煉軋汙泥礦渣矽酸鹽黑水泥的生產方法

2023-05-01 19:30:11

專利名稱：：煉軋汙泥礦渣矽酸鹽黑水泥的生產方法
技術領域：
：本發明涉及煉軋汙泥礦渣矽酸鹽黑水泥的生產方法，更具體地說是利用轉爐煉鋼汙泥或冷軋汙泥經高溫煅燒作水泥著色劑和增強劑，生產一種成本低，顏色穩定、色光極佳的黑水泥。在本發明前，生產黑水泥一般採用在白水泥或普通灰色水泥的基礎上加入顏料共同粉磨而成的方法。如上海水泥廠1987年申請的中國發明專利，申請號為87100041的「彩色礦渣矽酸鹽水泥」，其黑水泥的生產方法也是以礦渣、水泥熟料加高色素碳黑或鐵黑顏料按一定比例混磨而成。採用加入顏料的方法生產黑水泥主要缺點是顏料對水泥強度的發展有較大的影響，且水泥的成本太高，增加飾面工程和彩色水泥製品的造價。本發明的目的在於避免上述現有技術的不足，並提出一種能綜合利用冶金「三廢」資源-價廉量大的轉爐煉鋼汙泥或冷軋汙泥作為生產黑水泥著色劑和增強劑的途徑。本發明的另一目的在於提供一種生產成本低的煉軋汙泥礦渣矽酸鹽黑水泥的生產方法。本發明的目的可以通過以下措施來實現建立一種新的煉軋汙泥礦渣矽酸鹽黑水泥的生產方法，其特徵在於將原料按重量配比為經高溫煅燒的轉爐煉鋼汙泥或冷軋汙泥20～12%、矽酸鹽水泥熟料37～80%、高爐水渣39～5%、石膏4～3%的四種原料混合，經一次性粉磨而製成。本發明中轉爐煉鋼汙泥是轉爐煉鋼廠採用未燃法煉鋼時，煙塵經文氏除塵器收集得到的以Fe3O4、α-Fe2O3和FeO為主要成分的黑色泥狀產物。其量約佔鋼產量的1%，系工業的「三廢」產物。冷軋汙泥是冷軋薄鋼板廠在生產過程中排放出的酸洗鋼板廢液，經除油、曝氣，生石灰中和、沉澱、壓濾後的泥狀「三廢」產物。本發明所用的經高溫煅燒的轉爐煉鋼汙泥或冷軋汙泥，其特徵在於高溫煅燒的工藝是將收集的轉爐煉鋼汙泥或冷軋汙泥裝於容器內蓋嚴，放入加熱爐中加熱，進行熱化學反應，出爐後將容器保持密閉置於空氣中冷卻至室溫。本發明中高溫煅燒轉爐煉鋼汙泥或冷軋汙泥的溫度為700～850℃，在爐內進行熱化學反應時間為不少於3小時，不含3小時。本發明經高溫煅燒的轉爐煉鋼汙泥或冷軋汙泥為亮黑色塊狀物質，其物相組成中含有Fe3O4(立方晶系)75～92%、α-F2O3(三方晶系)18%。本發明所用的矽酸鹽水泥熟料的標號應在500號以上。本發明所用的高爐水渣應符合中華人民共和國國標GB203-78，《用於水泥中粒化高爐礦渣》的要求，經烘(曬)幹即可使用。本發明所用的天然石膏應符合國家標準GB-84，《用於水泥中的石膏和硬石膏》的規定。本發明的生產方法，用其工藝流程進一步說明。將收集的轉爐煉鋼汙泥或冷軋汙泥裝入容器內，用蓋子蓋嚴，放入爐內，在700～850℃條件下煅燒不少於3小時出爐，讓容器保持密閉置於空氣中冷卻至室溫，即得亮黑色的高溫煅燒的轉爐煉鋼汙泥或冷軋汙泥。按重量稱取20～12%經高溫煅燒的轉爐煉鋼汙泥或冷軋汙泥、37～80%矽酸鹽水泥熟料、39～5%的高爐水渣、4～3%石膏，送入攪拌機內混勻、用提升機運到貯料倉，經餵料機餵入球磨機粉磨、當細度達到用0.080毫米方孔篩篩餘量≤6%時，裝包運入成品庫。下面結合實施例對本發明作進一步詳述實施例一將收集的轉爐煉鋼汙泥裝入坩鍋，裝滿，用2毫米的鋼板當蓋子，蓋嚴，放入RJX-5-13型高溫箱式電阻爐內。在700℃溫度下煅燒7小時出爐後，立即用水玻璃拌制的耐火泥將蓋沿的排氣縫封閉，坩鍋置空氣中冷卻至室溫，即生產出了物相組成中含Fe2O480%的亮黑色塊狀高溫煅燒轉爐煉鋼汙泥。實施例二將盛滿冷軋汙泥的鐵桶蓋嚴，推入RT2-85-12型臺車式高溫箱式電阻爐中，在850℃溫度下煅燒3.5小時，出爐後保持密閉狀態置空氣中冷卻至室溫。即可得到物相組成中含Fe3O4為92%的亮黑色高溫煅燒冷軋汙泥。實施例三用本發明方法生產325號轉爐煉鋼汙泥礦渣矽酸鹽黑水泥實例按原料重量配比，稱取本發明實施例一中經高溫煅燒的轉爐煉鋼汙泥20%、水泥熟料37%、高爐水渣39%、石膏4%四種原料混勻，在球磨機中粉磨，得到用0.080毫米方孔篩控制篩餘量為3.4%的黑色水泥，該水泥初凝時間(時∶分)為3∶31;終凝時間(時∶分)為4∶41;安定性合格;抗折強度7天4.4MPa;28天7.2MPa;抗壓強度7天20.0MPa;28天37.1MPa;三氧化硫1.25%;符合國標GB-1344-85的325號轉爐煉鋼汙泥礦渣矽酸鹽黑色水泥。實施例四用本發明方法生產425號轉爐煉鋼汙泥礦渣矽酸鹽黑水泥實例按原料重量配比，將高溫煅燒的轉爐煉鋼汙泥12%、水泥熟料80%、高爐水渣5%、石膏3%四種原料混勻，在球磨機中粉磨，用0.080毫米方孔篩控制篩餘量為3.4%，得到初凝時間(時∶分)為2∶04;終凝時間(時∶分)為4∶56;安定性合格;抗折強度7天4.9MPa;28天6.8MPa;抗壓強度7天25.2MPa;28天44.5MPa的425號轉爐煉鋼汙泥礦渣矽酸鹽黑色水泥。實施例五用本發明方法生產325號冷軋汙泥礦渣矽酸鹽黑水泥實例按原料重量配比，將高溫煅燒的冷軋汙泥20%、水泥熟料37%、高爐水渣39%、石膏4%四種原料混勻，在球磨機中粉磨，用0.080毫米方孔篩控制篩餘量為1.6%，得到初凝時間(時∶分)為3∶13;終凝時間(時∶分)為4∶23;安定性合格;抗折強度7天4.2MPa;28天7.2MPa;抗壓強度7天21.1MPa;28天39.7MPa的325號冷軋汙泥礦渣矽酸鹽黑色水泥。實施例六用本發明方法生產425號冷軋汙泥礦渣矽酸鹽黑水泥實例按原料重量配比，將高溫煅燒的冷軋汙泥12%、熟料80%、高爐水渣5%、石膏3%四種原料混勻，在球磨機中粉磨，用0.080毫米方孔篩控制水泥細度為3.8%，獲得初凝時間(時∶分)為2∶45;終凝時間(時∶分)為4∶20;安定性合格;抗折強度3天4.1MPa;7天5.4MPa;28天6.5MPa;抗壓強度3天18.4MPa;7天25.8MPa;28天44.8MPa的425號冷軋汙泥礦渣矽酸鹽黑色水泥。本發明方法生產的轉爐煉鋼汙泥礦渣矽酸鹽黑水泥和冷軋汙泥礦渣矽酸鹽黑水泥，在對比試驗中取得了顯著的效果。比較例一本發明方法與某廠生產的425號黑水泥的成本和利潤比較見表一表一表一結果表明，用本發明方法生產黑水泥的成本199.15元/噸，比某廠成本降低67%，噸利潤比某廠提高5.27倍，經濟效益十分顯著。比較例二本發明方法與某廠方法生產的425號黑水泥，在做黑色水磨石裝飾粉刷時，工效比較見表二表二表二說明一般黑水泥在做高級水磨石面裝飾粉刷時，需要施工時間7～10天，利用本發明的黑水泥施工只需3～4.5天，提高工效兩倍多。採用本發明方法生產的黑水泥，一方面為鋼鐵企業綜合利用轉爐煉鋼汙泥和冷軋汙泥兩種工業「三廢」找到了作水泥著色劑和增強劑的途徑，為鋼鐵企業解決環境汙染問題作出了貢獻。另一方面由於不必用價高的炭黑、鐵黑、白水泥作原料，因此用本發明方法生產的黑水泥成本比一般廠生產黑水泥成本降低67%，噸利潤可提高5.27倍，經濟效益和社會效益都十分顯著。本發明的生產方法簡單、原料價廉，一般的水泥廠均可生產。權利要求1.一種煉軋汙泥礦渣矽酸鹽黑水泥的生產方法，其特徵在於將原料按重量配比為經高溫煅燒的轉爐煉鋼汙泥或冷軋汙泥20～12%、矽酸鹽水泥熟料37～80%、高爐水渣39～5%、石膏4～3%的四種原料混合，經一次性粉磨而製成。2.根據權利要求1所述的黑水泥的生產方法中高溫煅燒的轉爐煉鋼汙泥或冷軋汙泥，其特徵在於高溫煅燒的工藝是將收集的轉爐煉鋼汙泥或冷軋汙泥裝於容器內蓋嚴，放入加熱爐中加熱，進行熱化學反應，出爐後容器保持密封置於空氣中冷卻至室溫。3.根據權利要求2所述的黑水泥的生產方法中高溫煅燒轉爐煉鋼汙泥或冷軋汙泥的溫度為700～850℃。4.根據權利要求2所述的黑水泥的生產方法中高溫煅燒轉爐煉鋼汙泥或冷軋汙泥進行熱化學反應的時間為不少於3小時。全文摘要一種煉軋汙泥礦渣矽酸鹽黑水泥的生產方法。將高溫煅燒的轉爐煉鋼汙泥或冷軋汙泥、水泥熟料、礦渣、石膏四種原料，按比例混合，經粉磨，即得到符合國標GB1344-85要求的325至425號黑水泥。本發明生產黑水泥的成本比傳統法生產黑水泥成本低67％，利潤提高5.27倍。用本發明的黑水泥做水磨石裝飾粉刷，可提高施工工效兩倍多。本發明生產方法簡單、原料廉價，一般水泥廠均可生產。文檔編號C04B7/19GK1061948SQ9110934公開日1992年6月17日申請日期1991年9月27日優先權日1991年9月27日發明者彭家彬,舒銳赤,陳宗毅申請人:武漢鋼鐵公司