CN1810700A - 水硬性钢铁渣免烧承重砖及其生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水硬性钢铁渣免烧承重砖及其生产工艺，由高炉渣、转炉渣、底渣、粉煤灰、碎石、粘土及胶凝料组成。将占重量20－35％的高炉渣、10－15％的转炉渣、15－20％的底渣，4－8％的粉煤灰、5－10％的碎石、5－12％的粘土分别破碎或轮碾、筛分成一定粒径的颗粒状骨料，按各自重量百分比配合，然后加入15－35％的具有类似改性钢铁渣水泥特征的含添加剂的胶凝料，掺入调和水以半干法搅拌均匀，振压成型，经自然养护与热水养护后推垛。所提供的水硬性钢铁渣免烧承重砖主要技术指标全部达到国家及建材行业技术标准要求，是替代烧结实心粘土砖的新产品，具有良好的环保效益、经济效益，可大力推广。

Description

水硬性钢铁渣免烧承重砖及其生产工艺

技术领域

本发明涉及一种新型免烧承重砖及其生产工艺，尤其涉及到利用钢铁渣作骨料和作有类似改性钢铁渣水泥水硬特性的胶凝料并以振动成型，免烧免蒸工艺制成水硬性钢铁渣承重砖及其生产工艺。

背景技术

生产应用传统的烧结粘土砖，浪费能源、污染环境、毁坏耕地、危及生态平衡和人与自然的和谐关系，彻底改变这种取土烧砖的方法刻不容缓。

十年来，通过示范、推广和法制建设，在限时淘汰、禁止使用实心粘土砖，加快墙材革新及开发推广节能、节地、节材住宅已经取得显著成效。但是，墙材革新和“禁实”工作进度缓慢，墙体材料以实心粘土砖为主的状况还未根本改变，替代性的新墙材主导产品与建筑市场需求差距仍很大，传统观念的障碍以及管理体制不协调，“禁实”工作中许多脱节问题未能很好解决，新墙材开发与技术创新体系尚未形成，新产品的成本和售价缺乏竞争能力。研究和开发生产一种性能质量良好、生产工艺简便和生产成有低的新型免烧承重砖来替代实心粘土砖，满足低层民用房屋建筑需要具有现实意义。

加快钢铁渣综合利用步伐，尤其是提高利用价值和技术含量一直受到关注。每年我国新增钢铁渣几千万吨，加上累积下来的3亿余吨陈放渣，占用耕地3万余亩，受其污染影响的耕地达13万余亩，造成严重的社会问题和环污问题。近十多年来，虽然投入了大量人力物力开发利用钢铁渣，但有价值开发利用数量很有限，几乎有一半钢铁渣还没有被利用。

其实，钢铁渣是最有利用价值的工业废渣之一，高炉渣、炼钢渣等用作新型墙体材料大有作为，它们都具有硅酸盐水泥熟料的化学成分和矿物结构，具有自身的水硬胶凝性。但由于来源不同，水活性物质的成分与矿相结构差别较大，加之都含有较高的铁份，尤其是含有一定数量的游离CaO、MgO等物质，不仅造成易磨性上的差异，而且水化后体积膨胀影响安全性。正因为这些原因，一直防碍它们的有价值利用。

国内目前用于剩砖的工业废渣主要为电厂粉煤灰、煤渣、煤矸石、油母页岩、煤油渣等，直接应用钢铁渣作原料却很少，尤其象本发明这样大量利用钢铁渣作骨料和胶凝料至今没见过报导。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用高炉渣、转炉渣、底渣、粉煤灰、碎石及粘土按一定重量百分比配制并加入含添加剂的胶凝料振动成型的水硬性钢铁渣免烧承重砖，同时本发明还提供这种水硬性钢铁渣免烧承重砖的生产工艺。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

水硬性钢铁渣免烧承重砖由高炉渣、转炉渣、底渣、粉煤灰、碎石、粘土及胶凝料组成，其中以高炉渣、转炉渣、底渣、粉煤灰、碎石为主辅以少量粉煤灰、粘土构成水硬性钢铁渣免烧承重砖的骨料。高炉渣占重量20-35％、转炉渣占重量10-15％、底渣占重量15-20％、粉煤灰占重量4-8％、碎石占重量5-10％、粘土占重量5-12％、胶凝料占重量15-35％。

先将高炉渣、转炉渣、底渣、粉煤灰、碎石、粘土分别破碎或轮碾、筛分成粒径为0.5-12mm的颗粒状骨料，按20-35％的高炉渣、10-15％的转炉渣、15-20％的底渣，4-8％的粉煤灰、5-10％的碎石、5-12％的粘土混合，加入15-35％含有添加剂的胶凝料配制成混合料，经上料机将混合料送入搅拌机内并掺加调和水以半干法搅拌均匀，由压砖机振压成成型砖坯；

将压成的成型砖坯随托板在室内放置7-10天，前三天每隔2-4小时加湿一次，堆垛进行自然养护；将自然养护3天后的成型砖坯放置于加热容器中装满水加盖升温，在50-80℃水温条件下热水养护20-26小时，停止加热，自然冷却至室温，取出堆放。

采用如上技术方案研发生产的水硬性钢铁渣免烧承重砖及其生产工艺具有如下特点：

1、产品质量优良，性能稳定，是替代实心粘土砖的理想产品。

产品经国家质量检测站检测，产品性能质量全部达到现行国家及建材行业现行有关技术标准要求：

①外观质量优良，②抗压强度15-20MPa，③抗折强度2.5-3.8MPa，④体积密度1740-1780Kg/m³，⑤吸水率15-17％，⑥耐水性(饱和水强度)11.7MPa，⑦抗冻性(强度损失率)22.3％，⑧碳化性能(碳化后强度)10.6MPa，⑨干燥收缩值0.6mm/m，⑩放射性——镭化活度63.15Bq/Kg、钍化活度52.38Bq/Kg、钾化活度170.46Bq/Kg、内照射指数Ira＝0.3、外照射指数Ir＝0.4；

2、原料以钢铁渣为主体(骨料和胶凝料中钢铁渣占85％以上)，有利于环境保护和钢铁渣资源化，促进企业循环经济的发展；

3、少用或不用粘土作承重砖的原材料，有利于国土资源的保护；

4、生产工艺简单，生产成本低，产品具有市场竞争力。

对一个年产300-350万吨钢的冶金企业，利用钢铁渣作原料生产水硬性钢铁渣免烧承重砖，每年的直接经济效益为1100-1500万元。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步的详细描述

本发明所述的水硬性钢铁渣免烧承重砖由高炉渣、转炉渣、底渣、粉煤灰、碎石、粘土及胶凝料组成，高炉渣占重量20-35％、转炉渣占重量10-15％、底渣占重量15-20％、粉煤灰占重量4-8％、碎石占重量5-10％、粘土占重量5-12％、胶凝料占重量15-35％，各组份含量之和为100％。其中由高炉渣、转炉渣、底渣及碎石构成水硬性钢铁渣免烧承重砖的主骨料，粉煤灰与粘土构成水硬性钢铁渣免烧承重砖的辅骨料。由矿渣粉∶钢渣粉∶水磨钢渣沉淀泥粉按3∶2.5∶1-6∶5∶1.5的配比混合再加入添加剂配制成具有良好水硬性的胶凝料。

高炉渣选自炼铁高炉的块渣，

转炉渣选自转炉炼钢的钢渣(经钢渣炉焖热、破碎、自选废钢后的余渣)，

底渣选自发电厂的锅炉燃煤渣(又称煤渣)，

粉煤灰选自发电厂的除尘灰，

碎石选自石灰石矿中的石灰石，

粘土选自黄土，

胶凝料是由矿渣粉∶钢渣粉∶水磨钢渣沉淀泥粉按3∶2.5∶1-6∶5∶1.5加入添加剂而成的配制料。

添加剂为石膏(CaSO₄·2H₂O)或水泥，它占胶凝料重量的5％-8％，以石膏为宜。

水硬性钢铁渣免烧承重砖的生产工艺为：

先将高炉渣、转炉渣、底渣、粉煤灰、碎石、粘土分别破碎或轮碾、筛分成粒径为0.5-12mm的颗粒状骨料，按20-35％的高炉渣、10-15％的转炉渣、15-20％的底渣、4-8％的粉煤灰、5-10％的碎石、5-12％的粘土混合，加入15-35％含有添加剂的胶凝料配制成混合料，经上料机将混合料送入搅拌机内并掺加调和水以半干法搅拌均匀，在搅拌过程中由操作人员用手掐抓混合料，当混合料能掐成团时即为掺加调和水合适，由压砖机振压成成型砖坯；

将压成的成型砖坯随托板在室内放置7-10天，前三天每隔2-4小时加湿一次，堆垛进行自然养护；将自然养护3天后的成型砖坯放置于加热容器中装满水加盖升温，在50-80℃水温条件下热水养护20-26小时，停止加热，自然冷却至室温，取出堆放。

所提供的水硬性钢铁渣免烧承重砖，经检验达到国家技术要求，可投入使用。

实施例1

将35％的高炉渣、10％的转炉渣、15％的底渣、8％的粉煤灰、5％的碎石、12％的粘土分别破碎或轮碾、筛分成粒径为0.8mm的颗粒状骨料，混合，加入15％含添加剂的胶凝料制成混合料，振压成砖坯，在室内放置10天，前三天每隔4小时加湿一次进行自然养护，3天后在50℃水温条件下热水养护24小时，停止加热，自然冷却至室温，取出堆放。

实施例2

将22％的高炉渣、11％的转炉渣、16％的底渣、5％的粉煤灰、6％的碎石、5％的粘土分别破碎或轮碾、筛分成粒径为0.5mm的颗粒状骨料，混合，加入35％含添加剂的胶凝料制成混合料，振压成砖坯，在室内放置7天，前三天每隔3小时加湿一次进行自然养护，3天后在65℃水温条件下热水养护20小时，停止加热，自然冷却至室温，取出堆放。

实施例3

将20％的高炉渣、15％的转炉渣、20％的底渣、4％的粉煤灰、10％的碎石、11％的粘土分别破碎或轮碾、筛分成粒径为12mm的颗粒状骨料，混合，加入20％含添加剂的胶凝料制成混合料，振压成砖坯，在室内放置9天，前三天每隔2小时加湿一次进行自然养护，3天后在80℃水温条件下热水养护26小时，停止加热，自然冷却至室温，取出堆放。

Claims (2)

1、一种水硬性钢铁渣免烧承重砖，其特征在于：由高炉渣、转炉渣、底渣、粉煤灰、碎石、粘土、胶凝料组成，高炉渣占重量20-35％、转炉渣占重量10-15％、底渣占重量15-20％、粉煤灰占重量4-8％、碎石占重量5-10％、粘土占重量5-12％、胶凝料占重量15-35％，各组份含量之和为100％；

高炉渣选自炼铁高炉的块渣，

转炉渣选自转炉炼钢的钢渣，

底渣选自发电厂的锅炉燃煤渣，

粉煤灰选自发电厂的除尘灰，

碎石选自石灰石矿中的石灰石，

粘土选自黄土，

胶凝料是由矿渣粉：钢渣粉：水磨钢渣沉淀泥粉按3∶2.5∶1-6∶5∶1.5加入添加剂而成的配制料。

2、一种根据权利要求1所述的水硬性钢铁渣免烧承重砖的生产工艺，其特征在于：先将高炉渣、转炉渣、底渣、粉煤灰、碎石、粘土分别破碎或轮碾、筛分成粒径为0.5-12mm的颗粒状骨料，按20-35％的高炉渣、10-15％的转炉渣、15-20％的底渣、4-8％的粉煤灰、5-10％的碎石、5-12％的粘土混合，加入15-35％含有添加剂的胶凝料配制成混合料，经上料机将混合料送入搅拌机内并掺加调和水以半干法搅拌均匀，由压砖机振压成成型砖坯；

将压成的成型砖坯随托板在室内放置7-10天，前三天每隔2-4小时加湿一次，堆垛进行自然养护；将自然养护3天后的成型砖坯放置于加热容器中装满水加盖升温，在50-80℃水温条件下热水养护20-26小时，停止加热，自然冷却至室温，取出堆放。