本發(fā)明屬于冶金渣處理及資源化利用技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鋼渣水泥的生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)：

鋼渣是煉鋼的副產(chǎn)物，鋼渣中氧化鈣主要生成硅酸二鈣(C₂S)、硅酸三鈣(C₃S)、薔薇輝石(C₃MS)及橄欖石(CRS)等礦物。鋼渣中含有與硅酸鹽水泥熟料相似的硅酸二鈣(C₂S)和硅酸三鈣(C₃S)，其兩者含量在50％以上。不同點(diǎn)在于鋼渣的生成溫度為1560℃以上，而硅酸鹽水泥熟料的生成溫度在1460℃左右。鋼渣的生成溫度高，其結(jié)晶致密、晶粒較大，水化速度緩慢。有人稱鋼渣為過燒硅酸鹽水泥熟料。

我國自1974年開始生產(chǎn)鋼渣水泥并應(yīng)用于建筑工程中。我國的國家標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)鋼渣水泥是如下定義的：鋼渣礦渣水泥(簡稱鋼渣水泥)是以鋼渣、?；郀t渣為主要組分，加入適量硅酸鹽水泥熟料和石中膏，磨細(xì)制成水硬性膠凝材料。但是鋼渣中含有游離氧化鈣等不穩(wěn)定物質(zhì)，在水泥混凝土中，傳統(tǒng)的鋼渣粉或鋼渣水泥其初期水硬活性低，后期強(qiáng)度增長的同時(shí)又具有膨脹等不穩(wěn)定性能。這嚴(yán)重影響了鋼渣水泥的推廣與應(yīng)用，因此，從技術(shù)上分析，需要對(duì)鋼渣進(jìn)行改質(zhì)，使之能滿足水泥生產(chǎn)的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有鋼渣水泥生產(chǎn)中鋼渣水泥前期活性低，后期不穩(wěn)定的不足，提供一種鋼渣水泥生產(chǎn)方法，從而減少鋼渣的污染，提高其綜合利用的附加值。

為達(dá)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下：

一種鋼渣水泥的生產(chǎn)方法，具體為：按質(zhì)量計(jì)將75～98份鋼渣水泥預(yù)磨料、0～20份水泥熟料和2～5份二水石膏分別粉磨至比表面積250～600m²/kg，再混合均勻即制得鋼渣水泥產(chǎn)品。

上述方案中，鋼渣水泥預(yù)磨料為鋼渣尾渣噴入到高爐出渣溝反應(yīng)后高壓水淬所得，鋼渣尾渣的噴入量為高爐排出礦渣量的10～30％，并同時(shí)加入鋼渣尾渣質(zhì)量0.9～3.1倍的CaO質(zhì)材料和鋼渣尾渣質(zhì)量0.2～0.45倍SiO₂質(zhì)材料作為改質(zhì)劑。

上述方案中，所述鋼渣尾渣為轉(zhuǎn)爐鋼渣經(jīng)過熱潑工藝處理后，再經(jīng)過磁選篩分所得粒度為0～10mm，其Fe＜1％，f-CaO＜1％。

上述方案中，所述改質(zhì)劑粒度小于150目，在噴入之前與鋼渣尾渣混合均勻。

上述方案中，所述水泥熟料，其化學(xué)成分以質(zhì)量百分比計(jì)為：SiO₂∶23.93％，Al₂O₃∶4.05％，F(xiàn)e₂O₃∶3.40％，SO₃∶0.72％，CaO∶61.55％，MgO∶2.19％。

本發(fā)明的工作原理是：將轉(zhuǎn)爐鋼渣經(jīng)熱潑工藝處理后，再經(jīng)過磁選篩分，粒度為0～10mm，其Fe＜1％，f-CaO＜1％。將其干燥后加入鋼渣尾渣質(zhì)量0.9～3.1倍的CaO質(zhì)材料和鋼渣尾渣質(zhì)量0.2～0.45倍SiO₂質(zhì)材料作為改質(zhì)劑。將鋼渣尾渣、改質(zhì)劑混合后高壓噴入到高爐出渣口的液態(tài)熔融高爐渣中，在高溫下與高爐礦渣反應(yīng)，消解掉鋼渣水洗塵泥中的游離氧化鈣，與酸性高爐礦渣形成硅酸鈣或硅酸二鈣，即得鋼渣水泥預(yù)磨料產(chǎn)品。再將鋼渣水泥預(yù)磨料、水泥熟料和石膏分別粉磨至比表面積250～600m²/kg，再混合均勻即制得鋼渣水泥產(chǎn)品。

本發(fā)明的有益效果

采用本發(fā)明提供的技術(shù)方案，與已有的公開技術(shù)相比，具有以下顯著效果：

1、本發(fā)明利用顯熱使鋼渣尾渣與高爐礦渣進(jìn)行高溫礦物工藝學(xué)反應(yīng)，消解了鋼渣尾渣中游離氧化鈣等不穩(wěn)定物質(zhì)，而且通過加入改質(zhì)劑，使鋼渣尾渣中的有效成分充分反應(yīng)得到硅酸鈣或硅酸二鈣，形成鋼渣水泥預(yù)磨料產(chǎn)品。

2、本發(fā)明充分利用高爐顯熱，節(jié)約了能源，降低了鋼渣水泥的能耗成本，實(shí)現(xiàn)了減排和綠色生產(chǎn)。

3、本發(fā)明可以發(fā)揮冶金廢物的循環(huán)利用價(jià)值，節(jié)省了石灰石等自然資源，降低了水泥的生產(chǎn)成本，獲得了極其可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

4、本發(fā)明生產(chǎn)的鋼渣水泥不僅具有與礦渣硅酸鹽水泥相同的物理力學(xué)性能，而且具有后期強(qiáng)度高、水化熱低、耐磨性好、抗?jié)B性好、耐腐蝕等一系列特性。該水泥不僅可作為通用水泥用于一般工業(yè)與民用建筑，而且更適用于水利、道路、海港等特種工程。

具體實(shí)施例

以下通過本發(fā)明實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明，但不應(yīng)認(rèn)為本發(fā)明方法僅限于下述的實(shí)施方式。

實(shí)施例1

將鋼渣尾渣干燥粉化至150目，取100重量份鋼渣尾渣粉，加入90重量份粒度為200目的輕燒白云石作為礦化劑和21重量份粒度為100目的石英砂作為改性劑，再混合均勻制得鋼渣粗產(chǎn)品；將鋼渣粗產(chǎn)品以噴入量為高爐排出礦渣量的15％的比例高壓噴入到高爐出渣口的液態(tài)熔融高爐渣中，反應(yīng)完全后經(jīng)沖渣工藝即得鋼渣水泥預(yù)磨料產(chǎn)品。

檢測該水泥產(chǎn)品安定性合格。取1263重量份的鋼渣水泥預(yù)磨料產(chǎn)品經(jīng)粉磨后，與480份 重量份的標(biāo)準(zhǔn)砂混合，同時(shí)外加公知重量份的外加劑，做成凈漿試塊。測得3天抗壓強(qiáng)度22.5MPa，28天強(qiáng)度46.5MPa。安定性合格。表明鋼渣改質(zhì)反應(yīng)生成的鋼渣水泥產(chǎn)品符合建筑用水泥材料的要求。

實(shí)施例2

將鋼渣干燥粉化至150目，取100重量份鋼渣尾渣粉，加入150重量份粒度為250目的石灰石作為礦化劑和28重量份粒度為120目的石英砂作為改性劑，再混合均勻制得鋼渣尾渣粗產(chǎn)品；將鋼渣尾渣粗產(chǎn)品以噴入量為高爐排出礦渣量的25％的比例高壓噴入到高爐出渣口的液態(tài)熔融高爐渣中，反應(yīng)完全后經(jīng)沖渣工藝即得水泥熟料產(chǎn)品。

檢測該水泥熟料產(chǎn)品安定性合格。取1200重量份的鋼渣水泥預(yù)磨料產(chǎn)品經(jīng)粉磨后，與480份重量份的水泥混合，同時(shí)外加公知重量份的外加劑，做成凈漿試塊。測得3天抗壓強(qiáng)度25.3MPa，28天強(qiáng)度47.8MPa。安定性合格。表明鋼渣改質(zhì)反應(yīng)生成的水泥熟料產(chǎn)品符合建筑用水泥材料的要求。

實(shí)施例3

將鋼渣尾渣干燥粉化至150目，取100重量份鋼渣尾渣粉，加入300重量份粒度為200目的輕燒白云石作為礦化劑和45重量份粒度為150目的石英砂作為改性劑，再混合均勻制得鋼渣尾渣粗產(chǎn)品；將鋼渣尾渣粗產(chǎn)品以噴入量為高爐排出礦渣量的30％的比例高壓噴入到高爐出渣口的液態(tài)熔融高爐渣中，反應(yīng)完全后經(jīng)沖渣工藝即得鋼渣水泥預(yù)磨料產(chǎn)品。

檢測該鋼渣水泥預(yù)磨料產(chǎn)品安定性合格。取1143重量份的鋼渣水泥預(yù)磨料產(chǎn)品經(jīng)粉磨后，與480份重量份的水泥混合，同時(shí)外加公知重量份的外加劑，做成凈漿試塊。測得3天抗壓強(qiáng)度28.3MPa，28天強(qiáng)度49.4MPa。安定性合格。表明鋼渣改質(zhì)反應(yīng)生成的鋼渣水泥產(chǎn)品符合建筑用水泥材料的要求。

本發(fā)明實(shí)施例1-3中，鋼渣尾渣改質(zhì)成鋼渣水泥均能滿足建筑用水泥材料的要求，均為合格實(shí)施例，說明技術(shù)可實(shí)施性較好。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)進(jìn)行的通常變化和替換都應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。