Steel slag instead natural aggregate in asphalt mixture

Scientific paper - Original scientific paper

• Title (polish): Żużel stalowniczy, jako zamiennik kruszyw naturalnych stosowanych w mieszance asfaltowej
• Author: Tahir Sofilić
• Author: V. Merle
• Author: A. Rastovčan-Mioč
• Author: M. Ćosić
• Author: U. Sofilić
• Author's institution: University of Zagreb; Faculty of Metallurgy
• Scientific / art field, discipline and subdiscipline: TECHNICAL SCIENCES; Chemical Engineering

Abstract (english)

Even though electric arc furnace (EAF) steel slag has been classified as non-hazardous waste by its physical and chemical characteristics, and is possible to be disposed of at provided disposal sites without danger to the environment, this is rarely applied, because the permanent disposal of steel slag is highly expensive and requires a great area, and the valuable ingredients of steel slag are lost forever. The purpose of this paper was to improve the management of this type of non-hazardous industrial waste. Alongside with reducing the area intended for its disposal and increasing the technological benefit of re-using waste material, the final results of these tests should ensure the economic profit of producers, as well as achieve a sociological-ecological benefit due to the reduction of expenditure of natural mineral aggregates, simultaneously enhancing the sustainable development policies in metallurgy.
A part of this research examines the possibilities of using EAF slag in other industries, with a special focus on using the slag as substitute for natural mineral aggregates in the production of asphalt mixtures in road construction. The paper presents the results of testing physical and mechanical properties of EAF slag coming from the regular production of unalloyed carbon steel in CMC Sisak, Croatia with the application of prior processing encompassing cooling the liquid slag by air, as well as quenching by water, grinding, magnetic separation, fragmentation and granulometric fractioning for the purpose of its application in technologies of producing asphalt mixtures. Comparison of test results between specimens of water- and air-cooled EAF slag and natural aggregates used in asphalt mixtures on highways and other top-class traffic load roads has demonstrated that the examined slag has qually good physical and mechanical properties, while it is significantly better in terms of resistance to polishing.

Abstract (polish)

Pomimo faktu, że żużel z elektrycznych pieców łukowych (EAF) do wytopu stali został sklasyfikowany jako odpad inny niż niebezpieczny w oparciu o charakterystykę fizyczną i chemiczną, i możliwe jest jego składowanie na odpowiednich składowiskach bez zagrożenia dla środowiska naturalnego, jest to rzadko stosowane, ponieważ stałe składowanie żużla jest bardzo kosztowne i wymaga dużych powierzchni, a cenne składniki żużla są tracone na zawsze. Celem pracy była poprawa zagospodarowania tego rodzaju odpadów przemysłowych. Wraz ze zmniejszeniem powierzchni przeznaczonej na składowanie żużla i zwiększeniem korzyści technologicznych z ponownego wykorzystania odpadów, ostateczne wyniki tych badań powinny zapewnić osiągnięcie zysku producentów, jak również osiągnięcia korzyści społeczno-ekologicznych ze względu na zmniejszenie zużycia naturalnych kruszyw mineralnych, a jednocześnie wzmocnienie polityki zrównoważonego rozwoju w hutnictwie.
Część tych badań analizuje możliwości wykorzystania żużla EAF w innych gałęziach przemysłu, ze szczególnym naciskiem na wykorzystanie żużla jako substytut naturalnych kruszyw mineralnych w produkcji mieszanek mineralno-asfaltowych w budownictwie drogowym. W artykule przedstawiono wyniki badań fizycznych i mechanicznych właściwości żużla EAF pochodzącego z regularnej produkcji stali węglowej niestopowej w CMC Sisak, Chorwacja z zastosowaniem uprzedniego przetworzenia obejmującego chłodzenia ciekłego żużla w powietrzu, jak również chłodzenia wodą, rozdrabniania, separacji magnetycznej, rozdrobnienia i frakcjonowania w celu jego stsowania w technologii produkcji mieszanek mineralno-asfaltowych. Porównanie wyników badań próbek żużla chłodzonego wodą i chłodzonego powietrzem oraz kruszyw naturalnych stosowanych w mieszankach asfaltowych na autostradach i innych drogach o dużym obciążeniu ruchem wykazało, że badany żużel ma równie dobre właściwości fizyczne i mechaniczne, a jednocześnie jest znacznie lepszy pod względem odporności na ścieranie.

• Keywords (english): steel slag; waste; aggregates; road construction; asphalt
• Language: english
• Publication type: Scientific paper - Original scientific paper
• Publication status: Published
• Peer review: Peer review
• Publication version: Published version
• Journal title: Archives of Metallurgy and Materials
• Numbering: vol. 55, no. 3, pp. 657-668
• e-ISSN: 2300-1909
• URN:NBN: urn:nbn:hr:115:071239
• Publication: 2010
• Document URL: http://imim.pl/files/archiwum/Vol3_2010/6.pdf
• Type of resource: Text
• Access conditions: Open access
• Created on: 2017-03-09 11:21:19