專利名稱:用作生產(chǎn)火山灰水泥的爐渣處理方法
本發(fā)明是一種爐渣處理方法，爐渣經(jīng)本方法處理后作為混合材生產(chǎn)火山灰水泥。
利用爐渣作為混合材生產(chǎn)火山灰水泥，國(guó)內(nèi)外早已采用。如美國(guó)專利〔US54.025(700710)，US236.519(720320)〕提到的火山灰水泥由硅藻土、浮石和煤灰制成，這些水泥具有顏色黑，不防凍，養(yǎng)護(hù)所需時(shí)間長(zhǎng)等不足之處。美國(guó)專利〔US3.982.954(760928)〕是將含有斜長(zhǎng)石和輝石微小晶體的爐渣，經(jīng)粉碎后放入烘爐中烘干，再粉碎，分離后制成火山灰水泥。此方法操作復(fù)雜，耗能高，而且生產(chǎn)出的火山灰水泥存在含硫高，水泥活性差，早期強(qiáng)度低等缺陷，從而妨礙了爐渣作為混合材生產(chǎn)水泥技術(shù)的應(yīng)用和推廣。
國(guó)內(nèi)也生產(chǎn)過(guò)火山灰水泥，并列入了部頒標(biāo)準(zhǔn)(見(jiàn)GB1344-77，GB2847-81-火山灰硅酸鹽水泥)。但因?yàn)槠漕伾?、?qiáng)度、活性等問(wèn)題沒(méi)有合理解決，因而沒(méi)有普遍采用，即使采用也是作為混合材雙摻生產(chǎn)水泥，沒(méi)有單摻生產(chǎn)過(guò)。
普通地爐渣中尚殘存有一部分未燃燒的煤粒及雜質(zhì)，所含玻璃體較少，它主要是一種無(wú)定型的硅酸鹽，鋁酸鹽礦物。爐渣晶體中的石英、莫來(lái)石含量較高，CaO含量低，本身就不是一種潛水硬性物質(zhì)，因而在水化過(guò)程中不能產(chǎn)生較多的水化硅酸鈣凝膠。如用這樣的煤渣生產(chǎn)火山灰水泥，則存在早期強(qiáng)度低，養(yǎng)護(hù)時(shí)間長(zhǎng)，需水性大、干縮及離析現(xiàn)象嚴(yán)重，外觀呈黑色等缺陷，不受用戶歡迎。
未經(jīng)處理的爐渣的化學(xué)成分如表1所示
表1.爐渣的化學(xué)成分(%)
本發(fā)明的目的是要尋找一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用，簡(jiǎn)單易行的爐渣處理方法，使?fàn)t渣經(jīng)本法處理后，其晶體結(jié)構(gòu)改變，含硫量減少，從而可以單摻作為混合材來(lái)生產(chǎn)火山灰水泥。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，在距風(fēng)管〔1〕的進(jìn)風(fēng)口1米至終端處周?chē)佉粚訝t渣〔3〕，爐渣上鋪一層石灰石〔4〕，而后將待處理的爐渣〔3〕堆在其上，爐渣利用其本身的熱值進(jìn)行二次煅燒。
下面對(duì)本發(fā)明的方法加以詳細(xì)敘述
在爐渣堆場(chǎng)放置一根長(zhǎng)2.5～3M的風(fēng)管〔1〕，風(fēng)管的直徑為100～120mm，在風(fēng)管〔1〕的進(jìn)風(fēng)口處安上一臺(tái)小風(fēng)機(jī)〔2〕，在距風(fēng)管〔1〕的進(jìn)風(fēng)口1米至終端處周?chē)伾弦粚?0cm厚的爐渣(見(jiàn)附圖)，再在爐渣上面覆蓋一層重量大約為2噸的石灰石的CaCO3含量應(yīng)在95%以上，其粒度直徑不能大于30cm。
在風(fēng)管〔1〕的終端處放足夠量的引火材料，先將引火材料引燃，引燃后迅速將爐渣堆于風(fēng)管〔1〕的上方，每次堆放爐渣的重量限制在15～20噸左右。鼓風(fēng)機(jī)不斷向爐渣堆鼓風(fēng)，引火材料即帶動(dòng)整個(gè)爐渣堆煅燒。煅燒時(shí)間與所煅燒的爐渣的重量有關(guān)，其關(guān)系為
煅燒爐渣重量(噸)煅燒時(shí)間(小時(shí))＝1∶1.5。
煅燒完后，將爐渣堆立即撬開(kāi)急冷，以阻止晶體變粗，使其具有潛在的活性。
煅燒時(shí)加入石灰石的目的是控制煅燒溫度，防止過(guò)燒。因?yàn)槊涸泻形慈紵拿旱任镔|(zhì)，本方法就是利用爐渣自身的熱值進(jìn)行煅燒的。由于這些未燃燒的煤等物質(zhì)的存在，使?fàn)t渣的燃燒溫度最高可達(dá)1200℃以上，在渣堆中部極易產(chǎn)生過(guò)燒現(xiàn)象，致使?fàn)t渣成熔狀，活性降低，不利于煅燒后的急冷和粉磨，從而影響了火山灰水泥的早期強(qiáng)度。在爐渣上面鋪上一層石灰石后，煅燒的最高溫度可控制在1000℃左右，大部分可保持在800℃左右。這樣有利于提高爐渣的活性。同時(shí)石灰石煅燒后生成消石灰，在制備混凝土?xí)r，含有消石灰的爐渣與水混合，產(chǎn)生Ca(OH)2，因Ca(OH)2的濃度較大，則成為爐渣中的堿性介質(zhì)，起激發(fā)作用，促使?fàn)t渣中的玻璃體解聚，Ca2+，Al3+，Si4+等離子溶出增加，形成凝膠，從而提高了混凝土的早期強(qiáng)度。所以在煅燒過(guò)程中摻入一定量的石灰石，不但控制了煅燒溫度，而且也增加了爐渣中的水化硬化物質(zhì)。
爐渣經(jīng)煅燒急冷后，大多呈塊狀，將塊狀的爐渣破碎到直徑小于20mm的粒狀，即可作為混合材備用。
經(jīng)本方法處理過(guò)的爐渣的化學(xué)成分如表2所示，經(jīng)用ISO法測(cè)定，其指標(biāo)為
OH-27.34 CaO 10.70
28天抗壓強(qiáng)度比 78.5%
活性評(píng)定 (+)，表示合格
含玻璃體 80%以上
各項(xiàng)指標(biāo)均符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
表2 經(jīng)本法處理后的爐渣的化學(xué)成份
所用的爐渣為70%的煙煤爐渣和30%的平頂山無(wú)煙煤爐渣的混合物。
經(jīng)本法處理過(guò)的爐渣與未經(jīng)處理過(guò)的爐渣性能上有很大的差別。分別用這兩種爐渣生產(chǎn)的火山灰水泥及用水泥配制的混凝土，性能上也有很大的差別，這從表3、表4中可以看出
表3 四種火山灰水泥的配比(%)

表中NO1，NO2爐渣為70%煙煤爐渣與30%平頂山無(wú)煙煤爐渣的混合物。NO3，NO4爐渣全部為煙煤爐渣。
表4 四種爐渣的對(duì)比實(shí)驗(yàn)

從表3的對(duì)比可以看出，用經(jīng)煅燒處理過(guò)的爐渣生產(chǎn)的火山灰水泥無(wú)論在強(qiáng)度還是其他性能方面都比未經(jīng)處理的好。而且用經(jīng)煅燒過(guò)的爐渣生產(chǎn)的火山灰水泥在配制混凝土?xí)r，沒(méi)有干縮及離析現(xiàn)象出現(xiàn)，凝凝土的顏色不再為黑色，而為淡綠色，其易磨性也好。
用經(jīng)過(guò)本方法處理過(guò)的爐渣生產(chǎn)的火山灰水泥，其強(qiáng)度優(yōu)于礦渣水泥。例如，我們用本廠生產(chǎn)的625kg/cm2熟料分別摻上相同比例的礦渣或爐渣，進(jìn)行物理強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)，其結(jié)果見(jiàn)表4。
表4 不同水泥的強(qiáng)度對(duì)比試驗(yàn)

從表4的強(qiáng)度對(duì)比中明顯看出，經(jīng)本方法處理過(guò)的爐渣完全可以以代替?；郀t礦渣生產(chǎn)水泥，而且生產(chǎn)出的水泥各齡期的強(qiáng)度還均高于礦渣水泥，這就解決了目前生產(chǎn)礦渣水泥的礦渣供不應(yīng)求的問(wèn)題。而且這種火山灰水泥的防凍及耐腐蝕性也優(yōu)于礦渣水泥。同時(shí)用爐渣代替礦渣作混合材生產(chǎn)水泥，使水泥單價(jià)每噸降低15元以上，其經(jīng)濟(jì)效益相當(dāng)明顯。
附圖，爐渣煅燒示意圖。
本發(fā)明的方法經(jīng)濟(jì)實(shí)用，簡(jiǎn)單易行。不管是工業(yè)鍋爐，民用鍋爐，還是其他鍋爐的爐渣都可以用本方法處理。經(jīng)本方法處理過(guò)的爐渣可以單摻作為混合材生產(chǎn)火山灰水泥，也可以雙摻生產(chǎn)其他品種的水泥，而且水泥的早期強(qiáng)度高，生產(chǎn)成本低。配制出的混凝土顏色為淡綠色，適合于建筑等行業(yè)應(yīng)用。
權(quán)利要求
1、一種用作混合材生產(chǎn)火山灰水泥的爐渣處理方法，其特征在于處理方法是在距風(fēng)管[1]的進(jìn)風(fēng)口1米至終端處周?chē)佉粚訝t渣[3]，爐渣上鋪一層石灰石[4]，而后將待處理的爐渣[3]堆在其上，爐渣利用其本身的熱值進(jìn)行二次煅燒。
2、根據(jù)權(quán)利要求
1所述的爐渣處理方法，其特征在于，風(fēng)管〔1〕的進(jìn)風(fēng)口處配有風(fēng)機(jī)〔2〕，爐渣的煅燒溫度控制在800～1000℃，煅燒爐渣重量(噸)與煅燒時(shí)間(小時(shí))之比為1∶1.5。
3、根據(jù)權(quán)利要求
2所述的爐渣處理方法，其特征在于爐渣煅燒后應(yīng)立即撬開(kāi)急冷，并粉碎成直徑小于20cm的粒狀。
4、根據(jù)權(quán)利要求
1、2所述的爐渣處理方法，其特征在于風(fēng)管〔1〕周?chē)佊械臓t渣厚度為30cm，鋪石灰石的重量為2噸左右。
5、根據(jù)權(quán)利要求
4所述的爐渣處理方法，其特征在于，風(fēng)管〔1〕為金屬管，其長(zhǎng)為2.5～3M，直徑為100～120mm。
6、根據(jù)權(quán)利要求
4所述的爐渣處理方法，其特征在于，石灰石中的CaCO3含量應(yīng)在95%以上，其粒度直徑不能大于30cm。
7、根據(jù)權(quán)利要求
1、2或3所述的爐渣處理方法，其特征在于本法所處理的爐渣可為工業(yè)鍋爐、民用鍋爐或其他鍋爐的爐渣。
專利摘要
一種用作混合材生產(chǎn)火山灰水泥的爐渣處理方法，是在爐渣堆場(chǎng)放置一風(fēng)管，并配有風(fēng)機(jī)。在風(fēng)管上先堆一層爐渣，再堆一層石灰石，而后堆待處理的爐渣，讓爐渣在空氣中燃燒。經(jīng)過(guò)本法處理過(guò)的爐渣可以單摻作為混合材生產(chǎn)火山灰水泥，也可雙摻生產(chǎn)其他品種的水泥。生產(chǎn)的火山灰水泥的強(qiáng)度，防凍，耐腐蝕性優(yōu)于礦渣水泥，用此水泥配制的混凝土顏色為淡綠色，適于建筑等行業(yè)應(yīng)用。
文檔編號(hào)C04B7/14GK87103506SQ87103506
公開(kāi)日1987年11月18日 申請(qǐng)日期1987年5月12日
發(fā)明者陳華 申請(qǐng)人:湖北省陽(yáng)新縣第二水泥廠導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan