CN102173613A - 一种基于循环流化床炉底渣的胶凝材料制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于循环流化床炉底渣的胶凝材料制备方法，包括以下步骤：将循环流化床运行中产生的炉底渣磨至粒径小于或等于45微米；将磨细的炉底渣与水泥按1∶1～9的质量比例充分搅拌后，再将水加入到搅拌后的混合物中，混合物和水的质量比例为1∶0.25～0.40；将上述混合物和水充分搅拌后，经超声波处理后使固液间充分接触，然后将其装入模具，振实；将模具放入恒温养护箱，养护后脱模，脱模后继续养护得到胶凝材料。利用本发明制备的胶凝材料相比于传统硅酸盐水泥具有优良的力学性能，同时由于利用了炉底渣做掺合料，代替部分水泥，实现了对工业废料的合理利用，节能减排，有效地保护了环境。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种利用工业废料的胶凝材料制备方法，尤其涉及的是一种基于循环流化床炉底渣的胶凝材料制备方法。
背景技术
水泥是国民经济发展的重要原材料，是产品消费和能源消耗大户。目前水泥产量达到16.5亿吨，比上年增长17.9％，能源消耗总量初步测算为1.47亿吨标准煤，比上年增长5.74％，占全国能源消费总量的4.74％，因此水泥行业节能减排受到国家高度重视。与此同时，水泥生产过程中产生的大气污染，如粉尘、二氧化硫、氮氧化物和氟化物等对周边环境造成了极大的影响和破坏。因此，改良水泥生产制造工艺越来越受到人们的关注。
循环流化床(CFBC)燃烧技术是20世纪80年代发展起来的一种清洁燃烧技术。具有燃料适应性好，污染排放少，燃烧效率高，负荷调节范围大等诸多优点，是我国大力推广的一种清洁燃烧技术。循环流化床锅炉的燃烧温度一般控制在800℃～900℃，远低于普通煤粉炉的1400℃～1700℃，而且煤粉在炉内循环多次燃烧，使CFBC炉底渣的形貌、化学成分与普通煤粉炉排放的炉底渣存在明显的差异。CFBC炉底渣具有较高的火山灰活性，可以作为掺合料用于生产新型胶凝材料。
发明内容
发明目的：本发明提供了一种基于循环流化床炉底渣的胶凝材料制备方法，利用CFBC的炉底渣作为掺合料，制备一种具有高强度胶凝材料。
技术方案：本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括以下步骤：(1)将循环流化床运行中产生的炉底渣磨至粒径小于或等于45微米；
(2)将磨细的炉底渣与水泥按1∶1～9的质量比例充分搅拌后，再将水加入到搅拌后的混合物中，混合物和水的质量比例为1∶0.25～0.40；
(3)将上述混合物和水充分搅拌后，经超声波处理后使固液间充分接触，然后将其装入模具，振实；
(4)将模具放入恒温养护箱，养护后脱模，脱模后继续养护一定的龄期得到胶凝材料。
所述步骤(1)中使用球磨机对炉底渣进行球磨，使用球磨简单方便，成本较低。
所述步骤(4)中将模具密封后放入恒温养护箱，可以防止表面气泡的形成。
所述步骤(4)中养护温度为25℃～50℃，养护湿度为80～100％，养护2～24小时脱模，脱模后继续养护3～30天得到胶凝材料。
有益效果：利用本发明制备的胶凝材料相比于传统硅酸盐水泥具有优良的力学性能，同时由于利用了炉底渣做掺合料，代替部分水泥，实现了对工业废料的合理利用，节能减排，有效地保护了环境。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1：本实施例包括以下步骤：(1)将循环流化床运行中产生的炉底渣放入球磨机中球磨，利用45微米的网筛对球磨后的炉底渣进行筛分；
(2)将磨细的炉底渣与水泥按1∶9的质量比例充分搅拌后，再将水加入到搅拌后的混合物中，混合物和水的质量比例为1∶0.25；
(3)将上述混合物和水充分搅拌后，经超声波处理3分钟以促进固液间充分接触，然后将其装入4×4×16cm的模具，利用水泥胶砂振实台进行振实以排除气泡；
(4)将模具密封后放入恒温养护箱，养护温度为25℃，养护湿度为100％，养护24小时后脱模，脱模后的继续养护3天，7天和28天的龄期；
(5)对不同养护时间得到的胶凝材料和在相同条件下制得的纯水泥试块进行抗压和抗折强度的测量，测量结果见表1。
实施例2：本实施例包括以下步骤：(1)将循环流化床运行中产生的炉底渣放入球磨机中球磨，利用45微米的网筛对球磨后的炉底渣进行筛分；
(2)将磨细的炉底渣与水泥按1∶9的质量比例充分搅拌后，再将水加入到混合物中，混合物和水的质量比例为1∶0.3；
(3)将上述混合物和水充分搅拌后，经超声波处理3分钟以促进固液间充分接触，然后将其装入4×4×16cm的模具，利用水泥胶砂振实台进行振实以排除气泡；
(4)将模具密封后放入恒温养护箱，养护温度为50℃，养护湿度为80％，养护12小时后脱模，脱模后的继续养护3天，7天和28天的龄期；
(5)对不同养护时间得到的胶凝材料和在相同条件下制得的纯水泥试块进行抗压和抗折强度的测量，测量结果见表1。
实施例3：本实施例包括以下步骤：(1)将循环流化床运行中产生的炉底渣放入球磨机中，利用45微米的网筛对球磨后的炉底渣进行筛分；
(2)将磨细的炉底渣与水泥按1∶4的质量比例充分搅拌后，再将水加入到混合物中，混合物和水的质量比例为1∶0.35；
(3)将上述混合物和水充分搅拌后，经超声波处理3分钟以促进固液间充分接触，然后将其装入4×4×16cm的模具，利用水泥胶砂振实台进行振实以排除气泡；
(4)将模具密封后放入恒温养护箱，养护温度为25℃，养护湿度为100％，养护20小时后脱模，脱模后的继续养护3天，7天和28天的龄期；
(5)对不同养护时间得到的胶凝材料和在相同条件下制得的纯水泥试块进行抗压和抗折强度的测量，测量结果见表1。
实施例4：本实施例包括以下步骤：(1)将循环流化床运行中产生的炉底渣放入球磨机中球磨，利用45微米的网筛对球磨后的炉底渣进行筛分；
(2)将磨细的炉底渣与水泥按1∶4的质量比例充分搅拌后，再将水加入到混合物中，混合物和水的质量比例为1∶0.25；
(3)将上述混合物和水充分搅拌后，经超声波处理5分钟以促进固液间充分接触，然后将其装入4×4×16cm的模具，利用水泥胶砂振实台进行振实以排除气泡；
(4)将模具密封后放入恒温养护箱，养护温度为50℃，养护湿度为100％，养护24小时后脱模，脱模后的继续养护3天，7天和28天的龄期；
(5)对对不同养护时间得到的胶凝材料和在相同条件下制得的纯水泥试块进行抗压和抗折强度的测量，测量结果见表1。
实施例5：本实施例包括以下步骤：(1)将循环流化床运行中产生的炉底渣放入球磨机中球磨，利用45微米的网筛对球磨后的炉底渣进行筛分；
(2)将磨细的炉底渣与水泥按1∶1的质量比例充分搅拌后，再将水加入到混合物中，混合物和水的质量比例为1∶0.3；
(3)将上述混合物和水充分搅拌后，经超声波处理3分钟以促进固液间充分接触，然后将其装入4×4×16cm的模具，利用水泥胶砂振实台进行振实以排除气泡；
(4)将模具密封后放入恒温养护箱，养护温度为25℃，养护湿度为100％，养护24小时后脱模，脱模后的继续养护3天，7天和28天的龄期；
(5)对不同养护时间得到的胶凝材料和在相同条件下制得的纯水泥试块进行抗压和抗折强度的测量，测量结果见表1。
实施例6：本实施例包括以下步骤：(1)将循环流化床运行中产生的炉底渣放入球磨机中球磨，利用45微米的网筛对炉底渣进行筛分；
(2)将磨细的炉底渣与水泥按1∶1的质量比例充分搅拌后，再将水加入到混合物中，混合物和水的质量比例为1∶0.35；
(3)将上述混合物和水充分搅拌后，经超声波处理5分钟以促进固液间充分接触，然后将其装入4×4×16cm的模具，利用水泥胶砂振实台进行振实以排除气泡；
(4)将模具密封后放入恒温养护箱，养护温度为50℃，养护湿度为100％，养护24小时后脱模，脱模后的继续养护3天，7天和28天的龄期；
(5)对不同养护时间得到的胶凝材料和在相同条件下制得的纯水泥试块进行抗压和抗折强度的测量，测量结果见表1。
表1各个实施例的抗压和抗折强度
由表1可以看出，养护3天后平均抗折强度为6.73MPa，养护7天后平均抗折强度为5.60MPa，养护28天后平均抗折强度为7.36MPa，抗折强度较之普通水泥提高约11％；养护3天后平均抗抗压度为45.53MPa，养护7天后平均抗压强度为56.54MPa，养护28天后平均抗压强度为66.11MPa，抗压强度较之普通水泥提高约23％。
Claims (5)
1.一种基于循环流化床炉底渣的胶凝材料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将循环流化床运行中产生的炉底渣磨至粒径小于或等于45微米；
(2)将磨细的炉底渣与水泥按1∶1～9的质量比例充分搅拌后，再将水加入到搅拌后的混合物中，混合物和水的质量比例为1∶0.25～0.40；
(3)将上述混合物和水充分搅拌后，经超声波处理后使固液间充分接触，然后将其装入模具，振实；
(4)将模具放入恒温养护箱，养护后脱模，脱模后继续养护得到胶凝材料。
2.根据权利要求1所述的一种基于循环流化床炉底渣的胶凝材料制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中使用球磨机对炉底渣进行球磨。
3.根据权利要求2所述的一种基于循环流化床炉底渣的胶凝材料制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中将模具密封后放入恒温养护箱。
4.根据权利要求1所述的一种基于循环流化床炉底渣的胶凝材料制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中养护温度为25℃～50℃，养护湿度为80～100％。
5.根据权利要求1所述的一种基于循环流化床炉底渣的胶凝材料制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中养护2～24小时脱模，脱模后继续养护3～30天得到聚合物。
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| CN113880467A (zh) * | 2021-11-18 | 2022-01-04 | 北京科技大学 | 一种改性循环流化床粉煤灰基胶凝材料及其制备方法 |
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| CN101717216A (zh) * | 2009-11-23 | 2010-06-02 | 南京大学 | 一种耐高温循环流化床底渣基地聚合物的制备方法 |
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| CN113880467A (zh) * | 2021-11-18 | 2022-01-04 | 北京科技大学 | 一种改性循环流化床粉煤灰基胶凝材料及其制备方法 |
| CN113880467B (zh) * | 2021-11-18 | 2022-06-03 | 北京科技大学 | 一种改性循环流化床粉煤灰基胶凝材料及其制备方法 |
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