CN1958497A - “一料三代”的电炉钢渣水泥生料 - Google Patents
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Abstract
本发明“一料三代”的电炉钢渣水泥生料,是在水泥生料中加入有2.0-3.0%的电炉钢渣;所加入的电炉钢渣其粒度<10mm,含金属铁<1%,化学成分为:SiO2 12-14%,AI2O3 4-5%,Fe2o3 45-49%,CaO 28-30%,MgO 4-5%,MnO 3-4%,P2O5 1-2%;本发明以废电炉钢渣取代原水泥生料中的三种较贵的配料,完全取代铁质原料、矿化剂、硅酸盐水泥熟料品种,减少了水泥生产配料中的原料数量和计量设备的投入与管理,简化了配料工艺,降低了成本,并使废电炉钢渣100%被利用,变废为宝,消除污染,广泛应用于水泥行业。
Description
(一)技术领域:本发明涉及水泥的生产技术,特别是一种“一料三代”的电炉钢渣水泥生料。
(二)背景技术:在水泥的生产工艺中,要在水泥生料中加入适量配料,再经锻烧制成水泥熟料,原有技术中,水泥生料中加入的配料有三种:铁质原料、矿化剂、硅酸盐水泥熟料晶种,配料计量较为繁琐,配料工艺较复杂,且成本高。而另一方面,在钢铁企业中,大量的电炉钢渣被作废渣处理,而且要占用土地,污染环境。
(三)发明内容:本发明的目的是要降低水泥生料的配制成本,并利用电炉钢渣变废为宝,消除污染,提供一种“一料三代”的电炉钢渣水泥生料。
本发明的具体方案是:总重量百分比为100%,在水泥生料中加入有2.0-3.0%的电炉钢渣;所加入的电炉钢渣其粒度<10mm,含金属铁<1%,化学成分为:SiO212-14%,AI2O34-5%,Fe2o345-49%,CaO28-30%,MgO4-5%,MnO3-4%,P2O51-2%。
本发明所谓的“一料三代”就是以电炉钢渣取代铁质原料、矿化剂、硅酸盐水泥熟料晶种,作水泥生料之配料。以电炉钢渣作水泥生料配料的作用原理分析如下:
1.取代铁质原料
电炉钢渣中有46-48%的Fe2O3(总量),符合水泥生料用铁质原料Fe2O3>40%的标准要求,是一种良好的铁质原料。由于其FeO存在于橄榄石中,又有一定量MgO、MnO与之共存,其熔点比其他铁质原料低,橄榄石1200℃20分钟可以完全熔融,因此,电磁钢渣具有矿化作用,降低了物料燃烧中液相形成温度及粘度,有助于C3S的形成及晶种的发育成长。
2.取代矿化剂
电炉钢渣中含有1%-2%的P2O5,在CaO-P2O5二元***中有CP、C2P、C3P、C4P四种化合物。CP、C2P在800℃下形成不具有水硬性;C3P、C4P在1000-1050℃下形成,具有很强的水化能力,因此,钢渣中的P2O5也是一种矿化剂;P2O5还是β-C2S的晶格稳定剂,它能够阻止β-C2S于675℃下向γ-C2S转化,降低了出窑熟料的防后分化率。
生料中P2O5含量与硅酸盐水泥熟料强度间关系
生料中P2O5% | 熟料相对强度% | |||
1d | 3d | 7d | 28d | |
0.00 | 22.1 | 49.6 | 71.3 | 100 |
0.10 | 48.2 | 69.2 | 90.1 | 117.8 |
0.20 | 65.9 | 86.1 | 105.6 | 139.3 |
0.30 | 59.7 | 72.5 | 93.4 | 122.6 |
此外,钢渣中的CaF2也是一种良好的矿化剂。
3.取代硅酸盐水泥熟料晶种
钢渣与硅酸盐水泥熟料具有“类质同晶”现象,钢渣作非硅酸盐熟料晶种具有与后者相近的效果,且成本不足后者的1/4,故切实可行。
钢渣中含有30%左右的CaO,这部分CaO不再需分解热便可直接参与固相反应,可以降低熟料烧成热耗(在工业窑炉中由CaCO3获取1kgCaO约需4100-4200KJ分解热),加上CaO的晶种作用,促进了生料中CaCO3的分解和固相反应的进行。
上世纪五十年代比利时德凯塞教授发现900℃下在上趁生成C2S的同时,还有少量C2S生成,该矿物在1000-1100℃下又发生分解,钢渣中含有C2S,勿需耗能即可生成。
中国建材科学研究院采用C3Ms2与C2As为主要矿相的矿渣配制水泥生料,经1090℃处理,以上两矿相消失,***中CaO化合激烈,说明矿渣生料有加速反应的能力。
水泥工业特别是立窑行业传统的硅铝质原料是粘土,有利于成球,但其熔点高,从1370℃到1730℃不等。钢渣中SiO2因出炉打水急冷,其中Si-O、Ai-O键结构多已断裂,具有较高的反应活性,不仅能够加快固相反应速度,而且还能够降低熟料烧成能耗和提高窑炉产量。
根据对普通水泥生料分析表明,905-910有个微小吸热峰,此时CA、CF、C12A7、C2S、C2F、C2AS等矿物形成,称为“一期固相反应”。
1279℃出现放热峰,处在固相反应剧烈阶段,C2S、C3A、C4AF大量形成,称为“二次固相反应”。
由于电炉钢渣的加入,使“一、二期固相反应”分别前移18℃、128℃,使液相形成温度降低70℃-80℃。
由以上分析可知,用电炉钢渣配入生料作“一料三代”具有很好的使用效果。
本发明减少了水泥生产配料中的原料数量和计量设备的投入与管理,简化了配料工艺,降低了生产成本;同时使电炉渣100%被利用,实现钢铁与水泥企业双赢、变废为宝,不与民争地,消除污染,改造环境,造福人类。
(四)具体实施方式:
例1:取9800公斤水泥生料,200公斤电炉钢渣(其粒度为8mm,含金属铁<1%,化学成分为SiO212%,AI2O34%,Fe2o345%,CaO29%,MgO5%,MnO3%,P2O51%),混合入磨即可制备成10吨“一料三代”电炉钢渣水泥生料。
例2:取970公斤水泥生料,30公斤电炉钢渣(其粒度为5mm,含金属铁<1%,化学成分为SiO213%,AI2O34%,Fe2o346%,CaO28%,MgO4%,MnO3%,P2O51%),混合入磨即可制备成1吨“一料三代”电炉钢渣水泥生料。
Claims (1)
1.“一料三代”的电炉钢渣水泥生料,其特征是:总重量比为100%,在水泥生料中加入有2.0-3.0%的电炉钢渣;所加入的电炉钢渣其粒度<10mm,含金属铁<1%,化学成分为:SiO212-14%,AI2O34-5%,Fe2o345-49%,CaO28-30%,MgO4-5%,MnO3-4%,P2O51-2%。
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CNA2005100197595A CN1958497A (zh) | 2005-11-03 | 2005-11-03 | “一料三代”的电炉钢渣水泥生料 |
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CNA2005100197595A CN1958497A (zh) | 2005-11-03 | 2005-11-03 | “一料三代”的电炉钢渣水泥生料 |
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CN (1) | CN1958497A (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107555819A (zh) * | 2017-09-19 | 2018-01-09 | 山东东华水泥有限公司 | 一种高铁专用水泥及其制备方法 |
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2005
- 2005-11-03 CN CNA2005100197595A patent/CN1958497A/zh active Pending
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