CN112521064A - 一种纤维增强钢渣格栅板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种纤维增强钢渣格栅板及其制备方法，该钢渣格栅板以钢渣粉、矿渣粉为胶凝材料，以钢渣颗粒为骨料，以聚丙烯纤维作为增强材料，利用压制成型工艺制备得到。本发明利用压制成型制备的格栅板不用水泥或少用水泥作为胶凝材，减少水的使用，并利用聚丙烯纤维增加格栅板的抗折强度，无需配置钢纤维降低成本和重量，且压制成型制备的格栅产品较浇筑成型工艺制备的格栅板强度高，养护时间短占地面积小，有利于实现工厂流水化作业并利于环保。

Description

一种纤维增强钢渣格栅板及其制备方法
技术领域
本发明属于冶金渣处理领域，特别涉及一种纤维增强钢渣格栅板及其制备方法。
背景技术
在钢铁冶炼过程中，炼钢浇铸后的钢包里残留部分高温液态钢水会随钢渣一同倒入渣罐中。液态倒渣时通过格栅实现液态钢渣自然分割，避免了“大渣砣”的产生，处理后的钢渣还可以作为加工格栅的原料，循环再利用，通过这种方法，有助于提升钢渣循环利用水平与能力，减少了环境的污染和空间浪费。目前，有关钢渣罐格栅制作方法的专利中，多以利用浇筑成型工艺来制备格栅板，但由于浇筑成型工艺制作过程中需要大量用水，造成格栅板养护时间长，占地面积大，作业效率低，成本高，且污染环境等一系列问题。近几年，随着环保检查力度的不断增加，露天浇筑和堆放模式的格栅生产工艺缺陷逐渐暴露。
专利CN109437933A公开了一种半干性无筋钢渣格栅及其制备方法，以钢渣和水泥为主要原料，通过加入钢纤维增加格栅板的强度，实现无钢筋预制生产格栅。但该专利格栅制备为震动浇筑成型，与压制成型的格栅制品相比，同样材料的格栅制品强度特别是抗折强度也不高，且钢纤维密度大会增加格栅自身的重量，吊装不便增加劳动强度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种纤维增强钢渣格栅板及其制备方法，该钢渣格栅板较传统浇筑成型工艺制备的格栅板强度更高，养护时间短，有利于实现工厂流水化作业，利于环保。
本发明提供了一种纤维增强钢渣格栅板，按质量份数计，包括如下组分：
Figure BDA0002843021270000011
所述钢渣颗粒的粒径范围为1-20mm。
所述矿渣粉为S95矿渣粉。
所述钢渣粉的比表面积350-550m2/kg。
所述聚丙烯纤维直径为0.5-1mm，长度为20-30mm。
本发明提供了一种纤维增强钢渣格栅板的制备方法，包括如下步骤：
按配比，将原料在搅拌机中均匀搅拌，得到物料；随后加入水均匀搅拌，得到半干性混凝土混合料；最后，将上述半干性的混凝土混合料在均匀布置于格栅模具内，进行压制成型、养护，得到纤维增强钢渣格栅板。
所述加入水均匀搅拌为加入矿渣粉和钢渣粉用量0.2-0.3倍的水搅拌。
所述压制成型的工艺参数为成型压力10-13MPa，成型时间1.5-2.5s。
所述养护时间≥24小时。
本发明的钢渣格栅板以钢渣粉、矿渣粉为胶凝材料，以钢渣颗粒为骨料，以聚丙烯纤维作为增强材料，利用压制成型工艺制备得到。钢渣粉、矿渣粉作为胶凝材料属于工业固废的综合利用，可减少水泥使用，符合绿色环保可持续发展的要求。
有益效果
本发明利用压制成型制备的格栅板不用水泥或少用水泥作为胶凝材，减少水的使用，并利用聚丙烯纤维增加格栅板的抗折强度，无需配置钢纤维降低成本，且压制成型制备的格栅产品较浇筑成型工艺制备的格栅板强度高，养护时间短占地面积小，有利于实现工厂流水化作业并利于环保；
本发明制备格栅板为压制成型工艺，无需加入减水剂也可达到合格产品的效果，减少生产成本；
本发明属于工业固废物的再利用，可以大量利用工业固体废弃物符合资源再生循环再利用的要求，即降低生产成本又有环保优势，具有较高的社会效益和经济效益。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例和对比例所用原料和来源如下：
钢渣颗粒：粒径范围为1-20mm，上海中冶环境工程科技有限公司生产；
矿渣粉：S95，上海宝田新材料建材有限公司生产；
钢渣粉：比表面积350-550m2/kg，上海中冶环境工程科技有限公司生产。
聚丙烯纤维：直径为0.5-1mm，长度为20-30mm，宁波时科新材料科技有限公司生产。
产品性能测试方法如下：
GB/T50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》。
实施例1
按质量份数，将8份钢渣粉、12份S95矿渣粉、77份钢渣颗粒、3份聚丙烯纤维分别计量后，在搅拌机中均匀搅拌，得到物料；然后在物料中加入钢渣粉和矿渣粉用量0.25倍的水均匀搅拌，得到半干性的混凝土混合料；最后，将上述半干性的混凝土混合料在均匀布置于格栅模具内，进行压制成型、养护，得到产品。
按GB/T50081-2002检测产品28天抗压强度为34.5MPa，28天抗折强度为3.7MPa。
实施例2
按质量份数，将5份钢渣粉、15份S95矿渣粉、77份钢渣颗粒、3份聚丙烯纤维分别计量后，在搅拌机中均匀搅拌，得到物料；然后在物料中加入钢渣粉和矿渣粉用量0.25倍的水均匀搅拌，得到半干性的混凝土混合料；最后，将上述半干性的混凝土混合料在均匀布置于格栅模具内，进行压制成型、养护，得到产品。
按GB/T50081-2002检测产品28天抗压强度为36.1MPa，28天抗折强度为3.8MPa。
实施例3
按质量份数，将6份钢渣粉、12份S95矿渣粉、80份钢渣颗粒、2份聚丙烯纤维分别计量后，在搅拌机中均匀搅拌，得到物料；然后在物料中加入钢渣粉和矿渣粉用量0.25倍的水均匀搅拌，得到半干性的混凝土混合料；最后，将上述半干性的混凝土混合料在均匀布置于格栅模具内，进行压制成型、养护，得到产品。
按GB/T50081-2002检测产品28天抗压强度为33.6MPa，28天抗折强度为3.3MPa。
实施例4
按质量份数，将8份钢渣粉、15份S95矿渣粉、75份钢渣颗粒、2份聚丙烯纤维分别计量后，在搅拌机中均匀搅拌，得到物料；然后在物料中加入钢渣粉和矿渣粉用量0.25倍的水均匀搅拌，得到半干性的混凝土混合料；最后，将上述半干性的混凝土混合料在均匀布置于格栅模具内，进行压制成型、养护，得到产品。
按GB/T50081-2002检测产品28天抗压强度为33.9MPa，28天抗折强度为3.4MPa。
对比例1
按质量份数，将8份钢渣粉、15份S95矿渣粉、77份钢渣颗粒分别计量后，在搅拌机中均匀搅拌，得到物料；然后在物料中加入钢渣粉和矿渣粉用量0.25倍的水均匀搅拌，得到半干性的混凝土混合料；最后，将上述半干性的混凝土混合料在均匀布置于格栅模具内，进行压制成型、养护，得到产品。
按GB/T50081-2002检测产品28天抗压强度为26.3MPa，28天抗折强度为1.1MPa。
对比例2
按质量份数，将6份钢渣粉、15份S95矿渣粉、75份钢渣颗粒、4份聚丙烯纤维分别计量后，在搅拌机中均匀搅拌，得到物料；然后在物料中加入钢渣粉和矿渣粉用量0.25倍的水均匀搅拌，得到半干性的混凝土混合料；最后，将上述半干性的混凝土混合料在均匀布置于格栅模具内，进行压制成型、养护，得到产品。
按GB/T50081-2002检测产品28天抗压强度为30.3MPa，28天抗折强度为2.9MPa。
由实施例4和对比例1、2对比可以看到，通过引入聚丙烯纤维可以增加格栅板的抗折强度，但与此同时，必须严格限制其加入量，不然反而达不到所需要的效果。

Claims (8)

1.一种纤维增强钢渣格栅板，其特征在于：按质量份数计，包括如下组分：
Figure FDA0002843021260000011
2.根据权利要求1所述的纤维增强钢渣格栅板，其特征在于：所述钢渣颗粒的粒径范围为1-20mm。
3.根据权利要求1所述的纤维增强钢渣格栅板，其特征在于：所述矿渣粉为S95矿渣粉。
4.根据权利要求1所述的纤维增强钢渣格栅板，其特征在于：所述钢渣粉的比表面积350-550m2/kg。
5.根据权利要求1所述的纤维增强钢渣格栅板，其特征在于：所述聚丙烯纤维直径为0.5-1mm，长度为20-30mm。
6.一种如权利要求1所述的纤维增强钢渣格栅板的制备方法，包括如下步骤：
按配比，将原料在搅拌机中均匀搅拌，得到物料；随后加入水均匀搅拌，得到半干性混凝土混合料；最后，将上述半干性的混凝土混合料在均匀布置于格栅模具内，进行压制成型、养护，得到纤维增强钢渣格栅板。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述压制成型的工艺参数为成型压力10-13MPa，成型时间1.5-2.5s。
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述养护时间≥24小时。
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