Żużel to odpad, który powstaje podczas wydobywania metali z rud w hutach. To spieczony popiół, w skład którego wchodzą zanieczyszczenia rud, tlenki metali oraz pozostałości procesu spalania węgla i koksu. Żużle różnią się pod względem twardości, faktury i przeznaczenia. W praktyce ten odpad znajduje bardzo szerokie zastosowanie w budownictwie. Jak wygląda proces powstawania żużla wielkopiecowego?
Rodzaje żużla
W zależności od tego, w jakim piecu żużel powstaje, wyróżnić można kilka jego rodzajów. Każdy z nich ma inną budowę, inne właściwości, a co za tym idzie, inne zastosowania. Żużel martenowski powstaje w piecu martenowskim, a tomasowski w piecu Thomasa. Martenowski wykorzystywany jest jako namiastka rudy żelaza i manganu, a żużel tomasowski jako fosforowy nawóz sztuczny. Żużel wielkopiecowy, powstający w wielkim piecu jest mrozoodporny i ognioodporny. Z tego powodu dobrze sprawdza się jako izolator termiczny. Niestety jego porowatość sprawia, ze łatwo absorbuje wodę. Wykorzystywany jest jako nawóz wapniowy. Żużel spieniony, czyli pumeks hutniczy, również wydobywany jest z wielkiego pieca, ale dodatkowo chłodzi się go i polewa wodą. Stosowany jest do izolacji cieplnej oraz jako dodatek do lekkich betonów. Żużel stalowniczy powstaje podczas wytapiania stali w konwertorach. Ma strukturę mniej porowatą, jest odporny na ściskanie i mało nasiąkliwy, co czyni go dobrym budulcem drogowym.
Proces wytwarzania żużla hutniczego
Proces powstawania żużla wielkopiecowego jest dość złożony. Żużel hutniczy jest produktem ubocznym otrzymywanym w procesie wytapiania surówki w wielkim piecu hutniczym. Powstaje w wyniku otrzymywania z rudy żelaza, topnika (najczęściej skały wapiennej lub dolomitowej) i koksu tak zwanej surówki, która następnie przeznaczona jest do zastosowania w produkcji stali i żeliwa. Topnik ułatwia wydzielenie się skały płonnej z rudy, a następnie łączy z nią. Właśnie w ten sposób powstaje żużel. Proces wytopu następuje w temperaturze ok. 1500°C. Specjalistyczny piec hutniczy wyposażony jest w dwa zawory — jeden do odprowadzania ciekłej surówki, drugi odprowadza zbierający się na powierzchni surówki ciekły żużel. Po oddzieleniu od surówki stopiony żużel poddany jest procesowi granulacji, przy pomocy wody lub powietrza. Dzięki temu uzyskuje formę chropowatej skały, która kruszona jest na drobne okruchy o ostrych krawędziach, jednolitym kształcie i wielkości. W procesie kruszenia odzyskiwane są także skrzepy żelaza. Skład chemiczny żużla zależy od rodzaju użytego topnika oraz od tego, jakie pierwiastki znajdują się w rudzie.