一種用鋼渣配製的水泥基耐磨料的製作方法
2023-06-01 00:49:36 3
專利名稱：一種用鋼渣配製的水泥基耐磨料的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種水泥基耐磨材料，具體的說涉及一種用鋼渣配製的水泥基耐磨 料，可用於冶金、電力、石化、煤炭和化工等工業領域有耐磨要求的儲倉、下料鬥、礦槽和渣 溝的耐磨層。
背景技術：
我國每年新產生8400萬噸鋼鐵渣，其中鋼渣約2900萬噸、高爐渣約5500萬噸。如 何回收鋼渣中金屬鐵和實現鋼渣100%的綜合利用是中國鋼鐵企業面臨的重要任務，也是 我國冶金工作者多年來一直研究的課題，也是發展循環經濟、建設節約型社會和環境友好 型社會應著重解決的一個現實問題。為了解決上述問題，科研人員開始研究開發如何回收利用鋼渣。它的合理利用和 有效回收是現代鋼鐵工業技術進步的重要標誌之一，是鋼鐵企業解決廢鋼短缺、降低生產 成本、提高企業經濟效益的一項重要措施，也是保護環境、減少汙染、化害為利、變廢為寶、 利國利民的良策。世界上鋼鐵生產大國都較重視鋼渣的回收和利用。到目前，人們已經開 發了多種有關鋼渣綜合利用的途徑，主要包括冶金、建築材料、農業利用、工程應用等幾個 領域。在冶金、電力、石化、煤炭和化工等工業領域，儲倉、下料鬥、礦槽和渣溝等構築物 多用於倉儲物料以及處理渣水，其表層長期處於磨損衝刷狀態，使得構築物產生嚴重的破 壞，必須在表層設置耐磨保護層，起到保護作用。中國專利申請[200810100808. 1]介紹了 一種可用於工業倉儲構築物內襯的水泥基耐磨材料，為了減輕構築物的荷載，鋼基礎構築 物成為一種流行的設計趨勢；中國專利申請[200810224331.8]介紹了一種可用於鋼板基 礎施工的耐磨料。其中主要組分是水泥和砂。
發明內容
本發明的目的是提供一種用鋼渣配製的水泥基耐磨料，採用鋼渣替代石英砂、機 制砂以及河砂，配製出高性能的水泥基耐磨材料，可應用於冶金、電力、石化、煤炭和化工等 工業領域的儲倉、下料鬥、礦槽和渣溝等有耐磨要求構築物的耐磨層。本發明的用鋼渣配製的水泥基耐磨料其組分按質量份數配比如下水泥25 40份鋼渣粉10 35份鋼漁顆粒40 90份激發劑0.5 10份減水劑0.1 2.0份增韌劑0.15 1.5份保水劑0.3 3.0份膨脹劑0.5 6.0份。
所述水泥為普通矽酸鹽水泥、快硬硫鋁酸鹽水泥或高鋁水泥，其強度標號不低於 42. 5 ；所述鋼渣粉是經過熱悶處理並磨細至450m2/g ；所述鋼渣顆粒是經過熱悶處理，然後 風乾1年左右，粒徑為0. 1 5mm ；所述激發劑為鹼性無機鹽與鹼性聚合物的複合物；所述 減水劑為聚羧酸或萘系高效減水劑；所述增韌劑為聚乙烯或聚苯乙烯纖維；所述保水劑為 纖維素醚，分子量為10000 150000 ；所述膨脹劑是氧化鈣類或鈣礬石類。生產時，將所述的各種組分按比例投放強制式攪拌機，攪拌均勻，定量包裝即可。施工時，將本發明所製備的材料加入9% 14% (質量百分比)的水，採用強制式 攪拌機拌和成塑性砂漿，採取常規抹灰的方式，抹到經過處理的構築物表面即可。臨近初凝 時，將表面進行收光處理，表面塗刷界面處理劑可獲得更佳效果。本發明的作用機理是鋼渣具有一定的水化活性，與水泥水化產物作用可發生二 次水化反應，在激發劑的作用下，促進反應的發生，使骨料的水化產物與膠凝材料的水化產 物形成緻密的網狀搭接，同時因鋼渣顆粒表面粗糙，導致骨料與膠凝材料的界面由於水化 產物的相互連接而逐漸消失，形成無界面的整體，改善了骨料與膠凝材料之間的界面，界面 強度大幅度提高，從而提高了材料的耐磨性。本發明的有益效果在於(1)提高水泥基耐磨材料的耐磨性，延長了材料的使用 年限；(2)回收利用了大量的工業廢棄物，有利於節能環保；(3)大幅度降低了材料的成本， 為企業和社會創造了較大的經濟效益。
具體實施例方式以下結合具體實施例來進一步說明本發明，下述各實施例僅用於說明本發明而非 對本發明的限制。實施例1選取水泥25公斤，鋼渣粉10公斤，鋼渣顆粒70公斤，激發劑5公斤，減水劑0. 5 公斤，增韌劑1. 5公斤，保水劑2. 8公斤，膨脹劑3. 5公斤。先將其中的鋼渣粉和鋼渣顆粒 與激發劑投入攪拌機中攪拌，再將水泥、減水劑、增韌劑、膨脹劑和保水劑投入攪拌機中，攪 拌均勻後定量包裝。實施例2選取水泥25公斤，鋼渣粉15公斤，鋼渣顆粒40公斤，激發劑0. 5公斤，減水劑0. 1 公斤，增韌劑1. 0公斤，保水劑0. 3公斤，膨脹劑0. 5公斤。先將其中的鋼渣粉和鋼渣顆粒 與激發劑投入攪拌機中攪拌，再將水泥、減水劑、增韌劑、膨脹劑和保水劑投入攪拌機中，攪 拌均勻後定量包裝。在施工現場按照材料重量百分比加入9. 5%的水，用強制攪拌機或人工 攪拌成塑性砂漿即可使用。實施例3選取水泥40公斤，鋼渣粉35公斤，鋼渣顆粒90公斤，激發劑10公斤，減水劑2公 斤，增韌劑0. 15公斤，保水劑3. 0公斤，膨脹劑6公斤。先將其中的鋼渣粉和鋼渣顆粒與激 發劑投入攪拌機中攪拌，再將水泥、減水劑、增韌劑、膨脹劑和保水劑投入攪拌機中，攪拌均 勻後定量包裝。在施工現場按照材料重量百分比加入13%的水，用強制攪拌機或人工攪拌 成塑性砂漿即可使用。採取常規抹灰的方式，抹到經過處理的構築物表面即可。臨近初凝 時，將表面進行收光處理，表面塗刷界面處理劑可獲得更佳效果。
實施例4選取水泥30公斤，鋼渣粉30公斤，鋼渣顆粒75公斤，激發劑6公斤，減水劑1公 斤，增韌劑1. 2公斤，保水劑1公斤，膨脹劑2. 5公斤。按照實施例2的方法加工即可。實施例5選取水泥25公斤，鋼渣粉30公斤，鋼渣顆粒60公斤，激發劑5公斤，減水劑0. 8 公斤，增韌劑1公斤，保水劑2. 0公斤，膨脹劑5. 0公斤。按照實施例3的方法加工即可。實施例6所述水泥選取快硬硫鋁酸鹽水泥、普通矽酸鹽水泥或高鋁水泥，其強度標號不低 於42. 5，其它與實施例1-5相同。實施例7所述鋼渣粉是經過熱悶處理並磨細至450m2/g ；所述鋼渣顆粒是經過熱悶處理，然 後風乾1年左右，粒徑為0. 1 5mm。其它與實施例1_6相同。實施例8所述激發劑選取鹼性無機鹽與鹼性聚合物的複合物，其它與實施例1-7相同。實施例9所述減水劑選取聚羧酸或萘系高效減水劑等，其它與實施例1-8相同。實施例10所述增韌劑選擇聚乙烯纖維或聚苯乙烯纖維等，其它與實施例1-9相同。實施例11所述保水劑選擇纖維素醚等，分子量為10000 150000，其它與實施例1_10相同。實施例12所述膨脹劑選擇氧化鈣或鈣礬石膨脹劑等，其它與實施例1-11相同。
權利要求
一種用鋼渣配製的水泥基耐磨料，其特徵在於，各組分按質量份數配比如下水泥25～40份鋼渣粉10～35份鋼渣顆粒40～90份激發劑0.5～10份減水劑0.1～2.0份增韌劑0.15～1.5份保水劑0.3～3.0份膨脹劑0.5～6.0份。
2.根據權利要求1所述的水泥基耐磨料，其特徵在於，所述鋼渣粉是經過熱悶處理並 磨細至450m2/g ；所述鋼渣顆粒是經過熱悶處理，然後風乾1年，粒徑為0. 1 5mm。
3.根據權利要求2所述的水泥基耐磨料，其特徵在於，所述水泥為普通矽酸鹽水泥、快 硬硫鋁酸鹽水泥或高鋁水泥，其強度標號不低於42. 5。
4.根據權利要求1 3中任一所述的水泥基耐磨料，其特徵在於，所述激發劑為鹼性無 機鹽與鹼性聚合物的複合物。
5.根據權利要求1 3中任一所述所述的水泥基耐磨料，其特徵在於，所述減水劑為聚 羧酸或萘系高效減水劑。
6.根據權利要求1 3中任一所述所述的水泥基耐磨料，其特徵在於，所述增韌劑為聚 乙烯或聚苯乙烯纖維。
7.根據權利要求1 3中任一所述所述的水泥基耐磨料，其特徵在於，所述保水劑為纖 維素醚，分子量為10000 150000。
8.根據權利要求1 3中任一所述所述的水泥基耐磨料，其特徵在於，所述膨脹劑是氧 化鈣類或鈣礬石類。
全文摘要
本發明提出一種用鋼渣配製的水泥基耐磨料，其組分按質量份數配比如下水泥25～40份，鋼渣粉10～35份，鋼渣顆粒40～90份，激發劑0.5～10份，減水劑0.1～2.0份，增韌劑0.15～1.5份，保水劑0.3～3.0份，膨脹劑0.5～6.0份。本發明採用鋼渣替代砂，其有益效果是(1)提高水泥基耐磨材料的耐磨性，延長了材料的使用年限；(2)回收利用了大量的工業廢棄物，有利於節能環保；(3)大幅度降低了材料的成本，為企業和社會創造了較大的經濟效益。
文檔編號C04B28/00GK101921085SQ200910087109
公開日2010年12月22日 申請日期2009年6月12日 優先權日2009年6月12日
發明者於海洋, 任恩平, 屈海峰, 李樹利, 楊曉光, 高漢青 申請人:中冶建築研究總院有限公司