Escoria granulada de alto horno: producción, composición, GOST

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificación: 2023-12-17 10:24

La escoria granular de alto horno es un desperdicio de la producción metalúrgica. Para ser más precisos, esta es la materia prima que queda después de la fundición de arrabio en altos hornos.

¿Qué es la escoria y de dónde viene?

Para producir materias primas como el arrabio, ciertas materias primas deben cargarse en el alto horno. Dichos materiales eran mineral de hierro, piedra fundente, coque. A la salida del horno, solo se obtienen dos sustancias: arrabio y escoria. La composición de la escoria de alto horno incluye sustancias como cuarzo, óxidos de aluminio (procesamiento a partir de mineral de hierro), óxidos de calcio y magnesio (residuos de piedras fundentes). La escoria fundida obtenida a la salida de la unidad de alto horno puede tener una temperatura de 1500 grados centígrados, y en algunos casos incluso más. Naturalmente, se requiere el enfriamiento del material. Actualmente, las plantas utilizan solo 4 tipos principales de procesamiento de escoria de alto horno.

• El primer método consiste en enfriar la materia prima con agua fría ordinaria. Esta operación también se llama hinchamiento de escoria.
• El segundo método usa enfriamientosustancias con la ayuda del aire.
• La tercera vía es aplastante.
• Cuarto - molienda.

Componentes del material principal y resultados del procesamiento

Es importante señalar aquí que la elección del método de procesamiento de la escoria de alto horno determinará qué tipo de sustancia se obtendrá al final y qué propiedades tendrá. Cada método imparte cualidades únicas a la materia prima. Otra observación importante es que los principales óxidos que forman parte de la escoria, óxidos de magnesio, calcio y aluminio, no se encuentran en la naturaleza en forma libre. En otras palabras, no existen y solo se pueden obtener procesando escoria y mineral de hierro en un alto horno. Además de los óxidos principales, la composición de la sustancia incluye compuestos de manganeso, hierro y azufre, cuarzo.

Por ejemplo, si recurre al enfriamiento del material gastado con aire, la composición de la escoria de alto horno será aproximadamente la siguiente: silicatos y materiales de aluminosilicato como wolastonita, melilita y merwinita.

¿Cómo es el proceso de granulación?

El proceso de granulación de una sustancia se lleva a cabo por el método de enfriamiento rápido de las materias primas fundidas. Es importante agregar aquí que en algunos casos se puede agregar un proceso de trituración mecánica, ya sea de escoria aún líquida o ya semisolidificada. El objetivo principal de esta operación es procesar piezas grandes de material en granos más pequeños que serán más convenientes para procesar en el futuro, así como mejorar la calidad de la actividad hidráulica. esooperación muy importante, ya que esta propiedad es la más importante, ya que la escoria se puede utilizar como componente constitutivo de los cementos de escoria, y también puede actuar como aditivo del cemento Portland.

Debe comprender que no existe una producción especial de escoria de alto horno como tal. Se obtiene únicamente procesando minerales y otras sustancias en un alto horno.

Métodos de granulación

Debe saber que para la granulación de los residuos de producción, es decir, escorias, existen varios métodos, así como dispositivos que realizan esta operación. Dependiendo del contenido de humedad de la escoria que se obtiene al final, las instalaciones se dividen en tipos. Hay unidades para granulación húmeda y semiseca.

Si se lleva a cabo el método de granulación húmeda, la escoria cargada en los cubos de escoria en forma caliente se alimenta a depósitos de hormigón armado llenos de agua. Después de eso, desde los cucharones se une a estas piscinas a través de canales especiales. Una ligera ventaja del método es que las piscinas se dividen en varias secciones. Esto permite que el proceso de enfriamiento se lleve a cabo de forma casi continua. Cuando la sustancia al rojo vivo se fusiona en una sección, la escoria de alto horno ya enfriada se puede descargar de la otra al mismo tiempo. Para el envío de materias primas, las fábricas cuentan con grúas bivalvas que las entregan directamente a vagones de ferrocarril de tipo abierto. Después de eso, la escoria se entrega al almacén o directamente al consumidor.

Contenidohumedad

Vale la pena señalar aquí que el contenido de humedad del material depende del peso total de la escoria de alto horno que pasa por el proceso de granulación. En otras palabras, cuanto más porosa es la estructura de los granos, más humedad permanece en ellos. La formación de poros en la escoria granular solidificada se produce por la acción de los gases. Estas sustancias volátiles están contenidas en la materia prima fundida y comienzan a evaporarse cuando la temperatura de la escoria desciende, es decir, cuando se enfría. Sin embargo, es importante señalar aquí que el enfriamiento y la solidificación del material ocurren tan rápidamente que el gas no tiene tiempo de evaporarse de la escoria. Queda en el interior en forma de pequeñas burbujas, que crean la estructura porosa de los granos. La porosidad, y debido a esto, el contenido de humedad de la escoria también dependen directamente de las condiciones que se utilizan directamente en el proceso de enfriamiento de la escoria. Es decir, no solo el resultado final, sino también la estructura misma depende de la elección del método.

Método semiseco

La escoria semiseca se obtiene utilizando el método de trituración mecánica, así como arrojando al aire la escoria preenfriada, pero al mismo tiempo aún no solidificada. Así, la estructura del material resulta mucho más densa, lo que aumenta significativamente el peso físico en aproximadamente una vez y media, en comparación con el peso que tendría la escoria si pasara por granulación húmeda, teniendo la misma cantidad inicial de sustancia. Si hablamos de una característica como la humedad, entonces para las materias primas húmedas, este valor está en el rango de 15 a 35%, bastanterara vez el 10%. Mientras que la granulación en seco va acompañada de una humedad de la escoria que oscila entre el 5 y el 10%. Si comparamos el peso volumétrico, entonces con un método húmedo de procesamiento estará en el rango de 400 a 1000 kg / m, y con uno seco, en el rango de 600 a 1300 kg / m. Aquí vale la pena agregar que con un aumento en la temperatura de fusión en alto horno, el peso final de la escoria de alto horno disminuirá.

Es importante agregar que la mayoría de las fábricas utilizan granulación húmeda, a pesar de que el método tiene varias desventajas:

• Alto consumo de combustible para el secado del material antes de que se rompa.
• La productividad del equipo de secado de escoria es baja.
• Congelación de escorias húmedas en vagones, almacenes y otras áreas de almacenamiento en invierno.

Escoria de alto horno GOST 3476-74

Esta norma describe todos los requisitos técnicos, los métodos de prueba y las reglas de aceptación, así como los métodos para almacenar y transportar la escoria de alto horno. Uno de los puntos del documento estatal se refiere al contenido de humedad de las materias primas. Se dice que el porcentaje de humedad debe corresponder al acordado entre cliente y proveedor. En otras palabras, se puede decir que el cliente elige el método de granulación del material.