Xỉ lò cao và xỉ thép (Slag)

Xỉ lò co và xỉ thép được tạo ra với khối lượng gần tương ứng với khối lượng của gang thép và các hợp kim được tạo ra. Khối lượng các loại xỉ này tạo ra ngày càng nhiều do ngành công nghiệp sản xuất kim loại đang có xu hướng phát triển mạnh ở hầu hết các nước phát triển trên thế giới.

Xỉ lò cao có thành phần chủ yếu là các oxit của canxi, magie, nhôm, silic, các khoáng alumosilicat và một số hợp chất có chứa nguyên tố kim loại. khi lò cao sử dụng công nghệ làm lạnh đột ngột, xỉ sẽ có khối lượng thể tắch tương đối nhẹ (từ 1.2 đến 1.45 g/cm3) và cấu trúc rỗng. Vì vậy, đây là sản phẩm thắch hợp bê tông nhẹ. Đồng thời, khi được nghiền mịn, xỉ lò cao là thành phần thắch hợp để sản xuất xi măng bền sunfat, xi măng bền với phản ứng kiềm Ờ silic và xi măng ắt tỏa nhiệt. Các nghiên cứu đã chỉ rõ xỉ lò cao nghiền mịn có thể thay thế cho 30% clinke xi măng Portland loại I để chế tạo các loại bê tông kết cấu và đến 70% cho xi măng ắt tỏa nhiệt.

Xỉ lò cao đã được nghiên cứu và sử dụng từ khá lâu trong các ứng dựng xây dụng ờ hầu hết các nước phát triển. Ở Đức, trong số gần 7.8 triệu tấn xỉ lò cao tạo ra hàng năm thì đến 48% đã được tân dụng trong xây dựng đường và 47% được nghiền mịn để sản xuất các loại xi măng xỉ. Ở Nhật Bản, hàng năm tận dụng gần 4 triệu tấn xỉ nghiền mịn trong sản xuất xi măng, trong đó khoảng 400 tấn được xuất khẩu sang các nước Đông Nam Á.

Xỉ thép, ngược lại, có khối lượng thể tắch lớn, độ cứng cao nên phù hợp làm cốt liệu cho các loại bê tông chịu mài mòn và có độ nhám cao, bê tông chống phóng xạ. các nghiên cứu tại đại học Firat, Thổ Nhĩ Kỳ cho thấy bê tông asphalt sử dụng 100% cốt liệu xỉ thép cho kết quả cường độ kéo và modun từ biến tốt hơn 1.7 đến 2.2 lần với sản phẩm truyền thống sử dụng cốt liệu đá vôi và đá bazan.

Bảng dưới đây thống kê khối lượng xỉ lò cao và xỉ thép được sử dụng trung bình hàng năm ở Mỹ trong những năm 90 của thể kỷ 20 do Cục khoáng sản Mỹ thống kê:

ứng dụng Xỉ lò cao Xỉ thép

Cốt liệu cho bê tông asphalt

Cốt liệu cho bê tông xi măng

Sản xuất xi măng San lấp nền

Nền balat đường sắt Móng đường

Các ứng dụng khác

2050 1180 498 1460 188 4850 741 1140 350 1320 160 3170 2000

Hình 2.5. Xỉ luyện thép và ứng dụng để chế tạo bê tông xi măng

Nguồn gốc xỉ thép ở miền nam

Dự báo sau năm 2014, hàng năm sẽ có đến 1 triệu tấn xỉ thép thải ra môi trường trên địa bàn tỉnh Bà Rịa Ờ Vũng Tàu.

Hiện nay, trên địa bàn tỉnh Bà Rịa Ờ Vũng Tàu có 2 nhà máy luyện thép đã đi vào hoạt động là Nhà máy thép Thép Việt thuộc Công ty cổ phần Thép Thép Việt, công suất 500.000 tấn phôi luyện/năm và 500.000 tấn thép cán/năm Nhà máy thép Phú Mỹ thuộc Công ty Thép Miền Nam, công suất 800.000 tấn phôi luyện/năm và 400.000 tấn thép cán/năm. Hai nhà máy này đều được đặt tại khu công nghiệp Phú Mỹ I, huyện Tân Thành. Qua khảo sát thực tế tại 2 nhà máy này, hàng ngày khối lượng xỉ lò từ quá trình luyện thép và xỉ thép từ quá trình cán vào khoảng 700 tấn/ngày. Trong đó, Nhà

máy thép Thép Việt 300 tấn/ngày (90.000 tấn/năm), Nhà máy Thép miền Nam: 400 tấn/ngày (120.000 tấn/năm).

Đặc tắnh kỹ thuật của xi thép

Các thành phần hóa học chắnh của xỉ là các ôxắt CaO, FexOy, MgO, MnO2, SiO2 và Al2O3,Ầở các phức bền vững, trong đó thành phần chắnh là CaO, SiO2 và FexOy chiếm đến 80% trọng lượng của xỉ lò.

Các phân tắch của nhiều nghiên cứu khoa học cho thấy xỉ có chứa nhiều khoáng chất, chiếm đa số là Wustite (FeO), DiCalcium và TriCalcium Silicates (2CaO.SiO2, C2S và 3CaO.SiO2, C3S), Brownmillerite (Ca2(Al,Fe)2O5, C4AF) và Mayenite (12CaO.7Al2O3, C12A7) và CaO, MgO tự do.

Xỉ thép sau khi tái chế có thành phần hóa, khoáng gần giống như thành phần hóa và khoáng của xi măng mác thấp, khi nghiền mịn và hoạt hóa với nước nó có khả năng

đóng rắn và cường độ. Đây là nguồn nguyên liệu phục vụ ngành công nghiệp sản xuất vật liệu xây dựng như: làm phụ gia xi măng, vật liệu không nung, làm đường giao thông

Tắnh chất cơ lý của xỉ thép:

Xỉ lò điện hồ quang có tắnh chất cơ học rất tốt do cấu trúc tinh thể đặc biệt, được so sánh với cấu trúc của đá tự nhiên.

Tắnh chất vật lý của xỉ thép như sau:

Ớ Khối lượng riêng: 3,3-3,6 tấn/m3;

Ớ Khối lượng thể tắch (rời): 1,482 tấn/m3;

Ớ Độ pH: 10-11;

Ớ Độ xốp: 31-45%;

Ớ Độ dẫn điện: 3,7 mS/cm.

Trên cơ sở các kết quả nghiên cứu và thực nghiệm, kết luận xỉ thép có những ưu điểm sau: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

Ớ Nặng hơn so với hầu hết cốt liệu tự nhiên;

Ớ Độ ma sát tốt hơn so với bê tông asphalt;

Ớ Độ bền cao;

Ớ Chịu đựng tốt trong điều kiện thời tiết xấu.

Mục lục