一種新型水泥促熔劑和用它生產高性能特種水泥的製作方法
2023-10-08 01:22:49
專利名稱：一種新型水泥促熔劑和用它生產高性能特種水泥的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種改進的新型水泥促熔劑以及用它生產水泥和改性的高性能特種水泥。
本發明的目的是要提供一種簡便易行的方法，生產水泥，特別是高性能特種水泥，如中熱矽酸鹽水泥、低熱矽酸鹽水泥、低鹼矽酸鹽水泥、低熱礦渣矽酸鹽水泥、道路矽酸鹽水泥、低熱微膨脹水泥、抗硫酸鹽水泥、改性矽酸鹽水泥等等。
高性能水泥是本世紀新一代水泥的發展方向，具有水化熱低、強度高、質量穩定、凝結時間可調，需水量少、流動性好，鹼含量低，特別是耐久性強等優點，可使混凝土的壽命延長數倍以上，市場迫切需要這種產品。但用傳統方法在一般水泥廠家生產高性能水泥生產技術難度很大，而且成本高，售價昂貴，對原、燃料質量要求高，生產控制要求嚴格，故雖然高性能特種水泥性能優越，是一種更新換代的產品，但不具備生產普及的條件。
而利用本發明的新型水泥促熔劑，在一般水泥正常生產廠家，利用現有設備和生產設施，不需改變現有工藝條件，就可達到生產高性能特種水泥的目的，甚至在立窯生產企業也可以生產出高性能水泥。這是因為該新型水泥促熔劑有改變水泥熟料礦物結構和性能的作用，它拓寬了燒成範圍，與傳統方法生產高性能水泥採取限制礦物含量的方法來降低水化熱的做法不同，本新型水泥促熔劑是用改變礦物結構的方法來降低水化熱的，這兩者在技術上是有本質區別的。
本發明的新型水泥促熔劑在生產高性能特種水泥中的作用是通過改變熟料的礦物結構來實現的，通過分析晶相可以看出，摻加新型水泥促熔劑後，獲得了改性了的矽酸鹽熟料。
說明書附圖為摻加本發明的新型水泥促熔劑後煅燒製得的改性矽酸鹽的熟料的晶相圖。
圖1A為葡萄狀料中的C3S晶體。
圖1B為燒結料中的C3S晶體。
圖1C為葉片狀的C2S晶體。
圖1D為片狀及矩形的C3A晶體。
由特殊結構性的新型水泥促熔劑作為優良的非晶種，摻入到水泥生料中，在共同煅燒時，起「誘導結晶」的作用，這種作用使摻有新型水泥促熔劑的熟料晶相結構發生變化，性能也隨之改變。
用本發明的新型水泥促熔劑生產高性能特種水泥方法簡便易行，操作簡單，在水泥正常的生產廠家，利用現有原、燃料及工藝設施，將加工好的促熔劑產品在生料中添加調整至配料生產的3個率值控制指標，在不改變原有工藝條件下，即可投入實施。其生產步驟一是確定原、燃料，二是決定配料生產方案，三是製備生料，四是煅燒熟料，五是製成水泥。
本發明的新型水泥促熔劑由幾種特殊性能的非金屬礦物組成，該新型水泥促熔劑的配方為A、矽灰石50％～100％；重晶石0～25％；藍寶石0～25％B、矽灰石40％～100％；重晶石0～20％；石榴石0～20％；螢石0～20％C、矽灰石40％～100％；重晶石0～20％；藍寶石0～20％；石榴石0～20％按上述配方組成的新型水泥促熔劑，通過粉碎，經配比加工製成50～100目，優選為50～80目的粉狀產品。
本發明所涉及的材料要求如下矽灰石品位大於50％，其中SiO2＞30％CaO＞28％，MgO＜2％，Loss＜2％；重晶石品位大於60％，BaSO4＞60％SiO2＜30％，MgO＜2％；石榴石品位大於30％；螢石CaF2＞70％；藍寶石品位大於20％。
按配方要求製成的新型水泥促熔劑，在水泥廠應用時是在水泥生料製備配料時加入，其摻入量為水泥生料的1％～10％，優選為2％～5％。
以下結合實施例具體說明。但本發明並不僅限於此。
實施例1某廠現有一臺φ3.0×10M機立窯，兩臺φ2.2×7.0M開流磨機，外購石灰石，全黑生料煅燒。試前該廠生產425#普通矽酸鹽水泥。用本發明的新型水泥促熔劑A配方製成的產品在該廠試用。
1、原燃材料生產普通水泥所用原、燃料為石灰石、鐵粉、粘土、礦化劑、優質煤。經過分析，決定改為生產425#中熱矽酸鹽水泥。粘土因鹼含量高，不符合中熱水泥的要求，決定去掉。礦化劑不用，保留石灰石、鐵粉，用頁巖代替粘土。
表1 原材料化學成分
表2煤工業分析
2、生產配料工藝通過配料計算設計的三個率值為KH＝0.93±0.02 N＝1.8±0.1 P＝1.2±0.1實物配比見表3，生料化學成分見表4表3
生料控制指標CaO＝38.8±0.5 Fe2O3＝3.2±0.1 細度＜10％表4生料化學成分
3、燒成用促熔劑製備的生料，降低了燒成溫度，易燒性好，上火速度快、產量高，但需採用暗火操作方法。
4、熟料化學成分從外觀上看，熟料基本上呈緻密塊，葡萄狀組成，化學成分見表5。
表5
5、熟料物理性能檢驗結果，見表6表6
由本實施例可看出，用本發明的新型水泥促熔劑可低成本生產出優質的中熱矽酸鹽水泥。
實施例21、現有生產條件某廠是用立窯生產15萬噸礦渣325#、425#水泥的企業。決定採用本發明新型水泥促熔劑C配方製成的產品，利用現有工藝條件試產低熱、低鹼、高性能水泥。
2、原燃材料分析，見表7表7各種原、燃料化學分析
煤的工業分析，見表8表8
根據低鹼、低熱、高性能水泥的要求，把原來原料中的粘土、螢石、石膏取消，用粉砂巖代替粘土，新型促熔劑代替複合礦化劑、螢石和石膏。增加的原料化學成分如下，見表9表9
配料方案，見表10表10生料配備方案
前後生料化學成分對比表，見表11表11
前後熟料質量分析對比及說明前後熟料化學成分對比，見表12
表12前後熟料化學成分對比表 前後熟料率值及礦物組成對比，見表13表13前後熟料率值及礦物組成對比表 前後熟料物理性能對比，見表14表14前後熟料物理性能對比表 前後熟料鹼含量和水化熱對比，見表15表15前後熟料鹼含量和水化熱對比表 通過上述對比分析，說明新型水泥促熔劑可以在不改變原有工藝的條件下，把水泥促熔劑摻加到生料中，通過改變熟料的礦物晶相結構，改變水泥性能，以低成本，生產低鹼、低熱、高性能水泥。
權利要求
1.一種改進後的新型水泥促熔劑，其特徵在於，該新型水泥促熔劑的配方為A、矽灰石50％～100％；重晶石0～25％；藍寶石0～25％B、矽灰石40％～100％；重晶石0～20％；石榴石0～20％；螢石0～20％C、矽灰石40％～100％；重晶石0～20％；藍寶石0～20％；石榴石0～20％
2.如權利要求1所述的新型水泥促熔劑，其特徵在於，其原料經過破碎，粉磨後，其粒度在50～100目，優選為50～80目。
3.一種改進的矽酸鹽水泥熟料，其特徵在於，該熟料在燒制前加入了如權利要求1所述的新型水泥促熔劑。
4.如權利要求3所述的水泥熟料，其特徵在於，新型水泥促熔劑的摻入量為生料中的1％～10％，優選為2％～5％。
5.如權利要求3所述的水泥熟料，其特徵在於，該水泥熟料的晶相結構不同於未摻新型水泥促熔劑的晶相結構。
6.高性能特種水泥，其特徵在於，它是由權利要求3所述的水泥熟料製成。
7.矽酸鹽水泥，其特徵在於，它是由權利要求3所述的水泥熟料製成。
全文摘要
本發明提供了一種新型水泥促熔劑和用它生產高性能水泥的方法,在不改變原有工藝情況下,以低成本生產高性能特種水泥,這種特種水泥具有水化熱低、強度高、質量穩定、凝結時間可調,需水量少、流動性好,鹼含量低,耐久性強等優點。
文檔編號C04B7/00GK1373100SQ0110904
公開日2002年10月9日 申請日期2001年2月28日 優先權日2001年2月28日
發明者張忠明, 張麓 申請人:張忠明, 張麓