CN117024046B - 一种低碳复合水泥、生产方法及生产装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低碳复合水泥、生产方法及生产装置，通过立磨分别粉磨的磨细纳米水泥、纳米矿渣粉、粉煤灰，再加上生石灰粉、石膏粉、粉煤灰微珠、PE微粉、低模水玻璃微粉、强效剂微粉，通过配料后混料机搅拌均匀，获得各种不同等级的低碳复合水泥品种；降低水泥中的熟料用量，节省燃料成本，降低碳排放；利用立磨配合气流整形磨配合，保证粉体颗粒的成型质量，消除单独使用立磨工艺造成的粒型缺陷，增强分散性和流动性，利于后续实际使用中提高混凝土泵送性能。
Description
技术领域
本发明涉及水泥生产技术领域，具体涉及一种低碳复合水泥、生产方法及生产装置。
背景技术
现有新型干法水泥生产工艺中，水泥生产的二氧化碳来源有两个：一是源自煤炭等化石燃料的燃烧（排放占比32%），燃烧过程为水泥生产提供高温环境；二是源自回转窑中石灰石烧成熟料的化学过程（排放占比63%）。最终将熟料磨细后与其他材料混合即可形成水泥。由于熟料生产需要消耗大量的燃料，相对来说低熟料生产的水泥就节省了燃料成本、降低了碳排放，如何在降低水泥中熟料使用量的同时，保证水泥的强度，是现有技术亟待解决的问题。
发明内容
技术目的：针对现有水泥生产碳排量高，不满足低碳环保要求，本发明公开了一种能够减少水泥中熟料用量，同时保证水泥强度的低碳复合水泥、生产方法及生产装置。
技术方案：为实现上述技术目的，本发明采用了如下技术方案：
一种低碳复合水泥，包括按照质量百分数混合5-10%纳米矿渣粉、10-30%纳米水泥、20-30%Ⅱ级粉煤灰、5-10%粉煤灰微珠、3-5%石膏粉、0-5%生石灰粉、2-4%PE微粉、5%-12%的低模水玻璃微粉以及强效剂微粉。
优选地，本发明的强效剂微粉包括按照质量分数添加的2-4％的三乙醇胺、3 -5％的丙三醇、8-15％的二甘醇、15-20％的糖粉、2-4％的无水亚硫酸钠粉末以及矿渣或矿石微粉。
本发明公开一种低碳复合水泥生产方法，用于生产上述的低碳复合水泥，通过立磨粉磨磨细纳米水泥、纳米矿渣粉和Ⅱ级粉煤灰，然后将粉磨产品与生石灰粉、石膏粉、粉煤灰微珠、PE微粉、低模水玻璃微粉、强效剂微粉按照比例进行混合。
优选地，本发明在进行立磨粉磨时，加入粉煤灰微主和PE微粉辅助进行立磨加工。
优选地，本发明经立磨粉磨后的微粉颗粒通过立磨设备的出料口进入气流整形磨进行颗粒整形，改变成品颗粒的粒型形状。
优选地，本发明的强效剂微粉的制作过程包括：将强效剂微粉的液态原料刷涂在滚筒上，并在刷涂原料的表面覆盖矿渣或矿石微粉，经过铲刀从滚筒的表面将固液原料铲刮并由混料机搅拌混合后形成强效剂微粉。
本发明还提供一种低碳复复合水泥生产装置，使用上述的一种低碳复合水泥生产方法，包括用于对水泥原料进行粉磨加工的立磨，与立磨出口相连通对立磨颗粒进行整形破碎的气流整形磨，以及用于对强效剂微粉进行混合加工的固液混料装置。
优选地，本发明的固液混料装置包括滚筒、铲刀以及双轴混料机，在滚筒上方设有液体浇口、刷头以及粉料下料口，沿滚筒的转动方向，粉料下料口位于刷头的后方，刷头上端与液体浇口连通，下端与滚筒表面相接触，铲刀设置在滚筒靠近双轴混料机的一侧。
优选地，本发明的滚筒表面设有用于控制液体原料刷涂量的环形槽，刷头出口端的宽度以及铲刀的宽度均与环形槽的宽度相匹配，并且抵接在环形槽的侧壁上；在刷头出口端的上方设置均料板，均料板宽度大于环形槽的宽度，均料板的下端与滚筒最外侧的表面相贴合。
有益效果：本发明所公开的一种低碳复合水泥、生产方法及生产装置具有如下有益效果：
1、本发明水泥中增加石灰粉和水玻璃粉末作为激发剂激发矿渣微粉和粉煤灰微粉发生化学聚合，其中粉煤灰微珠、PE微粉使得水泥、矿粉有效分散、减少粉料的团聚、增加水泥与水分子的有效接触、提高水化反应能力，改善水泥形成的混凝土产品的外观，增加表面光滑度，可以提高产品的耐低温性和混凝土表面耐磨性能，可以减少微裂纹的形成，可以减少应力开裂，增加产品的韧性，控制收缩率，提高产品的尺寸稳定性，减少泌水现象，提高水泥强度。
2、本发明的PE微粉源于废弃PE材质的塑料制品、塑料薄膜等固废垃圾，通过粉碎成小块状颗粒再与其它粉煤灰、冶炼矿渣等固废一起粉磨制得，相对来说低熟料生产的水泥就节省了燃料成本，降低成本与碳排放。
3、本发明利用立磨进行原料的粉体加工，相较于球磨机更加节电，维护成本低，不需要单独配合烘干机，节省设备成本，并在立磨完成后进行颗粒整形，高压气体进入气流整形磨装置，颗粒被高压气流剪切、碰撞而再次破碎，改变了原有颗粒的外形细长状而成球粒状，消除了立磨工艺所粉磨的成品颗粒粒型长柱状的缺陷，使得这种低碳水泥的分散性、流动性、和易性更佳，接近了球磨粉磨工艺的颗粒形状，满足了泵送混凝土的水泥质量要求，实现了大幅度的节能降耗、低碳生产制造目标。
4、本发明在立磨时，利用粉煤灰微珠和PE微粉的强制分散作用，加强了立磨时颗粒之间的润滑度、流动性，提升立磨效果。
5、本发明的强效剂微粉使用固液混料装置进行液态原料与固态原料之间的充分混合，相较于直接混合的方式，能够提升混合的均匀度，同时节省搅拌混合的时间，提升生产效率。
6、本发明通过先在滚筒上刷涂液体原料然后覆盖矿渣或者矿石微粉，并通过滚筒的环形槽与刷头配合，可以对单次混合的比例进行控制，同时，单独分层混合的方式，利于后续的搅拌与充分混合，避免出现起球或结块的现象。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍。
图1为本发明立磨加工示意图；
图2为本发明固液混料装置结构示意图；
图3为本发明滚筒结构图；
图4为本发明刷头结构图；
其中，1-立磨、2-气流整形磨、3-滚筒、4-铲刀、5-双轴混料机、6-液体浇口、7-刷头、8-粉料下料口、9-环形槽。
实施方式
下面通过一较佳实施例的方式并结合附图来更清楚完整地说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
本发明公开了一种低碳复合水泥，包括按照质量百分数混合5-10%纳米矿渣粉、10-30%纳米水泥、20-30%Ⅱ级粉煤灰、5-10%粉煤灰微珠、3-5%石膏粉、0-5%生石灰粉、2-4%PE微粉、5%-12%的低模水玻璃微粉以及强效剂微粉。
强效剂微粉包括按照质量分数添加的2-4％的三乙醇胺、3 -5％的丙三醇、8-15％的二甘醇、15-20％的糖粉、2-4％的无水亚硫酸钠粉末以及矿渣或矿石微粉。
通过控制水泥中各组分的比例，混合搅拌均匀后，获取不同等级的低碳复合水泥品种。
表1为不同组分比例下混合水泥的实验数据表。
本发明公开一种低碳复合水泥生产方法，用于生产上述的低碳复合水泥，通过立磨粉磨磨细纳米水泥、纳米矿渣粉和Ⅱ级粉煤灰，然后将粉磨产品与生石灰粉、石膏粉、粉煤灰微珠、PE微粉、低模水玻璃微粉、强效剂微粉按照比例进行混合，充分混合均匀后得到成品低碳水泥。
为保证立磨加工效果，提升立磨颗粒的均匀性，本发明在进行立磨粉磨时，加入粉煤灰微珠和PE微粉辅助进行立磨加工，增强立磨时颗粒之间的润滑度和流动性，弥补立磨工艺的粒型球状不足的缺陷，经立磨粉磨后的微粉颗粒通过立磨设备的出料口进入气流整形磨进行颗粒整形，改变成品颗粒的粒型形状。
本发明的强效剂微粉的制作过程包括：将强效剂微粉的液态原料刷涂在滚筒上，并在刷涂原料的表面覆盖矿渣或矿石微粉，经过铲刀从滚筒的表面将固液原料铲刮并由混料机搅拌混合后形成强效剂微粉。
如图1-图4所示，本发明还提供一种低碳复复合水泥生产装置，使用上述的一种低碳复合水泥生产方法，包括用于对水泥原料进行粉磨加工的立磨1，与立磨1出口相连通对立磨颗粒进行整形破碎的气流整形磨2，以及用于对强效剂微粉进行混合加工的固液混料装置。
本发明的固液混料装置包括滚筒3、铲刀4以及双轴混料机5，在滚筒3上方设有液体浇口6、刷头7以及粉料下料口8，沿滚筒3的转动方向，粉料下料口8位于刷头7的后方，刷头7上端与液体浇口6连通，下端与滚筒表3面相接触，铲刀4设置在滚筒3靠近双轴混料机5的一侧。
在将强效剂微粉的固液分层混合后，在使用双轴混料机混合时，能够保证固液之间的充分混合接触，节省混合的时间，提升生产效率，为对固液的单次混合量进行控制，本发明的滚筒3表面设有用于控制液体原料刷涂量的环形槽9，刷头7出口端的宽度以及铲刀4的宽度均与环形槽9的宽度相匹配，并且抵接在环形槽9的侧壁上；在刷头7出口端的上方设置均料板10，均料板10宽度大于环形槽9的宽度，均料板10的下端与滚筒3最外侧的表面相贴合，随着滚筒3的转动，液态原料从刷头7下端的出口进入环形槽9内，并通过均料板10将多余的物料向后侧拨动，从而控制滚筒3上的刷涂量，实现对固液混合量的控制，从而保证混合效果，提升效率。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种低碳复合水泥生产装置，用于生产低碳复合水泥，所述低碳复合水泥包括按照质量百分数混合5-10%纳米矿渣粉、10-30%纳米水泥、20-30%Ⅱ级粉煤灰、5-10%粉煤灰微珠、3-5%石膏粉、0-5%生石灰粉、2-4%PE微粉、5%-12%的低模水玻璃微粉以及强效剂微粉；其特征在于，
包括用于对水泥原料进行粉磨加工的立磨（1），与立磨（1）出口相连通对立磨颗粒进行整形破碎的气流整形磨（2），以及用于对强效剂微粉进行混合加工的固液混料装置；
固液混料装置包括滚筒（3）、铲刀（4）以及双轴混料机（5），在滚筒（3）上方设有液体浇口（6）、刷头（7）以及粉料下料口（8），沿滚筒（3）的转动方向，粉料下料口（8）位于刷头（7）的后方，刷头（7）上端与液体浇口（6）连通，下端与滚筒（3）表面相接触，铲刀（4）设置在滚筒（3）靠近双轴混料机（5）的一侧；
所述滚筒（3）表面设有用于控制液体原料刷涂量的环形槽（9），刷头（7）出口端的宽度以及铲刀（4）的宽度均与环形槽（9）的宽度相匹配，并且抵接在环形槽（9）的侧壁上；在刷头（7）出口端的上方设置均料板（10），均料板（10）宽度大于环形槽（9）的宽度，均料板（10）的下端与滚筒（3）最外侧的表面相贴合；
通过立磨粉磨磨细纳米水泥、纳米矿渣粉和Ⅱ级粉煤灰，然后将粉磨产品与生石灰粉、石膏粉、粉煤灰微珠、PE微粉、低模水玻璃微粉、强效剂微粉按照比例进行混合。
2.一种低碳复合水泥生产方法，使用权利要求1所述的生产装置，其特征在于，在进行立磨粉磨时，加入粉煤灰微珠和PE微粉辅助进行立磨加工。
3.根据权利要求2所述的一种低碳复合水泥生产方法，其特征在于，经立磨粉磨后的微粉颗粒通过立磨设备的出料口进入气流整形磨进行颗粒整形，改变成品颗粒的粒型形状。
4.根据权利要求2所述的一种低碳复合水泥生产方法，其特征在于，所述强效剂微粉的制作过程包括：将强效剂微粉的液态原料刷涂在滚筒上，并在刷涂原料的表面覆盖矿渣或矿石微粉，经过铲刀从滚筒的表面将固液原料铲刮并由混料机搅拌混合后形成强效剂微粉。
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