專利名稱：水硬性鋼鐵渣免燒承重磚及其生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新型免燒承重磚及其生產(chǎn)工藝，尤其涉及到利用鋼鐵渣作骨料和作有類似改性鋼鐵渣水泥水硬特性的膠凝料并以振動(dòng)成型，免燒免蒸工藝制成水硬性鋼鐵渣承重磚及其生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
生產(chǎn)應(yīng)用傳統(tǒng)的燒結(jié)粘土磚，浪費(fèi)能源、污染環(huán)境、毀壞耕地、危及生態(tài)平衡和人與自然的和諧關(guān)系，徹底改變這種取土燒磚的方法刻不容緩。
十年來(lái)，通過示范、推廣和法制建設(shè)，在限時(shí)淘汰、禁止使用實(shí)心粘土磚，加快墻材革新及開發(fā)推廣節(jié)能、節(jié)地、節(jié)材住宅已經(jīng)取得顯著成效。但是，墻材革新和“禁實(shí)”工作進(jìn)度緩慢，墻體材料以實(shí)心粘土磚為主的狀況還未根本改變，替代性的新墻材主導(dǎo)產(chǎn)品與建筑市場(chǎng)需求差距仍很大，傳統(tǒng)觀念的障礙以及管理體制不協(xié)調(diào)，“禁實(shí)”工作中許多脫節(jié)問題未能很好解決，新墻材開發(fā)與技術(shù)創(chuàng)新體系尚未形成，新產(chǎn)品的成本和售價(jià)缺乏競(jìng)爭(zhēng)能力。研究和開發(fā)生產(chǎn)一種性能質(zhì)量良好、生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)便和生產(chǎn)成有低的新型免燒承重磚來(lái)替代實(shí)心粘土磚，滿足低層民用房屋建筑需要具有現(xiàn)實(shí)意義。
加快鋼鐵渣綜合利用步伐，尤其是提高利用價(jià)值和技術(shù)含量一直受到關(guān)注。每年我國(guó)新增鋼鐵渣幾千萬(wàn)噸，加上累積下來(lái)的3億余噸陳放渣，占用耕地3萬(wàn)余畝，受其污染影響的耕地達(dá)13萬(wàn)余畝，造成嚴(yán)重的社會(huì)問題和環(huán)污問題。近十多年來(lái)，雖然投入了大量人力物力開發(fā)利用鋼鐵渣，但有價(jià)值開發(fā)利用數(shù)量很有限，幾乎有一半鋼鐵渣還沒有被利用。
其實(shí)，鋼鐵渣是最有利用價(jià)值的工業(yè)廢渣之一，高爐渣、煉鋼渣等用作新型墻體材料大有作為，它們都具有硅酸鹽水泥熟料的化學(xué)成分和礦物結(jié)構(gòu)，具有自身的水硬膠凝性。但由于來(lái)源不同，水活性物質(zhì)的成分與礦相結(jié)構(gòu)差別較大，加之都含有較高的鐵份，尤其是含有一定數(shù)量的游離CaO、MgO等物質(zhì)，不僅造成易磨性上的差異，而且水化后體積膨脹影響安全性。正因?yàn)檫@些原因，一直防礙它們的有價(jià)值利用。
國(guó)內(nèi)目前用于剩磚的工業(yè)廢渣主要為電廠粉煤灰、煤渣、煤矸石、油母頁(yè)巖、煤油渣等，直接應(yīng)用鋼鐵渣作原料卻很少，尤其象本發(fā)明這樣大量利用鋼鐵渣作骨料和膠凝料至今沒見過報(bào)導(dǎo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用高爐渣、轉(zhuǎn)爐渣、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劑的膠凝料振動(dòng)成型的水硬性鋼鐵渣免燒承重磚，同時(shí)本發(fā)明還提供這種水硬性鋼鐵渣免燒承重磚的生產(chǎn)工藝。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為水硬性鋼鐵渣免燒承重磚由高爐渣、轉(zhuǎn)爐渣、底渣、粉煤灰、碎石、粘土及膠凝料組成，其中以高爐渣、轉(zhuǎn)爐渣、底渣、粉煤灰、碎石為主輔以少量粉煤灰、粘土構(gòu)成水硬性鋼鐵渣免燒承重磚的骨料。高爐渣占重量20-35％、轉(zhuǎn)爐渣占重量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％、膠凝料占重量15-35％。
先將高爐渣、轉(zhuǎn)爐渣、底渣、粉煤灰、碎石、粘土分別破碎或輪碾、篩分成粒徑為0.5-12mm的顆粒狀骨料，按20-35％的高爐渣、10-15％的轉(zhuǎn)爐渣、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％含有添加劑的膠凝料配制成混合料，經(jīng)上料機(jī)將混合料送入攪拌機(jī)內(nèi)并摻加調(diào)和水以半干法攪拌均勻，由壓磚機(jī)振壓成成型磚坯；將壓成的成型磚坯隨托板在室內(nèi)放置7-10天，前三天每隔2-4小時(shí)加濕一次，堆垛進(jìn)行自然養(yǎng)護(hù)；將自然養(yǎng)護(hù)3天后的成型磚坯放置于加熱容器中裝滿水加蓋升溫，在50-80℃水溫條件下熱水養(yǎng)護(hù)20-26小時(shí)，停止加熱，自然冷卻至室溫，取出堆放。
采用如上技術(shù)方案研發(fā)生產(chǎn)的水硬性鋼鐵渣免燒承重磚及其生產(chǎn)工藝具有如下特點(diǎn)1、產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)良，性能穩(wěn)定，是替代實(shí)心粘土磚的理想產(chǎn)品。
產(chǎn)品經(jīng)國(guó)家質(zhì)量檢測(cè)站檢測(cè)，產(chǎn)品性能質(zhì)量全部達(dá)到現(xiàn)行國(guó)家及建材行業(yè)現(xiàn)行有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求①外觀質(zhì)量?jī)?yōu)良，②抗壓強(qiáng)度15-20MPa，③抗折強(qiáng)度2.5-3.8MPa，④體積密度1740-1780Kg/m3，⑤吸水率15-17％，⑥耐水性(飽和水強(qiáng)度)11.7MPa，⑦抗凍性(強(qiáng)度損失率)22.3％，⑧碳化性能(碳化后強(qiáng)度)10.6MPa，⑨干燥收縮值0.6mm/m，⑩放射性——鐳化活度63.15Bq/Kg、釷化活度52.38Bq/Kg、鉀化活度170.46Bq/Kg、內(nèi)照射指數(shù)Ira＝0.3、外照射指數(shù)Ir＝0.4；2、原料以鋼鐵渣為主體(骨料和膠凝料中鋼鐵渣占85％以上)，有利于環(huán)境保護(hù)和鋼鐵渣資源化，促進(jìn)企業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展；3、少用或不用粘土作承重磚的原材料，有利于國(guó)土資源的保護(hù)；4、生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，產(chǎn)品具有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
對(duì)一個(gè)年產(chǎn)300-350萬(wàn)噸鋼的冶金企業(yè)，利用鋼鐵渣作原料生產(chǎn)水硬性鋼鐵渣免燒承重磚，每年的直接經(jīng)濟(jì)效益為1100-1500萬(wàn)元。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步的詳細(xì)描述本發(fā)明所述的水硬性鋼鐵渣免燒承重磚由高爐渣、轉(zhuǎn)爐渣、底渣、粉煤灰、碎石、粘土及膠凝料組成，高爐渣占重量20-35％、轉(zhuǎn)爐渣占重量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％、膠凝料占重量15-35％，各組份含量之和為100％。其中由高爐渣、轉(zhuǎn)爐渣、底渣及碎石構(gòu)成水硬性鋼鐵渣免燒承重磚的主骨料，粉煤灰與粘土構(gòu)成水硬性鋼鐵渣免燒承重磚的輔骨料。由礦渣粉∶鋼渣粉∶水磨鋼渣沉淀泥粉按3∶2.5∶1-6∶5∶1.5的配比混合再加入添加劑配制成具有良好水硬性的膠凝料。
高爐渣選自煉鐵高爐的塊渣，轉(zhuǎn)爐渣選自轉(zhuǎn)爐煉鋼的鋼渣(經(jīng)鋼渣爐燜熱、破碎、自選廢鋼后的余渣)，底渣選自發(fā)電廠的鍋爐燃煤渣(又稱煤渣)，粉煤灰選自發(fā)電廠的除塵灰，碎石選自石灰石礦中的石灰石，粘土選自黃土，膠凝料是由礦渣粉∶鋼渣粉∶水磨鋼渣沉淀泥粉按3∶2.5∶1-6∶5∶1.5加入添加劑而成的配制料。
添加劑為石膏(CaSO4·2H2O)或水泥，它占膠凝料重量的5％-8％，以石膏為宜。
水硬性鋼鐵渣免燒承重磚的生產(chǎn)工藝為先將高爐渣、轉(zhuǎn)爐渣、底渣、粉煤灰、碎石、粘土分別破碎或輪碾、篩分成粒徑為0.5-12mm的顆粒狀骨料，按20-35％的高爐渣、10-15％的轉(zhuǎn)爐渣、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％含有添加劑的膠凝料配制成混合料，經(jīng)上料機(jī)將混合料送入攪拌機(jī)內(nèi)并摻加調(diào)和水以半干法攪拌均勻，在攪拌過程中由操作人員用手掐抓混合料，當(dāng)混合料能掐成團(tuán)時(shí)即為摻加調(diào)和水合適，由壓磚機(jī)振壓成成型磚坯；將壓成的成型磚坯隨托板在室內(nèi)放置7-10天，前三天每隔2-4小時(shí)加濕一次，堆垛進(jìn)行自然養(yǎng)護(hù)；將自然養(yǎng)護(hù)3天后的成型磚坯放置于加熱容器中裝滿水加蓋升溫，在50-80℃水溫條件下熱水養(yǎng)護(hù)20-26小時(shí)，停止加熱，自然冷卻至室溫，取出堆放。
所提供的水硬性鋼鐵渣免燒承重磚，經(jīng)檢驗(yàn)達(dá)到國(guó)家技術(shù)要求，可投入使用。
實(shí)施例1將35％的高爐渣、10％的轉(zhuǎn)爐渣、15％的底渣、8％的粉煤灰、5％的碎石、12％的粘土分別破碎或輪碾、篩分成粒徑為0.8mm的顆粒狀骨料，混合，加入15％含添加劑的膠凝料制成混合料，振壓成磚坯，在室內(nèi)放置10天，前三天每隔4小時(shí)加濕一次進(jìn)行自然養(yǎng)護(hù)，3天后在50℃水溫條件下熱水養(yǎng)護(hù)24小時(shí)，停止加熱，自然冷卻至室溫，取出堆放。
實(shí)施例2將22％的高爐渣、11％的轉(zhuǎn)爐渣、16％的底渣、5％的粉煤灰、6％的碎石、5％的粘土分別破碎或輪碾、篩分成粒徑為0.5mm的顆粒狀骨料，混合，加入35％含添加劑的膠凝料制成混合料，振壓成磚坯，在室內(nèi)放置7天，前三天每隔3小時(shí)加濕一次進(jìn)行自然養(yǎng)護(hù)，3天后在65℃水溫條件下熱水養(yǎng)護(hù)20小時(shí)，停止加熱，自然冷卻至室溫，取出堆放。
實(shí)施例3將20％的高爐渣、15％的轉(zhuǎn)爐渣、20％的底渣、4％的粉煤灰、10％的碎石、11％的粘土分別破碎或輪碾、篩分成粒徑為12mm的顆粒狀骨料，混合，加入20％含添加劑的膠凝料制成混合料，振壓成磚坯，在室內(nèi)放置9天，前三天每隔2小時(shí)加濕一次進(jìn)行自然養(yǎng)護(hù)，3天后在80℃水溫條件下熱水養(yǎng)護(hù)26小時(shí)，停止加熱，自然冷卻至室溫，取出堆放。
權(quán)利要求
1.一種水硬性鋼鐵渣免燒承重磚，其特征在于由高爐渣、轉(zhuǎn)爐渣、底渣、粉煤灰、碎石、粘土、膠凝料組成，高爐渣占重量20-35％、轉(zhuǎn)爐渣占重量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％、膠凝料占重量15-35％，各組份含量之和為100％；高爐渣選自煉鐵高爐的塊渣，轉(zhuǎn)爐渣選自轉(zhuǎn)爐煉鋼的鋼渣，底渣選自發(fā)電廠的鍋爐燃煤渣，粉煤灰選自發(fā)電廠的除塵灰，碎石選自石灰石礦中的石灰石，粘土選自黃土，膠凝料是由礦渣粉鋼渣粉水磨鋼渣沉淀泥粉按3∶2.5∶1-6∶5∶1.5加入添加劑而成的配制料。
2.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的水硬性鋼鐵渣免燒承重磚的生產(chǎn)工藝，其特征在于先將高爐渣、轉(zhuǎn)爐渣、底渣、粉煤灰、碎石、粘土分別破碎或輪碾、篩分成粒徑為0.5-12mm的顆粒狀骨料，按20-35％的高爐渣、10-15％的轉(zhuǎn)爐渣、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％含有添加劑的膠凝料配制成混合料，經(jīng)上料機(jī)將混合料送入攪拌機(jī)內(nèi)并摻加調(diào)和水以半干法攪拌均勻，由壓磚機(jī)振壓成成型磚坯；將壓成的成型磚坯隨托板在室內(nèi)放置7-10天，前三天每隔2-4小時(shí)加濕一次，堆垛進(jìn)行自然養(yǎng)護(hù)；將自然養(yǎng)護(hù)3天后的成型磚坯放置于加熱容器中裝滿水加蓋升溫，在50-80℃水溫條件下熱水養(yǎng)護(hù)20-26小時(shí)，停止加熱，自然冷卻至室溫，取出堆放。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種水硬性鋼鐵渣免燒承重磚及其生產(chǎn)工藝，由高爐渣、轉(zhuǎn)爐渣、底渣、粉煤灰、碎石、粘土及膠凝料組成。將占重量20－35％的高爐渣、10－15％的轉(zhuǎn)爐渣、15－20％的底渣，4－8％的粉煤灰、5－10％的碎石、5－12％的粘土分別破碎或輪碾、篩分成一定粒徑的顆粒狀骨料，按各自重量百分比配合，然后加入15－35％的具有類似改性鋼鐵渣水泥特征的含添加劑的膠凝料，摻入調(diào)和水以半干法攪拌均勻，振壓成型，經(jīng)自然養(yǎng)護(hù)與熱水養(yǎng)護(hù)后推垛。所提供的水硬性鋼鐵渣免燒承重磚主要技術(shù)指標(biāo)全部達(dá)到國(guó)家及建材行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，是替代燒結(jié)實(shí)心粘土磚的新產(chǎn)品，具有良好的環(huán)保效益、經(jīng)濟(jì)效益，可大力推廣。
文檔編號(hào)C04B18/14GK1810700SQ200510031199
公開日2006年8月2日 申請(qǐng)日期2005年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月24日
發(fā)明者章奉山, 李決明, 羅治安, 周選伍, 曾高, 熊爭(zhēng)鳴, 阮建波, 張華 , 朱萬(wàn)軍 申請(qǐng)人:漣源鋼鐵集團(tuán)有限公司, 武漢科技大學(xué)