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一种钢渣改性粉磨工艺的制作方法

2022-11-14 01:49:27 来源:中国专利 TAG:
一种钢渣改性粉磨工艺
1.技术领域
2.本发明涉及钢渣水泥技术领域,具体的说是一种钢渣改性粉磨工艺。


背景技术:

3.钢渣是转炉炼钢和电弧炉炼钢产生的以硅酸钙、铁酸钙等为主要成分的工业固废,产率约为粗钢产量的14%。钢渣中含有约50%的硅酸三钙(c3s)、硅酸二钙(c2s)等矿物,具有一定的水硬胶凝性,长期以来我国一直视钢渣为一种辅助性胶凝材料,通过物理机械研磨,激发其潜在活性因,将钢渣细磨成比表400

/kg以上的钢渣粉,作水泥混合材和混凝土掺合料是钢渣资源化利用的主要途径。
4.钢渣中含有的金属铁、f-cao以及大量的铁酸钙、ro相,它们以铁铝酸钙和镁铁相固溶体存在,其水化反应活性很低,难磨,在进一步磨细至比表400

/kg以上时,粉磨能耗大幅增加。
5.钢渣中含有的硅酸三钙(c3s)和硅酸二钙(c2s)是活性组分,具有较好的易磨性,其易磨性优于矿渣。
6.发挥钢渣中c3s和c2s的水硬胶凝性,必须将钢渣磨细至较高细度,使钢渣矿物结构发生畸变、结晶度下降,使钢渣中矿物晶体的键合能减小,从而使活性提高,才能实现钢渣在水泥和混凝土中的较高掺量。
7.当前,钢渣粉的粉磨大量采用开路磨粉工艺,极少量采用闭路粉磨工艺。
8.开路磨粉工艺为:固态钢渣破碎除铁

除铁钢渣脱水预处理(水分在2%以下)

开路磨粉磨

出磨钢渣粉除铁

钢渣粉。此开路粉磨工艺,钢渣分批次入球磨机,在球磨机内分批次的一次性粉磨至合格比表的钢渣粉。开路粉磨工艺,优势是投资少,生产控制简单,劣势是由于钢渣含有大量易磨性差的ro相,钢渣粉活性偏低,将ro相难磨固溶体磨至合格比表会导致硅酸三钙(c3s)和硅酸二钙(c2s)易粉磨组分过粉磨,粉磨成本高,制约了钢渣粉的推广应用。
9.闭路磨粉工艺为:固态钢渣破碎除铁

除铁钢渣脱水预处理(水分在2%以下)

闭路磨粉磨

出磨钢渣粉经选粉机分选得到比表合格的钢渣粉

比表不合格的钢渣粉经除铁后的粗钢渣粉返回磨机循环粉磨。闭路磨粉工艺优势是钢渣粉比表和粒级分布易于控制,避免了易磨组分的过粉磨,劣势是投资较大。
10.当前,钢渣改性处理工艺在学术界多有研究并有专利形成,其研究思路是,在钢渣出渣过程中加入调节材料,利用高温余热是调节材料和钢渣发生物相反应,生成一定量的胶凝性矿物、吸收钢渣中的游离氧化钙、还原ro相,使钢渣的活性、安定性得到提高。但此类研究成果或专利在钢企存在诸多工艺堵点,钢企乐于接受成熟工艺,钢渣改性处理工艺实施难度很大。原因之一是,出炉熔融态钢渣余热不足以支撑改性料和钢渣发生完整的物相反应;原因之二是,钢渣改性新生烟气带来环保压力;原因之三是,原有钢渣处理工艺需配
套改造,投资大,比如运用目前广泛实施的热闷工艺处理改性钢渣,钢渣在热闷池即开始进行水化反应,致使钢渣粉产品的水化反应余量大大减少,钢渣活性大大降低。
11.现有技术未解决的问题是:1、钢渣开路磨粉工艺,占比40%以上的ro相非活性矿物存在于钢渣粉中,严重影响了钢渣粉的活性;2、钢渣闭路磨粉工艺,易磨性差的ro相固溶体出磨粗粉被分选出后返回磨机循环粉磨,能耗高、产量低,同样存在ro相非活性矿物存在于钢渣粉中的问题,严重影响了钢渣粉的活性;3、现钢渣改性处理工艺及研究,对炼钢生产线的熔融态钢渣进行渣包内改性处理以及对选铁后尾渣进行全部破碎、热熔改性,在钢企存在配套工艺技术改造、环保、投资压力诸多堵点,实施难度大。


技术实现要素:

12.本发明的目的在于克服现有技术存在的不足,而提供一种钢渣改性粉磨工艺。
13.一种钢渣改性粉磨工艺,包括以下步骤:步骤一,破碎粉磨:对钢渣尾渣进行破碎、选铁预处理,将粒度在5mm以下、单质铁含量在2%以下、水分含量在5%以下钢渣输送至闭路磨机内进行破碎、粉磨,得到钢渣细粉和钢渣粗粉的混合物;步骤二,选粉:对钢渣细粉和钢渣粗粉的混合物进行分选,得到比表400

/kg以上的钢渣细粉和比表400

/kg以下的钢渣粗粉;步骤三,粗粉混料:将钢渣粗粉输送至混料机内,同时将改性剂输送至混料机内,并混合均匀;步骤四,高温改性:将混合均匀的钢渣粗粉、改性剂输送至钢渣改性炉内高温改性,得到改性钢渣;步骤五,改性钢渣冷却:采用篦式冷却机将改性钢渣快速冷却至1250℃以下,并持续冷却至室温;步骤六,改性钢渣细粉制备:将冷却后的改性钢渣输送至开路磨机内进行破碎、粉磨,得到改性钢渣细粉;步骤七,高活性钢渣粉制备:将改性钢渣细粉和钢渣细粉输送至混料机内,并混合均匀,得到高活性钢渣粉。
14.进一步的,所述步骤二,选粉中,比表400

/kg以上的钢渣细粉和比表400

/kg以下的钢渣粗粉占比均为50%左右。
15.进一步的,所述步骤三,粗粉混料中,钢渣粗粉、干熄焦除尘焦粉和铝矾土矿细粉的重量百分比分别为90%-92%、4%-5%和4%-5%。
16.进一步的,所述步骤三,粗粉混料中,改性剂为干熄焦除尘焦粉和水渣的混合物,所述钢渣粗粉、干熄焦除尘焦粉和水渣的重量百分比分别为90%-92%、4%-5%和4%-5%。
17.进一步的,所述步骤三,粗粉混料中,改性剂为粉煤灰和水渣的混合物,所述钢渣粗粉、粉煤灰和水渣的重量百分比分别为88%-92%、6%-8%和2%-4%。
18.进一步的,所述步骤四,高温改性中,钢渣改性炉采用流化床窑。
19.综上所述,本发明具有以下有益效果:本发明利用了钢渣闭路磨粉工艺的分选优势,将ro相富集、水化反应活性很低的粗粉进行有选择性的精准改性处理,采用开路磨对改性钢渣完全粉磨,降低了粉磨能耗,提高了磨机台时产量,综合生产成本降低;打破了钢企对熔融态钢渣、选铁后尾渣热熔改性的工艺堵点,与钢企现实接轨,实现自我技术改造。
20.本发明通过添加干熄焦除尘焦粉和铝矾土矿细粉或干熄焦除尘焦粉和水渣或粉煤灰和水渣,对ro相富集的钢渣粗粉利用流化床窑进行改性,提高了钢渣的活性,提高了金属铁回收率;钢渣细粉和改性钢渣细粉混配,得到高活性钢渣粉,且生产工艺更加低碳环保,利用该技术可实现钢渣100%的循环利用。
附图说明
21.图1为一种钢渣改性粉磨工艺的流程图。
具体实施方式
22.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明的实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
23.实施例一一种钢渣改性粉磨工艺,包括以下步骤:步骤一,破碎粉磨:对钢渣尾渣进行破碎、选铁预处理,将粒度在5mm以下、单质铁含量在2%以下、水分含量在5%以下钢渣输送至闭路磨机内进行破碎、粉磨,得到钢渣细粉和钢渣粗粉的混合物;步骤二,选粉:对钢渣细粉和钢渣粗粉的混合物进行分选,实现比表400

/kg以上的钢渣细粉占比50%左右,比表400

/kg以下的钢渣粗粉占比50%左右;步骤三,粗粉混料:将钢渣粗粉输送至混料机内,同时将改性剂输送至混料机内,并混合均匀,所述改性剂为干熄焦除尘焦粉和铝矾土的混合物,所述钢渣粗粉、干熄焦除尘焦粉和铝矾土的重量百分比分别为90%-92%、4%-5%和4%-5%;步骤四,高温改性:将混合均匀的钢渣粗粉、干熄焦除尘焦粉和铝矾土输送至钢渣改性炉内高温改性,得到改性钢渣;步骤五,改性钢渣冷却:采用篦式冷却机将改性钢渣快速冷却至1250℃以下,并持续冷却至室温;将改性钢渣快速冷却至1250℃以下,可以防止或减少改性料中 c3s 的分解,并持续冷却至室温;步骤六,改性钢渣细粉制备:将冷却后的改性钢渣输送至开路磨机内进行破碎、粉磨,得到改性钢渣细粉;步骤七,高活性钢渣粉制备:将改性钢渣细粉和钢渣细粉输送至混料机内,并混合均匀,得到高活性钢渣粉。
24.实施例二一种钢渣改性粉磨工艺,包括以下步骤:
步骤一,破碎粉磨:对钢渣尾渣进行破碎、选铁预处理,将粒度在5mm以下、单质铁含量在2%以下、水分含量在5%以下钢渣输送至闭路磨机内进行破碎、粉磨,得到钢渣细粉和钢渣粗粉的混合物;步骤二,选粉:对钢渣细粉和钢渣粗粉的混合物进行分选,实现比表400

/kg以上的钢渣细粉占比50%左右,比表400

/kg以下的钢渣粗粉占比50%左右;步骤三,粗粉混料:将钢渣粗粉输送至混料机内,同时将改性剂输送至混料机内,并混合均匀,所述改性剂为干熄焦除尘焦粉和水渣的混合物,所述钢渣粗粉、干熄焦除尘焦粉和水渣的重量百分比分别为90%-92%、4%-5%和4%-5%;步骤四,高温改性:将混合均匀的钢渣粗粉、干熄焦除尘焦粉和水渣输送至钢渣改性炉内高温改性,得到改性钢渣;步骤五,改性钢渣冷却:采用篦式冷却机将改性钢渣快速冷却至1250℃以下,并持续冷却至室温;将改性钢渣快速冷却至1250℃以下,可以防止或减少改性料中 c3s 的分解,并持续冷却至室温;步骤六,改性钢渣细粉制备:将冷却后的改性钢渣输送至开路磨机内进行破碎、粉磨,得到改性钢渣细粉;步骤七,高活性钢渣粉制备:将改性钢渣细粉和钢渣细粉输送至混料机内,并混合均匀,得到高活性钢渣粉。
25.实施例三一种钢渣改性粉磨工艺,包括以下步骤:步骤一,破碎粉磨:对钢渣尾渣进行破碎、选铁预处理,将粒度在5mm以下、单质铁含量在2%以下、水分含量在5%以下钢渣输送至闭路磨机内进行破碎、粉磨,得到钢渣细粉和钢渣粗粉的混合物;步骤二,选粉:对钢渣细粉和钢渣粗粉的混合物进行分选,实现比表400

/kg以上的钢渣细粉占比50%左右,比表400

/kg以下的钢渣粗粉占比50%左右;步骤三,粗粉混料:将钢渣粗粉输送至混料机内,同时将改性剂输送至混料机内,并混合均匀,所述改性剂为粉煤灰和水渣的混合物,所述钢渣粗粉、粉煤灰和水渣的重量百分比分别为88%-92%、6%-8%和2%-4%。
26.步骤四,高温改性:将混合均匀的钢渣粗粉、粉煤灰和水渣输送至钢渣改性炉内高温改性,得到改性钢渣;步骤五,改性钢渣冷却:采用篦式冷却机将改性钢渣快速冷却至1250℃以下,并持续冷却至室温;将改性钢渣快速冷却至1250℃以下,可以防止或减少改性料中 c3s 的分解,并持续冷却至室温;步骤六,改性钢渣细粉制备:将冷却后的改性钢渣输送至开路磨机内进行破碎、粉磨,得到改性钢渣细粉;步骤七,高活性钢渣粉制备:将改性钢渣细粉和钢渣细粉输送至混料机内,并混合均匀,得到高活性钢渣粉。
27.需要说明的是,上述实施例只是针对本技术的技术方案和技术特征进行具体、清楚的描述。而对于本领域技术人员而言,属于现有技术或者公知常识的方案或特征,在上面实施例中就不作详细地描述了。
28.另外,本技术的技术方案不只局限于上述的实施例,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,从而可以形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
再多了解一些

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