких при даному рівні технології економічно невигідний. Відвальні шлаки частково використовують для виробництва шлаковати і інших будівельних матеріалів. Повне і комплексне використання шлаків забезпечує безвідходну технологію і зменшує забруднення довкілля.

Див. також[ред.ред. код]

Література[ред.ред. код]

  • В.П.Мовчан, М.М.Бережний. Основи металургії. Дніпропетровськ: Пороги. 2001. 336 с.