CN108585570A

CN108585570A - 一种利用改性钢渣制备蒸压砖的方法

Info

Publication number: CN108585570A
Application number: CN201810359427.9A
Authority: CN
Inventors: 闫红星; 巩金坡; 孔海燕; 黄敏; 于吉磊; 李红军; 陈雪凡
Original assignee: Luoyang Mcc Heavy Industry Group Co Ltd; Luoyang Mcc Building Material Equipment Co Ltd
Current assignee: Luoyang Tengheda Intelligent Equipment Co ltd
Priority date: 2018-04-20
Filing date: 2018-04-20
Publication date: 2018-09-28
Anticipated expiration: 2038-04-20
Also published as: CN108585570B

Abstract

一种利用改性钢渣制备蒸压砖的方法，经过钢厂再次破碎选铁处理后的钢渣尾渣经筛分、装车、加水、蒸压进行改性处理，按照重量百分比取15‑40%的改性钢渣、30‑40%的粉煤灰或河沙、15‑30%的炉渣、8‑15%的水泥、石灰或电石泥，再添加7‑12%的水，然后按照蒸压砖的制作工艺进行搅拌、消解或陈化、二次搅拌，然后在7‑13Mpa的成型压力下经过静压和排气制成砖坯，最后经过蒸压养护成为成品蒸压砖。

Description

一种利用改性钢渣制备蒸压砖的方法

技术领域

本发明涉及于资源综合利用领域和建筑材料领域，更具体地说，涉及一种将钢渣改性后大规模应用于蒸压砖制备的方法。

背景技术

钢渣是钢铁冶炼过程中排出的熔渣，作为钢铁行业主要的冶金渣，每年排放量巨大，其数量一般为钢产量的15%-20%，大量钢渣的堆积，容易造成环境污染，因此，如何将钢渣再利用，提高其附加值就成为了资源综合利用所要解决的难题。目前的炼钢炉产出的钢渣一般会经过钢厂的再次破碎和分拣，进行选铁处理后，将铁含量较高的作为原材料进行再次熔炼，铁含量较低的作为废料堆放。我们要处理就是这部分堆放的钢渣。

钢渣作为集料制砖生产和应用已经取得了一些进展。发明专利“一种利用铁尾矿、钢渣制蒸压砖的方法”（申请公布号CN 103539417）针对钢渣安定性差的问题，采用“经粉磨后的钢渣-化学消解-中温蒸压”，该发明中改性后的钢渣粉作为主要的凝胶材料，同时钢渣需要先经过粉磨得到，粉磨任务重，而且需要在70~90℃下蒸压15~20小时，效率低。发明专利“一种大掺量钢渣粉的蒸压砖及其制备方法”（申请公布号CN 104909634 A）也是将钢渣进行粉磨后再进行蒸压砖压制的方法，发明专利“一种钢渣安定性处理方法”（申请公布号CN 103524058 A），其钢渣安定性处理方法同样需要将钢渣进行粉磨后在20-50℃温度下处理从而解决钢渣安定性的问题；发明专利“一种铁尾矿和钢渣制备的蒸压加气混凝土砌块及制备方法”（申请公布号CN 103693919A）采用“混合湿磨-化学激发-余热处理”解决了钢渣安定性问题，同样需要将钢渣粉磨后进行再次处理。

从以上所述可以看出目前的钢渣处理方法主要是将钢渣粉末后再进行处理从而解决钢渣的安定性隐患再进行二次利用。由于钢渣的粉磨处理耗费大量能源、还造成环境的二次污染，同时粉磨产能较低这就造成了处理后的钢渣粉成本过高，无法工业化应用的问题。同时钢渣如果不进行处理长期堆放又会带来占用土地，同时产生扬尘，造成环境污染。

发明内容

本发明的目的是解决钢渣的长期堆放占用场地又造成污染，使用粉磨处理产能低且处理成本较高的问题，提供一种利用改性钢渣制备蒸压砖的方法，其中钢渣改性工艺不需要粉磨即可将钢渣改性，而且改性后的钢渣可以用于工业化蒸压砖制造，所制造的蒸压砖性能优良。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种利用改性钢渣制备蒸压砖的方法，将经钢渣改性工艺得到的改性钢渣与其他物料按照配比送入蒸压砖生产线制成蒸压砖；钢渣改性工艺包括如下步骤：

第一步，将经过钢厂再次破碎选铁处理后的钢渣尾渣进行筛分，经过5mm网筛筛分后的筛余量小于10%，且最大颗粒不超过8mm；钢渣颗粒过大会导致在蒸压过程中钢渣内部反应不完全，从而导致压制出的成品蒸压砖出现炸点。

第二步，将经过筛分的钢渣装车准备蒸压，钢渣在车上的料层厚度不超过1米，如果钢渣在车上的料层厚度超过1米，则需要在料层内部设置通气槽，使得钢渣在蒸压过程中能够充分反应；

第三步，向装车后的钢渣添加占钢渣重量25%~35%的水，并搅拌均匀；因为钢渣在蒸压处理之前，如果钢渣水分不充足，就会导致钢渣内部对高温高压蒸汽反应不敏感，导致较大颗粒的钢渣内部会有反应不完全的部分，这部分物料用于蒸压砖的制备时，容易导致成品蒸压砖出现炸点并影响砖品的强度；

第四步，将加完水的钢渣在恒温恒压环境下进行蒸压处理，蒸压处理3~6小时后得到改性钢渣，恒温恒压环境为170℃-187.9℃、0.8MPa -1.2 MPa的饱和蒸汽环境；

改性钢渣与其他物料的配比按照重量百分比为：15-40%的改性钢渣、30-40%的粉煤灰或河沙、15-30%的炉渣、 8-15%的水泥、石灰或电石泥。

改性钢渣与其他物料完成配比后，按照重量百分比，加入7~12%的水，然后送入蒸压砖生产线进行搅拌、消解或陈化、二次搅拌，并在7-13Mpa的成型压力下经过静压和排气制成砖坯，最后经过蒸压养护成为成品蒸压砖。

本发明的有益效果是：

本发明提出的钢渣改性工艺无需对钢渣进行粉磨处理，而是通过钢渣的筛分、装车后料层厚度的控制、以及在蒸压前钢渣中水分的引入以及蒸压环境的控制实现对钢渣的改性处理，整个过程耗时时间短、节省能源，且不会造成对环境的二次污染，而且由于所获得改性钢渣成本较低，因此可以大规模的投入工业化应用，进行蒸压砖的制备。

附图说明

图1是对所制作的蒸压砖进行抗压、抗折测试后的测试结果。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步说明。为了下述实施例均有较强的对比性，所有实施例均使用36腔标砖模具进行压制，压制砖坯尺寸为240mmx115mmx53mm。

一种利用改性钢渣制备蒸压砖的方法，该方法包括钢渣改性工艺和蒸压砖压制工艺。

实施例1

1、钢渣改性工艺

第一步，将经过钢厂再次破碎选铁处理后的钢渣尾渣进行筛分，筛分的要求是：经过5mm网筛筛分后的筛余量小于10%，且最大颗粒不超过8mm；

第二步，筛分后的钢渣装车准备蒸压，钢渣在车上的料层厚度不超过1米，如果钢渣在车上的料层厚度超过1米，则需要在料层内部设置通气槽；

第三步，向装车后的钢渣添加占钢渣重量25%的水，并搅拌均匀；

第四步，将加完水的钢渣在恒温恒压环境下进行蒸压处理，蒸压处理6小时后取出得到改性钢渣，恒温恒压环境为170℃、0.8 MPa 的饱和蒸汽环境。

2、蒸压砖压制工艺

按照水泥15%、粉煤灰40%、改性钢渣15%、炉渣30%的重量配比配置好物料后，添加重量分数8%的水送入蒸压砖生产线，经过搅拌、消解、二次搅拌后，在7MPa的成型压力下经过静压排气制成蒸压砖坯。

实施例2

1、钢渣改性工艺

第一步和第二步与实施例1相同；

第三步，向装车后的钢渣添加占钢渣重量30%的水，并搅拌均匀；

第四步，将加完水的钢渣在恒温恒压环境下进行蒸压处理，蒸压处理5小时后取出得到改性钢渣，恒温恒压环境为184.1℃、1.1 MPa 的饱和蒸汽环境。

2、蒸压砖压制工艺

按照水泥13%、粉煤灰35%、改性钢渣30%、炉渣22%的重量配比配置好物料后，添加重量分数12%的水送入蒸压砖生产线，经过搅拌、消解、二次搅拌后，在9MPa的成型压力下经过静压排气制成蒸压砖坯。

实施例3

1、钢渣改性工艺

第一步和第二步与实施例1相同；

第三步，向装车后的钢渣添加占钢渣重量35%的水，并搅拌均匀；

第四步，将加完水的钢渣在恒温恒压环境下进行蒸压处理，蒸压处理3小时后取出得到改性钢渣，恒温恒压环境为187.9℃、1.2 MPa 的饱和蒸汽环境。

2、蒸压砖压制工艺

按照水泥8%、粉煤灰30%、改性钢渣35%、炉渣27%的重量配比配置好物料后，添加重量分数10%的水送入蒸压砖生产线，经过搅拌、消解、二次搅拌后，在10MPa的成型压力下经过静压排气制成蒸压砖坯。

实施例4

1、钢渣改性工艺

第一步和第二步与实施例1相同；

第四步，将加完水的钢渣在恒温恒压环境下进行蒸压处理，蒸压处理4.5小时后取出得到改性钢渣，恒温恒压环境为184.1℃、1.1 MPa 的饱和蒸汽环境。

2、蒸压砖压制工艺

按照水泥15%、粉煤灰30%、改性钢渣40%、炉渣15%的重量配比配置好物料后，添加重量分数9%的水送入蒸压砖生产线，经过搅拌、消解、二次搅拌后，在13MPa的成型压力下经过静压排气制成蒸压砖坯。

以上实施例中，所用的粉煤灰也可采用同样配比的河沙替代，所使用的水泥也可换做同样配比的石灰或者电石泥。

下面提出几个对比例，并对实施例和对比例所做出的蒸压砖进行测试。

对比例1

除钢渣不经过改性工艺处理外，其余处理与实施例1完全相同；

对比例2

除钢渣不经过改性工艺处理外，其余处理与实施例2完全相同；

对比例3

除钢渣不经过改性工艺处理外，其余处理与实施例3完全相同；

对比例4

除钢渣不经过改性工艺处理外，其余处理与实施例4完全相同；

对比例5

1、钢渣改性工艺

第一步和第二步与实施例1相同；

第三步，将钢渣在不加水的条件下，送入恒温恒压环境中进行蒸压处理，蒸压处理4.5小时后取出得到改性钢渣，恒温恒压环境为190℃、1.1 MPa 的饱和蒸汽环境。

2、蒸压砖压制工艺

按照水泥13%、粉煤灰32%、改性钢渣40%、炉渣15%的重量配比配置好物料后，添加重量分数9%的水送入蒸压砖生产线，经过搅拌、消解、二次搅拌后，在11MPa的成型压力下经过静压排气制成蒸压砖坯。

将以上所有实施例和对比例中压制好的蒸压砖砖坯送入同一个蒸压釜然后通入高温高压蒸汽进行蒸压砖的蒸压养护（具体升温曲线按照蒸压砖的升温曲线控制）。对养护好的蒸压砖进行抗压、抗折测试，所得的测试结果如图1所示。

从图1的测试结果可以看出，如果将未经过本发明所述的钢渣改性工艺处理的钢渣大量添加用于制备蒸压砖，蒸压砖会出现裂纹甚至开裂的情况，经过本发明改性处理后的钢渣用于蒸压砖的制备，不仅可以大量添加，并且成品蒸压砖的强度也可以达到建材行业标准（JC/T 239-2014）MU15及以上等级。

Claims

1.一种利用改性钢渣制备蒸压砖的方法，将经钢渣改性工艺得到的改性钢渣与其他物料按照配比送入蒸压砖生产线制成蒸压砖；其特征在于，钢渣改性工艺包括如下步骤：

第一步，将经过钢厂再次破碎选铁处理后的钢渣尾渣进行筛分，筛分要求经过5mm网筛筛分后的筛余量小于10%，且所得钢渣的最大颗粒不超过8mm；

第二步，将经过筛分所得的钢渣装车准备蒸压，钢渣在车上的料层厚度不超过1米，如果钢渣在车上的料层厚度超过1米，则需要在料层内部设置通气槽；

第三步，向装车后的钢渣添加占钢渣重量25%~35%的水，并搅拌均匀；

2.根据权利要求1所述的一种利用改性钢渣制备蒸压砖的方法，其特征在于：改性钢渣与其他物料完成配比后，按照重量百分比，加入7~12%的水，然后送入蒸压砖生产线进行搅拌、消解、二次搅拌，并在7-13Mpa的成型压力下经过静压和排气制成砖坯，最后经过蒸压养护成为成品蒸压砖。

3.根据权利要求1所述的一种利用改性钢渣制备蒸压砖的方法，其特征在于：改性钢渣与其他物料完成配比后，按照重量百分比，加入7~12%的水，然后送入蒸压砖生产线进行搅拌、陈化、二次搅拌，并在7-13Mpa的成型压力下经过静压和排气制成砖坯，最后经过蒸压养护成为成品蒸压砖。