Building materials and products based on silicon manganese slags

V. I. Bolshakov, М. O. Yelisieieva, V. O. Nevedomskiy, S. A. Shcherbak

Abstract


Raising of problem. Currently of particular relevance was given to the matter of introduction in manufacture of building materials and products, resource-saving techniques and technologies; integrated use of raw materials and materials that prevent or significantly reduce their harmful impact on the environment. This allows you to recycle hundreds of thousands of tons of the fiery liquid slags of silicon manganese and to develop effective structural materials that can replace metals, non-metallic building materials of natural origin, concretes, cast stone, plastics and refractories. Purpose. The study of the structure and properties of building materials and products from electric furnace slag of silicon manganese. Conclusion. Slags from the smelting of silicon manganese are classified as acidic. Their lime factor is in the range of 0.47–0.52. The composition of the slag located in the heterogeneous region SiO2 near the line of separation of cristobalite spread to the crystallization of wollastonite, according to the ternary system MnO-CaO-SiO2, which in consideration of their stability, allows the development of technology of building materials (gravel, sand, granulated slag, etc.) and products (foundation blocks, road slabs, containers for transportation and storage of hazardous waste, and others).


Keywords


silicon manganese slags; structure and properties of the fiery-liquid slags; the chemical composition of the slags; building materials and products; the strength properties of slagcast products

References


Bolshakov V.I., Yeliseeva M.O., Spilnik N.V., Shcherbak S.A., Kutsin V.S. and Nevedomskij V.O. Sovremennoe sostoyanie v pererabotke zhidkikh shlakov ferrosplavnogo proizvodstva [Current status in the processing of liquid waste of ferroalloy production] Naukovyi visnyk budivnytstva [Scientific Bulletin of Construction]. 2010, iss. 61, pp. 336-340. (in Russian).

Bolshakov V.I., Kutsin V.S., Nevedomskij V.O., Yeliseeva M.O., Shcherbak O.S. and Shcherbak S.A. Uglerodotermiya shlakov silikomargantsa i puti ikh primeneniya [Carbon thermal process of silicon manganese slags and the ways of their application]. Visnyk Prydniprovskoi derzhavnoi akademii budivnytstva ta arkhitektury [Bulletin of Prydniproprovsk State Academy of Civil Engineering and Architecture]. 2011, iss. 5, pp. 4-8. (in Russian).

Bolshakov V.I., Kutsin V.S., Nevedomskij V.O., Yeliseeva M.O., Shcherbak O.S. and Shcherbak S.A. Fiziko-khimicheskie protsessy obrazovaniya shlaka silikomargantsa [Physical and mechanical processes of slag silicon manganese formation]. Theoreticаl foundаtions of civil engineering: Polish-Ukrainian Transactions (conference). Warsaw, 2011, vol. 19, pp. 345-350. (in Russian).

Bolshakov V.I., Kutsin V.S., Nevedomskij V.O., Shcherbak O.S. and Shcherbak S.A. Effektivnye izdeliya i konstruktsii iz zhidkikh shlakov silikomargantsa [Effective products and structures from liquid silicon manganese slags]. Stroitel’stvo, materilovedenie, mashynostroenie [Construction, Materials Science, Mechanical Engineering]. 2011, iss. 59, vol. 2, pp. 10-14. (in Russian).

Kutsin V.S. and Gasik M.I. Proizvodstvo margantsevogo magnezialnogo aglomerata s ispolzovaniem obogashchennoj nikopolskoj margantsevoj rudy i otvalnogo magnezialno-silikatnogo shlaka vyplavki ferronikelya [Production of manganese sinter magnesia with enriched Nikopol manganese ore and dump magnesium-silicate slag smelting ferronickel]. Stal [Steel]. 2012, no 1, pp. 22-28. (in Russian).

Kutsin V.S. Teoreticheskoe obobshchenie, issledovanie i razrabotka resurso- energosberegayushchikh protsessov i tekhnologij proizvodstva margantsevykh ferrosplavov v vysokomoshchnykh elektropechakh: dis. doktora tekhn. nauk: 05.16.02 [Theoretical generalization, research and development resource of energy saving processes and technologies for production of manganese ferro-alloys in high-power electric furnaces: Dr. Sc. (Tech.) Dissertation: 05.16.02]. Dnepropetrovsk, 2012, 395 p. (in Russian).

Lebedeva G.A. and Ozerova G.P. Kamennoe lit’e kak radiatsianno-stoykij material [Stone cast as a radiation-resistant material]. Stroitel’nye materialy [Building materials]. 1998, no 5, pp. 14-15. (in Russian).

Lipovskij I.Ye. and Dorofeev V.A. Kamneliteynoye proizvodstvo [Stone casting production]. Moskva: Metallurgiya, 1965, 199 p. (in Russian).

Bolshakov V.I., Borisovskij V.Z., Glukhovskij V.D., Krivenko P.V., Nikiforov O.P. and Shcherbak S.A. Metallurgicheskiye shlaki v stroitelstve [Metallurgical slags in construction]. Dnepropetrovsk: PGASA, 1999, 114 p. (in Russian).

Bolshakov V.I., Bondarenko H.M., Holovko A.I., Zilberman O.Yu., Kryvenko P.V., Nevedomskyi V.O., Nikiforov O.P., Shimon M.I. and Shcherbak S.A. Napriamky i perspektyvy vykorystannia vidkhodiv metalurhiinoi, hirnychorudnoi ta khimichnoi promyslovosti v budivnytstvi [Areas and perspectives of application of metallurgical, ore mining and chemical industry wastes in construction]. Dnipropetrovsk: Gaudeamus, 2000, 140 p. (in Ukrainian).

Nevedomskij V.O. and Mikhailenko N.S. Spetsialnye vidy lit’ya iz ognenno-zhidkikh shlakov dlya khraneniya radioaktivnykh i toksichnykh otkhodov [Special types of casting fiery liquid waste storage of radioactive and toxic waste]. Ekologiya i promyshlennost [Ecology and Industry]. 2008, no 4, pp. 77-83. (in Russian).

Nevedomskij V.O. Energosberegayushchaya tekhnologiya steklokristallicheskikh izdeliy iz ognenno-zhidkikh shlakov [Energy saving technology of glass-ceramic products fiery-liquid slags]. Stal [Steel]. 1996, no 2, pp. 70-73. (in Russian).

Gasik M.I., Kutsin V.S., Lapin E.V., Ol'shanskij V.I. and Lyuborets I.I. Nikopolskie ferrosplavy. K 75-letiyu akad. NAN Ukrainy M.I. Gasika [Nikopol Ferroalloy. The 75th anniversary of academician of NAS of Ukraine M.I. Gasik]. Dnepropetrovsk: Sistem Technologii, 2004, 272 p. (in Russian).

Smirnov L.A., Grabeklis A.A. and Demin B.L. Sovremennoe sostoyanie pererabotki shlakov ferrosplavnogo proizvodstva [The present state of slag processing ferroalloy production]. Stal [Steel]. 2009, no 1, pp. 86-89. (in Russian).

Shcherbak O.S. Ossobennosti armirovannykh shlakolitykh fundamentnykh blokov [Features of reinforced slag cast foundation blocks]. Visnyk Prydniprovskoi derzhavnoi akademii budivnytstva ta arkhitektury [Bulletin of Prydniproprovsk State Academy of Civil Engineering and Architecture]. 2015, iss. 1, pp. 45-50. (in Russian).


GOST Style Citations


Современное состояние в переработке жидких шлаков ферросплавного производства / В. И. Большаков, М. А. Елисеева, Н. В. Спильник, С. А Щербак, В. С. Куцин, В. А. Неведомский // Науковий вісник будівництва : зб. наук. пр. / Харків. нац. ун-т буд-ва та архітектури. – Харків, 2010. – Вип. 61. – С. 336–340.

 

Углеродотермия шлаков силикомарганца и пути их применения / В. И. Большаков, В. С. Куцин, В. А. Неведомский, М. А. Елисеева, О. С. Щербак, С. А Щербак // Вісник Придніпровської державної академії будівництва та архітектури. – Дніпропетровськ, 2011. – № 5. – С. 4–8.

 

Физико-химические процессы образования шлака силикомарганца / В. И. Большаков, В. С. Куницин, В. А. Неведомский, М. А. Елисеева, О. С. Щербак, С. А. Щербак // Theoreticаl foundаtions of civil engineering : Polish-Ukrainian Transactions (conference), Warsaw, September, 2011 / еd. by W. Szczesniak. – Warsaw, 2011. – Vol. 19. – P. 345–350.

 

Эффективные изделия и конструкции из жидких шлаков силикомарганца / В. И. Большаков, В. С. Куцин, В. А. Неведомский, О. С. Щербак, С. А. Щербак // Строительство, материаловедение, машиностроение : сб. науч. тр. / Приднепр. акад. стр-ва и архитектуры. – Днепропетровск, 2011. – Вып. 59 : Стародубовские чтения. – С. 10–15.

 

Куцин В. С. Производство марганцевого магнезиального агломерата с использованием обогащенной никопольской марганцевой руды и отвального магнезиально-силикатного шлака выплавки ферроникеля / В. С. Куцин, М. И. Гасик // Сталь. – 2012. – № 1. – С. 22–28.

 

Куцин В. С. Теоретическое обобщение, исследование и разработка ресурсо- энергосберегающих процессов и технологий производства марганцевых ферросплавов в высокомощных электропечах : дис. … доктора техн. наук : 05.16.02 / Куцин Владимир Семенович. – Днепропетровск, 2012. – 395 с.

 

Лебедева Г. А. Каменное литье как радиационно-стойкий материал / Г. А. Лебедева, Г. П. Озерова // Строительные материалы. – 1998. – № 5. –С. 14-15.

 

Липовский И. Е. Камнелитейное производство / И. Е. Липовский, В. А. Дорофеев. – Москва : Металлургия, 1965. – 199 с.

 

Металлургические шлаки в строительстве / В. И. Большаков, В. З. Борисовский, В. Д. Глуховский, П. В. Кривенко, А. П. Никифоров, С. А. Щербак. – Днепропетровск : ПГАСА, 1999. – 113 с.

 

Напрямки і перспективи використання відходів металургійної, гірничорудної та хімічної промисловості в будівництві / В. І. Большаков, Г. М. Бондаренко, А. І. Головко, О. Ю. Зільберман, П. В. Кривенко, В. О. Невєдомський, О. П. Нікіфоров, М. І. Шімон, С. А. Щербак. – 2-е вид., виправл. та доповн. – Дніпропетровськ : Gaudeamus, 2000. – 140 c.

 

Неведомский В. А. Специальные виды литья из огненно-жидких шлаков для хранения радиоактивных и токсичных отходов / В. А. Неведомский, Н. С. Михайленко // Экология и промышленность. – 2008. – № 4. – С. 77–83.

 

Неведомский В. А. Энергосберегающая технология стеклокристаллических изделий из огненно-жидких шлаков / В. А. Неведомский, Н. И. Минько // Сталь. – 1996. – № 2. – С. 70–73.

 

Никопольские ферросплавы. К 75-летию акад. НАН Украины М. И. Гасика / М. И. Гасик, В. С. Куцин, Е. В. Лапин, В. И. Ольшанский, И. И. Люборец ; под ред. В. С. Куцин. – Днепропетровск : Систем. технологии, 2004. – 272 с.

 

Смирнов Л. А. Современное состояние переработки шлаков ферросплавного производства / Л. А. Смирнов, А. А. Грабеклис, Б. Л. Демин // Сталь. – 2009. – № 1. – С. 86–89.

 

Щербак О. С. Особенности армированных шлаколитых фундаментных блоков / О. С. Щербак // Вісник Придніпровської державної академії будівництва та архітектури. – Дніпропетровськ, 2015. – № 1. – С. 45–50.



Refbacks

  • There are currently no refbacks.