CN107902927A - 一种弥补转炉钢渣活性的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明转炉炼钢技术领域,具体涉及一种弥补转炉钢渣硅铝成分活性的方法。本发明所要解决的技术问题是提供弥补转炉钢渣活性的方法,包括以下步骤:a、将二氧化硅、三氧化二铝按重量比3︰1~2混匀并在900~1100℃进行烧结;烧结结束后冷却至室温,然后破碎,备用;b、将转炉钢渣进行破碎、筛分、磁选后,得粉料;c、将步骤a备用的烧结料与步骤b的粉料混匀后粉磨至要求粒度即可;其中,所述烧结料为粉料重量的10~30%。本发明方法以转炉钢渣为主,通过适当的添加硅铝成分,以弥补转炉钢渣中缺少的硅铝成分,从而达到转炉钢渣水化所需的胶凝物平衡成分和数量,作为较佳的掺合料。

Description

一种弥补转炉钢渣活性的方法
技术领域
本发明转炉炼钢技术领域,具体涉及一种弥补转炉钢渣硅铝成分活性的方法。本发明方法可使转炉钢渣的胶凝性能得到提升,从而有利于在水泥或是混凝土中的应用。
背景技术
转炉钢渣是转炉造渣工艺产生的液态熔渣,温度高达1600℃,主要是石灰在熔渣中的逐步溶解过程,并最终获得含有大量固溶体相SS(一种或多种溶质的固态物质)的硅酸盐炉渣。
在熔炼过程中,依炼钢工艺要求加入一定量的石灰等造渣材料,最终产生的转炉钢渣中含有胶凝性能的硅酸盐,但由于各氧化物成分含量与水泥存在差异性,包括成型工艺不同,硅酸盐含量及质量均不及水泥熟料。其中,硅酸三钙(C3S)含量(3~5%)较熟料低50%,造成早期强度低;硅酸二钙(C2S)含量(40%)高于水泥熟料(20%),使得钢渣的后期强度高于水泥熟料;铁酸盐及SS相高达50%,影响其胶凝性。
转炉钢渣中含有一定量的硅酸盐,但由于二氧化硅和三氧化二铝含量少、致使C3S偏低,而C2S及SS相过多;加之在转炉内大部分呈液相状态,结晶速度较快并且发育都较完成,使得活性降低。
为此,急需研究一种方法实现硅铝成分的弥补,以达到平衡含量的同时帮助在水化过程中硅铝与氧化钙的参与反应以提高转炉钢渣的活性。
发明内容
针对转炉钢渣中硅和铝含量低的情况,考虑缺补方法进行探索。发明人发现高硅铝烧结料主要含约20%的氧化铝和约55%的二氧化硅,矿物相以玻璃相为主,它们的加入能够在一定程度上弥补成分和相应水化所需的作用。
针对现有转炉钢渣活性低的缺陷,本发明提供了一种弥补转炉钢渣活性的方法。该方法包括以下步骤:
a、将二氧化硅、三氧化二铝按重量比3︰1~2混匀并在900~1100℃进行烧结;烧结结束后冷却至室温,然后破碎,备用;
b、将转炉钢渣进行破碎、筛分、磁选后,得粉料;
c、将步骤a备用的烧结料与步骤b的粉料混匀后粉磨至要求粒度即可;其中,所述烧结料为粉料重量的10~30%。
优选的,上述弥补转炉钢渣活性的方法步骤a中,所述按80~100℃/h升温至900~1100℃。
优选的,上述弥补转炉钢渣活性的方法步骤a中,所述烧结时间为2~4h。
优选的,上述弥补转炉钢渣活性的方法步骤a中,所述破碎至0~15mm。
优选的,上述弥补转炉钢渣活性的方法步骤b中,所述粉料粒度为0~15mm、金属铁含量<1%、水分<3%的粉料。
优选的,上述弥补转炉钢渣活性的方法步骤c中,所述粒度为100~300目。
本发明方法通过简单可行的焙烧烧结工艺获得硅酸铝烧结料,将其作为补充剂用于弥补转炉钢渣中所缺少的硅、铝成分,是一种低成本的运用方法。本发明方法通过适当的添加硅铝成分,弥补了转炉钢渣中缺少的硅和铝成分,从而达到转炉钢渣水化所需的胶凝物平衡成分和数量,以增加与转炉钢渣原有氧化钙的水化反应数量,以提升钢渣在水泥或是混凝土中的胶凝性能,作为较佳的掺合料。本发明方法可提高转炉钢渣活性20%以上。采用本发明可较好地实现废渣的利用,符合循环经济。
具体实施方式
本发明提供了一种弥补转炉钢渣活性的方法,包括以下步骤:
a、将二氧化硅、三氧化二铝,按照3︰1~2重量比的比例进行配加并进行烧结,烧结温度控制在900~1100℃,升温速率80~100℃/h,升温至900℃~1100℃后保温2~4小时,自然冷却至室温,取出样品,破碎至0~15mm备用;烧结是为了将两者在部分熔融状态下形成硅酸铝晶相,温度过低会无法生成,温度过高会造成能源浪费,如果焙烧温度过高或时间过长,则易产生过火料;如果焙烧温度过低或时间不足,则易产生欠火料。欠火料的特点为强度低、吸水率大、耐久性差等;
b、将转炉钢渣进行破碎、筛分、磁选后获得0~15mm、金属铁含量<1%、水分<3%的粉料;
c、将步骤a焙烧获得的硅铝烧结料按照在转炉钢渣粉料中10~30%的比例进行配加,粉磨至细度达到100~300目用于水泥或是混凝土掺合料,可提高转炉钢渣活性10-20个百分点。
本发明方法解决了常规的化学激发剂不能从根本上改变转炉钢渣水化所需成分的缺陷,而使用成本更为低廉的硅、铝烧结料即可实现转炉钢渣水化所需的平衡成分。
本发明方法中,未经特殊说明的,含量、比例等均表示重量百分比。
下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的描述,并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1采用本发明提高转炉钢渣活性的方法
分别采用纯二氧化硅、纯三氧化二铝样品,按照75%:25%的比例进行配加并进行烧结,烧结温度控制在950℃,烧至部分熔融后保温2小时,冷却后破碎至0-15mm备用。将转炉钢渣进行破碎、筛分、磁选后获得0-15mm、金属铁含量<1%、水分<3%的粉料。将硅铝烧结料按照在转炉钢渣粉料中25%的比例进行配加,粉磨至细度达到200目用于水泥或是混凝土掺合料,可提高转炉钢渣活性(活性鉴定方法参考GBT20491-2006用于水泥和混凝土中的钢渣粉)20个百分点。
实施例2采用本发明提高转炉钢渣活性的方法
分别采用纯二氧化硅、纯三氧化二铝样品,按照60%:40%的比例进行配加并进行烧结,烧结温度控制在1050℃之间,烧至部分熔融后保温2小时,冷却后破碎至0-15mm备用。将转炉钢渣进行破碎、筛分、磁选后获得0-15mm、金属铁含量<1%、水分<3%的粉料。将硅铝烧结料按照在转炉钢渣粉料中20%的比例进行配加,粉磨至细度达到215目用于水泥或是混凝土掺合料,可提高转炉钢渣活性(活性鉴定方法参考GBT20491-2006用于水泥和混凝土中的钢渣粉)23个百分点。

Claims (6)

1.弥补转炉钢渣活性的方法,其特征在于:包括以下步骤:
a、将二氧化硅、三氧化二铝按重量比3︰1~2混匀并在900~1100℃进行烧结;烧结结束后冷却至室温,然后破碎,备用;
b、将转炉钢渣进行破碎、筛分、磁选后,得粉料;
c、将步骤a备用的烧结料与步骤b的粉料混匀后粉磨至要求粒度即可;其中,所述烧结料为粉料重量的10~30%。
2.根据权利要求1所述的弥补转炉钢渣活性的方法,其特征在于:步骤a中,所述按80~100℃/h升温至900~1100℃。
3.根据权利要求1所述的弥补转炉钢渣活性的方法,其特征在于:步骤a中,所述烧结时间为2~4h。
4.根据权利要求1所述的弥补转炉钢渣活性的方法,其特征在于:步骤a中,所述破碎至0~15mm。
5.根据权利要求1所述的弥补转炉钢渣活性的方法,其特征在于:步骤b中,所述粉料粒度为0~15mm、金属铁含量<1%、水分<3%的粉料。
6.根据权利要求1所述的弥补转炉钢渣活性的方法,其特征在于:步骤c中,所述粒度为100~300目。
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CN101182138A (zh) * 2007-11-26 2008-05-21 济南大学 一种钢渣性能优化处理方法
CN107382116A (zh) * 2017-08-31 2017-11-24 盐城工学院 一种高活性改性钢渣粉及其安定性处理方法

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