CN101559618A - 一种烧结机脱硫灰生产粉煤灰蒸养砖的工艺 - Google Patents

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任爱玲
赵风清
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Abstract

本发明涉及一种烧结机脱硫灰生产粉煤灰蒸养砖的工艺，本发明中原料及其重量份数比为：粉煤灰20～85份、脱硫灰5～25份，石灰0.1～10份，石膏0.1～4份，骨料5～50份，复合助剂0～1.5份，通过加水搅拌、压制成型、静置、蒸汽养护工艺制成产品，本发明利用钢厂烧结机脱硫灰全部或部分代替石灰和石膏，用于生产粉煤灰蒸养砖，解决了钢厂烧结机脱硫灰的资源化利用问题，本发明的烧结机脱硫灰生产粉煤灰蒸养砖各项性能测试结果为：蒸养砖抗折强度2.5～4.0MPa，抗压强度10～20MPa，抗冻性合格，碳化系数0.80～0.95。

Description

一种烧结机脱硫灰生产粉煤灰蒸养砖的工艺
技术领域
本发明涉及一种利用钢厂烧结机干法、半干法烧结机脱硫灰生产建筑材料的工艺。
背景技术
钢铁行业排放的SO2仅次于火电行业和建材业，居第三位，钢铁生产过程产生的SO2主要来源于烧结工序，比例占65％～93％，并且所占比例呈逐年增加的趋势。我国国民经济和社会发展“十一五”规划纲要明确提出，到2010年，全国二氧化硫排放总量将比“十五”期末减少10％，排放总量必须控制在2295万吨。我国政府相继制定了严格的二氧化硫污染物排放法规、标准，许多钢厂都安装了脱硫装置。控制烧结机生产过程中SO2的排放，是钢铁企业SO2污染控制的重点。其中，由于干法、半干法脱硫工艺投资低、占地小、耗水少、工艺简单，并很好地克服了湿法脱硫工艺的一些问题和不足，被公认为是最经济有效的手段。
干法、半干法脱硫工艺以石灰、石灰石为主要脱硫成分，脱硫产物含有亚硫酸钙和硫酸钙，亚硫酸钙性质很不稳定。用于建材生产之前，需要采用专门的工序进行快速氧化转化或长期堆放缓慢转化，使亚硫酸盐转变成硫酸盐。现在亚硫酸钙型脱硫灰均以抛弃处理，其应用尚处研究阶段。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种针对钢厂干法、半干法烧结机脱硫灰具有较高的氧化钙和亚硫酸钙含量的特点，开发利用烧结机脱硫灰生产粉煤灰蒸养砖的制备工艺，使亚硫酸钙不采用专门的氧化工序转化成硫酸钙，并替代粉煤灰蒸养砖中广为采用的二水石膏，使废物得到资源化利用。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
本发明采用如下重量份数比成份：粉煤灰20～85份、脱硫灰5～25份，石灰0.1～10份，石膏0.1～4份，骨料5～50份，其生产工艺为：上述成份按比例计量后混合，加重量份为9～17份水混合均匀，压制成型，静置3小时～5小时，然后用50℃～100℃的湿热蒸汽养护8小时～24小时即制成。
本发明解决上述技术问题的技术方案也可采用如下制备工艺步骤：
(1)复合助剂制备：采用如下重量份数比成份：减水剂20～50份，芒硝碱30～60份，无水硫酸钠10～40份，速溶硅酸钠10～40份，按照上述比例计量，混合粉磨，细度控制至180目方孔筛筛余小于等于3.0％；
(2)蒸养砖生产：采用如下重量份数比成份：粉煤灰20～85份、脱硫灰5～25份，石灰0.1～10份，石膏0.1～4份，骨料5～50份，复合助剂0.1～1.5份，其生产工艺为：上述成份按比例计量后混合，加重量份为9～17份水混合均匀，压制成型，静置3小时～5小时，然后用50℃～100℃的湿热蒸汽养护8小时～24小时即制成。
所述脱硫灰为钢厂烧结机干法、半干法脱硫灰，180目方孔筛筛余小于4％，脱硫灰化学组成按重量百分比计为：SiO25％～30％，CaO30％～64％，MgO 0.5％～5.0％，Al2O30.5％～20％，SO33％～30％。
所述减水剂属萘磺酸盐或聚羧酸盐减水剂，减水率≥15％，pH值为7-9，水泥净浆流动度为220mm，符合GB8076《混泥土外加剂》标准要求。
所述的石膏为天然二水石膏、硬石膏、磷石膏和脱硫石膏中的一种或几种。
所述的骨料为河砂、碎石、炉渣、石子、浮石和陶粒中的一种或几种，最大粒径小于等于10mm。
所述的粉煤灰为干排灰，符合《硅酸盐建筑制品用粉煤灰》中II级以上等级要求。本发明的有益效果是：针对钢厂烧结机干法、半干法脱硫灰的性质特征，用脱硫灰部分或全部代替石灰和石膏，加入粉煤灰、骨料、助剂等材料，一步法生产粉煤灰蒸养砖，省去了针对亚硫酸盐采用的快速氧化转化或长期堆放缓慢转化处理工艺，解决了干法、半干法脱硫灰的资源化利用问题，减少了脱硫产物占用土地和环境污染，一举多得。
本发明的烧结机脱硫灰生产粉煤灰蒸养砖各项性能测试结果为：
蒸养砖抗折强度2.5～4.0MPa；
抗压强度10～20MPa；
抗冻性合格；
碳化系数0.80～O.95。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
下面分五个实施例对本发明烧结机脱硫灰用于制粉煤灰蒸养砖的工艺作进一步详细的说明。
实施例一
本发明采用如下重量份数比成份：粉煤灰20份、脱硫灰5份，石灰0.1份，石膏0.1份，骨料25份，其生产工艺为：各物料按比例计量后混合，加重量份为9份水混合均匀，压制成型，静置3小时，然后用50℃的湿热蒸汽养护8小时即制成。
所述脱硫灰为钢厂烧结机干法、半干法脱硫灰，180目方孔筛筛余小于4％，脱硫灰化学组成按重量百分比计为：SiO25％，CaO 30％，MgO0.5％，Al2O30.5％，SO315％。
所述减水剂属萘磺酸盐或聚羧酸盐减水剂，减水率≥15％，pH值为7-9，水泥净浆流动度为220mm，符合GB8076《混泥土外加剂》标准要求。
所述的石膏为天然二水石膏、硬石膏、磷石膏或脱硫石膏。
所述的骨料为河砂、碎石、炉渣、石子、浮石或陶粒，最大粒径小于等于10mm。
所述的粉煤灰为干排灰，符合《硅酸盐建筑制品用粉煤灰》中II级以上等级要求。
本发明蒸养砖抗折强度2.9MPa，抗压强度16.5MPa，抗冻性合格，碳化系数0.86。
实施例二
本发明采用如下重量份数比成份：粉煤灰80份、脱硫灰20份，石灰6份，石膏3份，骨料45份，其生产工艺为：各物料按比例计量后混合，加重量份为15份水混合均匀，压制成型，静置4小时，然后用100℃的湿热蒸汽养护12小时即制成。
所述脱硫灰为钢厂烧结机干法、半干法脱硫灰，180目方孔筛筛余小于4％，脱硫灰化学组成按重量百分比计为：SiO25％，CaO 30％，MgO0.5％，Al2O30.5％，SO315％。
所述减水剂属萘磺酸盐或聚羧酸盐减水剂，减水率≥15％，pH值为7-9，水泥净浆流动度为220mm，符合GB8076《混泥土外加剂》标准要求。
所述的石膏为天然二水石膏、硬石膏、磷石膏或脱硫石膏。
所述的骨料为河砂、碎石、炉渣、石子、浮石或陶粒，最大粒径小于等于10mm。
所述的粉煤灰为干排灰，符合《硅酸盐建筑制品用粉煤灰》中II级以上等级要求。
本发明蒸养砖抗折强度2.9MPa，抗压强度16.5MPa，抗冻性合格，碳化系数0.86。
实施例三
本发明包括如下制备工艺步骤：
(1)复合助剂制备：采用如下重量份数比成份：聚羧酸盐减水剂50份，芒硝碱30份，无水硫酸钠25份，速溶硅酸钠40份，按照比例计量，混合粉磨，细度控制至180目方孔筛筛余小于等于3.0％；
(2)蒸养砖生产：采用如下重量份数比成份：粉煤灰60份、脱硫灰25份，石灰10份，石膏2份，骨料5份，复合助剂1.0份，其生产工艺为：各物料按比例计量后混合，加重量份为12份水混合均匀，压制成型，静置4小时，然后用75℃的湿热蒸汽养护16小时即制成。
所述脱硫灰为钢厂烧结机干法、半干法脱硫灰，180目方孔筛筛余小于4％，脱硫灰化学组成及重量百分比为：SiO230％，CaO35％，MgO5.0％，Al2O30.2％，SO33％。
所述减水剂属萘磺酸盐或聚羧酸盐减水剂，减水率≥15％，pH值为7-9，水泥净浆流动度为220mm，符合GB8076《混泥土外加剂》标准要求。
所述的石膏为天然二水石膏、硬石膏、磷石膏和脱硫石膏中的一种或几种。
所述的骨料为河砂、碎石、炉渣、石子、浮石和陶粒中的一种或几种，最大粒径小于等于10mm。
所述的粉煤灰为干排灰，符合《硅酸盐建筑制品用粉煤灰》中II级以上等级要求。
本发明蒸养砖抗折强度3.9MPa，抗压强度19.5MPa，抗冻性合格，碳化系数0.92。
实施例四
本发明包括如下制备工艺步骤：
(1)复合助剂制备：采用如下重量份数比成份：萘系减水剂35份，芒硝碱45份，无水硫酸钠40份，速溶硅酸钠29份，按照比例计量，混合粉磨，细度控制至180目方孔筛筛余小于等于3.0％；
(2)蒸养砖生产：采用如下重量份数比成份：粉煤灰85份、脱硫灰15份，石灰5份，石膏4份，骨料50份，复合助剂1.5份，其生产工艺为：各物料按比例计量后混合，加重量份为17份水混合均匀，压制成型，静置5小时，然后用100℃的湿热蒸汽养护24小时即制成。
所述脱硫灰为钢厂烧结机干法、半干法脱硫灰，180目方孔筛筛余小于4％，脱硫灰化学组成按重量百分比计为：SiO225％，CaO50％，MgO2.5％，Al2O320％，SO320％。
所述减水剂属萘磺酸盐或聚羧酸盐减水剂，减水率≥15％，pH值为7-9，水泥净浆流动度为220mm，符合GB8076《混泥土外加剂》标准要求。
所述的石膏为天然二水石膏、硬石膏、磷石膏和脱硫石膏中的一种或几种。
所述的骨料为河砂、碎石、炉渣、石子、浮石和陶粒中的一种或几种，最大粒径小于等于10mm。
所述的粉煤灰为干排灰，符合《硅酸盐建筑制品用粉煤灰》中II级以上等级要求。
本发明蒸养砖抗折强度3.4MPa，抗压强度14.5MPa，抗冻性合格，碳化系数0.88。
实施例五
本发明包括如下制备工艺步骤：
(1)复合助剂制备：采用如下重量份数比成份：聚羧酸盐减水剂38份，芒硝碱36份，无水硫酸钠32份，速溶硅酸钠23份，按照比例计量，混合粉磨，细度控制至180目方孔筛筛余小于等于3.0％；
(2)蒸养砖生产：采用如下重量份数比成份：粉煤灰70份、脱硫灰20份，石灰6份，石膏2.5份，骨料35份，复合助剂0.1份，其生产工艺为：各物料按比例计量后混合，加重量份为16份水混合均匀，压制成型，静置5小时，然后用65℃的湿热蒸汽养护20小时即制成。
所述脱硫灰为钢厂烧结机干法、半干法脱硫灰，180目方孔筛筛余小于4％，脱硫灰化学组成按重量百分比计为：SiO220％，CaO64％，MgO3％，Al2O310％，SO330％。
所述减水剂属萘磺酸盐或聚羧酸盐减水剂，减水率≥15％，pH值为7-9，水泥净浆流动度为220mm，符合GB8076《混泥土外加剂》标准要求。
所述的石膏为天然二水石膏、硬石膏、磷石膏和脱硫石膏中的一种或几种。
所述的骨料为河砂、碎石、炉渣、石子、浮石和陶粒中的一种或几种，最大粒径小于等于10mm。
所述的粉煤灰为干排灰，符合《硅酸盐建筑制品用粉煤灰》中II级以上等级要求。
本发明蒸养砖抗折强度3.0MPa，抗压强度10.5MPa，抗冻性合格，碳化系数0.85。

Claims (7)

1、一种烧结机脱硫灰生产粉煤灰蒸养砖的工艺，其特征在于采用如下重量份数比成份：粉煤灰20～85份、脱硫灰5～25份，石灰0.1～10份，石膏0.1～4份，骨料5～50份，其生产工艺为：上述成份按比例计量后混合，加重量份为9～17份水混合均匀，压制成型，静置3小时～5小时，然后用50℃～100℃的湿热蒸汽养护8小时～24小时即制成。
2、根据权利要求1所述的烧结机脱硫灰生产粉煤灰蒸养砖的工艺，其特征在于其包括如下制备工艺步骤：
(1)复合助剂制备：采用如下重量份数比成份：减水剂20～50份，芒硝碱30～60份，无水硫酸钠10～40份，速溶硅酸钠10～40份，按照上述比例计量，混合粉磨，细度控制至180目方孔筛筛余小于等于3.0％；
(2)蒸养砖生产：采用如下重量份数比成份：粉煤灰20～85份、脱硫灰5～25份，石灰0.1～10份，石膏0.1～4份，骨料5～50份，复合助剂0.1～1.5份，其生产工艺为：上述成份按比例计量后混合，加重量份为9～17份水混合均匀，压制成型，静置3小时～5小时，然后用50℃～100℃的湿热蒸汽养护8小时～24小时即制成。
3、根据权利要求1或2所述的烧结机脱硫灰生产粉煤灰蒸养砖的工艺，其特征在于所述脱硫灰为钢厂烧结机干法、半干法脱硫灰，180目方孔筛筛余小于4％，脱硫灰化学组成按重量百分比计为：SiO25％～30％，CaO 30％～64％，MgO 0.5％～5.0％，Al2O3 0.5％～20％，SO3 3％～30％。
4、根据权利要求1或2所述的烧结机脱硫灰生产粉煤灰蒸养砖的工艺，其特征在于所述减水剂属萘磺酸盐或聚羧酸盐减水剂，减水率≥15％，pH值为7-9，水泥净浆流动度为220mm，符合GB8076《混泥土外加剂》标准要求。
5、根据权利要求1或2所述的烧结机脱硫灰生产粉煤灰蒸养砖的工艺，其特征在于所述的石膏为天然二水石膏、硬石膏、磷石膏和脱硫石膏中的一种或几种。
6、根据权利要求1或2所述的烧结机脱硫灰生产粉煤灰蒸养砖的工艺，其特征在于所述的骨料为河砂、碎石、炉渣、石子、浮石和陶粒中的一种或几种，最大粒径小于等于10mm。
7、根据权利要求1或2所述的烧结机脱硫灰生产粉煤灰蒸养砖的工艺，其特征在于所述的粉煤灰为干排灰，符合《硅酸盐建筑制品用粉煤灰》中II级以上等级要求。
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