使用快速冷卻煉鋼還原爐渣粉末的水硬性粘結(jié)劑組合物及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種使用快速冷卻煉鋼還原爐渣粉末的水硬性粘結(jié)劑組合物及其制 備方法。更具體而言，快速冷卻煉鋼還原爐渣（RC-LF巧粉末通過W下方式獲得；將氣體W 高壓和高速噴射并飛散至電爐烙融還原爐渣上，所述電爐烙融還原爐渣是煉鐵廠進(jìn)行煉鐵 期間生成的副產(chǎn)物之一；并快速冷卻和粉碎爐渣。快速冷卻煉鋼還原爐渣（RC-LF巧粉末的 初期的高水化熱反應(yīng)和初期凝固被延遲，W確保作業(yè)性。將延緩劑和石膏混合至快速冷卻 煉鋼還原爐渣（RC-LF巧粉末中，W激活針狀巧孤石的生成，并由此發(fā)展初期和長期強(qiáng)度， 因此本發(fā)明的快速冷卻煉鋼還原爐渣（RC-LF巧粉末可W用作普通波特蘭水泥的替代物。
【背景技術(shù)】
[0002] 通過重力差分離的煉鋼爐渣比鐵輕，并且?guī)缀醪缓亟饘?。因此，煉鋼爐渣不太有 害，因而對(duì)煉鋼爐渣有較為活躍的研究W用作建筑材料。然而，煉鋼爐渣含有游離化0,因而 其體積會(huì)因與水接觸時(shí)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)而膨脹。因此，當(dāng)將煉鋼爐渣用作道路建設(shè)或混凝 ±用材料時(shí)可能發(fā)生開裂，因而極大地限制了其應(yīng)用。
[0003] 為使煉鋼爐渣得到廣泛使用，開發(fā)了一種利用高速空氣控制游離CaO生成量的 方法并常用作快速冷卻烙融態(tài)煉鋼爐渣的方法。該煉鋼爐渣也稱作霧化煉鋼爐渣（ASS， atomizing steelmaking slag),因?yàn)楦鶕?jù)該方法產(chǎn)生的煉鋼爐渣具有球形形狀。另外，該 煉鋼爐渣稱作快速冷卻煉鋼爐渣（RCSS，rapidly-cooled steelmaking slag),因?yàn)樵摕?鋼爐渣根據(jù)快速冷卻工藝而制備。另外，煉鋼爐渣常被稱作貴渣球（PS球，precious slag ball)。
[0004] PS球不含游離化0,因而消除了任何因膨脹而導(dǎo)致巧塌的風(fēng)險(xiǎn)。另外，由于PS球 具有類似于球形形狀的細(xì)集料形狀，因此當(dāng)用作混凝±用建筑材料時(shí)，其流動(dòng)性因滾珠攜 帶效果化all bearing effect)而增加。此外，PS球具有比構(gòu)成混凝±的其他材料更高的 密度，因而已嘗試將PS球用于如道路填充物、重量平衡材料等各種用途。
[0005] 同時(shí)，普通水泥和水泥產(chǎn)品在24小時(shí)的時(shí)間點(diǎn)硬化，然后在28天的材齡達(dá)到峰值 強(qiáng)度。與此相似，普通水泥和水泥產(chǎn)品的總體特性從材齡上得W體現(xiàn)，因而快速硬化水泥及 使用它的產(chǎn)品被用于如道路、橋梁、港口、衛(wèi)生管道工程等應(yīng)急工程中。
[0006] 普通快速硬化水泥通過W下方式制備：將石膏與含有諸如化〇，Al2〇3、 12Ca0 ? 7Al2〇3、llCaO ? 7AI2O3 ? CaX(其中X為面元素）等快速硬化礦物的熟料混合，然后 粉碎；或者將快速硬化礦物的粉碎材料與普通波特蘭水泥、石膏和其他添加劑混合（韓國 專利申請(qǐng)公報(bào)76-397號(hào)和90-33號(hào)，W及日本專利申請(qǐng)公報(bào)52-139819號(hào)、63-285114號(hào)和 64-37450 號(hào)）。
[0007] 然而，為生產(chǎn)快速硬化水泥，熟料在高溫?zé)隣t中制備，因而制備成本高昂，并且難 W控制揮發(fā)物或烙融元素，因而水泥性質(zhì)可能因制備時(shí)間而不同。具體而言，因?yàn)榇罅緼l2〇3 或A1 (OH) 3凝膠水合物對(duì)于水分具有較低的穩(wěn)定性，快速硬化水泥具有因巧孤石（3CaO，A12 〇3 'SCaSOA '32&0)晶形轉(zhuǎn)變所致的體積變化，巧孤石為通過與水反應(yīng)而生成的水合物之一， 并且是展現(xiàn)快速硬化性質(zhì)的主要水合物之一。另外，由于硫酸鹽的存在，會(huì)通過與S〇3離子 的反應(yīng)而發(fā)生體積膨脹。該些現(xiàn)象均被認(rèn)為是缺陷，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)穩(wěn)定性可能在長期時(shí)劣化。 [000引作為一種改進(jìn)該種快速硬化水泥性能和硬化后結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的先進(jìn)方法，已知有 下述制備方法，其設(shè)及將作為主要材料的含有硫侶酸巧的藍(lán)方石系熟料的粉碎材料與普 通波特蘭水泥、石膏和熟石灰等混合（韓國專利申請(qǐng)公報(bào)97-008685號(hào)、10-0220340號(hào)和 10-0310657 號(hào)）。
[0009] 韓國專利0310657號(hào)公開了 一種快速硬化水泥的基本制備方法，韓國專利 0670458號(hào)公開了一種利用快速硬化水泥制備砂漿的方法，韓國專利0755272號(hào)公開了一 種快速硬化水泥和乳膠混凝±的制備方法。
[0010] 然而，由于快速硬化水泥在砂漿或混凝±的制備工序中通過與水反應(yīng)而通常在數(shù) 分鐘或數(shù)十分鐘內(nèi)硬化，因而在3~6小時(shí)內(nèi)展現(xiàn)20MPa W上的強(qiáng)度，并形成初期水泥結(jié) 構(gòu)。因此，水分蒸發(fā)所導(dǎo)致的在長期的變形可被最小化，并可形成其中形成極少裂紋的穩(wěn)定 結(jié)構(gòu)，由此該快速硬化水泥主要用于如道路、橋梁等結(jié)構(gòu)的緊急修復(fù)。但是快速硬化水泥未 被用于大多數(shù)目前開發(fā)的砂漿中，因?yàn)榇蠖鄶?shù)開發(fā)砂漿的公司對(duì)于快速硬化水泥存在技術(shù) 局限，因而該些公司通過添加功能原材料而使產(chǎn)品?？诨Ｒ虼?，對(duì)于開發(fā)具有快速硬化性 質(zhì)且不含功能元素的水硬性粘結(jié)劑存在需求。
[0011] 因此，雖然本發(fā)明的發(fā)明人通過將PS球與石膏混合而開發(fā)了一種超快速硬化水 硬性粘結(jié)劑，但是該超快速水硬性粘結(jié)劑具有一些問題，如初期高水化熱反應(yīng)和初期快速 冷卻煉鋼還原爐渣粉末（PS球）的凝結(jié)所致的劣化的作業(yè)性，和在長期時(shí)降低的強(qiáng)度。因 此，該超快速硬化水硬性粘結(jié)劑在用作0PC替代物同時(shí)展現(xiàn)快速硬化性能方面仍存在許多 問題。

【發(fā)明內(nèi)容】
[001引技術(shù)問題
[0013] 因此，鑒于上述問題而進(jìn)行了本發(fā)明，并且本發(fā)明的目的是提供一種使用快速冷 卻煉鋼還原爐渣粉末（RC-LR5粉末）的具有快速硬化性并可W用作水泥和0PC的替代物的 水硬性粘結(jié)劑組合物，其通過降低快速冷卻煉鋼還原爐渣粉末（RC-LR5粉末）的初期高水 化熱反應(yīng)、延遲初期凝結(jié)W獲得作業(yè)性W及實(shí)現(xiàn)初期強(qiáng)度和長期強(qiáng)度而展現(xiàn)超快速硬化性 能。
[0014] 技術(shù)方案
[0015] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，W上和其他目的可W通過提供一種使用快速冷卻煉鋼還 原爐渣粉末的水硬性粘結(jié)劑組合物而實(shí)現(xiàn)，所述組合物包含；快速冷卻煉鋼還原爐渣粉末 (RC-LR5粉末），其通過將氣體W高壓和高速噴射并飛散至作為煉鐵廠進(jìn)行煉鐵期間生成 的副產(chǎn)物之一的電爐烙融還原爐渣上，并快速冷卻和粉碎所述爐渣而獲得；延遲快速冷卻 煉鋼還原爐渣粉末與水反應(yīng)時(shí)發(fā)生的凝結(jié)的延緩劑；和用于延遲快速冷卻煉鋼還原爐渣粉 末與水反應(yīng)時(shí)發(fā)生的凝結(jié)、提高延遲W及初期和長期強(qiáng)度并降低收縮的石膏。
[0016] 該快速冷卻煉鋼還原爐渣粉末可W通過W下方式粉碎；將1，300°C~1，400°C的 烙融還原爐渣快速冷卻至400°C~600°C，該通過將氣體W高壓和高速噴射并飛散至爐渣 上5秒~10秒而實(shí)現(xiàn)。
[0017] 快速冷卻煉鋼還原爐渣粉末可W具有3, OOOcmVg W上的細(xì)度。
[001引石膏可W是選自無水石膏、燒石膏和二水石膏中的至少一種。
[0019] 快速冷卻煉鋼還原爐渣粉末與石膏的重量比可W為60:40~90:10。
[0020] 延緩劑可W是選自巧樣酸粉末和酒石酸粉末中的至少一種。
[0021] 快速冷卻煉鋼還原爐渣粉末與延緩劑的重量比可W為100:0. 1~100:2。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種使用快速冷卻煉鋼還原爐渣粉末的水硬性粘結(jié) 劑組合物的制備方法，所述方法包括；通過將氣體W高壓和高速噴射并飛散至電爐烙融還 原爐渣上而快速冷卻該烙融還原爐渣，所述電爐烙融還原爐渣是煉鐵廠進(jìn)行煉鐵期間生成 的副產(chǎn)物之一；通過粉碎該快速冷卻煉鋼還原爐渣而制備快速冷卻煉鋼還原爐渣粉末；向