CN1634787A - 由高炉矿渣制备高活性渣的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种由高炉矿渣制备高活性渣的方法，利用高炉或电炉排出的在熔融状态下的矿渣或磷渣，将矿渣或磷渣引入到一炉子内，加入调质物料，使调质物料与矿渣或磷渣混合并共同熔融，共同熔融的温度为1200℃～1600℃，待熔化后将液态玻璃体水淬冷却，使玻璃体变成高活性的粒状渣。采用本发明的方法制备的高活性渣可用作水泥混合材料或混凝土掺合料。本方法的主要优点如下：(1)充分利用了熔融状态炉渣的热能。(2)应用本方法的炉子结构尺寸可以根据生产实践或科学试验加以确定，并可持续地加以改进，以不断提高产品质量，改善操作、维修条件和提高炉子的使用寿命。(3)可配置现有成熟技术的燃烧装置、预热装置和余热回收装置，从而提高炉子的热效率，降低燃料消耗。

Description

由高炉矿渣制备高活性渣的方法
技术领域
本发明涉及炉渣的综合利用，特别涉及一种由高炉矿渣或磷渣制备高活性渣的方法。
背景技术
中国专利公开号CN85101592A公开了一种用喷粉方法处理熔渣生产高价值炉渣制品的技术，它采用在渣罐车内喷粉方法处理液态炉渣，并用不同的炉渣设计不同的产品和选择不同的粉剂。其中包括：高炉渣加喷吹物生产高活性水渣的方法。但是，渣罐车主要是承载液态渣过跨之用，是实际生产中的运输设备，而不是提供热源与化学反应的设备，与炉子有本质上的区别。因此，用该方法处理炉渣，在工艺上不尽合理，所以也就无法用此方法作为实际生产工艺来处理炉渣，并得到高质量的活性渣。
中国专利公开号CN87102197A公开了一种高炉熔融矿渣直接转换成水泥熟料的新工艺，它作为建筑材料的一种制取方法，用加压后的高炉煤气与加温加压空气混合并燃烧成1500℃～1600℃的烟气，与新加粉未原料发生均匀混合。同时产生硅酸盐化学反应，然后在离心集聚反应器中集聚，使反应彻底生成粒状水泥熟料。采用该工艺技术，混合不够均匀，反应不充分，工艺流程与生产设备较多且复杂，给稳定的批量生产带来很多困难。
中国专利公开号1198189A公开了一种通过在铁溶池上还原氧化的液态炉渣，用氧化炉渣来生产白榴火山灰、合成高炉炉渣、B盐或A盐水泥熟料以及生铁合金的方法。在铁溶池即高炉内，在炼铁的同时还原氧化的液态炉渣，或出铁后再炼渣。但是高炉的主要功能是炼铁而非炼渣，因此在实际生产中，此种在同一高炉内既炼铁又炼渣的方法不尽合理。
发明内容
本发明的任务是提供一种由高炉矿渣制备高活性渣的方法，采用该方法解决了现有技术用渣罐车承载液态渣过跨之用，在工艺上不尽合理，工艺流程与生产设备较多且复杂等问题。
本发明的技术方案如下：
一种由高炉矿渣制备高活性渣的方法，利用高炉或电炉排出的在熔融状态下的矿渣或磷渣，将矿渣或磷渣引入到一炉子内，加入调质物料，使调质物料与矿渣或磷渣混合并共同熔融，共同熔融的温度为1200℃～1600℃，待熔化后将液态玻璃体水淬冷却，使玻璃体变成高活性的粒状渣。
采用本发明的方法制备的高活性渣可用作水泥混合材料或混凝土掺合料。本方法具有如下优点：
1.充分利用了熔融状态炉渣的热能。
2.应用本方法的炉子结构尺寸可以根据生产实践或科学试验加以确定，并可持续地加以改进，以不断提高产品质量，改善操作、维修条件和提高炉子的使用寿命。
3.可配置现有成熟技术的燃烧装置、预热装置和余热回收装置，从而提高炉子的热效率，降低燃料消耗。
4.可采取现有成熟的保护环境和防止烟尘、噪声污染的治理措施。
5.可用现有成熟技术进行精确的热工测量与控制，使熔融过程控制完全符合工艺要求和质量要求。
6.可专门选择适用本方法的炉子性能特点和施工方便的耐火材料及隔热材料。
7.不会妨碍主业的生产，即炼铁或产磷的生产。
具体实施方式
本发明是一种由高炉矿渣制备高活性渣的方法，利用高炉或电炉排出的在熔融状态下的矿渣或磷渣，将矿渣或磷渣引入到一炉子内，加入调质物料，使调质物料与矿渣或磷渣混合并共同熔融，共同熔融的温度为1200℃～1600℃，优选温度为1450℃～1550℃，待熔化后将液态玻璃体水淬冷却，使玻璃体变成高活性的粒状渣。
所加入的调质物料含有氧化钙CaO、二氧化硅SiO2、三氧化二铝Al2O3、三氧化二铁Fe2O3和氧化镁MgO原料。
调质物料的上述原料配比有如下三个实施例，但不仅限于这三个实施例，还可以进行其它配比，它对本方法的实施与保护没有影响。
实施例一：
取氧化钙CaO25％、二氧化硅SiO255％、三氧化二铝Al2O315％、三氧化二铁Fe2O33％和氧化镁MgO2％原料，组成高活性渣A。
实施例二：
取氧化钙CaO46％、二氧化硅SiO211％、三氧化二铝Al2O334％、三氧化二铁Fe2O36％和氧化镁MgO3％原料，组成高活性渣B。
实施例三：
取氧化钙CaO50％、二氧化硅SiO225％、三氧化二铝Al2O315％、三氧化二铁Fe2O34％和氧化镁MgO6％原料，组成高活性渣C。
按本发明的方法，所加入的调质物料可以在矿渣或磷渣引入到炉内一起同时加入；也可以在矿渣或磷渣向炉内引入途中加入；还可以在矿渣或磷渣引入到炉内之后加入；或者在矿渣或磷渣向炉内引入之前加入。
所加入的调质物料可以是熔融状态的，也可以是固态的，固态的原料可以是块状的或颗粒状的，还可以是粉末状的。
按本发明的方法制成的高活性渣可作为水泥或混凝土的中间产品，按照国家标准GB/T18046-2000，作为用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉。下面表1列出了砂浆配比，表2列出了强度与活性指数。
表1  砂浆配比
  砂浆种类   水泥 高活性渣A 高活性渣B 高活性渣C 中国ISO标准砂     水
  对比砂浆   450g   -   -     -     1350g     225ml
  试验砂浆A   225g   225g   -     -     1350g     225ml
  试验砂浆B   225g   -   225g     -     1350g     225ml
  试验砂浆C   225g   -   -     225g     1350g     225ml
表2  强度与活性指数
  砂浆种类   R7，MPa   R28，MPa   A7   A28
  对比砂浆   49.9   61.8
  试验砂浆A   55.0   78.8   110   128
  试验砂浆B   56.9   80.4   114   130
  试验砂浆C   61.1   82.2   122   133
  S105   ≥47.405   ≥64.89   ≥95   ≥105

Claims (6)

1.一种由高炉矿渣制备高活性渣的方法，利用高炉或电炉排出的在熔融状态下的矿渣或磷渣，其特征在于，将矿渣或磷渣引入到一炉子内，加入调质物料，使调质物料与矿渣或磷渣混合并共同熔融，共同熔融的温度为1200℃～1600℃，待熔化后将液态玻璃体水淬冷却，使玻璃体变成高活性的粒状渣。
2.根据权利要求1所述的由高炉矿渣制备高活性渣的方法，其特征在于，所述调质物料含有氧化钙CaO、二氧化硅SiO2、三氧化二铝Al2O3、三氧化二铁Fe2O3和氧化镁MgO原料。
3.根据权利要求1所述的由高炉矿渣制备高活性渣的方法，其特征在于，所加入的调质物料在矿渣或磷渣引入到炉内一起同时加入。
4.根据权利要求1所述的由高炉矿渣制备高活性渣的方法，其特征在于，所加入的调质物料在矿渣或磷渣向炉内引入途中加入。
5.根据权利要求1所述的由高炉矿渣制备高活性渣的方法，其特征在于，所加入的调质物料在矿渣或磷渣引入到炉内之后加入。
6.根据权利要求1所述的由高炉矿渣制备高活性渣的方法，其特征在于，所加入的调质物料在矿渣或磷渣向炉内引入之前加入。
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