CN104628412B - 利用热闷钢渣生产保温砌块用陶粒的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用热闷钢渣生产保温砌块用陶粒的方法，包括以下步骤：1)按质量计称取原料；2)将原料在研磨机中混磨成粉末，然后在搅拌机里搅拌混匀得混合物料；3)将混合物料放入成球盘，转动成球盘，喷雾加水，使物料成球形；4)将所得球形生料进入干燥系统，提升球团温度后，再进行烘干；5)然后进入回转窑进行生烧；6)最后高温焙烧，经冷却后即得钢渣陶粒。利用该方法生产的空心砌块具有保温、抗震、抗冻、耐火等性能，解决了目前钢渣堆积而污染环境的问题，提高钢渣利用的附加值，同时，该生产方法工艺简单，节能环保，成本低廉。
Description
技术领域
本发明属于冶金渣处理及资源化利用技术领域，具体是指一种利用热闷钢渣生产保温砌块用陶粒的方法。
背景技术
钢渣是炼钢过程中的一种副产品，其产生量约为粗钢产量的10％。长期以来，钢渣由于其含有游离氧化钙和氧化镁等不稳定成分，导致钢渣不能直接应用于水泥、建材、道路工程等与水泥混凝土相关的领域。随着我国粗钢产品日益增加，钢渣的整体综合利用率仍然偏低，钢渣堆积严重。为改善钢渣的稳定性，我国冶金科技人员摸索出了钢渣热闷技术，对改进钢渣稳定性有一定作用。经过热闷后的钢渣颗粒较传统的渣山冷弃工艺游离氧化钙有所降低，颗粒减小，但稳定性有待改进。凹凸棒属于粘土类，除含有凹凸棒石外，常含有蒙脱石、高岭土、海泡石、石英、碳酸盐等。在开采凹凸棒石的过程中，需要抛弃大量的凹凸棒尾矿，这些尾矿是生产陶粒的优良材料。秸秆焚烧会严重影响天气甚至气候，在我国北方会形成长期的雾霾天气，如何合理利用秸秆是我国迫切需要解决的问题。
但是，将热闷钢渣、凹凸棒尾矿、秸秆充分利用起来，作为生产保温陶粒的原料是一项一举多得的工作。在陶粒生产的过程中，热闷钢渣不仅能贡献钙质成分，而且其含有的铁的氧化物可以降低陶粒烧成温度；凹凸棒尾矿不仅可以贡献火山灰质材料，而且可以贡献膨胀剂；秸秆可以提供所需的纤维。三者的合理利用可以减少钢渣、凹凸棒尾矿的排放和堆积，减少秸秆焚烧带来的环境污染，从而提高生态文明建设。
发明内容
本发明的目的是要提供一种利用热闷钢渣生产保温砌块用陶粒的方法，利用该方法生产的空心砌块具有保温、抗震、抗冻、耐火等性能，解决了目前钢渣堆积而污染环境的问题，提高钢渣利用的附加值，同时，该生产方法工艺简单，节能环保，成本低廉。
为实现上述目的，本发明利用热闷钢渣生产保温砌块用陶粒的方法，包括以下步骤：
1)按质量计称取原料，其中，热闷钢渣尾渣45～65份、凹凸棒尾矿5～25份、混合材15～25份、秸秆粉末1～5份，
2)将原料在研磨机中混磨成150～250目粉末，然后在搅拌机里搅拌15～18min，混匀得混合物料；
3)将混合物料放入成球盘，转动成球盘，喷雾加水，加水质量量为8～10份，使物料成球形，料球直径为2～10mm；
4)将所得球形生料进入干燥系统，提升球团温度至60～70℃后，再进行烘干，烘干炉温度125～250℃，烘干时间90～110min；
5)然后进入回转窑进行600～700℃生烧40～90min；
6)最后在950～1250℃高温焙烧20～45min，经冷却后即得钢渣陶粒。
优选地，所述热闷钢渣尾渣中金属铁含量小于1％，平均粒径为0.01～9.5mm。热闷钢渣尾渣为热闷处理的钢渣经过破碎、磁选后的尾渣。
进一步地，所述凹凸棒尾矿主要成为脱石、高岭土、海泡石、石英和碳酸盐。凹凸棒尾矿是在开采凹凸棒石粘土过程中将混有的一定量无法筛分的碎石和泥土作为尾矿抛弃的尾矿。
更进一步地，所述的混合材为钢渣尾渣粉、高炉矿渣粉和锰渣粉的混合物，其中，按质量百分比计，钢渣尾渣粉占20～40％、高炉矿渣粉占20～40％，锰渣粉占20～40％。
再优选地，步骤2)中，所述搅拌时，速度为200～250r/min。
还优选地，步骤3)中，所述成球盘转速30～45r/min，倾斜角度为45～55°。
采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有以下显著效果：
(1)本发明将大掺量地利用了热闷钢渣、凹凸棒尾矿、高炉矿渣和锰渣作为合成陶粒的原料，使得热闷钢渣等工业废料得以回收利用，而且有效降低了保温陶粒的生产成本，同时使热闷钢渣等工业废料得到资源化利用；
(2)本发明采用的主要原料热闷钢渣中含有铁的氧化物，在高温焙烧时可以降低焙烧温度，从而相对节省了能源。
(3)本发明制备热闷钢渣陶粒有效地防止了钢渣的环境污染，凹凸棒尾矿对生态的破坏，秸秆焚烧引起的雾霾天气，有利于生态文明建设。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明的利用热闷钢渣生产保温砌块用陶粒的方法作进一步详细说明。
实施例一
一种利用热闷钢渣生产保温砌块用陶粒的方法，它包括以下步骤：
1)按质量计称取原料：热闷钢渣尾渣45份、凹凸棒尾矿25份、混合材25份、秸秆粉末5份；其中，热闷钢渣尾渣为热闷钢渣经过破碎、磁选后的尾渣，其金属铁含量小于1％，平均粒径为6.5mm；凹凸棒尾矿是凹凸棒石粘土在开采过程中将混有的一定量无法筛分的碎石和泥土作为尾矿抛弃的尾矿，其主要成为为脱石、高岭土、海泡石、石英、碳酸盐等；混合材为钢渣尾渣粉、高炉矿渣粉和锰渣粉的混合物，其中，按质量百分比计，钢渣尾渣粉占33％、高炉矿渣粉占33％，锰渣粉占34％；
2)将原料在研磨机中混磨成250目粉末，然后在搅拌机里搅拌15min，搅拌速度为200r/min，混匀得混合物料；
3)将混合物料放入成球盘，转动成球盘，喷雾加水，加水质量量为10份，使物料成球形，成球盘转速45r/min，成球盘倾斜角度55°，料球直径为3mm；
4)将所得球形生料进入干燥系统，提升球团温度至65℃后，再进行烘干，烘干炉温度200℃，烘干时间100min；
5)然后进入回转窑进行670℃生烧60min；
6)最后在1150℃高温焙烧21min，经冷却后即得钢渣陶粒。
对所获得的保温砌块用陶粒的堆积密度、抗压强度和1h吸水率等性能指标进行测量，其堆积密度为465kg/m3，抗压强度为2.9MPa，1h吸水率为2.95％，各项性能指标优良。本实施例由于使用了45份的热闷钢渣尾渣，使得热闷钢渣尾渣的使用率得以提高，从而能够有效降低陶粒生产成本，而且生产出的陶粒性能优良，保温性能好。
实施例二
一种利用热闷钢渣生产保温砌块用陶粒的方法，它包括以下步骤：
1)按质量计称取原料：热闷钢渣尾渣50份、凹凸棒尾矿20份、混合材25份、秸秆粉末5份；其中，热闷钢渣尾渣为热闷钢渣经过破碎、磁选后的尾渣，其金属铁含量小于1％，平均粒径为5.5mm；凹凸棒尾矿是凹凸棒石粘土在开采过程中将混有的一定量无法筛分的碎石和泥土作为尾矿抛弃的尾矿，其主要成为为脱石、高岭土、海泡石、石英、碳酸盐等；混合材为钢渣尾渣粉、高炉矿渣粉和锰渣粉的混合物，其中，按质量百分比计，钢渣尾渣粉占33％、高炉矿渣粉占33％，锰渣粉占34％；
2)将原料在研磨机中混磨成200目粉末，然后在搅拌机里搅拌18min，搅拌速度为250r/min，混匀得混合物料；
3)将混合物料放入成球盘，转动成球盘，喷雾加水，加水质量为8份，使物料成球形。成球盘转速35r/min，成球盘倾斜角度48°，料球直径为5mm；
4)将所得球形生料进入干燥系统，提升球团温度至65℃后，再进行烘干，烘干炉温度200℃，烘干时间100min；
5)然后进入回转窑进行650℃生烧60min；
6)最后在1250℃高温焙烧20min，经冷却后即得钢渣陶粒。
对获取的保温砌块用陶粒的堆积密度、抗压强度和1h吸水率等性能指标进行测量，其堆积密度为468kg/m3，抗压强度为3.21MPa，1h吸水率为1.54％，各项性能指标优良。同时，由于本实施例使用了50份的热闷钢渣尾渣，使得热闷钢渣尾渣的使用率得以提高，从而能够有效降低陶粒生产成本，而且生产出的陶粒性能优良，保温性能好。
实施例三
一种利用热闷钢渣生产保温砌块用陶粒的方法，它包括以下步骤：
1)按质量计称取原料：热闷钢渣尾渣60份、凹凸棒尾矿25份、混合材14份、秸秆粉末1份；其中，热闷钢渣尾渣为热闷钢渣经过破碎、磁选后的尾渣，其金属铁含量小于1％，平均粒径为6.5mm；凹凸棒尾矿是凹凸棒石粘土在开采过程中将混有的一定量无法筛分的碎石和泥土作为尾矿抛弃的尾矿，其主要成为为脱石、高岭土、海泡石、石英、碳酸盐等；混合材为钢渣尾渣粉、高炉矿渣粉和锰渣粉的混合物，其中，按质量百分比计，钢渣尾渣粉占30％、高炉矿渣粉占35％，锰渣粉占35％；
2)将原料在研磨机中混磨成200目粉末，然后在搅拌机里搅拌15min，搅拌速度为200r/min，混匀得混合物料；
3)将混合物料放入成球盘，转动成球盘，喷雾加水，加水量为8份，使物料成球形，成球盘转速30r/min，成球盘倾斜角度45°，料球直径为5mm；
4)将所得球形生料进入干燥系统，提升球团温度至65℃后，再进行烘干，烘干炉温度180℃，烘干时间90min；
5)然后进入回转窑进行670℃生烧50min；
6)最后在1170℃高温焙烧25min，经冷却后即得钢渣陶粒。
对所获取保温砌块用陶粒的堆积密度、抗压强度和1h吸水率等性能指标进行测量，其堆积密度为492kg/m3，抗压强度为4.9MPa，1h吸水率为2.59％，各项性能指标优良。同时，由于本实施例使用了60份的热闷钢渣尾渣，使得热闷钢渣尾渣的使用率得以提高，从而能够有效降低陶粒生产成本，而且生产出的陶粒性能优良，保温性能好。
实施例四
一种利用热闷钢渣生产保温砌块用陶粒的方法，它包括以下步骤：
1)按质量计称取原料：热闷钢渣尾渣65份、凹凸棒尾矿18份、混合材15份、秸秆粉末2份；其中，热闷钢渣尾渣为热闷钢渣经过破碎、磁选后的尾渣，其金属铁含量小于1％，平均粒径为5.5mm；凹凸棒尾矿是在开采凹凸棒石粘土过程中将混有的一定量无法筛分的碎石和泥土作为尾矿抛弃的尾矿，其主要成为为脱石、高岭土、海泡石、石英、碳酸盐等；混合材为钢渣尾渣粉、高炉矿渣粉和锰渣粉的混合物，其中，按质量百分比计，钢渣尾渣粉占30％、高炉矿渣粉占35％，锰渣粉占35％；
2)将原料在研磨机中混磨成200目粉末，然后在搅拌机里搅拌18min，搅拌速度为200r/min，混匀得混合物；
3)将混合物料放入成球盘，转动成球盘，喷雾加水，加水质量为10份，使物料成球形。成球盘转速40r/min，成球盘倾斜角度50°，料球直径为5mm；
4)将所得球形生料进入干燥系统，提升球团温度至65℃后，再进行烘干，烘干炉温度200℃，烘干时间100min；
5)然后进入回转窑进行670℃生烧75min；
6)最后在1250℃高温焙烧21min，经冷却后即得钢渣陶粒。
对所获取保温砌块用陶粒的堆积密度、抗压强度和1h吸水率等性能指标进行测量，其堆积密度为534kg/m3，抗压强度为3.14MPa，1h吸水率为2.87％，各项性能指标优良。同时，由于本实施例使用了65份的热闷钢渣尾渣，使得热闷钢渣尾渣的使用率得以提高，从而能够有效降低陶粒生产成本，而且生产出的陶粒性能优良，保温性能好。
实施例五
一种利用热闷钢渣生产保温砌块用陶粒的方法，它包括以下步骤：
1)按质量计称取原料：热闷钢渣尾渣65份、凹凸棒尾矿20份、混合材10份、秸秆粉末5份；其中，热闷钢渣尾渣为热闷钢渣经过破碎、磁选后的尾渣，其金属铁含量小于1％，平均粒径为7.5mm；凹凸棒尾矿是在开采凹凸棒石粘土过程中将混有的一定量无法筛分的碎石和泥土作为尾矿抛弃的尾矿，其主要成为为脱石、高岭土、海泡石、石英、碳酸盐等；混合材为钢渣尾渣粉、高炉矿渣粉和锰渣粉的混合物，其中，按质量百分比计，钢渣尾渣粉占33％、高炉矿渣粉占33％，锰渣粉占34％；
2)将原料在研磨机中混磨成250目粉末，然后在搅拌机里搅拌18min，搅拌速度为250r/min，混匀得混合物；
3)将混合物料放入成球盘，转动成球盘，喷雾加水，加水量为10份，使物料成球形。成球盘转速45r/min，成球盘倾斜角度55°，料球直径为8mm；
4)将所得球形生料进入干燥系统，提升球团温度至65℃后，再进行烘干，烘干炉温度200℃，烘干时间100min；
5)然后进入回转窑进行630℃生烧58min；
6)最后在1240℃高温焙烧21min，经冷却后即得钢渣陶粒。
对所获取保温砌块用陶粒的堆积密度、抗压强度和1h吸水率等性能指标进行测量，测量获取所述热闷钢渣保温陶粒的堆积密度为589kg/m3，抗压强度为4.53MPa，1h吸水率为4.31％，各项性能指标优良。同时，由于本实施例使用了65份的热闷钢渣尾渣，使得热闷钢渣尾渣的使用率得以提高，从而能够有效降低陶粒生产成本，而且生产出的陶粒性能优良，保温性能好。
Claims (5)
1.一种利用热闷钢渣生产保温砌块用陶粒的方法，其特征在于，它包括以下步骤：
1)按质量计称取原料，其中，热闷钢渣尾渣45～65份、凹凸棒尾矿5～25份、混合材15～25份、秸秆粉末1～5份；所述混合材为钢渣尾渣粉、高炉矿渣粉和锰渣粉的混合物，其中，按质量百分比计，钢渣尾渣粉占20～40％、高炉矿渣粉占20～40％，锰渣粉占20～40％；
2)将原料在研磨机中混磨成150～250目粉末，然后搅拌15～18min，混匀得混合物料；
3)将混合物料放入成球盘，加水质量为8～10份，转动成球盘使物料成球，料球直径为2～10mm；
4)将所得球形生料进入干燥系统，提升球团温度至60～70℃后，再进行烘干，烘干炉温度125～250℃，烘干时间90～110min；
5)然后进入回转窑进行600～700℃生烧40～90min；
6)最后在950～1250℃高温焙烧20～45min，经冷却后即得钢渣陶粒。
2.根据权利要求1所述的利用热闷钢渣生产保温砌块用陶粒的方法，其特征在于：所述热闷钢渣尾渣中金属铁含量小于1％，平均粒径为0.01～9.5mm。
3.根据权利要求1或2所述的利用热闷钢渣生产保温砌块用陶粒的方法，其特征在于：所述凹凸棒尾矿的主要成分
为蒙脱石、高岭土、海泡石、石英和碳酸盐。
4.根据权利要求1或2所述的利用热闷钢渣生产保温砌块用陶粒的方法，其特征在于：步骤2)中，所述搅拌时，速度为200～250r/min。
5.根据权利要求1或2所述的利用热闷钢渣生产保温砌块用陶粒的方法，其特征在于：步骤3)中，所述成球盘转速30～45r/min，倾斜角度为45～55°。
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