[發明專利]電弧爐鋼渣制備改性鋼渣微粉的處理工藝及其制備的改性鋼渣微粉和混凝土

在審

• 申請號: 201811065015.0
• 申請日: 2018-09-12
• 公開（公告）號: CN109020283A
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發明（設計）人: 林木和
• 申請（專利權）人: 林木和
• 主分類號: C04B18/14
• 分類號: C04B18/14;C04B20/04;C04B20/02
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 孫海杰

本發明提供了一種電弧爐鋼渣制備改性鋼渣微粉的處理工藝及其制備的改性鋼渣微粉和混凝土，涉及固廢利用技術領域，所述電弧爐鋼渣制備改性鋼渣微粉的處理工藝的設備主要由鋼渣優化爐、熱風爐、冷卻池、干燥系統和微粉研磨系統組成；鋼渣優化爐通過煅燒用硅還原劑將電弧爐鋼渣中的鐵還原出來，工業含碳廢棄物作為燃料通過電弧爐鋼渣氧化物脫氧反應煅燒溫度升高從而達到節約原料的目的，待物料完全熔融后回收還原鐵水并將改性鋼渣依次經過冷卻、干燥、研磨制得改性鋼渣微粉，同時，本申請工藝設備為封閉式設置，鋼渣優化爐排出的尾氣通過熱風爐進入干燥系統中對鋼渣微粉進行干燥實現了尾氣余熱的利用，同時利用干燥微粉吸附尾氣中的污染物。

技術領域

本發明涉及固廢利用技術領域，尤其是涉及一種電弧爐鋼渣制備改性鋼渣微粉的處理工藝及其制備的改性鋼渣微粉和混凝土。

背景技術

近年來，隨著社會經濟的發展，在鋼鐵和稀有金屬冶煉技術領域中產生了大量的例如廢鋼渣、廢硅渣、廢碳磚等工業固體廢棄物，目前我國僅僅累計堆放尚未利用的廢鋼渣就達到3億噸以上，利用率卻不足30％，這些工業固體廢棄物大量的堆積不僅污染環境而且還會造成資源的浪費。

例如電弧爐鋼渣中就含有大量的鐵元素，其含有FeO和Fe₂O₃總量約為40～45％，現有的鋼渣綜合利用比較成熟的處理工藝主要是先將鋼渣冷卻、破碎，然后通過磁選回收鋼渣中的鐵，之后再將尾渣用于筑路或生產水泥。但是，在鋼渣生成時鋼液噴濺與渣粘附、包裹在一起，鋼渣中的鐵實際上很難磁選分離回收，由于鋼渣中含有大量的鐵元素，因而鋼渣中水硬膠凝組分總量少、質量差，往往導致鋼渣粉、鋼渣混凝土水化硬化緩慢、耐磨性差、硬化強度低等問題。

因此，研究開發出一種能夠充分利用工業廢棄物為原料，對電弧爐鋼渣制備改性鋼渣微粉的處理工藝，使得改性后的鋼渣微粉具有更好的活性、比表面積大，易磨性強的特點，效果等同于礦渣礦粉，變得十分必要和迫切。

有鑒于此，特提出本發明。

發明內容

本發明的第一目的在于提供一種電弧爐鋼渣制備改性鋼渣微粉的處理工藝，所述工藝設備主要由鋼渣優化爐、熱風爐、冷卻池、干燥系統和微粉研磨系統組成；本發明在鋼渣優化爐中通過煅燒的方法用硅還原劑將電弧爐鋼渣中的鐵還原出來，工業含碳廢棄物作為燃料通過電弧爐鋼渣氧化物脫氧反應使鋼渣優化爐中溫度升高從而達到節約原料的目的，進而充分利用了固廢資源，同時，本申請工藝設備為完全封閉式的設置，鋼渣優化爐排出的尾氣通過熱風爐進入干燥系統中對改性鋼渣微粉進行干燥，進而實現了尾氣余熱的利用，此外，由于改性后的鋼渣微粉具有比較大的比表面積，在干燥的過程中也會對尾氣中的有害物質進行吸附，從而也實現了尾氣達標排放的效果。

本發明的第二目的在于提供一種所述的改性鋼渣微粉，該改性鋼渣微粉由上述電弧爐鋼渣制備改性鋼渣微粉的處理工藝制得，改性的過程中將鋼渣微粉中的鐵元素還原出來，同時改性后的鋼渣微粉具有了更好的活性和易磨系數以及更大的比表面積，能夠達到礦渣微粉的技術效果。

本發明的第三目的在于提供一種所述的混凝土，該混凝土具有較高的活性指數。

本發明提供的一種電弧爐鋼渣制備改性鋼渣微粉的處理工藝，所述工藝設備主要由鋼渣優化爐、熱風爐、冷卻池、干燥系統和微粉研磨系統組成；

所述處理工藝包括以下步驟：

首先將電弧爐鋼渣進行分選得到塊狀電弧爐鋼渣，隨后將電弧爐鋼渣與硅還原劑、工業含碳廢棄物混勻后加入鋼渣優化爐煅燒至物料完全熔融，得到還原鐵水和改性鋼渣，然后將改性鋼渣用水沖散入冷卻池中進行水冷處理，并將冷卻后的改性鋼渣依次經過干燥系統和微粉研磨系統制得改性鋼渣微粉；

所述鋼渣優化爐排出的尾氣通過熱風爐進入干燥系統中對改性鋼渣微粉進行干燥，同時利用干燥微粉吸附尾氣中的污染物。

進一步的，所述分選后得到塊狀電弧爐鋼渣的粒徑為3～8cm。