CN108191361B - 一种抗碎抗摔石灰粉球及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于一种抗碎抗摔石灰粉球，通过在石灰粉里掺加少量人造纤维来提高石灰粉球的抗碎、抗摔性能，满足石灰粉球在运输和物料传输过程中的抗碎、抗摔和耐磨等性能要求。与现有石灰粉球相比较粘结强度高、抗摔，循环利用次数多，节约资源。
Description
技术领域
本发明涉及由石灰粉制备石灰粉球的领域，特别是涉及抗碎抗摔石灰粉球及其制备方法。
背景技术
石灰是一种基础的化工和建筑原材料，也叫生石灰，化学成分为CaO。一般采用一定规格的石灰石或者熟石灰经高温煅烧分解而得，我国石灰的年产量在1亿吨以上。目前大宗使用活性石灰的行业如钢铁行业、电石行业等因为工艺要求都是需要一定规格的块状石灰，从而保证生产的安全、稳定、优质和高产。
目前为止，国内较成熟的工艺是将石灰粉加工为球状或颗粒状的石灰块加以利用。根据加工过程中是否加入粘结剂，可以将石灰粉球的加工分为两类，一类为不加粘结剂的高压成球技术，这种技术要求成球压力大，电力消耗大，单套设备生产率低，设备的维护要求高。另一类为加入粘结剂进行压球，该法压力稍低，设备加工能力高，石灰粉球的强度也较高。
上述石灰粉成球的工艺技术，主要立足于提高石灰粉球的抗压强度，对石灰粉球的抗碎性、抗摔性和耐磨性提高不大，成球后的石灰粉球在运输和传送带上存在易碎、易粉化的弊端，破碎的石灰粉球严重影响了石灰粉球的循环利用。因此，有必要采取措施，在提高石灰粉球的抗压强度的同时，大力提高石灰粉球抗碎、抗摔、抗粉化的性能，这是石灰粉球大规模持续稳定应用的前提。
本发明提出一种抗碎、抗摔的石灰粉球，通过在石灰粉里掺加少量人造纤维来提高石灰粉球的抗碎、抗摔性能，满足石灰粉球在运输和物料传输过程中的抗碎、抗摔和耐磨等性能要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是通过在石灰粉里掺加少量人造的柔软、断裂长度、断裂伸长率和回弹率高的纤维来提高石灰粉球的抗碎、抗摔性能，满足石灰粉球在运输和物料传输过程中的抗碎、抗摔和耐磨等性能要求。
为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：一种抗碎抗摔石灰粉球，其特征在于：包含以下重量份的原料：
粗细为1.5-10dtex、长短为1-20.0mm的纤维0.01-0.2份和粒径小于3mm的石灰粉100份；
具体制备步骤如下：
a、原料混合：将0.01-0.2份的纤维与100重量份的石灰粉加入双轴搅拌机，在室温下搅拌，混合均匀，转速5-100r/min；
b、石灰粉球制备：将步骤(a)中混合均匀的物料经过线压比为0.8-1.5t/mm的对辊式高压压球机，压制成30-50mm的石灰椭球体。
所述的石灰粉主要包括由石灰石煅烧后得到的粒径小于3mm石灰粉，或者由熟石灰粉经过煅烧得到的石灰粉，如含熟石灰的电石渣经过煅烧得到的石灰粉。
所述纤维柔软，断裂长度、断裂伸长率和回弹率高。
进一步的，所述的纤维主要为人造有机纤维或无机纤维。
再进一步的，所述有机纤维包括聚乙烯醇纤维、聚丙烯纤维、聚丙烯腈纤维、聚氯乙烯纤维、聚酯纤维、聚酰胺纤维、木质素纤维等。
再进一步的，所述无机纤维包括软化的玻璃纤维、玄武岩纤维和炭纤维等。
一种抗碎抗摔石灰粉球的制备方法，其特征在于：
a、原料混合：将0.01-0.2份的纤维与100重量份的石灰粉加入双轴搅拌机，在室温下搅拌，混合均匀，转速5-100r/min；
b、石灰粉球制备：将步骤(a)中混合均匀的物料经过线压比为0.8-1.5t/mm的对辊式高压压球机，压制成30-50mm的石灰椭球体；
所述的纤维为人造有机纤维或无机纤维；
所述人造有机纤维包括聚乙烯醇纤维、聚丙烯纤维、聚丙烯腈纤维、聚氯乙烯纤维、聚酯纤维、聚酰胺纤维、木质素纤维的一种或几种；
所述人造无机纤维包括软化的玻璃纤维、玄武岩纤维和炭纤维的一种或几种。
在生产过程中，将料仓中的石灰粉末通过控制阀门分布到运转橡胶带上，橡胶带上方固定1-3组距离合适的强磁铁，以除去石灰粉中可能混有的铁器或磁性杂质，然后通过孔径3mm的筛子，以分离大于3mm的颗粒，得到粒径小于3mm的石灰粉末。将满足规格质量的纤维，经过计量后与筛分石灰粉一起加入到搅拌机，再经过1-2级搅拌混合机混合均匀。也可以将纤维，经过计量后与筛分的少量石灰粉一起加入到快速搅拌机预先搅拌均匀，然后再经定量计量后与筛分石灰粉一起加入到搅拌机机混合均匀。预先搅拌可以减少后续的搅拌设备与时间，纤维掺加量也更加精准。最后搅拌混匀后的纤维石灰粉末经过一次预压或者带有预压功能的对辊式高压压球机压制成30-50mm间大小可调的石灰椭球体，经过孔径10mm以上的筛网后得到的石灰粉球可以通过传输带进入石灰物料运输***，或者装车运输。该石灰粉球最好在3天内使用，以防吸潮粉化。筛分得到的部分粉末重新进入压球***经压球而得到循环利用。整个生产***采用负压收尘，杜绝石灰粉尘对工人和环境的危害，同时也防止石灰粉料的浪费。
通过添加纤维制备的石灰粉球的抗碎、抗摔强度相对于未加纤维的参比样品来说其强度或者能力可以提高3-10倍。
石灰球抗摔强度测试：高度在0.5-2.5米左右，抗摔次数达到10-30次，最终石灰粉球碎裂的块状体粒径大于5毫米的占总质量的70％-80％，不易碎裂成粉末。相对未加纤维的石灰粉球在0.5-2.5米高度摔在水泥地上或者钢板上，石灰粉球2次左右就破碎成粉末状。加有纤维的石灰粉在较低高度下破裂次数甚至更高达几十次。这样，在石灰粉球中添加纤维不仅提高了石灰粉球的抗摔强度，还提高石灰粉球的循环利用次数。
与现有技术相比，本发明制备工艺简单，纤维添加量小，成本低，对石灰的纯度几乎无影响，与现有石灰粉球相比较粘结强度高、抗摔，循环利用次数多，节约资源。
具体实施方式
下面详细说明本发明的优选实施方式。
实施例1：一种抗碎抗摔石灰粉球，其特征在于：包含以下重量份的原料：
粗细为1.5dtex、长短为1mm的纤维0.01份和粒径小于3mm的石灰粉100份；
具体制备步骤如下：
a、原料混合：将0.01份的纤维与100重量份的石灰粉加入双轴搅拌机，在室温下搅拌，混合均匀，转速5r/min；
b、石灰粉球制备：将步骤(a)中混合均匀的物料经过线压比为0.8t/mm的对辊式高压压球机，压制成30mm的石灰椭球体。
通过添加纤维制备的石灰粉球的抗碎、抗摔强度相对于未加纤维的参比样品来说其强度或者能力可以提高5倍。
石灰球抗摔强度测试：高度在0.5米左右，抗摔次数达到30次，最终石灰粉球碎裂的块状体粒径大于5毫米的占总质量的70％-80％，不易碎裂成粉末。相对未加纤维的石灰粉球在1-2米高度摔在水泥地上或者钢板上，石灰粉球2次左右就破碎成粉末状。加有纤维的石灰粉在较低高度下破裂次数甚至更高达几十次。这样，在石灰粉球中添加纤维不仅提高了石灰粉球的抗摔强度，还提高石灰粉球的循环利用次数。
实施例2：一种抗碎抗摔石灰粉球，其特征在于：包含以下重量份的原料：
粗细为5dtex、长短为7mm的纤维0.07份和粒径小于3mm的石灰粉100份；
具体制备步骤如下：
a、原料混合：将0.07份的纤维与100重量份的石灰粉加入双轴搅拌机，在室温下搅拌，混合均匀，转速20r/min；
b、石灰粉球制备：将步骤(a)中混合均匀的物料经过线压比为1.0t/mm的对辊式高压压球机，压制成40mm的石灰椭球体。
通过添加纤维制备的石灰粉球的抗碎、抗摔强度相对于未加纤维的参比样品来说其强度或者能力可以提高7倍。
石灰球抗摔强度测试：高度在1米左右，抗摔次数达到25次，最终石灰粉球碎裂的块状体粒径大于5毫米的占总质量的70％-80％，不易碎裂成粉末。相对未加纤维的石灰粉球在1-2米高度摔在水泥地上或者钢板上，石灰粉球2次左右就破碎成粉末状。加有纤维的石灰粉在较低高度下破裂次数甚至更高达几十次。这样，在石灰粉球中添加纤维不仅提高了石灰粉球的抗摔强度，还提高石灰粉球的循环利用次数。
实施例3：一种抗碎抗摔石灰粉球，其特征在于：包含以下重量份的原料：
粗细为8dtex、长短为10mm的纤维0.14份和粒径小于3mm的石灰粉100份；
具体制备步骤如下：
a、原料混合：将0.14份的纤维与100重量份的石灰粉加入双轴搅拌机，在室温下搅拌，混合均匀，转速70r/min；
b、石灰粉球制备：将步骤(a)中混合均匀的物料经过线压比为0.9t/mm的对辊式高压压球机，压制成50mm的石灰椭球体。
通过添加纤维制备的石灰粉球的抗碎、抗摔强度相对于未加纤维的参比样品来说其强度或者能力可以提高8.5倍。
石灰球抗摔强度测试：高度在1.3米左右，抗摔次数达到24次，最终石灰粉球碎裂的块状体粒径大于5毫米的占总质量的70％-80％，不易碎裂成粉末。相对未加纤维的石灰粉球在1-2米高度摔在水泥地上或者钢板上，石灰粉球2次左右就破碎成粉末状。加有纤维的石灰粉在较低高度下破裂次数甚至更高达几十次。这样，在石灰粉球中添加纤维不仅提高了石灰粉球的抗摔强度，还提高石灰粉球的循环利用次数。
实施例4：一种抗碎抗摔石灰粉球，其特征在于：包含以下重量份的原料：
粗细为4.5dtex、长短为14mm的纤维0.1份和粒径小于3mm的石灰粉100份；
具体制备步骤如下：
a、原料混合：将0.1份的纤维与100重量份的石灰粉加入双轴搅拌机，在室温下搅拌，混合均匀，转速50r/min；
b、石灰粉球制备：将步骤(a)中混合均匀的物料经过线压比为1.3t/mm的对辊式高压压球机，压制成35mm的石灰椭球体。
通过添加纤维制备的石灰粉球的抗碎、抗摔强度相对于未加纤维的参比样品来说其强度或者能力可以提高3倍。
石灰球抗摔强度测试：高度在0.8米左右，抗摔次数达到27次，最终石灰粉球碎裂的块状体粒径大于5毫米的占总质量的70％-80％，不易碎裂成粉末。相对未加纤维的石灰粉球在1-2米高度摔在水泥地上或者钢板上，石灰粉球2次左右就破碎成粉末状。加有纤维的石灰粉在较低高度下破裂次数甚至更高达几十次。这样，在石灰粉球中添加纤维不仅提高了石灰粉球的抗摔强度，还提高石灰粉球的循环利用次数。
实施例5：一种抗碎抗摔石灰粉球，其特征在于：包含以下重量份的原料：
粗细为7dtex、长短为6mm的纤维0.04份和粒径小于3mm的石灰粉100份；
具体制备步骤如下：
a、原料混合：将0.04份的纤维与100重量份的石灰粉加入双轴搅拌机，在室温下搅拌，混合均匀，转速80r/min；
b、石灰粉球制备：将步骤(a)中混合均匀的物料经过线压比为1.5t/mm的对辊式高压压球机，压制成45mm的石灰椭球体。
通过添加纤维制备的石灰粉球的抗碎、抗摔强度相对于未加纤维的参比样品来说其强度或者能力可以提高7倍。
石灰球抗摔强度测试：高度在1米左右，抗摔次数达到25次，最终石灰粉球碎裂的块状体粒径大于5毫米的占总质量的70％-80％，不易碎裂成粉末。相对未加纤维的石灰粉球在1-2米高度摔在水泥地上或者钢板上，石灰粉球2次左右就破碎成粉末状。加有纤维的石灰粉在较低高度下破裂次数甚至更高达几十次。这样，在石灰粉球中添加纤维不仅提高了石灰粉球的抗摔强度，还提高石灰粉球的循环利用次数。
实施例6：一种抗碎抗摔石灰粉球，其特征在于：包含以下重量份的原料：
粗细为2dtex、长短为15mm的纤维0.12份和粒径小于3mm的石灰粉100份；
具体制备步骤如下：
a、原料混合：将0.12份的纤维与100重量份的石灰粉加入双轴搅拌机，在室温下搅拌，混合均匀，转速40r/min；
b、石灰粉球制备：将步骤(a)中混合均匀的物料经过线压比为1.3t/mm的对辊式高压压球机，压制成50mm的石灰椭球体。
通过添加纤维制备的石灰粉球的抗碎、抗摔强度相对于未加纤维的参比样品来说其强度或者能力可以提高3倍。
石灰球抗摔强度测试：高度在2.5米左右，抗摔次数达到15次，最终石灰粉球碎裂的块状体粒径大于5毫米的占总质量的70％-80％，不易碎裂成粉末。相对未加纤维的石灰粉球在1-2米高度摔在水泥地上或者钢板上，石灰粉球2次左右就破碎成粉末状。加有纤维的石灰粉在较低高度下破裂次数甚至更高达几十次。这样，在石灰粉球中添加纤维不仅提高了石灰粉球的抗摔强度，还提高石灰粉球的循环利用次数。
实施例7：一种抗碎抗摔石灰粉球，其特征在于：包含以下重量份的原料：
粗细为6dtex、长短为3mm的纤维0.08份和粒径小于3mm的石灰粉100份；
具体制备步骤如下：
a、原料混合：将0.08份的纤维与100重量份的石灰粉加入双轴搅拌机，在室温下搅拌，混合均匀，转速90r/min；
b、石灰粉球制备：将步骤(a)中混合均匀的物料经过线压比为1.4t/mm的对辊式高压压球机，压制成40mm的石灰椭球体。
通过添加纤维制备的石灰粉球的抗碎、抗摔强度相对于未加纤维的参比样品来说其强度或者能力可以提高5倍。
石灰球抗摔强度测试：高度在2米左右，抗摔次数达到18次，最终石灰粉球碎裂的块状体粒径大于5毫米的占总质量的70％-80％，不易碎裂成粉末。相对未加纤维的石灰粉球在1-2米高度摔在水泥地上或者钢板上，石灰粉球2次左右就破碎成粉末状。加有纤维的石灰粉在较低高度下破裂次数甚至更高达几十次。这样，在石灰粉球中添加纤维不仅提高了石灰粉球的抗摔强度，还提高石灰粉球的循环利用次数。
实施例8：一种抗碎抗摔石灰粉球，其特征在于：包含以下重量份的原料：
粗细为3dtex、长短为18mm的纤维0.16份和粒径小于3mm的石灰粉100份；
具体制备步骤如下：
a、原料混合：将0.16份的纤维与100重量份的石灰粉加入双轴搅拌机，在室温下搅拌，混合均匀，转速60r/min；
b、石灰粉球制备：将步骤(a)中混合均匀的物料经过线压比为1.2t/mm的对辊式高压压球机，压制成30mm的石灰椭球体。
通过添加纤维制备的石灰粉球的抗碎、抗摔强度相对于未加纤维的参比样品来说其强度或者能力可以提高4.5倍。
石灰球抗摔强度测试：高度在1.5米左右，抗摔次数达到15次，最终石灰粉球碎裂的块状体粒径大于5毫米的占总质量的70％-80％，不易碎裂成粉末。相对未加纤维的石灰粉球在1-2米高度摔在水泥地上或者钢板上，石灰粉球2次左右就破碎成粉末状。加有纤维的石灰粉在较低高度下破裂次数甚至更高达几十次。这样，在石灰粉球中添加纤维不仅提高了石灰粉球的抗摔强度，还提高石灰粉球的循环利用次数。
实施例9：一种抗碎抗摔石灰粉球，其特征在于：包含以下重量份的原料：
粗细为5.5dtex、长短为10mm的纤维0.05份和粒径小于3mm的石灰粉100份；
具体制备步骤如下：
a、原料混合：将0.05份的纤维与100重量份的石灰粉加入双轴搅拌机，在室温下搅拌，混合均匀，转速20r/min；
b、石灰粉球制备：将步骤(a)中混合均匀的物料经过线压比为1.5t/mm的对辊式高压压球机，压制成35mm的石灰椭球体。
通过添加纤维制备的石灰粉球的抗碎、抗摔强度相对于未加纤维的参比样品来说其强度或者能力可以提高5倍。
石灰球抗摔强度测试：高度在2.5米左右，抗摔次数达到24次，最终石灰粉球碎裂的块状体粒径大于5毫米的占总质量的70％-80％，不易碎裂成粉末。相对未加纤维的石灰粉球在1-2米高度摔在水泥地上或者钢板上，石灰粉球2次左右就破碎成粉末状。加有纤维的石灰粉在较低高度下破裂次数甚至更高达几十次。这样，在石灰粉球中添加纤维不仅提高了石灰粉球的抗摔强度，还提高石灰粉球的循环利用次数。
实施例10：一种抗碎抗摔石灰粉球，其特征在于：包含以下重量份的原料：
粗细为10dtex、长短为20mm的纤维0.2份和粒径小于3mm的石灰粉100份；
具体制备步骤如下：
a、原料混合：将0.2份的纤维与100重量份的石灰粉加入双轴搅拌机，在室温下搅拌，混合均匀，转速100r/min；
b、石灰粉球制备：将步骤(a)中混合均匀的物料经过线压比为1.5t/mm的对辊式高压压球机，压制成45mm的石灰椭球体。
通过添加纤维制备的石灰粉球的抗碎、抗摔强度相对于未加纤维的参比样品来说其强度或者能力可以提高10倍。
石灰球抗摔强度测试：高度在1米左右，抗摔次数达到16次，最终石灰粉球碎裂的块状体粒径大于5毫米的占总质量的70％-80％，不易碎裂成粉末。相对未加纤维的石灰粉球在1-2米高度摔在水泥地上或者钢板上，石灰粉球2次左右就破碎成粉末状。加有纤维的石灰粉在较低高度下破裂次数甚至更高达几十次。这样，在石灰粉球中添加纤维不仅提高了石灰粉球的抗摔强度，还提高石灰粉球的循环利用次数。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变化和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (2)
1.一种抗碎抗摔石灰粉球，其特征在于：由以下重量份的原料组成：
粗细为1.5-10dtex、长短为1-20.0mm的纤维0.01-0.2份和粒径小于3mm的石灰粉100份；
具体制备步骤如下：
a、原料混合：将0.01-0.2份的纤维与100重量份的石灰粉加入双轴搅拌机，在室温下搅拌，混合均匀，转速5-100r/min；
b、石灰粉球制备：将步骤(a)中混合均匀的物料经过线压比为0.8-1.5t/mm的对辊式高压压球机，压制成30-50mm的石灰椭球体；
所述的石灰粉主要包括由石灰石煅烧后得到的粒径小于3mm石灰粉，或者由熟石灰粉经过煅烧得到的石灰粉；
所述的纤维为人造有机纤维或无机纤维；
所述人造有机纤维包括聚乙烯醇纤维、聚丙烯纤维、聚丙烯腈纤维、聚氯乙烯纤维、聚酯纤维、聚酰胺纤维、木质素纤维的一种或几种；
所述人造无机纤维包括软化的玻璃纤维、玄武岩纤维和炭纤维的一种或几种。
2.一种如权利要求1所述的抗碎抗摔石灰粉球的制备方法，其特征在于:
a、原料混合：将0.01-0.2份的纤维与100重量份的石灰粉加入双轴搅拌机，在室温下搅拌，混合均匀，转速5-100r/min；
b、石灰粉球制备：将步骤(a)中混合均匀的物料经过线压比为0.8-1.5t/mm的对辊式高压压球机，压制成30-50mm的石灰椭球体；
所述的纤维为人造有机纤维或无机纤维；
所述人造有机纤维包括聚乙烯醇纤维、聚丙烯纤维、聚丙烯腈纤维、聚氯乙烯纤维、聚酯纤维、聚酰胺纤维、木质素纤维的一种或几种；
所述人造无机纤维包括软化的玻璃纤维、玄武岩纤维和炭纤维的一种或几种。
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