CN87100826A

CN87100826A - 利用高活性转炉钢渣生产高铁水泥的方法

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Publication number: CN87100826A
Application number: CN87100826.2A
Authority: CN
Inventors: 霍显刚; 郑延春; 刘振才; 王宝安; 王素清; 苑斗天
Original assignee: Construction Material Factory Of Benxi Iron And Steel Co; BENXI IRON AND STEEL Co
Current assignee: Construction Material Factory Of Benxi Iron And Steel Co; BENXI IRON AND STEEL Co
Priority date: 1987-02-13
Filing date: 1987-02-13
Publication date: 1987-12-16
Also published as: CN1004546B

Abstract

一种利用改性后的转炉钢渣生产高铁水泥的方法。本方法是在转炉正常冶炼工艺条件下，在加入造渣原料的同时加入活性氧化钙和优质铝矾土，得到改性转炉钢渣，经热泼、破碎后掺入适量的二水石膏，再进行粉磨生产高铁水泥的方法，本方法具有工艺简单、易于操作、综合利用等特点。

Description

本发明是一种关于综合利用转炉钢渣直接生产高铁水泥的方法。

随着转炉钢产量的不断增加，转炉钢渣越来越多。过去，这些大量的转炉钢渣被做为工业废渣，堆积于渣场，污染环境，占用农田。针对上述存在的问题，世界各国都在着手处理这些废渣的研究。

据《冶金工业废渣处理工艺与利用科技成果汇编》一书第230页介绍，日本利用钢渣制造矿物组成为：C₃S、C₂S、C₆A₂F的水泥熟料。西德利用钢渣、高炉矿渣和石灰石配料烧成抗硫酸盐水泥。

我国现在正在利用转炉钢渣加入高炉水渣、石膏作为原料，再加入一定量的硅酸盐水泥熟料、混合、粉磨后生产钢渣水泥。

以上几种利用转炉钢渣生产水泥的方法，都是将转炉钢渣作为生产水泥的原料，经过二次煅烧才能成为生产水泥的熟料。这些方法，工艺复杂、钢渣利用率低;且在二次煅烧时，将耗费了大量的能源。

本发明的目的就是针对上述几种利用钢渣生产水泥的方法存在的问题，提出一种利用改性后的转炉钢渣，不经过二次煅烧直接生产高铁水泥的方法。

本发明的特征是，在保证转炉正常冶炼的工艺前提下，使其转炉钢渣达到生产水泥的要求。即利用转炉冶炼过程中，在加入其他造渣原料的同时，加入适量活性氧化钙和优质铝矾土，使之钢渣改性成一种高活性的钢渣。加入的活性氧化钙的粒度应小于40mm，其粒度不应过细呈粉末状，氧化钙的含量为：65～85%;加入的优质铝钒土的粒度应小于45mm，AI₂O₃的含量为：75～85%。在保证转炉钢水质量的前提下，使钢渣的化学成份控制在下列范围内：

SiO₂AI₂O₃MgO CaO

15～17% 4～7% 10～12% 50～55%

矿物组成为：C₃S、C₂S及C₄AF（硅酸三钙、硅酸二钙及铁铝酸钙）的总和大于70%。钢渣的碱度控制在3.0～3.5。这样，既保证了钢的质量同时也满足了生产高铁水泥的要求。

本发明的工艺流程是：

转炉正常冶炼工艺→加入活性氧化钙和优质铝矾土→调整钢渣为高活性钢渣→控制转炉钢渣化学成份、碱度及矿物组成→出渣→热泼→破碎→加入二水石膏→粉磨→产品水泥。

本发明是利用转炉钢渣的化学成份和矿物组成都与硅酸盐水泥熟料相近且铁含量偏高的特点，针对转炉钢渣中CaO和AI₂O₃含量偏低，达不到生产水泥的标准，采取在转炉冶炼过程中加入造渣原料的同时加入适量活性氧化钙和优质铝矾土，使钢渣达到生产水泥的标准。由于加入了氧化钙，钢渣的碱度也相应提高，同时钢渣中的矿物组成也随碱度的增高而发生变化。在冶炼初期，钢渣中的碱度较低，其钢渣中主要矿物组成为橄榄石，随着碱度的增高，钢渣中将发生下列反应：

产生上述取代反应的原因是因为CaO的碱性比MgO、FeO、MnO等氧化物的碱性强，因此，只要有足够的CaO满足与酸性氧化物（SiO₂、AI₂O₃、Fe₂O₃、P₂O₃）的化合作用，MgO、FeO、MnO就会成为游离态而结晶析出。高碱度钢渣主要矿物为：C₃S、C₂S和RO相及CF等，在有AI₂O₃存在时，可生成C₄AF或C₆A₂F₃这样，增加了钢渣的水硬矿物。钢渣在1600～1700℃的高温下生成的C₃S为低活性的三斜晶系，而水泥熟料中的C₃S为高温稳定相单斜晶系。因此，钢渣的强度不如水泥熟料那样高。在碱度较高的钢渣中，由于存在p₂O₅，会首先形成非活性的纳盖斯密特石（7CaO·p₂O₅·2SiO₂），阻碍了C₃S的生成，从而，降低了钢渣的活性。

根据转炉钢渣的化学成份及矿物组成的特点，为了提高钢渣的活性，达到生产水泥的要求，本发明在转炉冶炼过程中，在加入造渣原料的同时，加入活性氧化钙和优质铝矾土，使之在正常冶炼工艺条件下，促进钢渣中的C₃S、C₂S和C₄AF的生成，从而达到提高钢渣活性和满足生产水泥的要求。

钢渣改性前后化学成份对照表

本发明工艺简单、易于操作、节约能源。采用本发明对转炉炉衬寿命无影响。本发明提供了在转炉炼钢的同时，既炼出优质钢，又生产出不经二次煅烧直接生产高铁水泥的高活性钢渣的方法。为转炉钢渣的综合利用提供了一个新的方法。

本发明实施例如下：

在公称120吨转炉中，正常冶炼情况下，在加入造渣原料同时，加入CaO含量为70%，粒度小于40mm的活性氧化钙6吨，同时加入AI₂O₃含量为78.5%，粒度小于45mm的优质铝矾土1.2吨。转炉的冶炼工艺按正常进行，经化学检验，其钢渣的化学成份为：

SiO₂%	AL₂O₃%	CaO%	MgO%	FeO%	TFe%	Fe₂O₃%	P₂O₅%	TiO%	S%
										17.32	4.79	53.28	5.54	10.15	9.84	2.79	0.513	0.94	0.144

矿物组成为：

硅酸三钙C₃S％	硅酸二钙C₂S％	RO相％	富氏体％	铁铝酸钙C₄AF％	金属体％	其它％
							46	22	10.5	3.5	6	1	3

符合本发明的要求后出渣，经热泼、破碎磁选，使其高活性钢渣粒度小于15mm，加入5～10%二水石膏（其中SO₃含量大于35%，粒度小于15mm），经粉磨后细度为3900cm²/g，即生产出符合水泥标准的钢渣高铁水泥。由高活性钢渣生产的高铁水泥制成的试块，经检验其物理性能与325＃硅酸盐水泥比较如下：

Claims

1、一种利用改性后的转炉钢渣生产高铁水泥的方法。其特征在于所说的改性转炉钢渣，是在正常冶炼中加入造渣原料的同时加入活性氧化钙和优质铝矾土，使之转炉钢渣改性为高活性的转炉钢渣。

2、一种按照权利要求1所述的利用改性后的转炉钢渣生产高铁水泥的方法，其特征在于加入的活性氧化钙的粒度小于40mm，氧化钙含量为65～85%;优质铝矾土的粒度小于45mm，AL₂O₃的含量为75～85%。

3、一种按照权利要求1所述的利用改性后的转炉钢渣生产高铁水泥的方法，其特征在于所说的转炉钢渣的化学成份为：

SiO₂AI₂O₃MgO CaO

15～17% 4～7% 10～12% 50～55%

碱度为：3.0～3.5。

矿物组成为：硅酸三钙（C₃S）、硅酸二钙（C₂S）、铁铝酸钙（C₄AF），其总和大于70%。

4、一种按照权利要求1所述的利用改性后的转炉钢渣生产高铁水泥的方法，其特征在于将所得到的改性的高活性转炉钢渣经热泼、破碎、磁选处理后，使其粒度小于15mm，然后加入二水石膏进行粉磨。

5、一种按照权利要求1和权利要求4所述的利用改性后的转炉钢渣生产高铁水泥的方法，其特征在于所述的石膏的加入量为5～10%粒度小于15mm，SO₃含量大于35%。