الوزن النوعي لخبث الأفران العالية في 1 م³ ووزنه الحجمي وكثافته

الخبث مادة سيليكاتية صناعية تتكون أثناء العمليات التعدينية. وقد يضم مصهور الخبث مركبات السيليكون والحديد والكالسيوم والمنغنيز والكبريت وعناصر أخرى. وبعد التبريد، قد يتحول المصهور إلى كتلة كثيفة تشبه الحجر أو مادة مسامية تشبه الخفاف. وتعتمد البنية النهائية على تركيب الأكاسيد وسرعة التبريد.

يشبه الخبث الصخور في مظهره، وقد يكون أخضر أو أصفر أو رماديًا أو ورديًا أو أبيض أو أسود أو متعدد الألوان. وقد تكون هذه المادة الصناعية كثيفة أو مسامية، وثقيلة أو خفيفة.

قد تتراوح كثافة الخبث بين 800 و3200 كغ/م³ تقريبًا. وتقترب الكثافة الحقيقية لمادته من كثافة المواد الحجرية الطبيعية، وغالبًا ما تكون بين 2,5 و3,6 غ/سم³. ويجب أن يكون الخبث أخف من المعدن المصهور أثناء العملية التعدينية حتى يصعد إلى سطح حوض الصهر وينفصل عن المعدن.

أنواع مصهور الخبث وعملية تكوّنه

تستخدم صناعة البناء بنشاط المواد الصناعية ذات الأصل التعديني. فقد تعرضت هذه المواد بالفعل لدرجات حرارة عالية، ولها بنية معدنية متشكلة، ويمكن استخدامها ركامًا أو مكوّنًا في مواد البناء. وتُقسم منتجات التعدين المعدني اصطلاحيًا إلى:

• مخلفات تعدين الحديد؛
• مخلفات تعدين المعادن غير الحديدية؛
• خبث صناعة الفولاذ.

أكثر المواد الخام شيوعًا لمواد البناء

يُعد خبث الأفران العالية الناتج من تعدين الحديد أحد أشهر المواد الصناعية. ويتكون عند صهر الحديد الخام في الفرن العالي، ويحتوي على مكونات الصخر العقيم والصهارات المساعدة ورماد الوقود. وتعتمد كميته وخصائصه على تركيب الخام ومحتوى الكبريت وكمية الجير ومستوى العملية التقنية.

تشمل الأنواع الشائعة من الخبث المعدني التي تُعد مواد خام صناعية:

• خبث الأفران العالية؛
• خبث صناعة الفولاذ؛
• خبث أفران مارتن؛
• خبث أفران الكوبولا.

يختلف كل نوع في التركيب والكثافة والمسامية وملاءمته لمواد بناء محددة. ولذلك يكتسب الفحص المخبري وشهادة الجودة وتقييم سلامة المادة أهمية قبل الاستخدام.

يُستخدم خبث الأفران العالية لإنتاج حجر الخبث المكسر والخبث المحبب وإضافات الأسمنت وخرسانة الخبث وغيرها من مواد البناء. ويقارب متوسط كتلة المادة الكتلية 2500 كغ/م³ غالبًا، لكنه قد يتراوح بين 2100 و2800 كغ/م³ بحسب الحالة والبنية.

تسهل في الحسابات العملية الاستعانة بالقيم الجاهزة لوزن 1 م³ من خبث الأفران العالية مع مراعاة حالته: حجر خبث مكسر أو خبث كتلي أو خرسانة خبث. وترد هذه البيانات التقريبية في الجدول أعلاه.