Основные и кислые металлургические шлаки.

Металлургические шлаки образуются при выплавке металлов и представляют собой продукты высокотемпературного взаимодействия руды, пустой породы, флюсов, топлива. Их состав зависит от этих компонентов, вида выплавляемого металла и особенностей металлургического процесса.
Металлургические шлаки подразделяют на шлаки черной и цветной металлургии. В зависимости от характера процесса и типа печей шлаки черной металлургии делят на доменные, сталеплавильные (мартеновские, конверторные, электроплавильные), ферросплавов, ваграночные.
Выход доменных шлаков на 1 т чугуна составляет 0,6—0,7 т; при выплавке 1 т стали выход шлаков составляет 0,1—0,3 т.
В цветной металлургии выход шлаков зависит от содержания извлекаемого металла в исходной шихте и может достигать 100—200 т на 1 т металла.
Химический состав доменных шлаков: СаО 29—30%, MgO 0—18%, Аl2О3 5—23% и SiO2 30—40%. В небольшом количестве в них содержатся оксиды железа 0,2—0,6% и марганца 0,3—1%, а также сера 0,5—3,1%.
Сталеплавильные шлаки характеризуются более высоким содержанием оксидов железа (до 20%) и марганца (до 10%). Так же, как и топливные шлаки, металлургические делят на кислые и основные в зависимости от модуля основности. Оксиды, входящие в шлаки, образуют разнообразные минералы, такие как силикаты, алюмосиликаты, ферриты и др.
Шлаки имеют высокую истинную плотность — среднее значение 2900— 3000 кг/м3; плотность куска — 2200—2800 кг/м3, большую пористость, высокую морозостойкость, низкую истираемость.
Наиболее распространенным способом переработки шлаков является грануляция — резкое охлаждение водой, паром или воздухом. Грануляции подвергают в основном доменные шлаки. Утилизация доменных шлаков составляет около 60%, сталеплавильных — около 30%.
Основным потребителем доменных гранулированных шлаков является цементная промышленность. В цементной промышленности также возможно использование медленно охлажденных сталеплавильных шлаков, шлаков ферросплавов и шлаков цветной металлургии. Шлаковые вяжущие подразделяются на бесклинкерные (сульфатно-шлаковые и известково-шлаковые), шлакощелочные и шлакопортландцемент.

Для протекания процесса шлакообра­зования характерно явление вспенива­ния шлака, сопровождающееся рез­ким подъемом уровня шлака над ме­таллической ванной, существенным снижением его плотности, ухудшени­ем теплопроводности и пр. Вспенива­ние шлака заметно влияет на протека­ние ряда процессов; оно может быть как полезным (при вспененном шлаке снижается вынос из ванны плавиль­ной пыли, так как часть пыли задер­живается в шлаке), так и вредным, не­желательным, особенно в агрегатах подового типа (мартеновских, двух-ванных печах), в которых передача тепла осуществляется сверху вниз, че­рез шлак. Процесс образования пены в значительной степени зависит от скорости прохождения объемов газа через поверхность жидкости.