O que é escória e onde é utilizada?

Escória é matérias-primas secundárias obtidas a partir de resíduos da indústria metalúrgica. Está sendo formado de cinzas de carvão e um subproduto da fundição de metal. Este material é amplamente utilizado na construção. Detenhamo-nos com mais detalhes nas características da escória e em suas características técnicas e operacionais.

A vantagem básica do uso de materiais recicláveis ​​é uma tecnologia sem resíduos para a fabricação de materiais de construção. Ele permite que você reduza significativamente o nível de poluição ambiental. Devido ao aumento dos parâmetros de densidade e resistência do material ao trabalhar com blocos de concreto, o volume de resíduos de construção acumulado durante a construção de um edifício é bastante reduzido. Ao mesmo tempo, escórias de todos os tipos mantêm sua leveza e capacidade de transporte.

A escória é um grupo de silicatos sintéticos formados nas superfícies metálicas durante o processo:

• fundição de matérias-primas metálicas;
• processamento de ligas líquidas;
• obtenção de matérias-primas de fluxos;
• recuperação de minério.

Dependendo das características da composição química, os seguintes grupos de escórias são distinguidos.

Básico (com base em CaO, MgO e FeO):

• óxidos - até 55%;
• alumina - dentro de 15%.

Ácido (SiO2, TiO2):

• óxidos - até 45%;
• alumina - dentro de 20%.

Neutro (Ai2O3, ZnO):

• óxidos - até 47%.

Qualquer escória contém alumínio, magnésio, bem como manganês, silício, enxofre e alguns outros elementos.... Dependendo da estrutura dos componentes de trabalho e da concentração de substâncias ativas, as escórias recebem várias características personalizadas. Essas matérias-primas podem ter vários tons - do cinza claro ao preto profundo, o roxo e até cores peroladas também podem ser encontradas no mercado. Todas essas variedades são procuradas na produção de blocos, na preparação da argamassa de concreto e na execução do vazamento da fundação.

A textura das escórias também é diferente. Ela pode ser semelhante a pedra, semelhante a porcelana e também vítreo - depende da estrutura química do material reciclável. Os pontos de fusão da escória variam de 360 ​​a 450 ° C. A gravidade específica é de aproximadamente 2,7 unidades.

Como qualquer outro material de construção, as escórias têm seus prós e contras. Por falar em benefícios, podem ser destacados os seguintes:

• alta resistência ao fogo - a escória não inflama e não suporta combustão;
• longo período operacional - o prazo de uso desse material é de 50 anos;
• variedade de propriedades físicas e técnicas dependendo da composição dos principais componentes das matérias-primas;
• custo democrático em comparação com pedra, tijolo e madeira;
• facilidade de instalação.

No entanto, os consumidores também destacam as desvantagens dessas matérias-primas:

• higroscopicidade - a escória não é adequada para trabalhar em áreas com precipitações freqüentes, inundações e em condições de alta umidade;
• Super força - dificulta a implantação de comunicações de engenharia, tornando o processo demorado e, consequentemente, oneroso;
• aumentou condutividade térmica.

Além disso, a concentração de enxofre e ácidos nas escórias excede a norma. Além disso, o desgaste completo de todos os elementos tóxicos ocorre somente após um ano.

A escória é um material volumoso, seu peso específico corresponde a 2,6-3,7 gramas por 1 m3. Aproximadamente os mesmos parâmetros são típicos de variedades naturais de pedras. A gravidade específica das matérias-primas varia de acordo com o tipo de escória:

• para blocos de concreto - 2-2,5 t / m3;
• para escória granulada - 2,1-2,9 t / m3;
• para materiais recicláveis ​​na forma de brita - 1,1-1,2 t / m3.

A escória metalúrgica se torna um subproduto de qualquer produção metalúrgica. Existem três tipos principais dessas matérias-primas.

• Granulado - esta escória é formada durante o resfriamento do ferro fundido. Ele encontrou sua aplicação como um análogo econômico de aditivos minerais para construção.
• Não granular - a escória é produzida por resfriamento a ar de resíduos metalúrgicos, sua posterior britagem e peneiramento. Este material é muito procurado como enchimento de concreto asfáltico na construção de estradas. Além disso, as matérias-primas não granuladas são exigidas na agricultura nos casos em que a desoxidação do solo é necessária.
• Pedra-pomes de escória - esta matéria-prima não possui características de aglutinação, portanto, é utilizada principalmente como material à prova de som ou isolante térmico. É freqüentemente usado ao criar blocos de concreto poroso leve.

As escórias metalúrgicas são alto-forno, fundição de aço e forno aberto.

• As matérias-primas dos altos-fornos têm distribuição máxima, são obtidas durante a produção do ferro-gusa. De 1,6-2 toneladas de minério durante o processamento, 1 tonelada de ferro-gusa e cerca de 0,5-0,8 toneladas de escória são formadas.
• Nos fornos siderúrgicos, 2-2,4 toneladas de minério, 2 toneladas de combustível e 80 toneladas de água produzem 1 tonelada de aço e 0,2-0,3 toneladas de escória.
• Em fornos de cúpula, bem como em fornos elétricos, a produção do produto de escória é de 0,2-0,3 toneladas por 1 tonelada de metal.

Menos comumente, os resíduos da metalurgia não ferrosa são usados ​​na indústria da construção. A fabricação de tais metais é em si um processo caro e muito trabalhoso. Para se obter apenas 1 tonelada de cobre ou níquel, é necessário processar 200 toneladas de minério natural, portanto, o volume de escória na produção de 1 tonelada desse metal muitas vezes chega a 20-25 toneladas. no ambiente natural, os metais não ferrosos são encontrados exclusivamente na forma de compostos que se dispersam nas rochas.

Usualmente, a presença de óxidos metálicos neles não ultrapassa 4-5%, todo o resto são apenas elementos de rocha (carbonatos, silicatos, quartzo). Essas matérias-primas são pretas e não se desintegram, sua densidade varia de 3300 a 3800 kg por 1 metro cúbico. O parâmetro de absorção de água é 0,1-0,6%.

Durante a produção de fósforo pelo método eletrotérmico, formam-se escórias granulares. Eles contêm até 98% de vidro, a base de tal material é SiO2 e CaO... Além disso, contém partículas de tecido, borracha fragmentada, papel e materiais poliméricos. A composição também pode incluir subprodutos do refino de petróleo e outros aditivos - isso limita significativamente o escopo de aplicação dessas escórias na indústria da construção, embora possa ser usado se for necessário isolar a estrutura.

Normalmente, o combustível é queimado em câmaras, nas quais o aquecimento pode chegar a 1300-1700 graus. Nessas condições, os conglomerados formados a partir da parte mineral da matéria-prima são liberados na forma de massa pulverizada. Pequenas partículas de tamanho não superior a 100 mícrons, cujo teor nas cinzas chega a 80%, junto com os gases de combustão, são transportadas dos fornos e formam cinzas volantes. Partículas mais massivas assentam e derretem, adquirindo uma forma vítrea ou granulosa - isto é, cinzas e escória.

A relação percentual entre essas matérias-primas e as cinzas volantes depende diretamente da tecnologia de fabricação. Por exemplo, em fornos com um método sólido de remoção de cinzas, até 20% de todas as cinzas vão para a escória. Em fornos onde são fornecidos sistemas de remoção de escória líquida, até 45% é transformado em escória. Em unidades de ciclone, a formação de escória é de 80-90% da quantidade total de cinzas.A escória de cinza também é chamada de carvão e carvão. Hoje em dia, eles estão em ampla demanda no campo industrial. Essa matéria-prima difere do alto-forno por uma proporção reduzida de óxido de cálcio e uma concentração aumentada de óxido de ferro.

A cinza e a escória são um material reciclável granular preto. Essa cor se deve à presença do ferro ferroso na composição da matéria-prima. Menos comumente encontrado em branco, oliva, verde e marrom. A tonalidade depende da concentração de óxidos, na moagem dessa escória obtém-se areia cinza. Cinzas e escórias são o resultado da combustão de diferentes tipos de combustíveis:

• o carvão contém de 5 a 40% de escória;
• na lenhite, a concentração de escórias é de cerca de 15%;
• em antracite - até 35%;
• em madeira - até 1,5%;
• em óleo combustível - não mais que 0,3%;
• no xisto betuminoso - de 50 a 80%.

O escopo de uso de escórias é bastante amplo:

• produção de concreto pesado com categoria de resistência B15-B30;
• preparação de misturas de construção;
• produção de lajes, painéis de concreto, colunas, bem como vigas, vigas mestras e outras estruturas de suporte, inclusive protendidas;
• construção monolítica industrial e residencial;
• produção de lancis, pedras de pavimentação, bem como lajes de pavimentação;
• todos os tipos de construção baixa (construção de garagens, caves e anexos).

O cimento de escória tem sido amplamente utilizado; ele é formado quando a escória triturada é combinada com o cimento. Este material é reconhecido como um dos mais duráveis ​​e confiáveis ​​do setor de construção.

• O concreto de escória é amplamente utilizado na fabricação de lajes para edifícios de vários andares. Isso se deve ao fato de que o aumento do nível de confiabilidade desse material determina a durabilidade dos pisos, o que é especialmente importante na construção de estruturas residenciais.
• Uma mistura de escória triturada e cimento é necessária na construção de fundações... O uso de tais matérias-primas é justificado nos casos em que as paredes e tetos das casas são construídos com materiais de construção leves - tal fundação se tornará o suporte fundamental de toda a construção.
• O cimento de escória está em demanda para correias de reforço na construção de moradias de vários andares. O material é usado para reforçar módulos de engenharia individuais.
• A composição à base de cimento e escória é necessária na fabricação de estruturas próximas à água e subaquáticas... Essas estruturas são expostas à umidade e o concreto de escória resiste com sucesso a esse impacto negativo.
• A mistura é utilizada em alguns tipos de isolamento térmico de edifícios residenciais e industriais.... Seu uso é especialmente eficaz em conjunto com aquecedores - seu tandem protege contra a penetração de massas de ar frio.