خرسک و شلاکه، معرفی و کاربردها

خرسک و شلاکه دو محصول جانبی مهم در صنعت فولاد هستند که نقش مهمی در بهینه سازی فرایندهای تولید و بازیافت دارند. هر دو ماده از فرایند ذوب آهن و فولاد به دست می آیند، اما ترکیب شیمیایی، شکل ظاهری و کاربردهای متفاوتی دارند. در این مطلب به بررسی دقیق خرسک و شلاکه، تفاوت های آن ها، کاربردهایشان در صنایع مختلف و روش های بازیافت آن ها می پردازیم.

خرسک چیست؟

خرسک چیست؟ خرسک یکی از محصولات جانبی در صنعت فولاد است که در مراحل مختلف ذوب و ریخته گری آهن تولید می شود. این ماده که شامل تکه های بزرگ و جامد فولادی است، معمولاً در فرایندهای بازیافت و تولید مجدد مورد استفاده قرار می گیرد. خرسک آهن به دلیل مقاومت بالا و درصد خلوص مناسبی که دارد، در برخی صنایع مانند ساخت و ساز و ریخته گری مجدداً به چرخه تولید باز می گردد.

خرسک معمولاً در دو نوع خرسک فولاد و آهن موجود است. خرسک فولاد دارای ترکیباتی است که در تولید مجدد فولاد مورد استفاده قرار می گیرد، در حالی که خرسک اهن بیشتر شامل قطعات جدا شده از فرایند ذوب و ریخته گری آهن است. خصوصیات خرسک شامل موارد زیر می‌شود:

• دارای مقاومت بالا در برابر ضربه و فشار
• مناسب برای بازیافت و استفاده مجدد
• حاوی درصد مشخصی از عناصر آلیاژی مانند کربن و سیلیس
• کاربرد گسترده در صنایع فولاد و ساختمان سازی

شلاکه چیست؟

شلاکه آهن چیست؟ شلاکه ماده ای نا خالص است که در فرایند ذوب آهن و فولاد بر روی سطح مذاب تشکیل می شود. این محصول جانبی که شامل ترکیباتی مانند سیلیس، آهک و اکسیدهای فلزی است، در صنایع مختلفی از جمله سیمان سازی و راه سازی به کار می رود. شلاکه ذوبی پس از فرآوری، می تواند جایگزین برخی از مواد اولیه در صنایع ساختمانی شود. شلاکه را می توان بر اساس روش تولید به دو دسته تقسیم کرد:

1. شلاکه آهن که در تولید فولاد از کوره بلند به دست می آید.
2. شلاکه ذوبی که در فرایند ریخته گری و عملیات حرارتی فولاد تولید می شود.

قیمت قوطی آهن یکی از عوامل تأثیرگذار بر هزینه های تولید در صنعت فولاد است. افزایش قیمت این محصول می تواند باعث افزایش هزینه های تولید و در نتیجه بالا رفتن قیمت خرسک و شلاکه شود. از مهم ترین خصوصیات شلاکه باید به موارد زیر اشاره کنیم:

• حاوی ترکیبات معدنی نظیر آهک و سیلیس
• قابلیت استفاده در تولید سیمان و آسفالت
• بهبود کیفیت و استحکام مواد ساختمانی
• کاهش مصرف منابع طبیعی با استفاده از بازیافت آن

تفاوت خرسک و شلاکه

هرچند خرسک و شلاکه هر دو از محصولات جانبی صنعت فولاد هستند، اما تفاوت های اساسی بین آن ها وجود دارد. خرسک بیشتر شامل قطعات جامد فولادی است که قابلیت بازیافت دارند، در حالی که شلاکه آهن ماده ای ناخالص و غیرقابل بازیافت مستقیم است که بیشتر در صنعت راه سازی و تولید سیمان مورد استفاده قرار می گیرد. به طور کلی، خرسک دارای ارزش بالاتری برای صنعت فولاد است، در حالی که شلاکه بیشتر در صنایع جانبی کاربرد دارد.

تفاوت ها	خرسک	شلاکه
ترکیب	قطعات جامد فولادی	مواد ناخالص و معدنی
کاربرد	بازیافت در صنعت فولاد	تولید سیمان و راه سازی
ارزش اقتصادی	بالا	متوسط
شکل ظاهری	تکه های جامد فلزی	مواد معدنی پودری یا کلوخه ای

مراحل تولید خرسک در صنعت فولاد

خرسک، یکی از محصولات جانبی صنعت فولاد است که در فرایند تولید آهن و فولاد شکل می گیرد. این ماده که معمولاً از قطعات جامد فولادی تشکیل شده، در مراحل مختلف ذوب و ریخته گری به دست می آید. در ادامه، فرایند تولید خرسک را گام به گام بررسی می کنیم:

ذوب آهن خام

در اولین مرحله، سنگ آهن، کک و آهک به عنوان مواد اولیه در کوره بلند یا کوره قوس الکتریکی ذوب می شوند. در این فرایند، آهن خام با دمای بسیار بالا (حدود ۱۵۰۰ تا ۱۶۰۰ درجه سانتی گراد) به حالت مذاب درمی آید و ترکیبات اضافی در آن شروع به جدا شدن می کنند.

تفکیک ناخالصی ها و جدا شدن شلاکه

در حین ذوب، ترکیبات ناخالصی مانند سیلیس، فسفر، گوگرد و سایر اکسیدها از آهن مذاب جدا می شوند و به سطح آن می آیند که به این مواد «شلاکه» گفته می شود. این مرحله برای افزایش کیفیت آهن و فولاد ضروری است. پس از جداسازی شلاکه، آهن خالص تر برای ادامه فرایند آماده می شود.

خنک سازی و تشکیل خرسک

پس از خروج آهن مذاب از کوره، بخشی از آن که در قالب های مخصوص ریخته نمی شود یا روی سطح باقی می ماند، شروع به خنک شدن و انجماد می کند. این قطعات جامد شده که اغلب دارای اشکال نامنظم و اندازه های مختلف هستند، همان خرسک فولادی را تشکیل می دهند. خرسک ها معمولاً در مسیرهای سردکننده یا کف کارگاه های ریخته گری شکل می گیرند.

جمع آوری و استفاده مجدد

در مرحله پایانی، خرسک های تولید شده جمع آوری و بر اساس کیفیت و ترکیب آن ها دسته بندی می شوند. این مواد می توانند مجدداً در فرایندهای فولادسازی ذوب شده و به چرخه تولید بازگردند. همچنین، برخی از خرسک ها که قابلیت بازیافت ندارند، در صنایع ساختمانی مانند تولید بتن و آسفالت استفاده می شوند. نوسانات قیمت آهن کیلویی می تواند بر میزان تولید و عرضه خرسک و شلاکه تأثیر بگذارد. با افزایش قیمت آهن، تقاضا برای بازیافت خرسک نیز بیشتر شده و استفاده از مواد جانبی در صنعت فولاد افزایش می یابد.

کاربردهای خرسک در صنایع مختلف

خرسک به دلیل ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خود در صنایع مختلفی مورد استفاده قرار می گیرد. برخی از انواع شلاکه حاوی مواد معدنی مفیدی هستند که در بهبود کیفیت خاک کشاورزی مؤثرند. این مواد می توانند برای افزایش pH خاک های اسیدی و تقویت رشد گیاهان مورد استفاده قرار گیرند. برخی از کاربردهای مهم آن عبارت اند از:

• استفاده در صنایع فولاد برای بازیافت و تولید مجدد شمش های آهنی. خرسک خالص شده در کوره های قوس الکتریکی یا کوره های القایی مجدداً ذوب شده و برای تولید شمش فولاد به کار می رود.
• استفاده در صنعت ساختمان برای تولید بتن های مقاوم. برخی از خرسک ها که قابلیت بازیافت فولادی ندارند، در تولید بتن های مقاوم، زیرسازی جاده ها و صنایع سیمان سازی مورد استفاده قرار می گیرند.
• کاربرد در ساخت قطعات صنعتی و خودروسازی.
• جایگزین مناسب برای مواد اولیه خام در برخی از فرایندهای تولید فولاد.

روش های بازیافت خرسک و شلاکه

بازیافت خرسک و شلاکه یک راهکار پایدار برای مدیریت پسماندهای صنعتی و بهینه سازی مصرف منابع در صنایع فولاد، ساختمان سازی و راه سازی است. با استفاده از روش های مدرن بازیافت، می توان این مواد را مجدداً به چرخه تولید بازگرداند و در عین حال از مزایای اقتصادی و زیست محیطی آن ها بهره برد.Top of FormBottom of Form

بازیافت خرسک

خرسک به دلیل ماهیت فلزی و درصد بالای آهن در آن، یکی از مهم ترین مواد قابل بازیافت در صنعت فولاد محسوب می شود. مراحل بازیافت خرسک شامل:

• جمع آوری و جداسازی: خرسک ها از فرایندهای ذوب و ریخته گری جمع آوری شده و بر اساس اندازه و کیفیت جداسازی می شوند.
• خردایش و آسیاب کردن: قطعات بزرگ خرسک به وسیله سنگ شکن های صنعتی خرد شده و به اندازه های مناسب برای فرآوری بعدی تبدیل می شوند.
• جداسازی ناخالصی ها: در این مرحله، مواد غیر آهنی مانند سرباره و سایر ناخالصی ها از خرسک حذف می شوند تا آهن خالص تر به دست آید.

بازیافت شلاکه

شلاکه یک ماده معدنی است که در فرایند ذوب فلزات تشکیل شده و ترکیباتی مانند سیلیس، آهک و اکسیدهای فلزی در آن وجود دارد. روش های بازیافت شلاکه شامل موارد زیر است:

• تفکیک بر اساس نوع و کاربرد: شلاکه های تولیدی در صنعت فولاد به دو دسته شلاکه آهنی و غیر آهنی تقسیم می شوند. شلاکه آهنی قابلیت استفاده مجدد در فرایندهای فولاد سازی را دارد، اما نوع غیر آهنی در صنایع دیگر به کار می رود.
• سرد کردن و فرآوری اولیه: شلاکه داغ پس از تولید باید سرد شود. این کار می تواند با روش های آبی یا هوایی انجام شود. شلاکه سرد شده به صورت دانه ای یا جامد قابل پردازش است.
• بازیافت به عنوان مصالح راه سازی: شلاکه در پروژه های راه سازی برای زیرسازی جاده ها و تولید آسفالت های مقاوم به کار می رود. این ماده به دلیل ساختار پایدار و مقاومت بالا، جایگزین مناسبی برای شن و ماسه طبیعی محسوب می شود.

سوالات متداول