Экспресс-оценка химического состава металлургического шлака в цеховых условиях

14 февраля 2025

В данном кейсе мы хотим показать экспресс-метод определения химического состава шлака

Промышленное производство всегда сопровождается образованием отходов, такими как шлак. Долгое время шлаки просто утилизировались, не представляя особого интереса.

В настоящее время на многих металлургических предприятиях налажена переработка шлаков с целью извлечения оставшихся в шлаке ценных компонентов, или с целью получения необходимой продукции: гранулированного шлака, щебня, пемзы, минеральной ваты, литья, брусчатки и других видов изделия.

Процесс извлечения оставшихся в шлаке ценных компонентов называется обеднением. Чтобы понять, целесообразно ли шлак обеднять, нужно определить его химический состав.

В этом кейсе мы за 1-5 секунд получим результат в виде таблицы с процентным содержанием химических элементов в шлаке.

Какую задачу решаем

Определить химический состав металлургического шлака.

Объект контроля

Шлак металлургического производства

/7844/conversions/07fb77565dee37af6a458eadb9888a4c-big.jpg

/7847/conversions/eb91b0eb7c6b8a3fd60ed1e692821185-big.jpg

/7846/conversions/211bb721659b81062321c0be6fcc3032-big.jpg

Логика выбора метода для решения этой задачи

Для экспресс-определения химсостава шлака в цеховых условиях помогут портативные рентгено-флуоресцентные анализаторы металлов (РФА). Какие еще методы существуют, можно узнать в нашей статье.

С помощью РФА анализатора можно проводить количественный анализ состава образцов шлака без каких-либо дополнительных действий и принадлежностей. Это ускоряет и упрощает процесс контроля. Так, например, в оптико-эмиссионном методе необходимо предварительно зачищать поверхность образца и использовать дополнительные образцы сравнения.

Подбор оборудования

Мы использовали портативный РФА-анализатор X-Met 8000.

Ход контроля

1) Подготовка образца при выбранном методе контроля не требуется, в отличие от оптико-эмиссионного метода, который требует предварительной зачистки образца.

2) Настройка прибора.

Для настройки прибора нам достаточно выбрать соответствующую, уже встроенную в прибор, калибровку.
Мы знаем, что шлаки металлургических производств могут содержать большое количество легких элементов, например, кремний, алюминий. Выбираем калибровку прибора на сплав с легкими элементами.

3) Производим измерение.

Позиционируем прибор на образце, нажимаем кнопку, удерживаем в таком положении 1-5 секунд до получения сигнала о завершении процесса (рис.1).

4) Результаты измерений доступны на экране прибора сразу после завершения измерений (рис.2).

/7848/conversions/a91491a62796be9abe6c367fc2dd4183-big.jpg

рис.1 Проведение измерения

/7838/conversions/1138a4983416de174b7d21c20da54512-big.jpg

рис.2 Результаты измерения на экране прибора

Результаты

Результаты измерений предоставляются в виде таблицы форматов PDF и Excel.

/7852/conversions/0c406e2b5ade9c6ae755b90465235efe-big.jpg

Из этой таблицы видно, что шлак содержит алюминий, марганец, кремний в достаточно больших концентрациях.

Выводы

С помощью портативного спектрометра X-Met 8000 мы оперативно определили химический состав шлака металлургического производства.
По этим результатам соответствующий специалист на предприятии сможет принять решение о целесообразности и способу дальнейшей переработки шлака.

Следующий кейс