一种超细矿渣粉及其制备方法和应用的制作方法
【专利摘要】本发明属于固废资源综合利用领域，特别涉及一种超细矿渣粉及其制备方法和应用，本发明是将立磨粉磨与两道分选工艺相结合，立磨后的矿渣预磨料经过第一道分级处理，分选出比表面积为符合要求的矿粉并收集，不符合矿渣粗粉落进入立磨机中粉磨。符合要求的矿粉通过第二道分级处理，分选出粒径≤20μm的矿粉，这样就避免了过粉磨的现象发生，降低了能耗和成本。本发明制得的矿粉有更高的活性，可作为一种矿物掺合料应用于混凝土中，可以降低混凝土及其制品的成本，增加混凝土强度，提高混凝土的耐久性，而且还可应用在管片和管桩的生产中，掺入超细矿粉后可适当降低胶凝材料的掺入量，进而达到节约能源和降本增效的目的。
【专利说明】一种超细矿渣粉及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于固废资源综合利用领域，特别涉及一种超细矿渣粉及其制备方法和应 用。
【背景技术】
[0002] 粒化高炉矿渣是在高炉冶炼生铁时，以硅铝酸盐为主要成分的熔融物，经淬冷成 粒后，具有潜在水硬性的材料，简称矿渣，其主要化学成分为Si0 2、Al203和CaO等，通过不同 的生产工艺对矿渣进行加工可得到不同的矿粉系列产品，根据活性、颗粒粒径大小、粒度分 布不同，产品也应用于不同的建筑领域。经研究发现通过一定加工工艺可生产出活性较高 的超细矿粉，该超细矿粉可作为掺合料用于混凝土预制构件中，可以提高预制构件的早期 强度，使预制构件快速达到脱模强度，加快模具周转率，简化预制构件制作操作工艺，降低 能源消耗，从而降低预制构件的生产成本。
[0003] 现有的矿渣粉的细磨工艺中采用立磨的粉磨方式比较普遍，但是矿渣的粒径偏 粗，影响了矿粉的活性。为了最求高表面积的矿渣细粉，在粉磨过程中往往会存在过粉磨的 现象，造成能耗高，粉磨设备磨损厉害，从而增加了制备成本。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种超细矿渣粉，该超细矿粉具有更高的细度，粒径 < 20 μ m，且具有更高的活性，可作为一种矿物掺合料应用于混凝土中，可以降低混凝土及 其制品的成本，增加混凝土强度，提高其耐久性。
[0005] 本发明的另一个目的是提供一种超细矿渣粉的制备方法。
[0006] 本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0007] (1)、将粒化高炉矿渣进行干燥，然后通过皮带机输送到原料库；
[0008] (2)、原料库中的矿渣经皮带秤计量后通过皮带机输送到立磨机中进行粉磨，得到 矿渣预磨料，在粉磨的同时通入热风将预磨料烘干；
[0009] (3)、矿渣预磨料在负压的作用下通过气力输送到1#选粉机进行分级处理，分选 出比表面积为400-450m 2/kg的矿粉，通过1#收尘袋进行收集并进入中转库；比表面积小于 400m2/kg的矿渣粗粉落到立磨机的磨盘底部进入外循环，通过斗式提升机将矿渣粗粉提升 至立磨机顶部重新进入立磨机中进行粉磨；
[0010] ⑷、重复步骤⑶；
[0011] (5)、中转库中的矿粉在负压作用下，通过风力输送到2#选粉机进行分级处理， 分选出粒径< 20 μ m的矿粉为超细矿渣粉，通过2#袋收尘进行收集并进入成品库；粒径 >20 μ m的矿粉进入粗粉库。
[0012] 所述步骤（1)中，将粒化高炉矿渣进行干燥，使其含水率为5% -12%。将粒化高 炉矿渣的含水率控制在5% -12%，有利于物料在立磨磨盘上形成稳定的料层，提高研磨效 率，防止因物料过干或过湿造成料层不稳引起立磨震动过大。
[0013] 所述步骤（2)中，通入热风，这样的控制工艺条件，有利于在确保合格矿渣粉及时 被热风输送到分选机的同时对矿渣粉进行烘干。
[0014] 所述步骤（5)中，2#选粉机的转速为500-900rpm。这样的控制工艺条件，有利于 根据不同需求通过调整选粉机转速生产不同的产品。
[0015] 通过上述步骤可制备得到粒径< 20 μ m的超细矿渣粉。
[0016] 所述超细矿渣粉可应用于地铁管片的生产，其生产方法包括如下步骤：
[0017] A、将超细矿渣粉与地铁管片用混凝土原料搅拌混合，然后在管片钢筋笼胎模中进 行成型；所述超细矿渣粉添加比例为混凝土原料总重量的1. 5-7%，所述超细矿渣粉添加 比例为混凝土原料中的胶凝材料的10% -40%。
[0018] B、将成型好的地铁管片与模具一同送入蒸养室进行常压蒸养，蒸养时间为6-10 小时，其中升温速度为10-151：，升温时间为2-4小时 ；恒温温度为50-601：，恒温1-311;降 温速度为15-20°C，降温时间为1. 5-3小时；控制常压蒸养的时间和温度，有利于保证管片 的强度的同时，控制温度升温和降温的速度，减少由于温度变化过快产生的裂纹。
[0019] C、蒸养完毕后脱模，脱模后产品送入成品库。
[0020] 所述超细矿渣粉应用于管桩的生产，其生产方法包括如下步骤：
[0021] a、将超细矿渣粉与管桩用混凝土原料按照重量比为I :10-20的比例搅拌、 混合，形成管桩原料；所述超细矿渣粉添加比例为管桩用混凝土原料中的胶凝材料的 10% -40% ；
[0022] b、将管桩原料在布好钢筋的管桩模具中进行布料、合模、张拉、离心成型；
[0023] c、将成型好的管桩与模具一同送入蒸养室进行常压蒸养，蒸养时间为6-10小时， 其中升温速度为10-15°C，升温时间为2. 5-4小时；恒温温度为75-85°C，恒温3-5h ;降温速 度为15-20°C，降温时间为2-4小时；控制常压蒸养的时间和温度，有利于避免温度变化引 起管桩自身收缩导致的裂纹。
[0024] d、蒸养时间完成后进行脱模，脱模后产品送入成品库。
[0025] 本发明的有益效果是：
[0026] 1、本发明所制备的超细矿渣粉具有更高的细度，粒径< 20 μ m，其具有更高的活 性，可作为一种矿物掺合料应用于混凝土中，可以降低混凝土及其制品的成本，增加混凝土 强度，提高混凝土的耐久性。
[0027] 2、所述超细矿渣粉的生产制备方法，将立磨粉磨与两道分选工艺相结合，一方面 能够使矿渣中易于粉磨的矿粉迅速被分选出来，减少过粉磨，另一方面有效避免因矿渣中 坚硬难磨的颗粒过粉磨造成能耗升高和设备磨耗增加，从而降低生产成本。而经过两道分 选工艺，使产品质量更便于控制，从而提高了产品的品质。
[0028] 3、本发明所制备的超细矿渣粉可应用于地铁管片的生产，掺入超细矿粉后可以有 效降低管片达到脱模要求所需的蒸养时间，提高模具周转效率，降低能源消耗，从而降低管 片生产成本。
[0029] 4、本发明所制备的超细矿渣粉可应用于管桩的生产，掺入超细矿粉后，管桩可以 实现免压蒸养工艺，使管桩生产过程中从两次蒸养简化为一次蒸养，简化了管桩生产工艺 流程，降低管桩生产的操作难度。另外，管桩生产过程中采用免压蒸养护的方式可以有效的 节约能源消耗，减少度自然资源的消耗和对环境的污染，对环境保护有重要的意义。
[0030] 5、本发明制备的超细矿渣粉具有非常高的活性，在生产管片和管桩中，掺入超细 矿粉后可适当降低胶凝材料的掺入量，进而达到节约能源和降本增效的目的。
【专利附图】
【附图说明】
[0031] 图1为实施例1-实施例3的超细矿渣粉的生产工艺流程。
【具体实施方式】
[0032] 下面结合实施例，对本发明作进一步说明：
[0033] 实施例1 :
[0034] (1)、将含水率为5%的粒化高炉矿渣通过皮带机输送到原料库；
[0035] (2)、将原料库中的矿渣通过计量输送设备输送到立磨机中进行预粉磨，在粉磨的 同时通入热风；
[0036] (3)、将预粉磨的预磨料在负压的作用下通过气力输送设备输送到1#选粉机进行 分级，分选出比表面积为450m 2/kg的矿粉，通过1#收尘袋进行收集并进入中转库；
[0037] (4)、比表面积小于450m2/kg矿渣粗粉落到立磨机的磨盘底部进入外循环，通过斗 式提升机将矿渣粗粉提升至立磨机顶部重新进入立磨机中进行粉磨。
[0038] (5)、将中转库中的表面积为450m2/kg的矿粉在负压作用下通过气力输送设备输 送到2#选粉机，分选出粒径为5 μ m的粉体，通过2 #袋收尘进行收集并进入成品库，即为超 细矿渔粉，具体如图1所示。
[0039] 按照GB/T18046《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》对本实施例中生产的 超细矿粉（标记为超细矿粉A)进行检测，并与S95对比结果见表1。
[0040] 表 1
[0041]
【权利要求】
1. 一种超细矿渣粉的制备方法，其步骤包括： (1) 、将粒化高炉矿渣进行干燥，然后通过皮带机输送到原料库； (2) 、原料库中的矿渣经皮带秤计量后通过皮带机输送到立磨机中进行粉磨，得到矿渣 预磨料，在粉磨的同时通入热风将预磨料烘干； (3) 、矿渣预磨料在负压的作用下通过气力输送到1#选粉机进行分级处理，分选出比表 面积为400-450m2/kg的矿粉，通过1#收尘袋进行收集并进入中转库；比表面积小于400m 2/ kg的矿渣粗粉落到立磨机的磨盘底部进入外循环，通过斗式提升机将矿渣粗粉提升至立磨 机顶部重新进入立磨机中进行粉磨； (4) 、重复步骤（3); (5) 、中转库中的矿粉在负压作用下，通过风力输送到2#选粉机进行分级处理，分选出 粒径< 20 y m的矿粉为超细矿渣粉，通过2#收尘袋进行收集并进入成品库；粒径>20 y m的 矿粉进入粗粉库。
2. 根据权利要求1所述的超细矿渣粉的制备方法，其特征在于：所述步骤（1)中，将粒 化高炉矿渣进行干燥，使其含水率为5% -12%。
3. 根据权利要求1所述的超细矿渣粉的制备方法，其特征在于：所述步骤（5)中，2 #选 粉机的转速为500-900rpm。
4. 一种超细矿渣粉，其特征在于，通过权利要求1?3任一项所述的方法制备。
5. 根据权利要求4所述的超细矿渣粉，其特征在于：该超细矿渣粉应用于地铁管片的 生产，其生产方法包括如下步骤： A、 将超细矿渣粉与地铁管片用混凝土原料搅拌混合，然后在管片钢筋笼胎模中进行成 型；所述超细矿渣粉添加比例为混凝土原料总重量的1. 5-7%，所述超细矿渣粉添加比例 为混凝土原料中的胶凝材料的10% -40% ; B、 将成型好的地铁管片与模具一同送入蒸养室进行常压蒸养，蒸养时间为5-10小时， 所述升温速度为l〇_15°C，升温时间为2-4小时；恒温温度为50-60°C，恒温l_3h ;降温速度 为15-20°C，降温时间为1. 5-3小时； C、 蒸养完毕后脱模送入成品库。
6. 根据权利要求4所述的超细矿渣粉，其特征在于：该超细矿渣粉应用于管桩的生产， 其生产方法包括如下步骤： a、 将超细矿渣粉与管桩用混凝土原料按照重量比为1 :10-20的比例搅拌、混合，形成 管桩原料；所述超细矿渣粉添加比例为管桩用混凝土原料中的胶凝材料的10% -40% ; b、 将管桩原料在布好钢筋的管桩模具中进行布料、合模、张拉、离心成型； c、 将成型好的管桩与模具一同送入蒸养室进行常压蒸养，蒸养时间为5-10小时，其中 升温速度为l〇_15°C，升温时间为2. 5-4小时；恒温温度为75-85°C，恒温2-4h ;降温速度为 15-20°C，降温时间为2-4小时； d、 蒸养时间完成后进行脱模送入成品库。
【文档编号】C04B18/14GK104478269SQ201410616096
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年11月5日 优先权日:2014年11月5日
【发明者】王振兴, 王迪, 陆雁, 单卫良, 康明, 张红, 王强 申请人:上海宝田新型建材有限公司