[發明專利]氣淬鋼渣和高爐渣復合摻合料及其制備方法

無效

• 申請號: 201110460377.1
• 申請日: 2011-12-31
• 公開（公告）號: CN102531425A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 張春霞;王海風;干磊;齊淵洪
• 申請（專利權）人: 鋼鐵研究總院
• 主分類號: C04B7/147
• 分類號: C04B7/147
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 薛義丹

技術領域

本發明涉及建筑材料技術領域，更具體地講，涉及一種用于水泥混凝土中的氣淬鋼渣和高爐渣復合摻合料及其制備方法。

背景技術

鋼渣和高爐渣是鋼鐵生產過程的副產物，主要來源于煉鋼和煉鐵工序。每噸生鐵產生的高爐渣300～400kg，每噸鋼產生的鋼渣80～120kg。以2010年的鋼產量計，當年高爐渣的產生量約1.5億噸，鋼渣的產生量約5600萬噸。

鋼渣和高爐渣的主要成份是CaO、MgO、SiO₂和FeO等，鋼渣中的游離氧化鈣是指熟料中沒有以化合狀態存在而是以游離狀態存在的氧化鈣。目前鋼渣主要采用熱潑后破碎-篩分-磁選處理工藝，可以回收一定量的金屬鐵，高爐渣主要采用水淬的方法，鋼渣和高爐渣的主要利用途徑是作路基和回填材料，附加值極低。同時，鋼渣和高爐渣所含有的熱量沒有得到回收。

轉爐煉鋼的過程中產生的大量高堿度轉爐渣一直是各煉鋼廠所面對的處理難題。鋼渣作道路材料、回填材料、建材制品要求鋼渣穩定性良好，可以做到大量使用，但附加值較低。如果利用鋼渣生產鋼渣水泥替代普通硅酸鹽水泥，則不僅可以產生很大的經濟效益，而且可以降低水泥產品的能耗，能起到很好的環境效益。二十世紀七十年代我國研究成功鋼渣水泥技術，全國建有近百個生產廠。國家于1992年發布實施了GB13590-1992《鋼渣高爐渣水泥》國家標準，之后又發布了YB4098-1996《鋼渣道路水泥》、YB4099-1996《低熱鋼渣高爐渣水泥》及YB4099-1996《鋼渣砌筑水泥》國家行業標準，2006年又頒布實施了GB/T20491-2006《用于水泥和混凝土中的鋼渣粉》。

氣淬鋼渣是利用高壓氮氣將鋼渣粒化的方法，可以迅速將鋼渣粒化并回收熱量。在保持氣淬鋼渣高利用率的同時提高氣淬鋼渣產品的附加值，已成為鋼鐵工業開展循環經濟急需解決的問題。

鋼渣水泥作為普通硅酸鹽水泥的添加劑，其目的是在提高水泥的性能的同時使鋼渣產品的附加值增加，因此提高鋼渣水泥中鋼渣的摻量應該保證的前提是：鋼渣的添加不能降低原硅酸鹽水泥的性能。當前針對鋼渣水泥已經開展了較多研究，但大多數研究得到的大摻量鋼渣水泥并沒有考慮到上述的前提，往往是利用高標號的硅酸鹽水泥或水泥熟料配加高摻量的鋼渣和高爐渣，得到較低標號的鋼渣水泥。在降低硅酸鹽水泥標號條件下得到高摻量的鋼渣水泥對提高鋼渣產品的附加值并沒有實質性的意義。

發明內容

本發明的目的是提供一種氣淬鋼渣和高爐渣復合摻合料及其制備方法，提高水泥性能并減少水泥原料消耗。

為了達到上述目的，本發明提供了一種氣淬鋼渣和高爐渣復合摻合料，所述復合摻合料包括少于20wt％的氣淬鋼渣和50-30wt％的高爐渣，其中，氣淬鋼渣的成份包括40-50wt％的CaO、10-20wt％的SiO2、0-3wt％的Al₂O₃、5-10wt％的MgO、15-25wt％的TFe和0-10wt％的游離CaO，氣淬鋼渣的粒徑小于0.074mm，高爐渣的成份包括35-40wt％的CaO、30-40wt％的SiO₂、15-20wt％的Al₂O₃、5-10wt％的MgO和0-3wt％的S，高爐渣的粒徑小于0.074mm。

為了實現本發明的另一目的，提供了一種制備氣淬鋼渣和高爐渣復合摻合料的方法，所述方法包括以下步驟：將鋼渣以0.5-2.0噸/小時的速度傾倒，用0.4-0.6Mpa壓力的氮氣進行風淬，風淬用氮氣量300-350m³/h，氮氣速度為90-100m/s；利用集渣槽收集鋼渣到儲渣罐，將收集的氣淬鋼渣利用球磨機磨細至粒徑小于0.165mm，進行磁選；將磁選后的鋼渣繼續細磨至粒徑小于0.074mm，得到氣淬鋼渣水泥摻合料中的氣淬鋼渣摻合料；將高爐渣利用球磨機磨細至粒徑小于0.074mm，得到氣淬鋼渣水泥摻合料中的高爐渣摻合料；將上述制得的少于20wt％的氣淬鋼渣摻合料和50-30wt％的高爐渣摻合料混合，得到氣淬鋼渣和高爐渣復合摻合料。