专利名称：提高水泥熟料强度和特殊性能的方法
技术领域：
本发明涉及一种将甘蔗制糖后的甘蔗渣和下脚料加入水泥生料中，与生料一起共同煅烧，从而生产出强度高、特殊性能好的水泥熟料的方法。
早在十七世纪，印度人就把糖浆加入混凝土中，以增强水泥的强度，效果很好，该技术不仅在国外，而且在国内沿用至今，但因其成本太高，限制了该项技术的推广应用。后来苏联建筑科学院发明了一种新型水泥-加糖水泥，是利用蔗糖的甘蔗渣和下脚料，掺入原材料中共同烧结而成。这种水泥强度是普通水泥的5倍。但有关这个方面的情况只见了报导，未见详细的说明。
本发明的目的是寻求一种将甘蔗制糖后的糖蜜，甘蔗渣，污泥、甘蔗渣灰，加入水泥生料中共同煅烧成熟料的方法，采取这种方法后，不仅能提高水泥熟料的强度，而且能提高水泥熟料的特殊性能，即大幅度地降低水泥熟料中游离CaO(f-CaO)和碱质(Na2O+K2O)的含量。这两种物质都是水泥中的有害成分，因为它们能与水泥中的碱骨料产生碱骨料反应，使已成型的水泥构件膨胀，从而破坏了水泥构件。因此在生产水泥时国家标准限制，特别是在生产特种水泥时，对其指标要求尤为严格。
本发明的目的是以下述方式实现的，将甘蔗制糖后的糖蜜，甘蔗渣，污泥或甘蔗渣灰作为添加剂加入水泥生料中共同煅烧成优质熟料。糖蜜，甘蔗渣，污泥或甘蔗渣灰的添加比例为2～6%，煅烧温度为1000～1350℃，煅烧时间为25分钟左右。
糖蜜等物质所含糖的成分及以往的用途如下
糖蜜含糖量50-60%，目前多用于生产工业酒精。
甘蔗渣含糖量为1.5～3.0%，多数用作燃料，有的可利用作板材。
污泥含糖量为10～12%，作垃圾填土用。
甘蔗渣灰是甘蔗渣与煤共同燃烧后的灰渣，呈松散结块，用作肥料。
本发明加入各种添加剂的具体方法为1.加入糖蜜添加剂糖蜜呈液体状，因此可直接加入到湿法生产的湿料浆中，或是在立窑生产水泥熟料时，将其加入到窑外成球盘供水箱中，或是在干法生产水泥时，直接将其喂入到窑尾喂料机中，而后与生料一起共同入窑煅烧。
2.加入甘蔗渣添加剂先将甘蔗渣用切割机或研磨机处理成＜5mm的细条状，然后直接加入到生产水泥的生料磨的喂料机上，与生料混合再粉磨后入窑煅烧成熟料。
3.加入污泥添加剂先将污泥晒干，然后直接加到生料磨的喂料机上，与生料共同粉磨后入窑煅烧成熟料。
4.加入甘蔗渣灰添加剂将甘蔗渣灰直接加入到生料磨的喂料机上，与生料混合粉磨后入窑煅烧。
经过本法处理后的熟料比未经处理的熟料强度提高。f-CaO和碱质含量下降。按国家标准检验其强度提高范围为7天抗折强度提高3-15%，28天抗折强度提高5-32%;7天耐压强度提高3-27%，28天耐压强度提高9-55%。f-CaO含量降低25-63%，碱质R2O(Na2O+K2O)含量降低17-63%。
下面举出本发明的几个实施例实例1原材料的产地及规格如下白生料广东茂名水泥厂高铁方案水泥产品，其熟料的早期强度低，但后期强度增长率高，熟料中的f-CaO含量平均≤2%。
黑生料湖北省宣恩县水泥厂低铁方案水泥产品，其熟料的早期强度高，后期强度增长率停炝现械膄-CaO含量平均为4%左右。
糖蜜、甘蔗渣，污泥，甘蔗渣灰，均为茂名糖厂废料。
其实验过程为先将黑白两种生料在鼓风干燥箱中烘干2小时除水，烘干温度为100-110℃。
将重量为糖蜜重量的4-7倍的水加入糖蜜中，进行稀释成为糖浆;将甘蔗渣先在干燥箱中干燥去水，而后将其剪成细条，再用小型园盘磨粉磨至全部通过φ5mm筛孔;将污泥，甘蔗渣灰在干燥箱中干燥去水后，用园盘磨粉磨至细度80μM筛筛余＜10%的粉状料，待用。
将上述糖蜜，甘蔗渣，污泥，甘蔗渣灰分别按2～6%的比例加入到黑生料或白生料中，先干搅拌8分钟进行混合，而后按水灰比为0.5-0.7的比例向灰中加水进行5分钟的湿搅拌。将搅拌均匀后的湿料装入2×2×2cm的小试模中， 实，振动成形而后连同试模一起置于干燥箱中，在100-150℃温度下干燥1-2小时，取出，脱模，而后再置于干燥箱中，在100～200℃温度下干燥2-3小时。
将干燥后的试样装入耐高温粘土钵中，先选入1000℃马沸炉中，在1000℃下恒温10分钟，取出，再置于1600℃的高温炉中，在1250-1350℃的高温下恒温25分钟，取出即为所需的优质熟料。
将所得熟料用小园盘磨磨至80μm筛余5-8%的粉末状，作f-CaO含量及试体强度试验。f-CaO用常规溶液滴定方法测量，强度检验按国家标准检验法，其作法是将样品按水泥胶砂要求比例(即水泥∶砂＝1∶2.5)配好，倒入自制的小型园筒内，经人工加压成型后，脱模，放入水中养护到期后用小压力机破型测抗压强度，这里只作了七天耐压强度测试，其结果见表1。
表1，黑、白熟料与经过本法处理的黑、白熟料性质对比
从表1可以看出，加入甘蔗渣灰后强度提高效果不佳，加入其他添加剂按本法处理后7天耐压强度提高8～56%，这是因为甘蔗渣灰是甘蔗渣与煤混合燃烧后的灰渣，其内含有未燃尽的碳，致使试样强度等各项指标较差。经本法处理后的水泥熟料中的f-CaO的含量下降54-93%。
实例2，为发展山区经济、需要在山区建立小型水利发电站，兴建水电站的水泥最好用本地水泥厂的产品，而目前山区水泥厂生产的供兴建水电站的中热水泥中f-CaO和碱质含量高，达不到技术指标。
我们取广东茂名的白生料和湖北宣恩的黑生料按实例1的过程进行了重复试验，对按本法生产出的水泥熟料与未经本法处理生产的熟料进行了比较，从外表上看，经本法处理过的试样试体緻密，坚硬。进而按国家标准检验了抗折强度，耐压强度，f-CaO及碱质含量的测定，其测定结果见表2。(表2附在第6页)。
从表2可见，加入甘蔗渣灰后，强度效果仍不好，其余的都有所提高，有的虽提高得少，但还是超过国家标准，其中特别是f-CaO及碱质含量降低效果好。从表2看，7天抗折强度提高3-15%，28天抗折强度提高5-32%，7天耐压强度提高3-27%，28天耐压强度提高9-55%，f-CaO的含量降低25-63%RO的含量降低17-63%。
权利要求
1.一种将甘蔗制糖后的糖蜜，甘蔗渣，污泥或甘蔗渣灰作为添加剂加入水泥生料中共同煅烧成优质熟料的方法，其特征在于糖蜜，甘蔗渣，污泥或甘蔗渣灰的添加比例为2-6%，煅烧温度为1000-1350℃，煅烧时间为25分钟左右。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于加入糖蜜的方法为，将糖蜜(1)加入到湿法生产的湿料浆中，(2)加入到立窑外成球盘供水箱中，(3)加入到干法生产水泥的窑尾喂料机中与生料一起共同入窑煅烧。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于加入甘蔗渣的方法为将甘蔗渣处理成＜5mm的细条状后，加入到生产水泥的生料磨的喂料机上，与生料混合粉磨后入窑煅烧。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于加入污泥的方法为先将污泥晒干，而后加到生料磨的喂料机上，与生料混合粉磨后入窑煅烧。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于加入甘蔗渣灰的方法为，将甘蔗渣灰加入到生料磨的喂料机上，与生料混合粉磨后入窑煅烧。
全文摘要
一种将甘蔗制糖后的糖蜜，甘蔗渣，污泥或甘蔗渣灰作为添加剂加入水泥生料中共同煅烧成优质熟料的方法，其添加比例为2-6％，煅烧温度为1000—1350℃，经本法处理后，不仅水泥强度有所提高，而且其中的游离CaO和碱质含量有所下降。
文档编号C04B7/42GK1032331SQ8710673
公开日1989年4月12日 申请日期1987年9月30日 优先权日1987年9月30日
发明者包瀛, 张芸生, 刘建音 申请人:包瀛, 张芸生, 刘建音