本發(fā)明涉及冶金鋼渣處理領(lǐng)域，具體地指一種冶金用鋼渣罐格柵及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
鋼鐵企業(yè)在煉鋼過程中，通常會有一部分鋼水隨鋼渣一同被倒入特定渣罐，在渣罐中分層冷卻后形成大塊渣鋼片，徑向尺寸甚至可以達(dá)到3～4m，重量可達(dá)4～5t。若要返回?zé)掍撌褂?，必須對其進(jìn)行切割。通常的處理方式好錘砸或氣體切割。使用錘砸處理效率低，危險大，會產(chǎn)生很大的噪聲和振動，影響周圍環(huán)境；使用氣體切割處理，能源消耗大，環(huán)境污染非常嚴(yán)重，同時會將部分優(yōu)質(zhì)渣鋼資源變成熔渣流失。
目前，為了更好地處理鋼渣并回收其中的渣鋼資源，可采用在渣罐中裝入格柵對液態(tài)鋼渣進(jìn)行處理，將其中的渣鋼分隔成若干塊，便于使用。從使用效能來看，格柵使用是一次性的，渣罐裝渣到渣場傾倒后需要分散開。因此，格柵的制作成本需要控制較低水平，格柵強(qiáng)度要適中，不能太高，也不能太低。
鋼渣作為一種煉鋼副產(chǎn)品，其顆粒狀時具有一定的集料性能，粉磨成粉時具有一定的膠凝性。因此，從節(jié)約格柵制作成本和使用效果看，使用鋼渣集料、鋼渣粉等全鋼渣資源制作格柵具有技術(shù)可行性和環(huán)保緊迫性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種冶金用鋼渣罐格柵，它不僅強(qiáng)度適中，而且成本低。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種冶金用鋼渣罐格柵，它的原料是由以下組分按重量百分比組成：
鋼渣集料15～25份；
鋼渣粉16～25份；
鋼渣水洗塵泥4～10份；
鋼渣地聚水泥45～65份。
優(yōu)選的，所述鋼渣集料的粒徑為5～15mm。其中，所述的鋼渣集料是指熱態(tài)鋼渣經(jīng)過穩(wěn)定化處理后，進(jìn)行破碎機(jī)破碎，篩分后得到的。
優(yōu)選的，所述鋼渣粉的細(xì)度為0.045mm方孔篩篩余小于20％，活性指數(shù)大于95％。所述的鋼渣粉是將鋼渣進(jìn)行穩(wěn)定化處理后得到的。
優(yōu)選的，所述鋼渣水洗塵泥的金屬鐵含量≤1％，活性指數(shù)≥65％，堿度系數(shù)≥1.8，比表面積為300～450m2/kg。其中，所述轉(zhuǎn)爐鋼渣水洗塵泥是指含鐵渣鋼進(jìn)行球磨水洗烘干后所得粉體顆粒。
優(yōu)選的，所述鋼渣地聚水泥是將鋼渣進(jìn)行第一次粉磨后加入緩凝劑和礦化劑，然后進(jìn)行再一次粉磨后得到的。
更進(jìn)一步的，所述鋼渣第一次粉磨后粒度為100～150m2/kg，進(jìn)一步粉磨后的粒度為310～560m2/kg。
更進(jìn)一步的，所述緩凝劑加入量為鋼渣重量的0.1～0.5％，所述礦化劑加入量為鋼渣重量的3.5～10.5％。
優(yōu)選的，所述緩凝劑為磷石膏、檸檬酸石膏、脫硫石膏、氟石膏中至少一種。
優(yōu)選的，所述礦化劑是指由高嶺土、膨潤土、海泡石中的至少一種與無機(jī)堿在850～1100℃下自然煅燒25～95min后形成的礦化混合物。其中，高嶺土、膨潤土、海泡石中的至少一種與無機(jī)堿的重量比為(0.2～4.5)∶1。所述無機(jī)堿為常用的無機(jī)堿，本發(fā)明優(yōu)選為氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鉀、碳酸氫鈉、碳酸鈉、碳酸氫鉀中至少一種。
本發(fā)明的另一個目的是提供上述冶金用鋼渣罐格柵的生產(chǎn)方法，該方法步驟簡單、成本低，適合于工業(yè)化生產(chǎn)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種上述冶金用鋼渣罐格柵的制備方法，其步驟包括：
1)向原料鋼渣集料、鋼渣粉、鋼渣水洗塵泥和鋼渣地聚水泥中加入質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為10～15％的水，混合攪拌成漿料；
2)將得到的漿料倒入多個格柵模具中；
3)在每個格柵模具的漿料內(nèi)放置若干根鋼筋，自然養(yǎng)護(hù)后脫模；
4)脫模后，對所述的鋼筋進(jìn)行焊接組裝。
所述短鋼筋的數(shù)量及尺寸可以根據(jù)鋼渣罐的容量設(shè)計，本發(fā)明為了節(jié)省成本及保證強(qiáng)度，優(yōu)選采用直徑為6～10mm的短鋼筋。為了便于鋼筋的焊接組裝，所述鋼筋優(yōu)選伸出模具內(nèi)的漿料約1cm作為焊接部分。漿料的養(yǎng)護(hù)時間可以根據(jù)本領(lǐng)域技術(shù)人員的常規(guī)技術(shù)確定，本發(fā)明優(yōu)選為養(yǎng)護(hù)48～72小時。
作為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的，為了便于模具脫模，可以在漿料導(dǎo)入模具之前，在模具內(nèi)壁涂抹脫模劑。
本發(fā)明的有益效果在于：
本發(fā)明全部使用了鋼渣作為原料生產(chǎn)鋼渣罐的格柵，使得轉(zhuǎn)爐鋼渣廢料得以回收利用，使轉(zhuǎn)爐鋼渣廢料得到資源化利用，有效降低了格柵的生產(chǎn)成本。并且，本發(fā)明全部使用鋼渣作為原料生產(chǎn)格柵有效地防止了轉(zhuǎn)爐鋼渣泥的無序外排導(dǎo)致的環(huán)境污染、破壞生態(tài)，有利于生態(tài)文明建設(shè)。同時，本發(fā)明的鋼渣罐格柵強(qiáng)度適中，既可以隔離渣鋼，又可以防止轉(zhuǎn)移運(yùn)輸格柵過程中不粉碎。本發(fā)明使用全鋼渣作為原料生產(chǎn)鋼渣罐格柵，強(qiáng)度適中，而且生產(chǎn)成本低、易于大規(guī)模生產(chǎn)，適合在各冶金企業(yè)進(jìn)行工業(yè)化推廣應(yīng)用，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。
具體實(shí)施方式
以下通過具體實(shí)施例對本發(fā)明的冶金用鋼渣罐格柵及其生產(chǎn)方法作進(jìn)一步的說明：
本發(fā)明的原料按照如下方法生產(chǎn)得到：
1)將熱態(tài)鋼渣經(jīng)過穩(wěn)定化處理后，進(jìn)行破碎機(jī)破碎，篩分而成5～15mm粒徑的鋼渣集料。
2)將鋼渣進(jìn)行穩(wěn)定化處理后，經(jīng)過粉磨機(jī)粉磨成細(xì)度(0.045mm方孔篩篩余)小于20％，活性指數(shù)(28d)大于95％的粉體顆粒，得到鋼渣粉。
3)將含鐵渣鋼進(jìn)行球磨水洗烘干后所得粉體顆粒，其金屬鐵含量≤1％，活性指數(shù)≥65％，堿度系數(shù)≥1.8，比表面積為300～450m2/kg，得到鋼渣水洗塵泥。
4)將鋼渣預(yù)粉磨至粒度為100～150m2/kg，向其加入緩凝劑和礦化劑，再進(jìn)一步粉磨至粒度為310～560m2/kg，得到鋼渣地聚水泥。所述的緩凝劑的重量為所述鋼渣重量的0.1～0.5％，所述礦化劑的重量為所述鋼渣重量的3.5～10.5％。所述的緩凝劑為磷石膏、檸檬酸石膏、脫硫石膏、氟石膏中的一種或幾種的組合。所述的礦化劑是由高嶺土、膨潤土、海泡石中的一種或幾種與堿性物質(zhì)在850～1100℃下自然煅燒25～95min形成的礦化混合物，其中，高嶺土、膨潤土、海泡石中的一種或幾種組合物與堿性物質(zhì)的重量比為(0.2～4.5)∶1。所述堿性物質(zhì)為氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鉀、碳酸氫鈉、碳酸鈉、碳酸氫鉀中的一種或幾種。
本發(fā)明的冶金用鋼渣罐格柵1-5按照實(shí)施例1-5的方法生產(chǎn)得到。
實(shí)施例1
1)按照重量份鋼渣集料15份、鋼渣粉16份、鋼渣水洗塵泥4份、鋼渣地聚水泥65份進(jìn)行原材料配比，并將上述固體原料裝入混料機(jī)，注入固體物質(zhì)重量15％的水，混合攪拌均勻成泥漿；
2)將模具內(nèi)壁均勻涂抹脫模劑，然后將混勻后的泥漿料倒入模具中；
3)在每個模具的漿料內(nèi)放置若干根直徑為6mm短鋼筋，在漿料外留有1cm的鋼筋以備焊接使用，自然養(yǎng)護(hù)72小時脫模；
4)脫模后，按照設(shè)計圖紙進(jìn)行組裝。
實(shí)施例2
1)按照重量份鋼渣集料25份、鋼渣粉25份、鋼渣水洗塵泥10份、鋼渣地聚水泥45份進(jìn)行原材料配比，并將上述固體原料裝入混料機(jī)，注入固體物質(zhì)重量10％的水，混合攪拌均勻成泥漿；
2)將模具內(nèi)壁均勻涂抹脫模劑，然后將混勻后的泥漿料倒入模具中；
3)在每個模具的漿料內(nèi)放置若干根直徑為8mm短鋼筋，在漿料外留有1cm的鋼筋以備焊接使用，自然養(yǎng)護(hù)72小時脫模；
4)脫模后，按照設(shè)計圖紙進(jìn)行組裝。
實(shí)施例3
1)按照重量份鋼渣集料20份、鋼渣粉25份、鋼渣水洗塵泥5份、鋼渣地聚水泥50份進(jìn)行原材料配比，并將上述固體原料裝入混料機(jī)，注入固體物質(zhì)重量14％的水，混合攪拌均勻成泥漿；
2)將模具內(nèi)壁均勻涂抹脫模劑，然后將混勻后的泥漿料倒入模具中；
3)在每個模具的漿料內(nèi)放置若干根直徑為8mm短鋼筋，在漿料外留有1cm的鋼筋以備焊接使用，自然養(yǎng)護(hù)72小時脫模；
4)脫模后，按照設(shè)計圖紙進(jìn)行組裝。
實(shí)施例4
1)按照重量份鋼渣集料15份、鋼渣粉25份、鋼渣水洗塵泥10份、鋼渣地聚水泥50份進(jìn)行原材料配比，并將上述固體原料裝入混料機(jī)，注入固體物質(zhì)重量13％的水，混合攪拌均勻成泥漿；
2)將模具內(nèi)壁均勻涂抹脫模劑，然后將混勻后的泥漿料倒入模具中；
3)在每個模具的漿料內(nèi)放置若干根直徑為6mm短鋼筋，在漿料外留有1cm的鋼筋以備焊接使用，自然養(yǎng)護(hù)72小時脫模；
4)脫模后，按照設(shè)計圖紙進(jìn)行組裝。
實(shí)施例5
1)按照重量份鋼渣集料20份、鋼渣粉16份、鋼渣水洗塵泥4份、鋼渣地聚水泥60份進(jìn)行原材料配比，并將上述固體原料裝入混料機(jī)，注入固體物質(zhì)重量15％的水，混合攪拌均勻成泥漿；
2)將模具內(nèi)壁均勻涂抹脫模劑，然后將混勻后的泥漿料倒入模具中；
3)在每個模具的漿料內(nèi)放置若干根直徑為10mm短鋼筋，在漿料外留有1cm的鋼筋以備焊接使用，自然養(yǎng)護(hù)72小時脫模；
4)脫模后，按照設(shè)計圖紙進(jìn)行組裝。
上述冶金用鋼渣罐格柵1-5進(jìn)行強(qiáng)度測試，結(jié)果如表1所示：
表1冶金用鋼渣罐格柵強(qiáng)度測試結(jié)果
從表1可以看出，本發(fā)明的冶金用鋼渣罐格柵強(qiáng)度適中，應(yīng)用后既可以隔離渣鋼，又可以防止轉(zhuǎn)移運(yùn)輸格柵過程中不粉碎，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。
本發(fā)明技術(shù)領(lǐng)域的科研人員可根據(jù)上述作內(nèi)容和形式非實(shí)質(zhì)性的改變而不偏離本發(fā)明所實(shí)質(zhì)保護(hù)范圍，因此，本發(fā)明不局限于上述具體的實(shí)施實(shí)例。