炉渣

在冶金学中，炉渣是指玻璃状或结晶状凝固的非金属伴相。 它是由碱性和酸性氧化物组成的物质混合物。 它是在矿石冶炼中提取金属的过程中产生的。 矿渣是一种冶金工具，是生产生铁和钢材必不可少的材料。 在矿石冶炼之初，矿渣一词是从动词“打”发展而来的，因为此时非金属伴相通过敲击与金属 (luppe) 分离。 可以使用 Agricola 的铁生产示例找到对此的图形表示。 在铜生产过程中，从铜锤中获得铜锤击或铜吹（主要是氧化铜（II））。

炉渣以熔融形式出现在冶金过程中。 杂质比熔融金属轻，因此漂浮在上面，但熔点更高，因此呈固态，称为浮渣。

“炉渣”一词有时使用不当。 例如，热焚烧过程产生的残余物可称为“灰烬”（例如焚烧底灰、煤灰），由于其形成及其物理、化学和矿物特性，无法与炼铁厂或其他炉渣相提并论. 人体也没有那种“渣”。

几乎所有的冶金制造和加工过程中都会形成炉渣。 在高温熔炼过程中，由于密度较低，金属熔池上会形成均匀的熔渣层（所谓的熔渣层）。 炉渣在熔融状态下与金属分离，然后以液态冷却：通过用水淬火（然后玻璃状、细粒高炉炉渣由高炉炉渣产生）或通过倒入所谓的床，其中形成可与天然熔岩相媲美的结晶岩石。 浇铸时，通常预先加入渣结合剂。 煤渣粘合剂由磨碎和筛分的火山岩组成。 这些将杂质结合成固体、易于去除的渣饼，并防止熔化过程中出现杂质。 铸渣然后经过进一步的加工步骤，例如破碎、筛分、研磨和分级，就像加工天然岩石时的情况一样。

冶金矿渣是一种熔融岩石，主要由非金属成分组成，外观类似于火山起源的天然岩石。

区分以下类型的炉渣：

炼铁矿渣

• 1。 高炉矿渣（简称HOS）是在高炉中通过热化学还原过程生产生铁过程中产生的。 它由铁矿石的非金属成分、焦炭或煤的成分以及冶金原因所需的添加剂组成，例如石灰石或白云石。
• 2。 钢厂矿渣（简称SWS）是在粗钢或钢材生产过程中产生的，分为：
  • a) 转炉渣或LD渣（简称LDS），液态生铁在LD转炉中转化为粗钢时产生。 它由石灰石或白云石等聚集体形成，除钙外，还含有在工艺氧化条件下氧化的其他成分。
  • b) 电炉渣（简称EOS），是在电弧炉中冶炼废钢时产生的。 它由石灰石或白云石等骨料形成，还包含在工艺条件下会氧化的成分。
  • c) 不锈钢渣（简称EDS），它是在冶炼废钢以生产不锈钢和/或高合金钢的各种冶金骨料中产生的。 由添加各种添加剂和合金剂而成。
  • d) 二次冶金炉渣 (SEKS)，它是在生产优质钢和大批量钢的过程中对粗钢进行后处理过程中产生的。
• 3。 冶金矿渣（简称MHS）包括以铁为交换金属冶炼铜、锌、铅、铬矿的附加矿渣。 铜生产硅酸铁渣（简称CUS）是在冶炼过程、竖炉操作或电炉中烟火法炼铜过程中产生的一种MHS。

从结构上看，炉渣大致可分为结晶炉渣和玻璃炉渣，终态为xxx种渗渣很大程度上取决于冷却条件。

结晶高炉矿渣最重要的结构成分包括 列出了以下矿物相：硫化物，例如磁性砾石、紫檀石、老铁矿； 尖晶石、磁铁矿、方镁石、氧化钙等氧化物； 和硅酸盐中，橄榄石族的代表（包括镁橄榄石、铁橄榄石、铁辉石、蒙提石、镁硅镁石、褐铁矿、钙镁石）、硅灰石、假硅灰石、辉石、透辉石、黄长石族的代表、黑云母、白榴石和钙长石。 黄长石族钙黄长石、Åkermanite 及其混合晶体的代表——在天然岩石中相当罕见——通常构成混合物的主要部分。

相比之下，在铜矿石冶炼过程中分离冰铜时留下的炉渣由橄榄石（xxx是铁橄榄石）、透辉石-红锰矿系列的辉石、方镁石、磁铁矿、锡石、闪锌矿、辉铜矿、黄铜矿、铜铁矿和原生铜。 通常也可以使用玻璃。

除了铁橄榄石、方镁石、硅锌矿和硅铁矿的硅质主相外，铅冶炼过程中产生的炉渣还含有大量硫化物，如闪锌矿、纤锌矿、黄铁矿、黄铜矿、有色铜黄铁矿、立方铅矿、黄铁矿和（很少）方铅矿，以及磁铁矿。

在冶金学中，炉渣最初用作覆盖层，使熔融金属与上方隔热。 在电弧炉中，电弧被熔渣包围。 除了声阻尼之外，炉渣还减少了热辐射损失。 炉渣还用作化学反应层，特别是在二次冶金中。

大量生产的均质矿渣长期以来被用作水泥工业、交通建设和农业的优质二次原料。 因此，炉渣可以保存初级原材料矿床。 通过使用钢铁厂矿渣 。

例如，细磨粒状高炉矿渣（所谓的高炉矿渣）被用作各种水泥的成分。 矿渣基水泥和混凝土已经证明了它们的价值，例如 也适用于要求最高的建筑物和系统（例如饮用水系统、水和污水处理厂、工业系统、多层停车场、烟囱、筒仓、水坝）。

炉渣在道路和小径建设中用作骨料。 例如，高炉和钢厂矿渣可用于有或无粘合剂层以及土方工程中。 它们的特点是使用寿命长、承载能力高、抗冻和耐热以及非常好的抓地力。

炉渣还用于生产矿物肥料（转炉石灰、托马斯磷酸盐）。 在黑森林的现场测试证明了它们的质量和环境兼容性。

所谓的实心石材煤渣砌块可用于铺路施工（包括 Mansfeld 铜煤渣砌块）。 密度为 2800 kg/m³ 至 4000 kg/m³ 的固体矿渣至少与花岗岩一样重。 在凝固过程中夹带空气的炉渣明显更轻。 矿渣棉用于保温。 建在铸造厂附近的老房子通常直接使用矿渣作为绝缘材料。