ما هو الخبث وأين يتم استخدامه؟

الخبث المواد الخام الثانوية التي تم الحصول عليها من نفايات الصناعة المعدنية. يتم تشكيلها من رماد الفحم ونواتج ثانوية لصهر المعادن. هذه المواد تستخدم على نطاق واسع في البناء. دعونا نتناول المزيد من التفاصيل حول ميزات الخبث وخصائصه الفنية والتشغيلية.

الميزة الأساسية لاستخدام المواد القابلة لإعادة التدوير هي تقنية خالية من النفايات لتصنيع مواد البناء. يسمح لك بتقليل مستوى التلوث البيئي بشكل كبير. نظرًا للكثافة المتزايدة ومعايير المقاومة للمواد عند العمل مع كتل السنيد ، يتم تقليل حجم نفايات البناء المتراكمة أثناء تشييد المبنى بشكل كبير. في الوقت نفسه ، تحتفظ جميع أنواع الخبث بخفتها وقدرتها على النقل.

الخبث عبارة عن مجموعة من السيليكات الاصطناعية التي تتكون على الأسطح المعدنية أثناء العملية:

• صب المواد الخام المعدنية.
• معالجة السبائك السائلة
• الحصول على المواد الخام من التدفقات.
• استرداد الخام.

اعتمادًا على خصائص التركيب الكيميائي ، يتم تمييز مجموعات الخبث التالية.

أساسي (يعتمد على CaO و MgO و FeO):

• أكاسيد - تصل إلى 55٪ ؛
• الألومينا - في حدود 15٪.

حمضي (SiO2 ، TiO2):

• أكاسيد - تصل إلى 45٪ ؛
• الألومينا - في حدود 20٪.

محايد (Ai2O3 ، ZnO):

• أكاسيد - تصل إلى 47٪.

يحتوي أي خبث على الألومنيوم والمغنيسيوم وكذلك المنغنيز والسيليكون والكبريت وبعض العناصر الأخرى.... اعتمادًا على هيكل مكونات العمل وتركيز المواد الفعالة ، تتلقى الخبث خصائص مخصصة مختلفة. يمكن أن تحتوي هذه المواد الخام على ظلال مختلفة - من الرمادي الفاتح إلى الأسود الداكن والأرجواني وحتى الألوان اللؤلؤية متوفرة أيضًا في السوق. كل هذه الأصناف مطلوبة في إنتاج الكتل ، وإعداد الملاط الخرساني وتنفيذ صب الأساس.

نسيج الخبث مختلف أيضًا. ربما تكون يشبه الحجر ، يشبه الخزف ، والزجاجي أيضًا - يعتمد على التركيب الكيميائي للمادة القابلة لإعادة التدوير. تتراوح نقاط انصهار الخبث من 360 إلى 450 درجة مئوية. الثقل النوعي حوالي 2.7 وحدة.

مثل أي مواد بناء أخرى ، فإن الخبث لها مزاياها وعيوبها. عند الحديث عن الفوائد ، يمكن إبراز ما يلي:

• مقاومة عالية للنار - لا يشتعل الخبث ولا يدعم الاحتراق ؛
• فترة تشغيل طويلة - مدة استخدام هذه المواد 50 سنة ؛
• مجموعة متنوعة من الخصائص الفيزيائية والتقنية اعتمادًا على تكوين المكونات الرئيسية للمواد الخام ؛
• التكلفة الديمقراطية مقارنة بالحجر والطوب والخشب.
• سهولة التركيب.

ومع ذلك ، فإن المستهلكين يسلطون الضوء أيضًا على عيوب هذه المواد الخام:

• استرطاب - الخبث غير مناسب للعمل في المناطق التي تتساقط فيها الأمطار بشكل متكرر وفيضانات وفي ظروف الرطوبة العالية ؛
• قوة عظمى - يعيق تنفيذ الاتصالات الهندسية ، مما يجعل العملية تستغرق وقتًا طويلاً ، وبالتالي تكون مكلفة ؛
• زيادة توصيل حراري.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن تركيز الكبريت والأحماض في الخبث يتجاوز القاعدة. علاوة على ذلك ، فإن التجوية الكاملة لجميع العناصر السامة تحدث فقط بعد عام.

الخبث مادة ضخمة ، جاذبيتها النوعية تقابل 2.6-3.7 جرام لكل 1 م 3. تعتبر نفس المعلمات تقريبًا نموذجية للأنواع الطبيعية من الأحجار. تختلف الثقل النوعي للمواد الخام حسب نوع الخبث:

• لكتلة الرماد - 2-2.5 طن / م 3 ؛
• للخبث المقطوع - 2.1-2.9 طن / م 3 ؛
• للمواد القابلة لإعادة التدوير على شكل حجر مكسر - 1.1-1.2 طن / م 3.

يصبح الخبث المعدني منتجًا ثانويًا لأي إنتاج معدني. هناك ثلاثة أنواع رئيسية من هذه المواد الخام.

• محبب - يتكون هذا الخبث أثناء تبريد الحديد الزهر. لقد وجد تطبيقه كنظير ميزانية لمضافات البناء المعدنية.
• غير حبيبي - ينتج الخبث عن طريق تبريد الهواء للنفايات المعدنية وتكسيرها وغربلتها. هذه المادة مطلوبة كحشو للخرسانة الإسفلتية في بناء الطرق. بالإضافة إلى ذلك ، هناك طلب على المواد الخام غير الحبيبية في الزراعة في الحالات التي تتطلب إزالة أكسدة التربة.
• الخفاف الخبث - هذه المادة الخام ليس لها خصائص ربط ، لذلك فهي تستخدم بشكل أساسي كمواد عازلة للصوت أو مادة عازلة للحرارة. غالبًا ما يستخدم عند إنشاء كتل من الخرسانة المسامية خفيفة الوزن.

الخبث المعدني عبارة عن أفران صهر وصهر صلب وموقد مفتوح.

• حصلت المواد الخام للفرن العالي على أقصى توزيع ؛ يتم الحصول عليها أثناء إنتاج الحديد الخام. من 1.6-2 طن من الخام أثناء المعالجة ، يتم تكوين 1 طن من الحديد الخام وحوالي 0.5-0.8 طن من الخبث.
• في أفران صناعة الصلب ، ينتج 2-2.4 طن من الخام ، 2 طن من الوقود و 80 طنًا من الماء 1 طن من الفولاذ و 0.2-0.3 طن من الخبث.
• في أفران القبة ، وكذلك في الأفران الكهربائية ، يكون ناتج منتج الخبث 0.2-0.3 طن لكل 1 طن من المعدن.

أقل شيوعًا ، يتم استخدام نفايات المعادن غير الحديدية في صناعة البناء. يعتبر تصنيع هذه المعادن في حد ذاته عملية مكلفة وتتطلب عمالة مكثفة للغاية. للحصول على طن واحد فقط من النحاس أو النيكل ، من الضروري معالجة 200 طن من الخام الطبيعي ، وبالتالي فإن حجم الخبث في إنتاج 1 طن من هذا المعدن غالبًا ما يصل إلى 20-25 طنًا ، ويرجع ذلك إلى حقيقة أن في البيئة الطبيعية ، توجد المعادن غير الحديدية حصريًا في شكل مركبات مشتتة في الصخور.

عادة، لا يتجاوز وجود أكاسيد المعادن فيها 4-5٪ ، وكل شيء آخر هو مجرد عناصر صخرية (كربونات ، سيليكات ، كوارتز). هذه المواد الخام سوداء ولا تتحلل وتتراوح كثافتها من 3300 إلى 3800 كجم لكل 1 متر مكعب. معامل امتصاص الماء هو 0.1-0.6٪.

أثناء إنتاج الفوسفور بالطريقة الكهروحرارية ، تتشكل الخبث الحبيبي. تحتوي على ما يصل إلى 98 ٪ من الزجاج ، وأساس هذه المواد هو SiO2 و CaO... بالإضافة إلى ذلك ، يحتوي على جزيئات من القماش ، وفتات المطاط ، والورق ، ومواد البوليمر. قد تشتمل التركيبة أيضًا على المنتجات الثانوية لتكرير النفط والمواد المضافة الأخرى - وهذا يحد بشكل كبير من نطاق تطبيق مثل هذه الخبث في صناعة البناء ، على الرغم من أنه يمكن استخدامها إذا كنت بحاجة إلى عزل الهيكل.

عادة ، يتم حرق الوقود في الغرف ، حيث يمكن أن تصل درجة الحرارة إلى 1300-1700 درجة. في مثل هذه الظروف ، يتم إطلاق المركبات المتكتلة المكونة من الجزء المعدني من المادة الخام في شكل كتلة مطحونة. جزيئات صغيرة لا يزيد حجمها عن 100 ميكرون ، يصل محتواها في الرماد إلى 80٪ ، جنبًا إلى جنب مع غازات المداخن ، يتم حملها بعيدًا عن الأفران وتشكل رمادًا متطايرًا. تستقر الجزيئات الأكثر ضخامة وتذوب ، وتكتسب شكلًا زجاجيًا أو متكتلًا - وهذا هو الرماد والخبث.

النسبة المئوية بين هذه المواد الخام والرماد المتطاير تعتمد بشكل مباشر على تكنولوجيا التصنيع. على سبيل المثال ، في الأفران التي تستخدم طريقة صلبة لإزالة الرماد ، يذهب ما يصل إلى 20٪ من كل الرماد إلى الخبث. في الأفران التي يتم فيها توفير أنظمة إزالة الخبث السائل ، يتم تحويل ما يصل إلى 45٪ إلى خبث. في وحدات الإعصار الحلزوني ، يكون تكوين الخبث هو 80-90٪ من إجمالي كمية الرماد.يُطلق على خبث الرماد أيضًا الفحم والفحم. في هذه الأيام ، هناك طلب واسع النطاق في المجال الصناعي. تختلف هذه المواد الخام عن الأفران العالية بنسبة منخفضة من أكسيد الكالسيوم وزيادة تركيز أكسيد الحديد.

الرماد والخبث عبارة عن مادة حبيبية سوداء قابلة لإعادة التدوير. هذا اللون يرجع إلى وجود الحديدوز في تكوين المواد الخام. أقل شيوعًا في الأبيض والزيتون والأخضر والبني. يعتمد الظل على تركيز الأكاسيد ؛ عند طحن مثل هذا الخبث ، يتم الحصول على الرمل الرمادي. ينتج الرماد والخبث عن احتراق أنواع مختلفة من الوقود:

• يحتوي الفحم على خبث من 5 إلى 40٪ ؛
• في الفحم البني ، يكون تركيز الخبث حوالي 15٪ ؛
• في أنثراسايت - ما يصل إلى 35٪ ؛
• في الخشب - ما يصل إلى 1.5٪ ؛
• في زيت الوقود - لا يزيد عن 0.3٪ ؛
• في الصخر الزيتي - من 50 إلى 80٪.

نطاق استخدام الخبث واسع جدًا:

• إنتاج الخرسانة الثقيلة بقوة فئة B15-B30 ؛
• تحضير مخاليط البناء
• إنتاج ألواح الأرضيات ، والألواح الخرسانية ، والأعمدة ، وكذلك العوارض ، والعوارض وغيرها من الهياكل الداعمة ، بما في ذلك الهياكل سابقة الإجهاد ؛
• البناء الصناعي والسكني متآلف.
• إنتاج أحجار الرصيف وأحجار الرصف وكذلك ألواح الرصف ؛
• جميع أنواع المباني منخفضة الارتفاع (بناء المرائب والأقبية والمباني الملحقة).

لقد تم استخدام الأسمنت الخبث على نطاق واسع ؛ حيث يتم تشكيله عندما يتم دمج الخبث المسحوق مع الأسمنت. تُعرف هذه المواد بأنها واحدة من أكثر المواد المتانة والموثوقية في صناعة البناء.

• تستخدم الخرسانة الخبثية على نطاق واسع في صناعة بلاطات الأرضيات للمباني متعددة الطوابق. هذا يرجع إلى حقيقة أن زيادة مستوى موثوقية هذه المواد تحدد متانة الأرضيات ، وهو أمر مهم بشكل خاص في بناء الهياكل السكنية.
• هناك حاجة إلى خليط من الخبث المسحوق والأسمنت في بناء الأساسات... استخدام مثل هذه المواد الخام له ما يبرره في الحالات التي تكون فيها الجدران والأسقف في المنازل مبنية من مواد بناء خفيفة الوزن - مثل هذا الأساس سيصبح الدعم الأساسي للمبنى بأكمله.
• الأسمنت الخبث مطلوب لتقوية الأحزمة في بناء المساكن متعددة الطوابق. يتم استخدام المواد لتعزيز الوحدات الهندسية الفردية.
• التركيبة القائمة على الأسمنت والخبث مطلوبة في صناعة الهياكل القريبة من الماء وتحت الماء... تتعرض هذه الهياكل للرطوبة ، وتقاوم الخرسانة الخبثية بنجاح مثل هذا التأثير السلبي.
• يستخدم الخليط في بعض أنواع العزل الحراري للمباني السكنية والصناعية.... يعد استخدامه فعالًا بشكل خاص مع السخانات - حيث يحمي ترادفها من اختراق كتل الهواء البارد.