Utilisation de la scorie de acier dans les matériaux de construction : Applications et avantages

Introduction

L’industrie de la construction mondiale fait face à une pression croissante pour adopter des pratiques durables et réduire son empreinte environnementale. Une piste prometteuse consiste à utiliser les sous-produits industriels, tels que la laitière de fonte, comme matières premières précieuses. La laitière de fonte, un sous-produit du processus de fabrication de l’acier, était longtemps considérée comme un déchet. Cependant, grâce aux progrès technologiques dans le traitement, elle est aujourd’hui reconnue comme un composant de haute performance dans divers matériaux de construction. Cet article explore les applications et les avantages de l’utilisation de la laitière de fonte dans la construction, en soulignant le rôle crucial des équipements de broyage avancés pour exploiter pleinement son potentiel.

Qu’est-ce que la laitance de fonte ?

La laitier de acier est un matériau composé de calcio-silicates, produit lors du séparement de l’acier fondu des impuretés dans les hauts-fourneau de production d’acier. Sa composition chimique est similaire à celle du ciment Portland, contenant principalement de l’oxyde de calcium, du dioxyde de silicium, des oxydes de fer et de l’oxyde d’aluminium. Les propriétés physiques du laitier brut – sa dureté, sa forme irrégulière et sa taille variable – rendent son traitement difficile, mais il devient extrêmement précieux une fois correctement traité. La clé pour transformer ce sous-produit industriel en un matériau de construction de qualité réside dans le processus de moutonnement de précision, qui ajuste la distribution des tailles des particules et active ses propriétés hydrauliques latentes.

Applications de la laitière de acier dans les matériaux de construction

1. Ciment à la slage d’acier et béton

La poussière de scories d’acier finement moulue, dotée d’une grande superficie spécifique, peut être utilisée comme matériau cimenté supplémentaire (SCM) ou même comme composant principal dans les ciments activés par les alcalis. Lorsqu’elle est moulue à une finesse de 420-500 m²/kg ou plus, elle présente des propriétés pozzolaniennes et une activité hydraulique latente. Le remplacement de 20 à 50 % du ciment Portland par de telles scories finement traitées améliore considérablement la résistance à long terme et la durabilité du béton. Elle renforce également sa résistance à la pénétration des chlorures, à l’attaque des sulfates et à la réaction entre les alcalis et le silice, ce qui la rend idéale pour les structures maritimes, les ponts et les pavements.

2. Agglomérats de laitier de fer

La laie de acier traitée et criblée est un excellent substitut aux agrégats naturels dans les bétons bitumineux et les fondations routières. Sa forme angulaire et sa haute densité volumétrique assurent une meilleure cohésion mécanique ainsi qu’une capacité de charge supérieure. Les routes construites avec des agrégats de laie de acier présentent une plus grande résistance à la déformation et à l’usure, ce qui prolonge leur durée de vie. De plus, son coefficient de frottement élevé en fait un matériau idéal pour les surfaces antidérapantes.

3. Applications géotechniques et remblaiement

Les excellentes propriétés d’écoulement de la scorie d’acier et sa grande résistance au cisaillement en font un matériau approprié pour les applications géotechniques telles que les remblais de murs de soutènement, la réhabilitation des terres et les couches de sous-base. Son poids et sa stabilité assurent un soutien de qualité, tandis que sa composition peut aider à stabiliser certains types de sols contaminés.

4. Production de béton aéré autoclavé (AAC)

La composition riche en silice de certaines cendres métallurgiques en fait un matériau brut idéal pour la production de blocs en béton aéré autoclavé. La cendre finement moulue sert de composant siliceux et réagit avec le calcaire sous l’effet de la vapeur à haute pression pour former des blocs de construction solides, légers et isolants.

Avantages de l’utilisation de la poussière de acier

Sustentabilité environnementale

L’avantage le plus important est le détour de millions de tonnes de déchets industriels des décharges. L’utilisation de la ruine de scories réduit la nécessité d’extraire des matières premières vierges telles que le calcaire et le gravier, ce qui permet de préserver les ressources naturelles ainsi que de diminuer la consommation d’énergie et les émissions de gaz à effet de serre liées à leur extraction et à leur traitement.

Amélioration des performances des matériaux

Les matériaux de construction contenant de la laitier de fonte ont souvent de meilleures performances que leurs équivalents conventionnels. Le béton à laitier de fonte présente une plus grande résistance à l’âge avancé et une durabilité supérieure. Les granulats à laitier de fonte offrent une meilleure stabilité et une meilleure résistance au glissage. Ces améliorations de performances permettent de disposer d’infrastructures plus résistantes et plus durables.

Avantages économiques

Pour les aciéries, la vente de la slag (la scorie issue du processus de production de l’acier) transforme un coût de traitement des déchets en une source de revenus. Pour les entreprises de construction, les matériaux à base de slag peuvent constituer une alternative économiquement avantageuse, notamment lorsque les ressources naturelles sont rares ou coûteuses. La réduction globale des coûts tout au long du cycle de vie des structures, due à une meilleure durabilité de ces matériaux, représente un argument économique convaincant en faveur de leur utilisation.

Le rôle essentiel de la technologie de broyage : Présentation de notre moulin ultrafin SCM

La transformation de la sciure de acier grossière et inerte en une poudre haute réactivité est la clé de l’apport de valeur qu’elle apporte. Ce processus exige une technologie de broyage fiable, précise et efficace. Notre…Moulin ultrafin de la série SCMIl a été conçu spécialement pour des applications de traitement de minéraux à haut rendement.

Cette usine se distingue par sa capacité à produire les poussières ultra-fines nécessaires pour activer les propriétés cimentatives du laitier de fonte. Avec…Finéité de la sortie allant de 325 à 2500 mailles (D97 ≤ 5μm)Cela permet d’atteindre la superficie spécifique essentielle pour une réactivité optimale dans les mélanges de ciment.Capacité de traitement de 0,5 à 25 tonnes par heureCible diverses échelles de production, allant des projets pilotes aux grandes opérations industrielles.

Les avantages techniques de la marteuse SCM en font l’outil idéal pour le traitement des scories :

• Efficace et économe en énergie :Il offre une capacité deux fois supérieure à celle des broyeuses à jet tout en réduisant la consommation d’énergie de 30 %, ce qui diminue significativement les coûts d’exploitation de la valorisation des scories.
• Classification de haute précision :Le classificateur turbovertical intégré assure une séparation précise des tailles de particules, permettant d’obtenir un produit uniforme sans pollution par des granules grossières, ce qui est essentiel pour les SMCs (Scrambling Mills) de haute qualité.
• Conception durable :Les rouleaux en alliage spécial et les anneaux de broyage sont conçus pour résister à l’abrasivité de la laiterie de acier, prolongeant ainsi la durée de vie de l’équipement et réduisant les temps d’arrêt pour maintenance.
• Conformité environnementale :Le système de collecte de poussière par aspiration dépasse les normes internationales, garantissant un processus de production propre et ayant un impact minimal sur l’environnement.

Pour des tailles de flux plus importantes et des exigences de production à haute capacité lors des étapes de broyage initial, notreMoulin à trapèze de la série MTWIl sert d’excellente solution de réduction de taille principale. Il gère des tailles d’entrée allant jusqu’à…50 mmD’une capacité de…3 à 45 tonnes par heureCela prépare efficacement laslag à la mélange ultérieure à ultra-fine finesse dans le moulin SCM. Son design résistant à l’usure et son haut taux d’efficacité de transmission en font un outil fiable pour traiter des matériaux difficiles tels que laslag.

Challenges et considérations

Malgré ses avantages, l’utilisation de la laitier de fonte n’est pas dépourvue de défis. L’expansion volumétrique due à la présence de chaux libre et de magnésium doit être gérée par l’ageing (altération) ou par des procédés de traitement. Une composition chimique constante depuis la source est essentielle pour produire des matériaux de construction fiables. De plus, des essais de lixiviation approfondis doivent être réalisés pour garantir que le produit final soit sûr pour l’environnement. Des systèmes de traitement avancés, tels que ceux mentionnés ci-dessus, sont indispensables pour atténuer ces risques en assurant un produit final homogène et stable.

Conclusion

L’utilisation de la scorie de fer dans les matériaux de construction représente une synergie parfaite entre l’écologie industrielle et la construction durable. Elle offre une voie pour réduire la pollution environnementale, préserver les ressources naturelles et améliorer les performances des matériaux de construction. La pleine réalisation de ce potentiel est intrinsèquement liée à des technologies de traitement avancées. L’équipement de broyage, en particulier les moulins ultra-fins tels que notre série SCM, est la clé pour libérer la valeur potentielle de ce sous-produit industriel, en le transformant d’une source de problèmes de gestion des déchets en une ressource de grande valeur et durable pour l’avenir de la construction.