钢渣水泥的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及水泥技术领域，尤其涉及一种钢渣水泥的制备方法。
【背景技术】
[0002] 钢渣的主要成分与水泥是一致的，且其矿物相也是相似的，所以，可以现在已有人 提出使用钢渣作为水泥生产的原材料，同时，钢渣中有一定量的铁，可以替代水泥生产中的 部分铁粉。
[0003]钢渣作为钢铁生产的副产品，其产量是较大的，钢渣的堆积侵占了大量的土地，另 一方面，钢渣中的硅、锰、磷、硫等物质渗入到地下，也会对环境造成破坏。因此将钢渣作为 水泥生产原料是将钢材生产中产生的钢渣进行废物利用，是可持续发展和循环经济发展有 效手段，使环境保护和经济发展能够协调进行。但是，虽然钢渣与水泥的组分相似，而由于 矿物相的不同，钢渣的活性极低，因此，如何实现钢渣潜在胶凝性能的激发，且保证钢渣再 利用过程中的经济性，降低能耗，是钢渣循环再利用的关键。
[0004] 钢渣本身无独立的水活性，但可以通过物理、化学手段将钢渣的潜在活性进行有 效的激发。目前现有技术中在水泥生产过程中，将钢渣粉磨后取代一部分铁粉与生料一同 进行煅烧的尝试，但由于钢渣液相温度较低等原因，容易造成回转窑结皮的问题，没有形成 相应的生产工艺，同时，由于对细度要求较高，钢渣前期粉磨也造成了生产成本的较大提 高。所以，现有技术中采用钢渣生产水泥存在成本高，质量差，造成回转窑结皮等问题。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明实施例提供一种钢渣水泥的制备方法，主要目的是降低成本，提 高质量。
[0006]为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：
[0007]-方面，本发明实施例提供了一种钢渣水泥的制备方法，用水泥回转窑进行煅烧， 所述钢渣水泥原料的组成及重量百分含量为：水泥生料80?95%，钢渣5?20% ;其中所 述水泥生料为普通娃酸盐水泥生料，所述钢澄的粒径为5mm-30mm;
[0008] 其中在位于远火端的水泥回转窑窑尾增加开口，将钢渣从窑尾增加的开口加入水 泥回转窑，钢渣在水泥回转窑内逐渐向近火端移动，且钢渣部分熔融后在窑内与其他原材 料混合。
[0009] 作为优选，所述水泥回转窑的斜度为3. 5-4. 0%，转速为3. 0-4.Or/s。
[0010] 作为优选，所述水泥回转窑内气体最高温度不能低于1500°C，水泥生料与钢渣表 面最高温度不低于1400°C。
[0011] 作为优选，控制煅烧过程中液相量在20% -30%之间。
[0012] 作为优选，所述水泥生料分解率为90-95%，燃料在分解炉和回转窑内能完全燃 烧，三次风管内温度为18-22m/s，多通道煤管的一次风量占理论空气需要量的比例不宜大 于 15%。
[0013] 与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
[0014] 本发明实施例的钢渣水泥及其制备方法在现有的普通硅酸盐水泥生料的基础上 加入颗粒状钢渣，不必进行磨粉，保证了低成本。另外，通过在窑尾加入钢渣，钢渣在窑内逐 渐向近火端移动，且钢渣部分熔融后在窑内与其他原材料混合，生产得到硅酸盐水泥。在煅 烧过程中通过高温重构，改变钢渣的晶型来增加钢渣的活性，并且钢渣与水泥生料之间发 生反应和重组，对钢渣活性明显提高。可以通过加入钢渣粒径调节炉内混合料液相量，防止 由于钢渣加入降低混合料共熔点，造成回转窑结皮的问题。
【具体实施方式】
[0015] 下面结合具体实施例对本发明作进一步详细描述，但不作为对本发明的限定。在 下述说明中，不同的"一实施例"或"实施例"指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实 施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
[0016] 本发明实施例中的含量均为重量百分含量。
[0017] 实施例1
[0018] 将普通硅酸盐水泥生料在水泥回转窑进行煅烧，在位于远火端的水泥回转窑窑尾 增加开口，将钢渣从窑尾增加的开口加入水泥回转窑，钢渣在水泥回转窑内逐渐向近火端 移动，且钢渣部分熔融后在窑内与其他原材料混合，最终得到钢渣水泥。其中水泥生料由 石灰石、粘土和铁粉组成，原料的具体配比为：石灰石74. 1%、粘土 18%、铁粉2. 9%、钢渣 5%;钢渣的粒径范围在5mm-30mm之间。水泥回转窑的斜度为3. 5-4. 0%，转速为3. 0-4.Or/ s，保证钢渣与水泥生料充分的混合均匀。水泥回转窑内气体最高温度不能低于1500°C，水 泥生料与钢渣表面最高温度不低于1400°C，保证钢渣自身矿物相发生变化且在界面处与水 泥生料发生反应所需要的温度。控制煅烧过程中液相量在20% -30%之间，保证不造成窑 炉结皮。水泥生料分解率为90-95%，燃料在分解炉和回转窑内能完全燃烧，三次风管内温 度为18-22m/s，多通道煤管的一次风量占理论空气需要量的比例不大于15%。
[0019] 实施例2
[0020] 本实施例与实施例1不同在于：原料的具体配比为：石灰石70. 2%、粘土 17. 1%、 铁粉2. 7%、钢渣10%。
[0021] 实施例3
[0022] 本实施例与实施例1不同在于：原料的具体配比为：石灰石66. 3%、粘土 16. 1%、 铁粉2. 6%、钢渣15%。
[0023] 实施例4
[0024] 本实施例与实施例1不同在于：原料的具体配比为：石灰石62. 4%、粘土 15. 2%、 铁粉2. 4%、钢渣20%。
[0025] 本发明实施例中熟料率值设定为石灰石饱和系数（KH)值为0. 90-0. 92之间。水 泥生料，即石灰石、粘土、铁粉（采用铁尾矿）三种原料在水泥烧制前预先粉磨，粉磨细度在 80um方孔筛余低于8%，钢澄经破碎后不经粉末过方孔筛，筛取粒径5mm?30mm的颗粒钢 渣。再与水泥生料进行混合煅烧，煅烧完成后，混合料选用篦式冷却机进行冷却，出冷却机 的熟料温度不高于环境温度70°C。
[0026] 下面以不加钢渣的水泥生料作为对比例，检测本发明实施例和对比例的水泥孰料 砂浆试件的抗压强度。具体见下表1。其中对比例的比例为石灰石78%、粘土 19%、铁粉 3%? 〇
[0027] 表 1
[0028]
【主权项】
1. 钢渣水泥的制备方法，用水泥回转窑进行煅烧，其特征在于，所述钢渣水泥原料的组 成及重量百分含量为：水泥生料80?95%，钢渣5?20% ;其中所述水泥生料为普通硅酸 盐水泥生料，所述钢澄的粒径为5mm-30mm ; 其中在位于远火端的水泥回转窑窑尾增加开口，将钢渣从窑尾增加的开口加入水泥回 转窑，钢渣在水泥回转窑内逐渐向近火端移动，且钢渣部分熔融后在窑内与其他原材料混 合。
2. 根据权利要求1所述的钢渣水泥的制备方法，其特征在于，所述水泥回转窑的斜度 为 3. 5-4. 0%，转速为 3. 0-4. Or/s。
3. 根据权利要求1所述的钢渣水泥的制备方法，所述水泥回转窑内气体最高温度不能 低于1500°C，水泥生料与钢渣表面最高温度不低于1400°C。
4. 根据权利要求1所述的钢渣水泥的制备方法，控制煅烧过程中液相量在20% -30% 之间。
5. 根据权利要求1所述的钢渣水泥的制备方法，所述水泥生料分解率为90-95%，燃料 在分解炉和回转窑内能完全燃烧，三次风管内温度为18-22m/s，多通道煤管的一次风量占 理论空气需要量的比例不宜大于15%。
【专利摘要】本发明公开了一种钢渣水泥的制备方法，用水泥回转窑进行煅烧，钢渣水泥原料的组成及重量百分含量为：水泥生料80～95％，钢渣5～20％；其中所述水泥生料为普通硅酸盐水泥生料，所述钢渣的粒径为5mm-30mm；其中在位于远火端的水泥回转窑窑尾增加开口，将钢渣从窑尾增加的开口加入水泥回转窑，钢渣在水泥回转窑内逐渐向近火端移动，且钢渣部分熔融后在窑内与其他原材料混合。本发明制备的钢渣水泥降低成本，质量高。
【IPC分类】C04B7-44, C04B7-19
【公开号】CN104556754
【申请号】CN201410727692
【发明人】史才军, 安晓鹏, 李晃, 李 远, 刘豫, 焦登武
【申请人】中国建筑材料科学研究总院
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年12月3日