專利名稱：“一料三代”的電爐鋼渣水泥生料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水泥的生產(chǎn)技術(shù)，特別是一種“一料三代”的電爐鋼渣水泥生料。
背景技術(shù)：
在水泥的生產(chǎn)工藝中，要在水泥生料中加入適量配料，再經(jīng)鍛燒制成水泥熟料，原有技術(shù)中，水泥生料中加入的配料有三種鐵質(zhì)原料、礦化劑、硅酸鹽水泥熟料晶種，配料計(jì)量較為繁瑣，配料工藝較復(fù)雜，且成本高。而另一方面，在鋼鐵企業(yè)中，大量的電爐鋼渣被作廢渣處理，而且要占用土地，污染環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要降低水泥生料的配制成本，并利用電爐鋼渣變廢為寶，消除污染，提供一種“一料三代”的電爐鋼渣水泥生料。
本發(fā)明的具體方案是總重量百分比為100％，在水泥生料中加入有2.0-3.0％的電爐鋼渣；所加入的電爐鋼渣其粒度＜10mm，含金屬鐵＜1％，化學(xué)成分為SiO212-14％，AI2O34-5％，F(xiàn)e2o345-49％，CaO28-30％，MgO4-5％，MnO3-4％，P2O51-2％。
本發(fā)明所謂的“一料三代”就是以電爐鋼渣取代鐵質(zhì)原料、礦化劑、硅酸鹽水泥熟料晶種，作水泥生料之配料。以電爐鋼渣作水泥生料配料的作用原理分析如下1.取代鐵質(zhì)原料電爐鋼渣中有46-48％的Fe2O3(總量)，符合水泥生料用鐵質(zhì)原料Fe2O3＞40％的標(biāo)準(zhǔn)要求，是一種良好的鐵質(zhì)原料。由于其FeO存在于橄欖石中，又有一定量MgO、MnO與之共存，其熔點(diǎn)比其他鐵質(zhì)原料低，橄欖石1200℃20分鐘可以完全熔融，因此，電磁鋼渣具有礦化作用，降低了物料燃燒中液相形成溫度及粘度，有助于C3S的形成及晶種的發(fā)育成長(zhǎng)。
2.取代礦化劑電爐鋼渣中含有1％-2％的P2O5，在CaO-P2O5二元系統(tǒng)中有CP、C2P、C3P、C4P四種化合物。CP、C2P在800℃下形成不具有水硬性；C3P、C4P在1000-1050℃下形成，具有很強(qiáng)的水化能力，因此，鋼渣中的P2O5也是一種礦化劑；P2O5還是β-C2S的晶格穩(wěn)定劑，它能夠阻止β-C2S于675℃下向γ-C2S轉(zhuǎn)化，降低了出窯熟料的防后分化率。
生料中P2O5含量與硅酸鹽水泥熟料強(qiáng)度間關(guān)系
此外，鋼渣中的CaF2也是一種良好的礦化劑。
3.取代硅酸鹽水泥熟料晶種鋼渣與硅酸鹽水泥熟料具有“類質(zhì)同晶”現(xiàn)象，鋼渣作非硅酸鹽熟料晶種具有與后者相近的效果，且成本不足后者的1/4，故切實(shí)可行。
鋼渣中含有30％左右的CaO，這部分CaO不再需分解熱便可直接參與固相反應(yīng)，可以降低熟料燒成熱耗(在工業(yè)窯爐中由CaCO3獲取1kgCaO約需4100-4200KJ分解熱)，加上CaO的晶種作用，促進(jìn)了生料中CaCO3的分解和固相反應(yīng)的進(jìn)行。
上世紀(jì)五十年代比利時(shí)德凱塞教授發(fā)現(xiàn)900℃下在上趁生成C2S的同時(shí)，還有少量C2S生成，該礦物在1000-1100℃下又發(fā)生分解，鋼渣中含有C2S，勿需耗能即可生成。
中國(guó)建材科學(xué)研究院采用C3Ms2與C2As為主要礦相的礦渣配制水泥生料，經(jīng)1090℃處理，以上兩礦相消失，系統(tǒng)中CaO化合激烈，說明礦渣生料有加速反應(yīng)的能力。
水泥工業(yè)特別是立窯行業(yè)傳統(tǒng)的硅鋁質(zhì)原料是粘土，有利于成球，但其熔點(diǎn)高，從1370℃到1730℃不等。鋼渣中SiO2因出爐打水急冷，其中Si-O、Ai-O鍵結(jié)構(gòu)多已斷裂，具有較高的反應(yīng)活性，不僅能夠加快固相反應(yīng)速度，而且還能夠降低熟料燒成能耗和提高窯爐產(chǎn)量。
根據(jù)對(duì)普通水泥生料分析表明，905-910有個(gè)微小吸熱峰，此時(shí)CA、CF、C12A7、C2S、C2F、C2AS等礦物形成，稱為“一期固相反應(yīng)”。
1279℃出現(xiàn)放熱峰，處在固相反應(yīng)劇烈階段，C2S、C3A、C4AF大量形成，稱為“二次固相反應(yīng)”。
由于電爐鋼渣的加入，使“一、二期固相反應(yīng)”分別前移18℃、128℃，使液相形成溫度降低70℃-80℃。
由以上分析可知，用電爐鋼渣配入生料作“一料三代”具有很好的使用效果。
本發(fā)明減少了水泥生產(chǎn)配料中的原料數(shù)量和計(jì)量設(shè)備的投入與管理，簡(jiǎn)化了配料工藝，降低了生產(chǎn)成本；同時(shí)使電爐渣100％被利用，實(shí)現(xiàn)鋼鐵與水泥企業(yè)雙贏、變廢為寶，不與民爭(zhēng)地，消除污染，改造環(huán)境，造福人類。
具體實(shí)施例方式例1取9800公斤水泥生料，200公斤電爐鋼渣(其粒度為8mm，含金屬鐵＜1％，化學(xué)成分為SiO212％，AI2O34％，F(xiàn)e2o345％，CaO29％，MgO5％，MnO3％，P2O51％)，混合入磨即可制備成10噸“一料三代”電爐鋼渣水泥生料。
例2取970公斤水泥生料，30公斤電爐鋼渣(其粒度為5mm，含金屬鐵＜1％，化學(xué)成分為SiO213％，AI2O34％，F(xiàn)e2o346％，CaO28％，MgO4％，MnO3％，P2O51％)，混合入磨即可制備成1噸“一料三代”電爐鋼渣水泥生料。
權(quán)利要求
1.“一料三代”的電爐鋼渣水泥生料，其特征是總重量比為100％，在水泥生料中加入有2.0-3.0％的電爐鋼渣；所加入的電爐鋼渣其粒度＜10mm，含金屬鐵＜1％，化學(xué)成分為SiO212-14％，AI2O34-5％，F(xiàn)e2o345-49％，CaO28-30％，MgO4-5％，MnO3-4％，P2O51-2％。
全文摘要
本發(fā)明“一料三代”的電爐鋼渣水泥生料，是在水泥生料中加入有2.0－3.0％的電爐鋼渣；所加入的電爐鋼渣其粒度＜10mm，含金屬鐵＜1％，化學(xué)成分為SiO
文檔編號(hào)C04B7/153GK1958497SQ200510019759
公開日2007年5月9日 申請(qǐng)日期2005年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月3日
發(fā)明者孫楚平, 鄒俊浦 申請(qǐng)人:黃石冶鋼興鑫鋼渣開發(fā)有限責(zé)任公司