CN1014783B - 氟石固体水玻璃矿渣水泥的生产方法 - Google Patents
氟石固体水玻璃矿渣水泥的生产方法Info
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Abstract
氟石固体水玻璃矿渣水泥的生产方法，是用特殊制造的固体水玻璃、高炉矿渣和氟石在球磨机内粉磨而成高标号水泥。它是在常规生产水泥的方法中革掉了生料粉磨车间和热料烧成车间，因此，设备少、工艺简单、环境污染少、综合能耗低和经济效益高、中、小水泥厂皆可按此方法建厂。用本发明方法生产的水泥可配制高强、高抗渗性混凝土，用于工业和民用建筑，以及要求混凝土早强的国防和北方海洋工程。
Description
本发明涉及氟石固体水玻璃矿渣水泥的生产方法，即采用模数为1.08～1.25的含硼固体水玻璃、氟石对矿渣潜在的活性进行激发，经一系列的物理化学变化而合成为Na2CaSiO4、NaAlSiO4、Si等矿物，省去了常规生产水泥使用的生料粉磨和熟料烧成两个工序，获得了具有多种优良性能的低能耗的普通标号及525号至725号高标号氟石固体水玻璃矿渣水泥的生产方法。
在本发明之前，世界上生产水泥的方法，类似于中国建筑工业出版社1984年出版的，由赵文英所编的《水泥生产知识》中介绍的硅酸盐水泥或波特兰水泥和矿渣硅酸盐水泥的生产方法。该方法是把破碎好的石灰石、煤、粘土、铁粉等原料，按一定比例装入球磨机中磨成粉末生料;再制成球送入竖窑或回转窑中锻烧成熟料;配以适量的石膏或掺入水渣在球磨机中粉磨而成。该生产工艺复杂、周期长、能源消耗高、成本高、原料运输量大，环境污染严重，厂区占地面积大和投资多，并难于生产出同时具备高抗渗性、高抗冻性，对钢筋无锈蚀性等优点的高标号水泥。
建筑材料工业部技术情报标准研究所出版的《水泥》，1982年第六期发表本发明人写的《新型固体水玻璃矿渣水泥》，该文只是试验室的探讨，不适于工业性生产。
本发明的目的是为了改革目前常规生产水泥的方法，比常规法减少了生料粉磨和熟料烧成两个工序，简化了生产工艺;本发明方法克服了常规法生产高标号水泥对原料品质要求严，配料、烧成困难，能
源消耗高，比表面积要求大等问题。因此，用本发明方法生产的水泥综合能耗低，环境污染少，水泥标号高，综合应用性能优越。
本发明方法生产的氟石固体水玻璃矿渣水泥，采用特殊制造的固体水玻璃和氟石作为对水淬高炉矿渣潜在活性的激发剂。本发明的生产方法是，按重量将烘干的水淬高炉矿渣88.5～94.5%，特殊制造的固体水玻璃4～10.5%和氟石0.3～1.0%，三种原料经搅拌机和人工混匀，在球磨机内粉磨至水泥的细度，即用0.080毫米方孔筛筛余量在3～10%范围内，然后成品包装待运。
本发明所用的水淬高炉矿渣，即一般的高炉水渣，选用TiO2含量＜2.8%，MnO≤1%更为适宜。
本发明所用的氟石（或氟硅酸钠）为工业用天然氟石，一级品或二级品皆可使用。
本发明所用的特殊制备的固体水玻璃，其制造方法是，用纯度为98%的工业用纯碱重量57～61.2%，石英砂38.8～43%，外加硼砂0.15～0.8%，用搅拌机和人工混匀，加入反射炉内加热，熔融温度控制在1100～1200℃，模数达到1.08～1.25后出炉，流到冷却水温度为0～60℃的水中进行淬水处理，淬水时间为3～6秒。淬水后淡兰色的水合固体水玻璃用风机吹干至不粘手，或用离心甩干机甩干后进行烘干至表面发白为止。经破碎机破碎至＜10毫米颗粒，包装待用。
本发明的方法和生产的水泥在对比试验实例中，取得了空前的效果。下面列举试验实例。
例一.
本发明方法与某厂生产的水泥，煤耗比较见表一
生产 熟料能耗 烘干水渣能耗 综合电耗 综合能耗
水泥 标号 （公斤标准煤 （公斤标准煤 （度/吨 （公斤标准煤
方法 /吨水泥） /吨水泥） 水泥） /吨水泥）
采用 625 36.4 40 98 117.6
本 525 32.2 40 98 113.4
发明 425 27.9 40 98 109.1
采用 525 180.2 0 108.64 225.8
某厂
方法 325 104.3 16 108.64 165.9
全国 201.01
平均
本发明方法生产625号水泥综合能耗为117.6公斤标准煤/吨水泥，比全国平均201.01公斤标准煤/吨水泥，降低能耗约42%;若年产50万吨氟石固体水玻璃矿渣水泥，每年可节约标准煤4.17万吨。
例二.
本发明方法与某厂方法生产的水泥，成本和利润比较见表二
表二
水泥 原材料费 其它费用 成本 售价 利润
标号 （元/吨 （元/吨 （元/吨 （元/吨 （元/吨
名称 水泥） 水泥） 水泥） 水泥） 水泥）
本发明 425 63.65 19.14 82.79 155 72.21
生产的 525 70.75 19.14 89.89 165 75.11
水泥 625 81.40 19.14 100.54 180 79.46
某厂普 325 43.50 39.69 83.19 125 41.81
通硅酸
盐水泥
本发明方法生产425号水泥利润为72.21元/吨水泥，比某厂方法生产的325号水泥利润41.81元/吨水泥，提高利润72.70%;若年产50万吨425号水泥，除标号高外，还可多获利润1520万元。
例三.
本发明方法与某厂建厂基建投资比较见表三
表三
规模 矿山 生料 熟料 水泥 其它 总 单位 节约
名称 （万吨 车间 车间 车间 车间 投资 投资 投资
/年）（万元）（万元）（万元）（万元）（万元）（万元）（元／吨）（万元）
本发
明建 100 0 0 0 1402 1400 2802 28 6000
厂
某厂 100 2209 696.5 1673 1402 2821.5 8802 88.02 0
由于本发明方法不需要建矿山车间、生料车间、烧成车间和相应的原料堆放场地，因而基建投资减少。
本发明方法建厂投资为2802万元，比某厂投资8802万元，降低68.2%。
例四.
本发明方法与某厂建厂面积比较见表四
表四
规模 生料 熟料 水泥 生料、熟料、水 化验
厂名 （万吨 车间 车间 车间 泥、成品库 室
/年） （米2） （米2） （米2） （米2） （米2）
本发明
建厂 100 0 0 1580 4000 180
某厂 100 3420 6034 1580 10455 370
材料库 露天堆场 其它 总面积 节约面积
（米2） （米2） （米2）） （米2） （米2）
360 1200 21510 43050 79950
1264 3068 98389 123000 0
按本发明方法建厂面积为43050米2，比某厂面积123000米2，节约面积约65%。
例五.
本发明方法生产的水泥做成的混凝土与某水工混凝土强度比较见表五
表五
混凝土 重量配合比 抗压强度 劈裂拉抗强度
（公斤/厘米2） （公斤/厘米2）
名称 水∶水泥∶砂∶石 7天 28天 90天 7天 28天 90天
本发明
混凝土 0.55∶1∶2.65∶6.65 258 358 422 22.8 27.3 32.6
水工
混凝土 0.55∶1∶2.95∶5.63 124 251 297 11.1 23.5 30.7
石子为5～20毫米碎石。
本发明方法生产的水泥做成的混凝土与水工混凝土强度比较，以28天数据进行对比，抗压强度提高42.6%，劈裂抗拉强度提高16.2%。
附图一 本发明方法生产625号水泥的流程图。
附图二 生产特殊固体水玻璃的流程图。
本发明的生产方法，其工艺流程进一步用附图一、二说明。
在图一中将水淬高炉水渣〔1〕在烘干机〔2〕中烘干。按重量加0.5%的氟石〔4〕，8%特殊固体水玻璃〔3〕和91.5%的干燥水渣，经皮带输送机〔5〕送至搅拌机〔6〕内混匀，用斗式提升机〔7〕运到贮料仓〔8〕，经园盘喂料机〔9〕喂入球磨机〔10〕进行粉磨，粉磨细度用0.080毫米方孔筛控制筛余重量不大于10%，水泥进入包装机〔11〕包装后送入成品库〔12〕。
在图二中采用纯度＜98%的工业用纯碱〔13〕250公斤，石英砂〔14〕170公斤，硼砂〔15〕2.15公斤，经搅拌机〔16〕混匀，用螺旋加料机〔17〕加入反射炉〔18〕内，用煤（或煤气）加热，熔融温度为1150℃，控制模数至1.16后，即可从炉后与炉前出料，熔融水玻璃流入冷却水温度＜60℃的冷却链板输送机〔19〕上进行淬水处理，经5秒淬水的水合固体水玻璃用离心甩干机〔20〕甩干移至烟道余热炕〔21〕上烘干至表面发白为止，经破碎机〔22〕破碎至＜10毫米颗粒，用内衬塑料袋的铁桶〔23〕密封包装。
本发明方法生产的水泥，能降低能耗42%，提高利润72.7%;按本发明方法建水泥厂，能降低投资68.2%，节约建厂面积65%，因减少了生料粉磨车间和熟料烧成车间，生产时减少了两个粉尘污染点，因此，对减少环境污染有重要作用。按本发明方法生产的水泥做成混凝土，抗压强度提高42.6%，劈裂抗拉强度提高16.2%;抗渗标号＞S18;抗冻性，在-15℃～+10℃范围内快速冻融循环次数＞100次;並且本混凝土经实践证明对钢筋不起锈蚀作用。因此，用本发明方法生产的水泥，特别适合于配制高标号水泥，用于工业和民用建筑，以及要求混凝土早强的国防和北方海洋工程。
Claims (6)
1、固体水玻璃矿渣水泥的生产方法，其特征是：按重量配比为矿渣88.5～94.5%，特殊的固体水玻璃4～10.5%，氟石0.3～1.0%的原料经混合后一次性粉磨制成。
2、根据权利要求1所述，特殊固体水玻璃其特征是：原料按重量配比为采用纯度≤98%的纯碱57～61.2%，石英砂38.8～43%，外加硼砂0.2～0.8%，经拌匀加热成熔融状态水玻璃，然后淬水、甩干、烘干和破碎成粒度小于10毫米颗粒。
3、根据权利要求2所述，其特征是水玻璃的加热温度为1100～1200℃。
4、根据权利要求2所述，其特征是固体水玻璃模数为1.08～1.25。
5、根据权利要求2所述，其特征是熔融水玻璃淬水时间为3～6秒。
6、根据权利要求2所述，其特征是熔融水玻璃的冷却水温度为0～60℃。
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| CN85109181A CN1014783B (zh) | 1985-12-20 | 1985-12-20 | 氟石固体水玻璃矿渣水泥的生产方法 |
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