Hydraulic properties of ladle slags

Propiedades hidráulicas de las escorias de cuchara

El artículo presenta los resultados del examen de las propiedades hidráulicas de las escorias de cuchara formadas durante la producción de acero. Las escorias de cuchara estudiadas se sometieron a diferentes modos de enfriamiento desde el estado fundido. Basándose en la capacidad de la escoria para reaccionar con el agua, se evaluó su actividad hidráulica. Las propiedades hidráulicas se deben a la presencia de los minerales silicato dicálcico, aluminato tricálcico, mayenita, brownmillerita y ferita dicálcica. La aparición de las fases hidratantes necesarias en las escorias de cuchara está condicionada por un contenido suficiente de CaO y su velocidad de enfriamiento. El contacto de la escoria con el agua durante su procesamiento y su envejecimiento tiene un efecto negativo. El experimento ha demostrado que la transformación de fase del silicato dicálcico mineral que se produce durante el enfriamiento de las escorias de cuchara causa su inestabilidad de volumen.

INTRODUCCIÓN

La escoria siderúrgica es un subproducto de la fabricación del acero. En la República Checa, durante la producción de acero se generan aproximadamente 700.000 toneladas de escorias siderúrgicas, de las cuales aproximadamente el 15% son escorias de cuchara. Basándose en este hecho, es necesario considerar estas escorias como un producto de desecho de gran volumen y, por lo tanto, también es necesario buscar un uso alternativo de estas escorias [1]. Las escorias de acero se dividen según el tipo de árido en el que se han generado. Las escorias de horno se generan durante la producción de acero en una parte del proceso metalúrgico denominada metalurgia primaria. Las escorias de cuchara son productos de la metalurgia secundaria y se forman en cucharas. Las escorias de horno se utilizan en la producción de áridos pesados artificiales y también se reciclan en los áridos donde se formaron primariamente. Las escorias de cuchara se almacenan principalmente en vertederos [2]. La composición química y de fases de las escorias de acero es muy variable porque estas escorias se forman en distintos tipos de unidades de fabricación de acero. La composición química de las escorias también se ve afectada por el tipo de acero producido. La composición de fases de la escoria depende de su velocidad de enfriamiento. Las propiedades hidráulicas de las escorias (el fraguado y endurecimiento de la mezcla tras la adición de agua) se ven influidas por la composición de fases, la granulometría y la velocidad de enfriamiento. La cantidad de fase cristalina y vítrea depende de la velocidad de enfriamiento. Cuando las escorias se enfrían muy rápidamente, pueden crearse las condiciones para la formación de una estructura amorfa. El enfriamiento lento de las escorias conduce a la formación de una estructura cristalina. Aprovechando las propiedades hidráulicas de las escorias de cuchara es importante debido al contenido de minerales tales como β - C₂ S, C₃ S, C₃ A, C₁₂ A7 , C₂ F, C₄ AF, menos importante es el siguiente mineral C₃ MS₂ (C - CaO, S - SiO₂, A - Al₂ O₃ , F - Fe₂ O₃ , a continuación en el texto también M - MgO, H - H₂ O, entonces C₂ S es 2CaO﹒SiO₂ ).