Schlacke

Schlacken sind Nebenprodukte thermischer Verfahren. Sie werden vor allem in metallurgischen Prozessen zur Trennung der Begleitelemente von den Wertmetallen benötigt. Auch Reststoffe, die z.B. bei der Verbrennung von Steinkohle, Koks oder Abfällen als Schmelze in den Verbrennungsprozessen entstehen, werden als Schlacken bezeichnet.
Bei der Gewinnung von Metallen aus Erzen und Konzentraten oder beim Recycling mittels Pyrometallurgie werden die im Metall nicht erwünschten Komponenten in eine meist oxidische Schlacke überführt. Diese Schlacke erstarrt nach dem Abziehen aus dem Prozess uneinheitlich kristallin oder glasig. Schlacken werden in verschiedenen Anwendungen weiterverarbeitet, z.B. in der Zementindustrie (Trashüttenzement) oder im Straßenbau (Asphalt).
Das wichtigste Mehrstoffsystem in der Metallurgie ist das Dreistoffsystem FeO-CaO-SiO₂.
Metallurgisch bedeutende Eigenschaften sind dabei ein möglichst niedriger Schmelzpunkt und möglichst niedrige Viskosität. Diese Schlacken sind ein Lösemittel für viele Komponenten, die in feuerfesten Materialien vorhanden sind. Da die Schlacke verfahrensbedingt abgezogen und erneuert wird, kann sich kein Gleichgewicht zwischen Schlacke und feuerfestem Material einstellen. Hierdurch kommt es zu einer permanenten Korrosion der Zustellung. Diese Korrosion schreitet umso schneller voran, je niedriger die Viskosität und je höher die Temperatur der Schlacke ist.
Je nach dem Verhältnis von Viskosität und Oberflächenspannung kann die Schlacke über die offene Porosität in die feuerfesten Baustoffe eindringen und dort z.B. durch Phasenneubildung oder Verdichtung den Verschleiß beschleunigen.
Den Effekt der Schlacke auf die feuerfeste Zustellung kann man in den Öfen durch Bereiche vorzeitigen Verschleißes erkennen.