CN110627387A - 用精炼炉尾渣作为水泥混合材制备的水泥 - Google Patents

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范泽宇
钱强
张入元
宋文德
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    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B7/00—Hydraulic cements
    • C04B7/14—Cements containing slag
    • C04B7/147—Metallurgical slag
    • C04B7/153—Mixtures thereof with other inorganic cementitious materials or other activators
    • C04B7/17—Mixtures thereof with other inorganic cementitious materials or other activators with calcium oxide containing activators
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Abstract

本发明公开了一种用精炼炉尾渣作为水泥混合材制备的水泥，属于水泥技术领域，所述水泥中精炼炉尾渣的重量百分含量为10～30％。本发明以渣钢渣铁为原料，依次经过电炉和精炼炉冶炼后获得精炼炉尾渣，在出炉过程中通过以急速冷却的方式进行处理以获得质量和活性均较多的β型C2S。采用特殊处理的精炼炉尾渣可作为高质量、高活性的水泥混合材，将其加入水泥中可以减少水泥熟料的使用比例，减少二氧化碳的排放量，具有较好的环境效益；同时又可以较好的利用废渣，符合循环经济。

Description

用精炼炉尾渣作为水泥混合材制备的水泥
技术领域
本发明属于水泥技术领域，具体涉及一种用精炼炉尾渣作为水泥混合材制备的水泥。
背景技术
渣钢渣铁是从钢厂冶金渣中回收的含铁料，将其用于电炉和精炼炉冶炼可以回收其中的金属铁。
精炼炉作为一种高效钢的二次精炼手段，借助电弧加热、造还原渣和底吹氩气搅拌等手段，以达到快速脱氧、脱硫、均匀钢水温度、成分，以及有效去除钢水中夹杂物的目的。炼钢就是炼渣，由此产生了LF精炼渣。
精炼炉尾渣是炼钢精炼LF炉过程中产生的富含CaO、Al2O3的碱性或高碱性炉渣。一直以来对其处理都是无规律的翻倒于渣场内，经冷却后磁选加工。由于这部分渣中所含金属铁极少，而CaO、Al2O3及f-CaO的含量却较多，对于这部分渣目前一直没有找到有效的利用手段。
根据对精炼炉尾渣的岩相鉴定结果，除主要含有C2S、C3S，少量铝酸盐和玻璃质外，很少见到其它物相生成。通过电子显微镜对其成分进行分析，看到各种物相都处于固溶体中，杂质元素在固溶体内分布均匀。另外，由于精炼炉尾渣在冷却过程中为缓冷，大量最初的β型C2S相变为γ-C2S，导致精炼炉尾渣产生自然粉化现象，大量的细粉料极易产生粉尘，污染环境。若能采用有效的加工方式对精炼炉尾渣加工，以充分利用其所富含的Al2O3、CaO，使其替代掺合料用于水泥，将可以解决部分废渣堆砌的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用精炼炉尾渣作为水泥混合材制备的水泥。
一种用精炼炉尾渣作为水泥混合材制备的水泥，所述水泥中精炼炉尾渣的重量百分含量为10～30％。
其中，上述用精炼炉尾渣作为水泥混合材制备的水泥，所述精炼炉尾渣是以MFe含量≥70％的渣钢渣铁依次经过电炉和精炼炉冶炼后获得的，在出炉过程中需急速冷却。
其中，上述用精炼炉尾渣作为水泥混合材制备的水泥，所述急速冷却的速率为50-150m/s。
其中，上述用精炼炉尾渣作为水泥混合材制备的水泥，所述精炼炉尾渣的主要成分为：30～60％CaO、10～15％SiO2、5～15％MgO、10～40％Al2O3、1～5％Fe2O3。
其中，上述用精炼炉尾渣作为水泥混合材制备的水泥，所述精炼炉尾渣中f-CaO≤3％。
其中，上述用精炼炉尾渣作为水泥混合材制备的水泥，包括以下重量份数的组分：水泥熟料60～80份、精炼炉尾渣10～30份、石膏10份。
其中，上述的用精炼炉尾渣作为水泥混合材制备的水泥，所述水泥熟料为硅酸盐水泥熟料。
本发明的有益效果是：
本发明以渣钢渣铁为原料，依次经过电炉和精炼炉冶炼后获得精炼炉尾渣，在出炉过程中通过以急速冷却的方式进行处理以获得质量和活性均较多的β型C2S。采用特殊处理的精炼炉尾渣可作为高质量、高活性的水泥混合材，将其加入水泥中可以减少水泥熟料的使用比例，减少二氧化碳的排放量，具有较好的环境效益；同时又可以较好的利用废渣，符合循环经济。
具体实施方式
具体的，用精炼炉尾渣作为水泥混合材制备的水泥，所述水泥中精炼炉尾渣的重量百分含量为10～30％。
本发明所使用的精炼炉尾渣是以MFe含量≥70％的渣钢渣铁依次经过电炉和精炼炉冶炼后获得的，在出炉过程中需急速冷却，急速冷却的目的是为了保证β型C2S不会相变为γ型C2S，从而保证大量硅酸盐活性成分，具体的，急速冷却的速率为50-150m/s。
下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的描述，并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
精炼炉尾渣的制备：将Mfe含量为75％的渣钢渣铁依次经过电炉和精炼炉冶炼后获得精炼炉尾渣，在出炉过程中需要以急速冷却的方式进行处理以获得质量和活性均较多的β型C2S。成分含量为：ω(CaO)49.58％，ω(SiO2)23.18％，ω(MgO)5.86％，ω(Al2O3)3.45％，ω(Fe2O3)0.62％，ω(f-CaO)1.12％。
实施例1
水泥的组成为：硅酸盐熟料66份、精炼炉尾渣24份、石膏10份。将三者粉碎后混合均匀粉磨，最终获得的水泥为符合国标325的水泥，其28天抗压强度为46.9Mpa，且安定性合格。
实施例2
水泥的组成为：硅酸盐熟料80份、精炼炉尾渣10份、石膏10份。将三者粉碎后混合均匀粉磨，最终获得的水泥为符合国标425的水泥，其28天抗压强度为52.6Mpa，且安定性合格。

Claims (7)

1.用精炼炉尾渣作为水泥混合材制备的水泥，其特征在于：所述水泥中精炼炉尾渣的重量百分含量为10～30％。
2.根据权利要求1所述的用精炼炉尾渣作为水泥混合材制备的水泥，其特征在于：所述精炼炉尾渣是以MFe含量≥70％的渣钢渣铁依次经过电炉和精炼炉冶炼后获得的，在出炉过程中需急速冷却。
3.根据权利要求2所述的用精炼炉尾渣作为水泥混合材制备的水泥，其特征在于：所述急速冷却的速率为50-150m/s。
4.根据权利要求1～3任一项所述的用精炼炉尾渣作为水泥混合材制备的水泥，其特征在于：所述精炼炉尾渣的主要成分为：30～60％CaO、10～15％SiO2、5～15％MgO、10～40％Al2O3、1～5％Fe2O3。
5.根据权利要求4所述的用精炼炉尾渣作为水泥混合材制备的水泥，其特征在于：所述精炼炉尾渣中f-CaO≤3％。
6.根据权利要求1～5任一项所述的用精炼炉尾渣作为水泥混合材制备的水泥，其特征在于：包括以下重量份数的组分：水泥熟料60～80份、精炼炉尾渣10～30份、石膏10份。
7.根据权利要求6所述的用精炼炉尾渣作为水泥混合材制备的水泥，其特征在于：所述水泥熟料为硅酸盐水泥熟料。
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Citations (2)

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SUNMI CHOI等: "Hydration properties of ladle furnace slag powder rapidly cooled by air", 《CONSTRUCTION AND BUILDING MATERIALS》 *

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