CN102732652A - 一种钢渣浆料的超细研磨方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钢渣浆料的超细研磨方法，包含以下步骤；第一步：将钢渣参照现有方法干磨制得粗粉，可进一步磁选除铁；第二步：将以上制得粗粉加水及少量分散剂、活化剂用合适容积的立式或卧式搅拌磨机湿法快速细磨制得钢渣浆料；浆料细度可参照GB/T20491-2006标准执行，也可为客户生产更细要求的浆料；制得的浆料泵入计量桶，现磨现用，替代部分水泥用于生产；湿法快磨工艺容易将钢渣磨得更细，能更好地发挥其活性，更多地替代水泥，并且钢渣中游离CaO、MgO充分磨细后，容易活化及时与水反应，解决安定性问题；能真正地实现变废为宝，更符合低碳、循环经济的要求；并且生产、使用过程中无扬尘，可实现清洁生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种钢渣浆料的超细研磨方法，尤其是一种适宜在商品混凝土搅拌站、水泥管桩厂、水泥砖瓦厂等水泥用量较大的厂内或附近生产，用来部分替代水泥的钢渣浆的快速研磨方法，实现现磨现用。属于钢渣浆生产工艺技术领域。
背景技术
钢渣是炼钢过程中产生的固体废弃物，因其形成温度高、成分复杂、硬而难磨活性低、含游离CaO、MgO遇水会慢慢膨胀等缺陷，一直没能象矿渣、粉煤灰一样充分利用。迄今大部分仍处于野外堆放，或粗放应用中。其实钢渣除铁后的尾渣也属于硅酸盐质材料，是一种“过烧的水泥熟料”有潜在的水硬胶凝性能。近几年开发的钢渣微粉与矿渣微粉一样遇水会发生水化反应，强度逐渐提高，可以部分替代水泥用于混凝土行业，一改过去只能制砖、铺路的低附加值应用模式。成为高价值应用的最佳途径。目前钢厂对钢渣的预处理更科学合理。采用热闷、水淬、风淬等技术，使钢渣粉化、游离CaO、MgO在处理过程中尽量消解，磁选后渣、钢分离充分，尾渣铁含量可小于1％。其潜在活性也提高。但要发挥钢渣的活性形成的公识是：必须将其磨得足够细是前提，可以其他激活剂辅助。而钢渣因形成温度高，硬而难磨，制约了其大规模生产应用的步伐。行业迫切需要一种高效低能超细研磨钢渣的方法。
目前钢渣微粉全部采用干法磨工艺，主要有以下二种：1、两地球磨工艺。尾渣需烘干，前段粗磨以棒磨机或风选磨，用大规格钢球(60-80mm)，也可用钢渣自磨机，磨制1mm以下粗粉，并进一步磁选除铁。后段细磨用开、闭路管磨配小规格钢球或钢段(8～14mm)。2、挤压联合粉磨工艺。与水泥粉磨相近。即辊压磨、打散选粉加高细管磨组合。二种方法生产的产品细度均为400-500m2/kg。此时产量已较低，设备磨损大，再想磨细则效率更低，产品单位能耗高，经济价值不高。
发明内容
针对上述现状及存在的技术问题，本发明的目的是：提出了一种适宜在商品混凝土搅拌站、水泥管桩厂等水泥用量较大厂内或附近“现磨现用”的钢渣浆的快速研磨方法。
本发明的技术解决方案是这样实现的：一种钢渣浆料的超细研磨方法，包含以下步骤：
一、干法制粗粉；即以炼钢厂经热闷或水淬或风淬粒化自解的钢渣再破碎、筛分、磁选出金属料后的尾渣产品为原料，选用现有干磨设备磨制成粗粉；可大大提高干磨产量及效率；
二、湿法快磨浆；将以上制得粗粉加水及少量分散剂、活化剂先配成浆料，或一起加入磨机研磨；磨机可采用合适容积的立式或卧式搅拌磨机，单机或多机串联；可配用湿法筛分，快速细磨制得钢渣浆料；浆料细度可参照GB/T20491-2006标准执行，也可为客户生产更细要求的浆料；制得的浆料泵入计量桶，现磨现用，替代部分水泥用于生产。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有工艺相比具有下列优点：
1、本发明的钢渣浆的快速研磨方法，利用钢渣微粉遇水发生水化反应但初凝也有一段时间，大部分在3小时以上特性；可以在混凝土搅拌站快速湿磨钢渣浆料，一个流程：从粗粉加水到磨成浆配入混凝土大约仅需15分钟，连续生产现磨现用，仍可有足够时间不会凝固。克服了现有技术中钢渣只能用干法磨工艺的技术偏见。
2、湿法搅拌磨配套的磨珠大部分尺寸为Φ1.5-5mm，磨珠的表面积比管磨用钢球(Φ8-80mm)的表面积增加几十倍。与物料接触积会大增。同时磨珠运动速度大幅提高(约为10m/s)，远高于于法慢速球磨(线速度约为2m/s)。而且因为有水作介质，有劈裂作用。故其研磨效率大幅上升。
3、两段球磨或挤压联合粉磨适合磨制一定细度的粉体，粉压到一定细度后再靠延长球磨时间，细度下降很慢。更细粉体主要靠反复分级，大功率分级风机消耗大量电能，仅作分级不作研磨，所以生产很细粉体并不经济。但理论上钢渣粉体越细，表面能越高、活化越好、强度越高，超细湿磨时更有利于f-CaO、f-MgO的及时消解，安定将好。将钢渣研磨得更细些，会创造更大附加值，更多替代水泥，这能缓解目前矿渣微粉供应紧张局面，真正变废为宝，既解决钢渣环境污染，又大量节约水泥生产所需能源、资源，降低大量CO2排放，符合低碳经济、循环经济要求。而湿法快速研磨则是实现钢渣大规模超细的最佳方法。
4.由于钢渣预处理后一般含10％左右水份，干法球磨工艺条件下物料含水份大会造成闷磨，所以入球磨前必须烘干，消耗大量能源，而微粉使用时又要加水，这实际造成了能源的浪费。本发明步骤一制得粗粉只是半成品，生产设备可选用立磨、或辊压磨(或柱磨)加选粉机，进磨物料水份可为15％以下，经堆场凉晒后水份较低，无需烘干，这样能节约大量能源，降低生产成本。
5、因钢渣比水泥熟料、矿渣都难磨，细度要求更高，干磨设备只有大型化、高功率才能满产量要求。这样就造成设备体积庞大，投资高，安装复杂，维修保养麻烦，场地占用大，而本发明方法中湿法快磨设备体积小，投资低，安装容易，维修保养简单，场地占用小，可设置在用户现场内，现磨现用，大幅降低投资成本。
6、因钢渣硬，对于磨设备、钢球磨损大，造成产品品质不稳定。且干磨设备都是大型化，维修环境恶劣、麻烦，故使用成本高，而湿法搅拌磨结构简单，与物料接触部分可用聚氨脂耐磨材料，磨机选用陶瓷材料硬度高，二者磨损都较低，而且更换简单方便，使用成本低。
7、干法生产和使用过程中难免有扬尘，污染环境，损害健康。而湿法研磨，生产和使用一体化，整个过程扬尘少，符合清洁生产的要求。
具体实施方式
下面结合具体实施例来说明本发明。下面实施例中的设备：快速磨机可以为立式或卧式搅拌磨，其棒盘外端速度的线速度为3～25m/s；搅拌系统可采用各类棒式、各类盘式、或棒盘结合式、螺旋式；磨机筒体可选择单筒或多筒连体，筒体形状可用圆形或多边形：棒盘外部、筒体内衬可选用聚氨酯材料，耐磨性很好，也可选用耐磨金属材料；电控系统采用变频调速则最佳，既省电又易于调整转速调整产量，与用量匹配；研磨介质采用陶瓷珠、钢珠或其他磨珠；使用陶瓷珠时因其高硬度耐磨性好，磨损低。磨机因生产需要停机时，可先放出浆料，磨珠仍留在机内很方便用水清洗，洗出水可测固含量后，配以部分干水泥，用于配制混凝土不浪费。
实施例1
一种超细钢渣浆料的制备方法，包含以下步骤：
1、干磨制粗粉：前面所述钢渣预处理后尾渣经堆场凉晒、过筛进立式辊磨机磨制粗粉，此类机型配有分级系统，研磨本方法所需粗粉时效率高，产量大。并且粗度易于调整设定，分级精确。制得细度为250-300m2/kg粗粉，进一步磁选除铁，入筒库均化。
2.湿法快磨工序：生产时加5％石膏粗粉配制70％左右固含量浆料，添加少量分散剂、活化剂，进1000L搅拌系统为盘式立式搅拌磨下进浆上出浆；磨机功率168KW，线速度为10-12m/s左右，选用Φ3-4mm密度为3.2g/cm3的锆铝复合陶瓷珠作磨珠。一次装量1200KG.检测细度，根据细度调整进料泵流量，磨制细度大于500m2/kg钢渣浆 ，泵入计量桶，折干后替代15％42.5水泥，用于水泥砖生产。
实施例2
一种超细矿渣装料的制备方法，包含以下步骤：
1、干磨制粗粉：。从现有钢渣微粉生产厂购买450m2/kg成品，
2、湿法快磨工序；将以上粗粉配制70％左右固含量浆料，可添加少量分散剂，进2000L搅拌系统为棒盘结合立式搅拌磨，下进浆上出浆。磨机功率315KW，线速度为10-12m/s左右，选用Φ2.5-3.5mm密度为4.0g/cm3的硅酸锆陶瓷珠作磨珠，一次装量2500-3000KG。检测细度调整流量，磨制细度大于700m2/kg钢渣浆，泵入计量桶。以同样方法不同容积搅拌磨制得含石膏5％的纯水泥熟料浆(400m2/kg)、矿渣装(600m2/kg)、粉煤灰浆(400m2/kg)石灰石浆(300m2/kg)折干后按比例配制复合浆替代42.5水泥用于混凝土配制。经复配的材料有相互激发活性作用，折干具体比例如：水泥熟料20％，钢渣35％；矿渣30％；粉煤灰5％；石灰石5％；石膏5％。其制造成本比42.5水泥低很多。
实施例3
一种超细矿渣浆料的制备方法，包含以下步骤；
1、干磨制粗粉：前面所述钢渣预处理后尾渣经堆场凉晒、进辊压强经打散循环分级制得细度为0.5mm以下粗粉，生产本方法所需粗粉时效率高产量大，粗粉进一步磁选除铁，入筒库均化。
2、湿法快磨工序：将此粗粉进第一台2000L搅拌系统为棒式搅拌磨，采用上进料及加水、分散剂(控制70％左右固含量)，下出浆的方式，磨机功率315KW，线速度为8-10m/s左右，选用Φ5-8mm密度为2.1g/cm3的陶瓷珠作磨珠，一次装2000KG。将第一段磨后浆料经回转浆筒(此时可加入石膏粉、活化剂)串联再进第二台2000L搅拌系统为棒盘结合立式搅拌磨机，采用下进浆上出浆方式。磨机功率315KW，线速度为10-12m/s左右，选用Φ2.5-3.5mm密度为4.0g/cm3的硅酸锆陶瓷珠作磨珠。一次装量2500-3000KG，检测细度调整流量。磨制细度大于700m2/kg钢渣浆，泵入计量桶。与例3相同方法复配使用。
实施例4
1、干磨制粗粉：前面所述钢渣预处理后尾渣经堆场凉晒、进细碎机破碎过筛后制得＜4mm细颗粒，再进柱磨机、经循环分级制得细度为1mm以下小颗粒及粉体混合料，生产本方法所需料时效率高产量大，混合料进一步磁选除铁，入筒库均化。也可从现有钢渣微粉生产厂购买第一段粗磨除铁后＜1mm的粗料。
2、湿法快磨工序：将此粗料进第一台2000L搅拌系统为螺旋式立式搅拌磨机，采用上进料及加水(控制70％左右固含量)、下出浆的方式，磨机功率315KW，线速度为3～5m/s左右，选用Φ8～12mm的钢球作磨球，一次装4000KG，磨制比表面为450m2/kg以上细度浆料。连续出浆过筛，少量筛上粗颗粒进第一台机回磨，筛下的浆料当取再进第二台2000L搅拌系统为盘式立式快速磨机，采用下进浆上出浆方式。磨机功率315KW，线速度为10-12m/s左右，选用Φ2.5-3.5mm密度为4.0g/cm3的硅酸锆陶瓷珠作磨珠，一次装量2500-3000KG。检测细度，调整流量。磨制细度大于700m2/kg钢渣浆泵入计量桶。与例3相同方法复配使用。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有工艺相比具有下列优点：
本发明中增加的湿法快磨工艺容易将钢渣磨得更细，能更好地发挥其活性，更多地替代水泥，并且钢渣中游离CaO、MgO充分磨细后容易活化及时与水反应，解决安定性问题；能真正地实现变废为宝，更符合低碳、循环经济的要求；并且生产、使用过程中无场尘，可实现清洁生产。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (1)
1.一种钢渣浆料的超细研磨方法，包含以下步骤：
一、干法制粗粉；即以炼钢厂经粒化自解的钢渣再破碎、筛分、磁选出金属料后的尾渣产品为原料，选用现有干磨设备磨制成粗粉；
二、湿法快磨浆；将以上制得粗粉加水及少量分散剂、活化剂先配成浆料，或一起加入磨机研磨；磨机可采用合适容积的立式或卧式搅拌磨机，单机或多机串联；可配用湿法筛分，快速细磨制得钢渣浆料。
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