Việc sử dụng xỉ thép trong vật liệu xây dựng: Ứng dụng và lợi ích

Giới thiệu

Ngành xây dựng toàn cầu đang đối mặt với áp lực ngày càng lớn trong việc áp dụng các phương pháp bền vững và giảm thiểu tác động của mình đối với môi trường. Một hướng tiếp cận đầy hứa hẹn là việc sử dụng các sản phẩm phụ của ngành công nghiệp, chẳng hạn như thải thép, như nguyên liệu thô có giá trị. Thải thép, sản phẩm phụ của quá trình sản xuất thép, từ lâu đã được coi là vật liệu thải. Tuy nhiên, nhờ sự phát triển của công nghệ chế biến, nó hiện được công nhận là thành phần có hiệu suất cao trong nhiều loại vật liệu xây dựng. Bài viết này tìm hiểu về các ứng dụng và lợi ích của việc sử dụng thải thép trong xây dựng, đặc biệt nhấn mạnh vai trò quan trọng của các thiết bị xay hiện đại trong việc phát huy hết tiềm năng của nó.

Thép thừa là gì?

Thải thép là một vật liệu cacio-silicate được tạo ra trong quá trình tách thép nóng khỏi các tạp chất trong lò luyện thép. Thành phần hóa học của nó tương tự như xi măng Portland, chủ yếu chứa oxit canxi, dioxit silic, oxit sắt và oxit nhôm. Các đặc tính vật lý của thải thép thô (độ cứng, hình dạng không đều và kích thước thay đổi) khiến việc xử lý trở nên khó khăn, nhưng lại vô cùng có giá trị sau khi được xử lý đúng cách. Chìa khóa để biến sản phẩm phụ này thành vật liệu xây dựng cao cấp nằm ở quá trình xay mịn chính xác, giúp điều chỉnh phân bố kích thước hạt và kích hoạt các tính chất thủy lực tiềm ẩn của nó.

Ứng dụng của xỉ thép trong vật liệu xây dựng

1. Xi măng từ phôi thép và bê tông

Bột phế thải thép được xay mịn, với diện tích bề mặt riêng lớn, có thể được sử dụng làm vật liệu tăng cường độ bền (SCM – Supplementary Cementitious Material) hoặc thậm chí là thành phần chính trong các loại xi măng được kích hoạt bởi kiềm. Khi được xay đến độ mịn từ 420–500 m²/kg trở lên, nó thể hiện tính chất hoạt động pozzolanic và hoạt động thủy lực tiềm ẩn. Việc thay thế 20–50% lượng xi măng Portland bằng phế thải thép đã được xử lý mịn như vậy sẽ nâng cao đáng kể độ bền và thời gian sử dụng lâu dài của bê tông. Nó còn cải thiện khả năng chống thấm của các ion clorua, sự ăn mòn do sunfat và phản ứng giữa kiềm và silica, khiến nó trở thành lựa chọn lý tưởng cho các công trình ven biển, cầu và mặt đường.

2. Cốt liệu từ xỉ thép

Mạch thép đã được xử lý và kiểm tra là một phương án thay thế tuyệt vời cho các vật liệu tự nhiên trong bê tông nhựa và nền đường. Hình dạng góc cạnh cùng mật độ cao của nó giúp tăng độ bám và khả năng chịu tải. Các con đường được xây dựng với vật liệu từ mạch thép có khả năng chống phai mòn và hao mòn tốt hơn, từ đó kéo dài thời gian sử dụng. Ngoài ra, hệ số ma sát cao của nó khiến nó trở thành vật liệu lý tưởng cho các ứng dụng về mặt đường chống trơn trượt.

3. Ứng dụng kỹ thuật địa chất và công tác lấp đất sau thi công

Đặc tính thoát nước tuyệt vời và độ bền cao của xỉ thép khiến nó thích hợp cho các ứng dụng kỹ thuật địa chất như vật liệu lấp đầy cho tường chắn, khai thác đất và các lớp nền đập. Trọng lượng và độ ổn định của nó mang lại sự hỗ trợ tốt, trong khi thành phần hóa học của nó cũng có thể giúp ổn định một số loại đất bị ô nhiễm.

4. Sản xuất bê tông khí hóa được xử lý bằng máy hấp (Autoclaved Aerated Concrete – AAC)

Thành phần giàu silica trong một số loại xỉ thép khiến chúng trở thành nguyên liệu lý tưởng để sản xuất các khối bê tông khí hóa (aerated concrete) được sản xuất bằng phương pháp hấp. Xỉ được nghiền mịn đóng vai trò là thành phần chứa silica, phản ứng với vôi trong hơi nước có áp suất cao để tạo ra những khối xây dựng có độ bền cao, trọng lượng nhẹ và khả năng cách nhiệt tốt.

Lợi ích của việc sử dụng xỉ thép

Bền vững môi trường

Lợi ích quan trọng nhất là việc chuyển hướng hàng triệu tấn chất thải công nghiệp khỏi các bãi chôn lấp. Việc sử dụng thạch cao giúp giảm nhu cầu khai thác các nguyên liệu thô như đá vôi và sỏi, qua đó bảo tồn tài nguyên thiên nhiên và giảm mức tiêu thụ năng lượng cũng như lượng khí nhà kính phát sinh từ quá trình khai thác và chế biến chúng.

Nâng cao hiệu suất vật liệu

Vật liệu xây dựng chứa tro thép thường có hiệu suất tốt hơn so với các loại vật liệu truyền thống. Bê tông tro thép có độ bền cao hơn ở giai đoạn sau và khả năng chống mài mòn vượt trội. Các hạt liệu từ tro thép mang lại độ ổn định và khả năng chống trơn tốt hơn. Những cải tiến về hiệu suất này giúp tạo nên cơ sở hạ tầng bền vững và có tuổi thọ lâu hơn.

Lợi thế kinh tế

Đối với các nhà máy thép, việc bán tro xỉ giúp chuyển đổi chi phí xử lý chất thải thành nguồn thu nhập. Đối với các công ty xây dựng, các vật liệu làm từ tro xỉ có thể là một lựa chọn tiết kiệm chi phí, đặc biệt khi các nguồn tài nguyên tự nhiên khan hiếm hoặc có giá thành cao. Việc giảm tổng chi phí vòng đời của các công trình nhờ vào độ bền được nâng cao tạo nên lý do kinh tế hấp dẫn để sử dụng các vật liệu này.

Vai trò quan trọng của công nghệ nghiền: Giới thiệu máy nghiền siêu mịn SCM của chúng tôi

Việc chuyển đổi phế liệu thép thô, không hoạt động thành bột có tính phản ứng cao là nền tảng để tăng giá trị của nó. Quá trình này đòi hỏi công nghệ xay nghiền mạnh mẽ, chính xác và hiệu quả. Công nghệ của chúng tôi…Loạt máy xay siêu mịn SCM Series Ultrafine MillNó được thiết kế đặc biệt cho các ứng dụng xử lý khoáng sản hiệu suất cao như vậy.

Nhà máy này nổi bật trong việc sản xuất các loại bột siêu mịn cần thiết để kích hoạt các đặc tính chất kết dính của xỉ thép. Với…Độ tinh khiết của sản phẩm dao động từ 325 đến 2500 mesh (D97 ≤ 5μm)Nó có thể đạt được diện tích bề mặt cụ thể rất quan trọng đối với hiệu suất phản ứng tối ưu trong hỗn hợp xi măng.Khả năng xử lý từ 0,5 đến 25 tấn mỗi giờPhù hợp với nhiều quy mô sản xuất khác nhau, từ các dự án thử nghiệm đến các hoạt động công nghiệp quy mô lớn.

Các ưu điểm kỹ thuật của máy SCM Mill khiến nó trở nên lý tưởng cho việc xử lý phế thải:

• Hiệu quả và tiết kiệm năng lượng:Nó cung cấp dung lượng gấp đôi so với các máy xay jet, đồng thời giảm mức tiêu thụ năng lượng xuống 30%, giúp giảm đáng kể chi phí vận hành trong quá trình tái chế xỉ.
• Phân loại độ chính xác cao:Bộ phận phân loại bằng tuabin dọc tích hợp đảm bảo việc cắt độ lớp hạt một cách chính xác, tạo ra sản phẩm đồng nhất không chứa các hạt thô, điều này cực kỳ quan trọng đối với các hệ thống quản lý môi trường SCM (Strong Contraction Management Systems) chất lượng cao.
• Thiết kế bền bỉ:Các bánh xe làm từ hợp kim đặc biệt và những vòng mài được thiết kế để chịu đựng được độ mài mòn của xỉ thép, từ đó kéo dài thời gian sử dụng và giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động do bảo trì.
• Tuân thủ các quy định về môi trường:Hệ thống thu gom bụi dạng xung này vượt qua các tiêu chuẩn quốc tế, đảm bảo quá trình sản xuất sạch sẽ với tác động thấp nhất lên môi trường.

Đối với các kích thước nguồn vật liệu lớn và nhu cầu sản xuất với công suất cao ở giai đoạn nghiền ban đầu, sản phẩm của chúng tôi…Loại máy xay hình thang thuộc dòng MTWĐây là một giải pháp tuyệt vời để giảm kích thước dữ liệu ban đầu. Nó có thể xử lý các dữ liệu đầu vào với kích thước lên đến…50mmVới dung lượng là300–450 tấn mỗi giờViệc này giúp chuẩn bị sẵn rây cho quá trình xay siêu mịn tiếp theo trong máy xay SCM. Thiết kế chống mài mòn và hiệu suất truyền động cao của nó khiến nó trở thành công cụ đáng tin cậy để xử lý những vật liệu khó như rây.

Thách thức và Những điều cần xem xét

Mặc dù có nhiều lợi ích, việc sử dụng thải thép cũng không tránh khỏi những thách thức nhất định. Sự giãn nở thể tích do sự hiện diện của canxi hydroxit và magiê tự do cần được kiểm soát thông qua quá trình phân hủy tự nhiên (phong hóa) hoặc các phương pháp xử lý khác. Thành phần hóa học ổn định từ nguồn nguyên liệu là yếu tố then chốt để sản xuất các vật liệu xây dựng đáng tin cậy. Hơn nữa, cần phải tiến hành các thử nghiệm thấm hút kỹ lưỡng để đảm bảo sản phẩm cuối cùng không gây hại đến môi trường. Các hệ thống xử lý tiên tiến, như đã đề cập ở trên, rất quan trọng trong việc giảm thiểu những rủi ro này bằng cách đảm bảo sản phẩm cuối cùng có độ ổn định và tính nhất quán cao.

Kết luận

Việc sử dụng xỉ thép trong vật liệu xây dựng đại diện cho sự kết hợp hoàn hảo giữa sinh thái công nghiệp và xây dựng bền vững. Nó mở ra con đường giúp giảm ô nhiễm môi trường, bảo tồn tài nguyên thiên nhiên và nâng cao hiệu suất của các vật liệu xây dựng. Việc tận dụng triệt để tiềm năng này liên quan mật thiết đến các công nghệ xử lý tiên tiến. Các thiết bị nghiền, đặc biệt là các máy nghiền siêu mịn như dòng SCM của chúng tôi, chính là chìa khóa để giải phóng giá trị tiềm ẩn trong sản phẩm phụ này của ngành công nghiệp, biến nó từ một vấn đề trong quản lý chất thải thành nguồn tài nguyên có giá trị cao và bền vững cho tương lai của ngành xây dựng.