Сварочные шлаки, их физико-химические характеристики и свойства.
Что представляют собой сварочные шлаки, их физико-химические характеристики и свойства.
Шлак – расплав неметаллических соединений, а именно окислов, галоидов, сульфидов, солей как свободных, так и образующих комплексные соединения.
Большинство сварочных шлаков нерастворимы в Ме. В расплавленном состоянии Ме и шлаки представляют собой не смешивающиеся жидкости, различные по удельному весу (плотности).
Свойства шлаков и характер взаимодействия их на Ме определяется их химическим составом. Состав влияет на следующие физические свойства: температуру плавления, вязкость, характер изменения вязкости от температуры, плотность и межфазное натяжение.
Существует две теории, описывающие строение жидких шлаков: молекулярная и ионная.
Согласно молекулярной теории
шлаки представляют собой системы свободных и химически связанных неметаллических соединения, между которыми имеется подвижное химическое равновесие. При этом с Ме взаимодействуют только свободные соединения (например окислы). Наличие ионов в шлаках молекулярная теория не отрицает, но их влиянием пренебрегают в общей схеме взаимодействия.
По ионной теории
шлаки имеют строение ионного типа, т.е. каждый катион (+) окружён анионами (-). Анионы в свою очередь катионами. Ионное строение расплавленных шлаков подтверждает их электропроводность и улучшение электропроводности с увеличением температуры. Химическое воздействие расплавленного шлака на Ме в значительной степени определяется соотношением в его составе основных, кислых и амфотерных окислов.
Основными окислами являются: K2O, Na2O, CaO, MgO, MnO, FeO, NiO.
Формально преобладание кислых или основных характеристик шлака оценивается коэффициентом кислотности Кк или коэффициентом основности Ко = 1/Кк.
Расчёт коэффициента кислотности или основности даёт только приближённую оценку кислых или основных свойств шлака. Например, считают, что если Кк > 1, то шлак является кислым, если Кк
где a,b,c,d – коэффициенты, учитывающие различную силу сродства основных окислов к SiO2 (не более 1).
Если флюс содержит SiO2 от 2 до 48%, CaO, MgO, MnO в небольших количествах, от 2 до 48% CaF2 (флюорита), то a = 1, b = 0,5, c = 0,37, d = 0,26.
Амфотерные окислы в различных условиях могут выступать как основные. В этом случае образуются комплексные соединения с кислыми окислами. Такое поведение имеет место, когда количество основных окислов оказывается недостаточным. Если в шлаке избыток основных окислов, то они ведут себя как кислые.
Химическое воздействие.
Воздействие шлака на Ме может быть либо окислительным, либо раскислительным, при этом шлак переводятся в растворимые в Ме окислы. Шлаки могут изменять содержание в Ме серы и фосфора. На процессы взаимодействия шлака и Ме оказывают влияние физические свойства шлаков. Очень важной характеристикой является температура плавления. Температура плавления шлаков является менее определённой характеристикой, т.к. шлаки изменяют свою вязкость в широком диапазоне температур. В зависимости от характера изменения вязкости от температуры бывают длинные и короткие шлаки. Короткие шлаки – основные. Они затвердевают в малом температурном интервале и при остывании быстро переходят из состояния значительной текучести к образованию шлаковой корки.
Кислые шлаки постепенно изменяют свою вязкость. После затвердевания имеют аморфное, стеклообразное строение.
В реальных сварочных процессах шлаки должны иметь температуру плавления (затвердевания) незначительно отличающуюся от температуры плавления свариваемого Ме.
Если температура плавления шлака намного ниже температуры плавления Ме, то он будет сильно растекаться по нагретым свариваемым кромкам и слабо защищать сварочную ванну. При очень высокой температуре плавления шлак собирается в наиболее нагретой зоне, а края ванны оказываются оголёнными. Наиболее благоприятным является такое соотношение, когда шлак плавится при температуре, немного ниже температуры плавления Ме (при сварке сталей эта разница должна быть 200-300°С). Известны случаи, когда возможно применение шлаков с температурой плавления более высокой, чем у свариваемого Ме (например, сварка Cu с флюсом ОСЦ-45).
Вязкость шлаков.
Вязкость шлаков при температуре плавления Ме всегда значительно больше, чем вязкость Ме. Однако эта разница не должна быть очень большой. При сварке сталей hМе = 0,01-0,02 Пуаз (Температура плавления металла Тпл Ме » 1500°С). Шлаки для сварки таких материалов должны иметь hшл £ 10 Пуаз. Шлаки с hшл > 10 Пуаз неприменимы. Т.к. большая вязкость шлаков для сварки является нежелательной, в них добавляют ”плавни”: плавиковый шпат и рутил. Эти добавки придают шлаку и другие свойства.
Все о сварочном шлаке
В процессе выполнения сварки рабочая область стыка двух металлических деталей подвергается контакту с элементами окружающей среды: кислородом, смесью защитных газов, а также расплавом шлака. Такое контактное взаимодействие происходит при высоких температурных режимах плавления металла. В некоторых случаях подобное взаимодействие может оказаться положительным для металла, но в большей мере газы, кислород и шлаки изменяют химический состав металла и его физические свойства. По этой причине все процессы подобного взаимодействия во время проведения сварочных работ необходимо принимать во внимание и целенаправленно регулировать процесс, направляя его в нужное русло.
Остатки и огарки стальных сварочных электродов / 91910001205 – онлайн экология
Производство: Обслуживание машин и оборудования Процесс: Производство сварочных работ
ф – по ФККО-2002 (2003); р – Критерий (1): степень опасности отхода для окружающей среды (расчетный метод отнесения к классу опасности); э – Критерий (2): кратность разведения водной вытяжки из отхода, при которой вредное воздействие на гидробионты отсутствует (экспериментальный метод отнесения к классу опасности); р, э – Критерий (1) и Критерий (2) (расчетный и экспериментальный метод отнесения к классу опасности); р, п. 4 – Критерий (1), с отнесением к 4-му классу опасности при отсутствии подтверждения 5-го класса опасности с применением Критерия (2), согласно п.17 Приказа Минприроды РФ от 04.12.2020 № 536.
Что это такое и как появляется?
В процессе выполнения сварочных работ в области стыка двух металлических деталей образуется много побочных продуктов, называемых шлаком. Сварочный шлак выглядит как черная корка рыхлой плотности и неоднородной структуры. Причина его появления естественна, так как шлак является побочным продуктом сварки, появляющимся на сварочном шве. Состав отхода включает в себя оплавленные элементы флюса или компонентов обмазки сварочных электродов, а также оксиды металлов. Побочный продукт сварочного процесса, образующийся во время стыковки металлических деталей и в процессе оплавления электрода, заполняет собой плавильную ванну шва.
Побочный продукт появляется при любом виде сварочных работ, и его наиболее важные функции таковы:
В составе сварочного побочного продукта не содержится металла в чистом виде, напротив, шлак состоит из его оксидов, образующихся в процессе плавки металла и флюса. Обычный набор элементов сварочного побочного продукта состоит из оксида железа, оксидов марганца и титана, окислов кремния и кальция. Кроме того, к этому набору добавляются элементы обмазки электрода, которые несильно изменяют имеющуюся картину.
Продажа сварочных отходов
Размер огарков зависит непосредственно от сварщика, точнее того места, где он закончил работу и составляет 50 – 100 мм. Таким образов отходы электродов остаются перспективным рынком сбыта металлолома. Впрочем, следует различать веб объявления. Нередко, под фразой: купим остатки электродов, подразумевается неликвид, а не стальной огарок, как таковой.
Утилизация отходов сварки, особенно остатков электродов, становится регламентированной процедурой. Как результат, сбор стальных огарков производится непосредственно на месте сварочных работ с сортировкой согласно марке изделия. Далее, металлолом взвешивается и может быть реализован в место переработки.
Альтернативно, продать можно и сварочный шлак. Цена на этот вид отходов будет существенно ниже, к тому же найти покупателя под них более сложно.
Как отличить от металла при сварке?
За процессом образования шлака необходимо постоянно наблюдать в процессе выполнения сварочных работ. Это нужно, чтобы не пропустить момент подтекания шлака и забивания им сварочного шва. Чтобы контролировать процесс, нужно знать, как различить между собой раскаленный при сварке металл и шлак. Характерные отличия заключаются в следующем:
Отличия существующие между расплавленными металлом и побочным продуктом сварочных работ основываются на плотности и текучести металлов. Металл и шлак имеют разную скорость нагрева. Когда начинается сварочный процесс, металл нагревается, плавится и при этом приобретает ярко-красный цвет. После того как процесс сварки завершается, шов постепенно остывает и приобретает темный оттенок, при этом шлак поднимается на поверхность шва. Сначала шлак имеет темный цвет, но когда он остывает, то становится светлее, чем металл.
Если зачистить шов, постучав по нему молотком и обработав напильником, можно легко отличить ярко выраженный блеск металла и темные матовые вкрапления шлака.
Стальные огарки, прочие отходы в процессе сварки
Определить конкретную разновидность шлака, несложно зная состав электродов: их покрытия, а также флюса, если он используется. С другой стороны, это еще один тип отходов при дуговой сварке. Он определяется ФККО, как остатки и огарки стальных сварочных электродов.
Данный вид изделий – основной расходный материал сварочного процесса. Несмотря на относительно малый размер отходов: от электрода остается часть стержня, фиксируемая в вилке держателя; суммарная масса огарков достаточно велика. На некоторых производствах она исчисляется сотнями килограмм металлолома.
Остатки сварочных электродов
Действительно, большинство огарков электродов, уже не имеют покрытия и представляют собой обычную металлическую проволоку определенного диаметра. В этом случае плотность остатков и огарков стальных сварочных электродов эквивалентна аналогичному параметру металла. Таким образом, подобные отходы могут быть отправлены на переплавку для производства новых расходных материалов.
Конечно, важной характеристикой остается состав остатков сварочных электродов. Поэтому требуется сортировка огарков по их разновидности, чтобы в процессе переплавки получить сталь, уже легированную требуемым химическим составом и не требующую дальнейшей очистки.
Зачем и как удалять?
Сразу после окончания процесса сварки оксиды металлов защищают сварочный шов от чрезмерно быстрого остывания. Для прочности шва важно, чтобы металл остывал медленно и равномерно. Но после того как шов остынет, шлаки необходимо убирать. Это выполняется не только с целью проверки прочности шва на наличие дефектов, проявляющихся в виде так называемых волчков и вкраплений неметаллической структуры, но и для обеспечения ровного и красивого стыка.
После выполнения сварочных работ готовый шов требуется зачищать, особенно важно делать это, когда соединяют детали, имеющих большую толщину, и для надежности стыка выполняют несколько сварочных швов, поверх предыдущих. Если не убрать побочные продукты сварки, то выполнить следующий шов будет невозможно, так как шлак будет погашать дугу сварки. В случае когда сварочный шлак обладает повышенной вязкостью, его необходимо удалить, иначе шов будет формироваться непоследовательно и хаотично, образуя корку и дефекты. У такого шва температура при удалении шлака после сварки падает равномерно, и это дает возможность для формирования ровного стыка. Если замедлить понижение температуры готового шва, то побочный продукт сварки будет выходить на поверхность стыка и легко отделяться. Чтобы обеспечить такую возможность, детали из легированной стали прогревают перед процессом сварки до температуры от 200° до 400°.
Сварочный шлак имеет пористое строение и образует с металлом слабые связи, его удаляют путем механической обработки поверхности готового шва. Отходы сварки в расплавленном виде являются причиной того, что шов будет непрочен и быстро разрушится. Избавиться от шлака и его попадания внутрь шва можно, если изменить режим процесса сварки, а также при правильной позиции электрода относительно положения стыкуемых деталей. Шлак удаляют сразу после того, как металлический шов остынет и приобретет черный цвет.
Кроме добавления шлака в сплавы, их в небольшом количестве можно включать и в состав флюсов.
Все о сварочном шлаке смотрите в следующем видео.
Удельный вес строительного мусора в 1 м3
При любих ремонтных или строительных работах не обойтись без отходов. И что бы знать какую и сколько заказывать машин для вывоза, и само собой подсчитать стоимость, нужно знать удельный вес строительного мусора. Как правило, в итоге его переводят с кубов в вес (тонны), так на много проще считать.
Снос или строительство — это всегда огромная куча отходов. Его всегда закладывают в бюджет при любых работах. Для экономии времени и денег, нужно своевременно перевести кубы мусора в тонны. Сделать это можно самому, или же обратиться к специалисту. В этой статье ми как раз поговорим об втором варианте.
Мусор строительный вес 1 м3
Нужно понимать, что разные виды отходов имеют свою плотность. Например, плотность деревянного мусора будет на много ниже нежели бетонного. Скажем, если взять два мусорных контейнера, набить их, то контейнер с бетоном будет тяжелее. Знать плотность строительного мусора очень важно, ведь именно оно даст знать, сколько понадобиться заказывать машин для вывоза, а так же и стоимость проделанных работ.
Ниже будет проведены усредненные значение плотности мусора в м3:
Приведенные выше данные относятся к строениям «в плотном теле», то есть неразобранным. Фактическая плотность разобранных конструкций будет отличаться (т/м3):
Вес строительного мусора в 1 м3 таблица
Ниже приведены данные об объемном а также удельном весе строительных отходов.
2,50
| Тип мусора | Упаковка | Объемный вес, тонн/м3 | Удельный вес, м3/тонн | ||
| Пределы колебаний | Средняя расчетная величина | Пределы колебаний | Средняя расчетная величина | ||
| Мусор строительный | навалом | 1,10 – 1,40 | 1,20 | 0,91 – 0,71 | 0,83 |
| Мусор бытовой и уличный | навалом | 0,30 – 0,65 | 0,55 | 3,33 – 1,54 | 1,82 |
| Обрезки деревянные | навалом | 0,35 – 0,55 | 0,40 | 2,86 – 1,82 | 2,86 – 1,82 |
| Обрезки тканей | навалом | 0,30 – 0,37 | 0,35 | 3,33 – 2,70 | 2,86 |
| Опилки древесные | навалом | 0,20 – 0,30 | 0,25 | 5,00 – 3,33 | 4,00 |
| Снег мокрый | навалом | 0,70 – 0,92 | 0,80 | 1,43 – 1,09 | 1,25 |
| Снег влажный | навалом | 0,40 – 0,55 | 0,45 | 2,50 – 1,82 | 2,22 |
| Снег сухой | навалом | 0,10 – 0,16 | 0,12 | 10,00 – 6,25 | 8,33 |
| Шлак котельный | навалом | 0,70 – 1,00 | 0,75 | 1,43 – 1,00 | 1,33 |
| Щебень кирпичный | навалом | 1,20 – 1,35 | 1,27 | 0,83 – 0,74 | 0,79 |
| Щепа древесная | навалом | 0,15 – 0,30 | 0,25 | 6,68 – 3,33 | 4,00 |
| Электрическая арматура | навалом | 0,37 – 0,63 | 0,50 | 2,70 – 1,59 | 2,00 |
| Асфальт, битум, гудрон дробленый | навалом | 1,15 – 1,50 | 1,30 | 0,87 – 0,67 | 0,77 |
| Бой разный, стекло, фаянс | навалом | 2,00 – 2,80 | 0,50 – 0,36 | 0,40 | |
| Бумага | рулоны | 0,40 – 0,55 | 0,50 | 2,50 – 1,82 | 2,00 |
| Бумага | кипы | 0,65 – 0,77 | 0,70 | 1,54 – 1,30 | 1,43 |
| Бумага | связки | 0,50 – 0,65 | 0,55 | 2,00 – 1,54 | 1,82 |
| Бумага старая пресованная — макулатура | кипы | 0,35 – 0,60 | 0,53 | 2,86 – 1,67 | 1,89 |
| Бутылки пустые | навалом | 0,35 – 0,42 | 0,40 | 2,86 – 2,38 | 2,50 |
| Ветошь | кипы | 0,15 – 0,20 | 0,18 | 6,68 – 5,00 | 5,56 |
| Изделия металлические крупные, части труб | 0,40 – 0,70 | 0,60 | 2,50 – 1,43 | 1,67 | |
| Изделия из пластмасс | без упаковки | 0,40 – 0,65 | 0,50 | 2,50 – 1,54 | 2,00 |
| Изделия стеклянные кроме листового | 0,26 – 0,50 | 0,40 | 3,85 – 2,00 | 3,85 – 2,00 | |
| Картон | кипы | 0,59 – 1,00 | 0,70 | 1,70 – 1,00 | 1,43 |
| Картон | связки | 0,42 – 0,45 | 0,43 | 2,38 – 2,22 | 2,33 |
| Лом стальной, чугунный, медный и латунный | навалом | 2,00 – 2,50 | 2,10 | 0,50 – 0,40 | 0,48 |
| Лом алюминиевый | навалом | 0,60 – 0,75 | 0,70 | 1,67 – 1,33 | 1,43 |
| Лом бытовой негабаритный | навалом | 0,30 – 0,45 | 0,40 | 3,33 – 2,22 | 2,50 |
| Машинные части разные мелкие | навалом | 0,42 – 0,70 | 0,50 | 2,38 — 1,43 | 2,00 |
| Мебель разная | 0,25 – 0,40 | 0,30 | 4,00 – 2,50 | 3,33 | |
Имея под рукой выше изложенную таблицу веса мусора, можно без проблем перевести кубы (м3) в тонны. Таким образом сэкономить значительную часть денег, которые бы в итоге отдали за работу которую и сами в состоянии сделать.
Вес строительного мусора в 1 м3 — таблица
Выполняя ремонтные работы, человек всегда озадачивается вопросом, куда девать строительный мусор. Зачастую мешками его не вынесешь. Приходиться заказывать грузчиков и машину. Чтобы сэкономить на транспорте, необходимо высчитать, сколько кубов отходов нужно убрать. Поможет правильно определить вес строительного мусора в 1 м3 таблица с показателями для каждого вида материала. С её помощью можно высчитать вес по объёму и наоборот.
Плотность строительных отходов
Мусор мусору рознь. Если взять одинаковый объём бетона и дерева, то вес их будет абсолютно разный. Поэтому, планируя большую уборку, нужно знать удельный вес строительного мусора в 1м3. Естественно, бетон будет значительно тяжелее дерева.
Плотность материалов — очень важный показатель. Именно он отображает удельный вес строительного мусора в 1 м3. Вычислив массу отходов через их плотность, без труда можно определиться с кубатурой автомобилей, которые необходимо заказать. А от этого, естественно, зависит и стоимость оказанной услуги.
Представляем средние показатели, которые соизмеряют вес и объём материалов. Данные представлены в тоннах на 1 м 3 :
Все перечисленные данные касаются материалов, которые состоят из крупных обломков или старых конструкций. Если говорить о разобранных и мелких частях, то вес/куб отличается:
Соотношение веса и объёма
Определить объёмный вес мусора строительного для смет, а также для расчётов на бытовом уровне можно, использовав таблицу, представленную ниже.
| Отходы | Способ сбора | Объёмный вес, кг/м 3 | Вес удельный, кг/т |
| Мусор из стройматериалов | насыпью | 1200 | 0,83 |
| Мусор бытового плана | насыпью | 550 | 1,82 |
| Обрезные деревянные отходы | насыпью | 400 | 2,86 – 1,82 |
| Лоскуты ткани | насыпью | 350 | 2,86 |
| Опилки древесного происхождения | насыпью | 250 | 4 |
| Мокрый снег | насыпью | 800 | 1,25 |
| Слегка влажный снег | насыпью | 450 | 2,22 |
| Сухой снег | насыпью | 120 | 8,33 |
| Шлак из котельной | насыпью | 750 | 1,33 |
| Щебень из кирпича | насыпью | 1270 | 0,79 |
| Древесные щепки | насыпью | 250 | 4 |
| Электрические провода | насыпью | 500 | 2 |
| Битумные отходы, гудрон и асфальт | насыпью | 1300 | 0,77 |
| Стеклянный и фарфоровый бой | насыпью | 2500 | 0,4 |
| Бумага | в рулонах | 500 | 2 |
| Бумага | кипа | 530 | 1,43 |
| Бумага | связка | 550 | 1,82 |
| Бумага прессованная | кипа | 530 | 1.89 |
| Пустые бутылки | насыпью | 400 | 2,5 |
| Тряпки, ветошь | кипа | 180 | 5,56 |
| Крупные части металла, куски труб | 600 | 1,67 | |
| Отходы из пластмассы | без упаковки | 500 | 2 |
| Отходы изделий из стекла не листового | 400 | 3,85 – 2 | |
| Картонные отходы | кипа | 700 | 1,43 |
| Картон | связка | 430 | 2,33 |
| Металлические обломки из стали, чугуна, меди и латуни | насыпью | 2100 | 0,48 |
| Металлические обломки из алюминия | насыпью | 700 | 1,43 |
| Отходы металлические бытовые негабаритные | насыпью | 400 | 2,5 |
| Части мелкие автомобильные | насыпью | 500 | 2 |
| Отходы мебельные разные | 300 | 3,33 |
Методы расчета
Перед тем как начать демонтаж какой-то постройки, возникают мысли о том, куда девать мусор. Решение одно — заказать вывоз. Каждый хочет знать заранее, во сколько это обойдётся по финансам. Для этого предварительно рассчитывают, какое количество мусора может получиться с ещё не разобранного строения. Основные этапы:
Необходимое количество техники
Определив вес мусора, переходят к следующему этапу – заказу техники. Если правильно установить, какую машину заказать, можно серьёзно сэкономить, избежав лишних расходов. Нужно учитывать именно объём отходов (а не вес) и тип утилизированных материалов: для лёгкого мусора вполне подойдут контейнеры. К нему относят бруски, дерево любого вида, брёвна.
Тяжёлые отходы требуют закрытых бункеров. Сюда после сортировки пойдут бетонные обломки, битый кирпич, грунт.
Аналогичные действия производятся и для вывоза тяжёлых отходов. При заказе самосвалов нужно уточнять объём, который можно поместить на машину за один раз, затем легко подсчитать, сколько ходок необходимо выполнить.
Казалось бы, такой несерьёзный момент, как мусор, требует довольно ответственного подхода. Главным фактором решения проблем с утилизацией отходов является умение правильно определить их объём и вес.
Таблица соответствия между этими двумя величинами придёт на выручку. Также можно воспользоваться онлайн-калькулятором, с помощью которого намного быстрее можно справиться с поставленной задачей.
Особенности утилизации металлургических шлаков
Переработка золы позволяет производить изделия, использующиеся в строительстве:
- шлаковая пемза – используется как составная часть шлакобетона;
- гранулированные остатки – применяются для изготовления шлакоблоков, портландцемента;
- минеральная вата – звуко-, теплоизоляция труб, перекрытий, стен;
- щебень – используются при строительстве дорог, изготовлении бетона.
Для шлакового литья используются доменные остатки. Металлошлаковые трубы, изготовленные данным методом, значительно сокращают потребление металла для производства труб.
Из ферросплавных остатков, в которых содержится железо в больших количествах, можно получить обратный продукт.
Гранулированные топливные шлаки находят применение в сельском хозяйстве как удобрение.
Предприятие ПЕТРОМАКС оказывает услугу по сбору, утилизации металлургических отходов в Москве и Московской области.
