CN112341015A - 一种增加转炉钢渣中硅铝含量的烧结水泥的制备方法 - Google Patents

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杨金裕
张入元
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Abstract

本发明公开了一种增加转炉钢渣中硅铝含量的烧结水泥的制备方法，包括以下步骤：向转炉钢渣原料中加入白泥；将上述合格的原料分别称重后均化混合配制；将上述混合配制好的混合料烘干；将上述烘干好的混合料喂入粉磨系统；将上述球磨好的混合料喂入烧结系统进行烧结，加工成熟料便完成了一个批次的转炉钢渣添加白泥改性烧结成水泥的施工过程；将上述烧结所得物料迅速冷却，再通过破碎至20mm以下；将上述冷却的破碎料喂入粉磨系统，得烧结水泥。本发明能够利用转炉钢渣快速制得烧结水泥，所得转炉钢渣烧结水泥品质高，有效解决了现有技术中水泥稳定性差和硅铝含量较低等问题。

Description

一种增加转炉钢渣中硅铝含量的烧结水泥的制备方法
技术领域
本发明涉及水泥制备技术领域，具体涉及一种增加转炉钢渣中硅铝含量的烧结水泥的制备方法。
背景技术
转炉钢渣是转炉内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的硅酸盐炉渣。其中所述的固溶体相SS是包括一种或多种溶质的固态物质。
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会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，硅酸三钙含量一般在3-5％，较熟料低50％，从而造成早期钢渣的强度比水泥熟料的强度低；硅酸二钙含量一般在40％左右，高于水泥熟料，水泥熟料含量一般在20％左右，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。而水泥烧结工艺是以石灰石和粘土为主要原料，经1300-1450℃高温煅烧得到以硅酸钙为主要成分的熟料，其主要成分分别为硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙。因此转炉钢渣属于“过烧低质熟料”。
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，致使硅酸三钙偏低，而硅酸二钙及固溶体相SS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，不能直接回收利用。且钢渣的存放不仅占用大量土地，还会造成环境污染；目前钢渣的重要处理路径之一便是将其用于水泥制备，但钢渣制备水泥时一般需要特殊的工艺处理，但传统的工艺处理需要特殊的装置来实现，工艺复杂，操作难度大，所得水泥稳定性较差，生产成本较高，并不能满足实际使用的要求。
发明内容
针对现有技术中的上述不足，本发明提供了一种增加转炉钢渣中硅铝含量的烧结水泥的制备方法，能够利用转炉钢渣快速制得烧结水泥，工艺流程简单易控制，生产成本低，所得转炉钢渣烧结水泥品质高，有效解决了现有技术中水泥稳定性差和硅铝含量较低等问题，便于推广使用。
为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种增加转炉钢渣中硅铝含量的烧结水泥的制备方法，包括以下步骤：
(1)配料：向所述转炉钢渣原料中加入白泥，配制成转炉钢渣︰白泥的质量比为100:5-50的混合料；
(2)混合：将上述合格的原料分别称重后均化混合配制；
(3)烘干：将上述混合配制好的混合料烘干至水分小于5％；
(4)球磨：将上述烘干好的混合料喂入粉磨系统，细度达到0.074mm，方孔筛筛余10％；
(5)烧结：将上述球磨好的混合料喂入烧结系统进行烧结，烧结温度控制在1000-1300℃，加工成熟料便完成了一个批次的转炉钢渣添加白泥改性烧结成水泥的施工过程；
(6)冷却：将上述烧结所得物料迅速冷却至100℃以下后，再通过破碎至20mm以下；
(7)粉磨：将上述冷却的破碎料喂入粉磨系统，细度达到0.074mm，方孔筛筛余10％，得烧结水泥。
进一步，步骤(1)中，所述转炉钢渣︰白泥的质量比为100:15。
进一步，步骤(2)中，转炉钢渣和白泥的粒度分别小于15mm和5mm。
进一步，烧结完成的所述熟料中各化学成分及其含量为CaO 32％-65％、SiO215％-25％、Al2O3 2％-10％、Fe2O3 4％-25％和MgO 5％-15％。
综上所述，本发明具有以下优点：
1、本发明能够利用转炉钢渣快速制得烧结水泥，工艺流程简单易控制，生产成本低，所得转炉钢渣烧结水泥品质高，有效解决了现有技术中水泥稳定性差和硅铝含量较低等问题，便于推广使用。
2、通过向所述的转炉钢渣中加白泥配料配制成符合要求的混合料后，再通过配料、混合、烘干、粉磨、烧结，最后进行冷却粉磨等工序，便可以将现有冶金生产过程中产生的含有一定量硅酸盐的转钢渣废料生产成水泥熟料，实现转炉钢渣料等含有一定量硅酸盐的冶金废料的再利用。既能减少废弃尾料的数量，节约存放废弃尾料的储存空间，又能提高生产效益，还能优化生产环境。
具体实施方式
实施例1
一种增加转炉钢渣中硅铝含量的烧结水泥的制备方法，包括以下步骤：
(1)配料：向所述转炉钢渣原料中加入白泥，配制成转炉钢渣︰白泥的质量比为100:20的混合料；
(2)混合：将上述合格的原料分别称重后均化混合配制；转炉钢渣和白泥的粒度分别小于15mm和5mm；
(3)烘干：将上述混合配制好的混合料烘干至水分小于5％；
(4)球磨：将上述烘干好的混合料喂入粉磨系统，细度达到0.074mm，方孔筛筛余10％；
(5)烧结：将上述球磨好的混合料喂入烧结系统进行烧结，烧结温度控制在1000-1300℃，加工成熟料便完成了一个批次的转炉钢渣添加白泥改性烧结成水泥的施工过程；
(6)冷却：将上述烧结所得物料迅速冷却至100℃以下后，再通过破碎至20mm以下；
(7)粉磨：将上述冷却的破碎料喂入粉磨系统，细度达到0.074mm，方孔筛筛余10％，得烧结水泥。
上述实施方式中，为了提高生产效率，同时，又为了提高通过上述方法生产的水泥熟料的质量，在步骤(1)中，所述转炉钢渣︰白泥的质量比为100:20；在步骤(2)中混合，将上述合格的原料分别称重后均化混合配制；烘干，将上述混合配制好的混合料烘干至水分小于5％；球磨，将上述烘干好的混合料喂入粉磨系统，细度达到0.076mm，方孔筛筛余8％；烧结，将上述粉磨好的混合料喂入烧结系统进行烧结，烧结温度控制在1000-1300℃，加工成熟料便完成了一个批次的转炉钢渣添加白泥改性烧结成水泥的施工过程；冷却，将上述烧结所得物料迅速冷却至90℃，再通过破碎至25mm以下；粉磨，将上述冷却的破碎料喂入粉磨系统，细度达到0.076mm方孔筛筛余5％。在步骤(2)中，转炉钢渣和白泥的粒度分别为10mm和3mm。烧结完成的所述熟料的化学成分为CaO(38％)、SiO2(22％)、Al2O3(3％)、Fe2O3(23％)、MgO(11％)。
实施例2
一种增加转炉钢渣中硅铝含量的烧结水泥的制备方法，包括以下步骤：
(1)配料：向所述转炉钢渣原料中加入白泥，配制成转炉钢渣︰白泥的质量比为100:15的混合料；
(2)混合：将上述合格的原料分别称重后均化混合配制；转炉钢渣和白泥的粒度分别小于15mm和5mm；
(3)烘干：将上述混合配制好的混合料烘干至水分小于5％；
(4)球磨：将上述烘干好的混合料喂入粉磨系统，细度达到0.074mm，方孔筛筛余10％；
(5)烧结：将上述球磨好的混合料喂入烧结系统进行烧结，烧结温度控制在1000-1300℃，加工成熟料便完成了一个批次的转炉钢渣添加白泥改性烧结成水泥的施工过程；烧结完成的所述熟料中各化学成分及其含量为CaO 32％、SiO215％、Al2O3 2％、Fe2O3 4％和MgO 5％；
(6)冷却：将上述烧结所得物料迅速冷却至100℃以下后，再通过破碎至20mm以下；
(7)粉磨：将上述冷却的破碎料喂入粉磨系统，细度达到0.074mm，方孔筛筛余10％，得烧结水泥。
虽然本发明的具体实施方式对本发明进行了详细地描述，但不应理解为对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可作出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。

Claims (4)

1.一种增加转炉钢渣中硅铝含量的烧结水泥的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)配料：向所述转炉钢渣原料中加入白泥，配制成转炉钢渣︰白泥的质量比为100:5-50的混合料；
(2)混合：将上述合格的原料分别称重后均化混合配制；
(3)烘干：将上述混合配制好的混合料烘干至水分小于5％；
(4)球磨：将上述烘干好的混合料喂入粉磨系统，细度达到0.074mm，方孔筛筛余10％；
(5)烧结：将上述球磨好的混合料喂入烧结系统进行烧结，烧结温度控制在1000-1300℃，加工成熟料便完成了一个批次的转炉钢渣添加白泥改性烧结成水泥的施工过程；
(6)冷却：将上述烧结所得物料迅速冷却至100℃以下后，再通过破碎至20mm以下；
(7)粉磨：将上述冷却的破碎料喂入粉磨系统，细度达到0.074mm，方孔筛筛余10％，得烧结水泥。
2.如权利要求1所述的增加转炉钢渣中硅铝含量的烧结水泥的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述转炉钢渣︰白泥的质量比为100:15。
3.如权利要求1所述的增加转炉钢渣中硅铝含量的烧结水泥的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，转炉钢渣和白泥的粒度分别小于15mm和5mm。
4.如权利要求1所述的增加转炉钢渣中硅铝含量的烧结水泥的制备方法，其特征在于，烧结完成的所述熟料中各化学成分及其含量为CaO 32％-65％、SiO215％-25％、Al2O3 2％-10％、Fe2O3 4％-25％和MgO 5％-15％。
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李忠正: "《禾草类纤维制浆造纸》", 31 March 2013, pages: 177 - 178 *

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