爐渣

在冶金學中，爐渣是指玻璃狀或結晶狀凝固的非金屬伴相。 它是由堿性和酸性氧化物組成的物質混合物。 它是在礦石冶煉中提取金屬的過程中產生的。 礦渣是一種冶金工具，是生產生鐵和鋼材必不可少的材料。 在礦石冶煉之初，礦渣一詞是從動詞“打”發展而來的，因為此時非金屬伴相通過敲擊與金屬 (luppe) 分離。 可以使用 Agricola 的鐵生產示例找到對此的圖形表示。 在銅生產過程中，從銅錘中獲得銅錘擊或銅吹（主要是氧化銅（II））。

爐渣以熔融形式出現在冶金過程中。 雜質比熔融金屬輕，因此漂浮在上面，但熔點更高，因此呈固態，稱為浮渣。

“爐渣”一詞有時使用不當。 例如，熱焚燒過程產生的殘余物可稱為“灰燼”（例如焚燒底灰、煤灰），由于其形成及其物理、化學和礦物特性，無法與煉鐵廠或其他爐渣相提并論. 人體也沒有那種“渣”。

幾乎所有的冶金制造和加工過程中都會形成爐渣。 在高溫熔煉過程中，由于密度較低，金屬熔池上會形成均勻的熔渣層（所謂的熔渣層）。 爐渣在熔融狀態下與金屬分離，然后以液態冷卻：通過用水淬火（然后玻璃狀、細粒高爐爐渣由高爐爐渣產生）或通過倒入所謂的床，其中形成可與天然熔巖相媲美的結晶巖石。 澆鑄時，通常預先加入渣結合劑。 煤渣粘合劑由磨碎和篩分的火山巖組成。 這些將雜質結合成固體、易于去除的渣餅，并防止熔化過程中出現雜質。 鑄渣然后經過進一步的加工步驟，例如破碎、篩分、研磨和分級，就像加工天然巖石時的情況一樣。

冶金礦渣是一種熔融巖石，主要由非金屬成分組成，外觀類似于火山起源的天然巖石。

區分以下類型的爐渣：

煉鐵礦渣

• 1。 高爐礦渣（簡稱HOS）是在高爐中通過熱化學還原過程生產生鐵過程中產生的。 它由鐵礦石的非金屬成分、焦炭或煤的成分以及冶金原因所需的添加劑組成，例如石灰石或白云石。
• 2。 鋼廠礦渣（簡稱SWS）是在粗鋼或鋼材生產過程中產生的，分為：
  • a) 轉爐渣或LD渣（簡稱LDS），液態生鐵在LD轉爐中轉化為粗鋼時產生。 它由石灰石或白云石等聚集體形成，除鈣外，還含有在工藝氧化條件下氧化的其他成分。
  • b) 電爐渣（簡稱EOS），是在電弧爐中冶煉廢鋼時產生的。 它由石灰石或白云石等骨料形成，還包含在工藝條件下會氧化的成分。
  • c) 不銹鋼渣（簡稱EDS），它是在冶煉廢鋼以生產不銹鋼和/或高合金鋼的各種冶金骨料中產生的。 由添加各種添加劑和合金劑而成。
  • d) 二次冶金爐渣 (SEKS)，它是在生產優質鋼和大批量鋼的過程中對粗鋼進行后處理過程中產生的。
• 3。 冶金礦渣（簡稱MHS）包括以鐵為交換金屬冶煉銅、鋅、鉛、鉻礦的附加礦渣。 銅生產硅酸鐵渣（簡稱CUS）是在冶煉過程、豎爐操作或電爐中煙火法煉銅過程中產生的一種MHS。

從結構上看，爐渣大致可分為結晶爐渣和玻璃爐渣，終態為xxx種滲渣很大程度上取決于冷卻條件。

結晶高爐礦渣最重要的結構成分包括 列出了以下礦物相：硫化物，例如磁性礫石、紫檀石、老鐵礦； 尖晶石、磁鐵礦、方鎂石、氧化鈣等氧化物； 和硅酸鹽中，橄欖石族的代表（包括鎂橄欖石、鐵橄欖石、鐵輝石、蒙提石、鎂硅鎂石、褐鐵礦、鈣鎂石）、硅灰石、假硅灰石、輝石、透輝石、黃長石族的代表、黑云母、白榴石和鈣長石。 黃長石族鈣黃長石、?kermanite 及其混合晶體的代表——在天然巖石中相當罕見——通常構成混合物的主要部分。

相比之下，在銅礦石冶煉過程中分離冰銅時留下的爐渣由橄欖石（xxx是鐵橄欖石）、透輝石-紅錳礦系列的輝石、方鎂石、磁鐵礦、錫石、閃鋅礦、輝銅礦、黃銅礦、銅鐵礦和原生銅。 通常也可以使用玻璃。

除了鐵橄欖石、方鎂石、硅鋅礦和硅鐵礦的硅質主相外，鉛冶煉過程中產生的爐渣還含有大量硫化物，如閃鋅礦、纖鋅礦、黃鐵礦、黃銅礦、有色銅黃鐵礦、立方鉛礦、黃鐵礦和（很少）方鉛礦，以及磁鐵礦。

在冶金學中，爐渣最初用作覆蓋層，使熔融金屬與上方隔熱。 在電弧爐中，電弧被熔渣包圍。 除了聲阻尼之外，爐渣還減少了熱輻射損失。 爐渣還用作化學反應層，特別是在二次冶金中。

大量生產的均質礦渣長期以來被用作水泥工業、交通建設和農業的優質二次原料。 因此，爐渣可以保存初級原材料礦床。 通過使用鋼鐵廠礦渣 。

例如，細磨粒狀高爐礦渣（所謂的高爐礦渣）被用作各種水泥的成分。 礦渣基水泥和混凝土已經證明了它們的價值，例如 也適用于要求最高的建筑物和系統（例如飲用水系統、水和污水處理廠、工業系統、多層停車場、煙囪、筒倉、水壩）。

爐渣在道路和小徑建設中用作骨料。 例如，高爐和鋼廠礦渣可用于有或無粘合劑層以及土方工程中。 它們的特點是使用壽命長、承載能力高、抗凍和耐熱以及非常好的抓地力。

爐渣還用于生產礦物肥料（轉爐石灰、托馬斯磷酸鹽）。 在黑森林的現場測試證明了它們的質量和環境兼容性。

所謂的實心石材煤渣砌塊可用于鋪路施工（包括 Mansfeld 銅煤渣砌塊）。 密度為 2800 kg/m3 至 4000 kg/m3 的固體礦渣至少與花崗巖一樣重。 在凝固過程中夾帶空氣的爐渣明顯更輕。 礦渣棉用于保溫。 建在鑄造廠附近的老房子通常直接使用礦渣作為絕緣材料。