阅读说明：本技术 水泥熟料及其制备方法 (Cement clinker and preparation method thereof ) 是由 张纪云 田忠成 王建华 张春捷 于 2019-11-25 设计创作，主要内容包括：本发明涉及水泥熟料技术领域,具体涉及水泥熟料及其制备方法。本发明水泥熟料的原料包括：电石渣65-80份,石灰石2-15份,微硅粉3-9份,铁粉4.3-6.5份,硅石0-6.6份,炉灰渣7-9份。本发明将微硅粉全部或部分替代硅石作为硅质原料使用,大幅度降低微硅粉外倒量,降低了水泥硅质原料成本,还意外地提高了水泥熟料的强度、稳定性和粘结力。并且极大程度上降低了生产成本,达到了固废利用降本增效的目的。(The invention relates to the technical field of cement clinker, in particular to cement clinker and a preparation method thereof. The cement clinker comprises the following raw materials: 65-80 parts of carbide slag, 2-15 parts of limestone, 3-9 parts of micro silicon powder, 4.3-6.5 parts of iron powder, 0-6.6 parts of silica and 7-9 parts of furnace ash. The invention uses the micro silicon powder as the siliceous raw material to replace silica completely or partially, greatly reduces the pouring amount of the micro silicon powder, reduces the cost of the cement siliceous raw material, and also unexpectedly improves the strength, stability and cohesive force of the cement clinker. And the production cost is greatly reduced, and the aims of reducing cost and improving efficiency of solid waste utilization are achieved.)

水泥熟料及其制备方法

技术领域

本发明涉及水泥熟料技术领域，具体涉及水泥熟料及其制备方法。

背景技术

水泥熟料以石灰石和硅酸盐水泥熟料、铁质原料为主要原料，按适当比例配制成生料，烧至部分或全部熔融，并经冷却而获得的半成品。

水泥熟料配料，通常是根据水泥熟料指标要求不同，采用钙质原料与各种校正原料进行混合配比，以达到实现各种不同指标熟料的目的。现有水泥熟料配料大多采用钙质原料、硅质校正原料、铁质校正原料、铝质校正原料进行配料后入窑煅烧。

微硅粉又名硅灰，硅粉，是从金属硅或硅铁冶炼的烟气中回收的粉尘，其粒度极细绝大部分小于1um，成分以氧化硅为主，密度小，粘结性强，附着力大，不易沉降。国内外目前主要将其应用于混凝土工业的高强掺和剂、耐火材料的添加剂、冶金球团助剂、水泥掺和材料、化工产品的分散隔离剂等，但均对SiO₂含量有较高要求(SiO₂含量大于85％或90％)。目前行业内除部分微硅粉用于水泥磨混合材添加，大多全部外倒掩埋。

由于微硅粉中含有氧化钠、氧化镁等碱性氧化物，若将其用于制备水泥熟料不仅影响着熟料的煅烧，还极有可能降低水泥熟料的安定性。因此，目前还未能成功地将微硅粉用于水泥熟料的生产中。

发明内容

本发明提供一种水泥熟料，将微硅粉全部替代硅石作为硅质原料使用，大幅度降低微硅粉外倒量，降低了水泥硅质原料成本，还意外地提高了水泥熟料的抗压强度。

具体而言，本发明提供一种水泥熟料，以重量份计其原料(即生料)包括：电石渣65-80份，石灰石2-15份，微硅粉3-9份，铁粉4.3-6.5份，硅石0-6.6份，炉灰渣7-9份。

在本发明一些优选实施方式中，所述水泥熟料，以重量份计其原料(即生料)包括：电石渣电石渣70-75份，石灰石5-10份，微硅粉3.5-8.8份，铁粉4.5-5.5份，硅石0-3.0份，炉灰渣7.5-8.5份。

在本发明一些优选实施方式中，所述水泥熟料，以重量份计其原料(即生料)包括：电石渣73.2份，石灰石6.6份，微硅粉7.2份，铁粉5.2份，炉灰渣7.8份。

进一步地，本发明所述水泥熟料其原料(即生料)总重量为100份。

在本发明一些优选实施方式中，本发明所述水泥熟料即是由电石渣、石灰石、微硅粉、铁粉、炉灰渣按上述配比制备而成。

进一步地，在本发明一些优选实施方式中，所述水泥熟料其原料不包括硅石，即将微硅粉全部替代硅石作为硅质原料使用。

研究发现，当将将微硅粉全部替代硅石作为硅质原料使用时，其含量不宜过高，否则容易造成熟料安定性下降的缺陷，微硅粉重量百分含量(指占所述水泥熟料总原料的重量百分含量，下同)以在3.5-9％为宜，以不超过7.2-8.8％为佳，此时即能保证水泥熟料原有性能。

意外地发现，本发明通过将微硅粉全部替代硅石作为硅质原料使用，并通过优化各原料配比，除保持原有性能外还显著提高了水泥熟料的3d抗压强度和28d抗压强度，还显著提高了稳定性和粘结力。实验表明，本发明制备的水泥熟料在出窑熟料3d抗压强度＞29Mpa，28d抗压强度＞56Mpa，其余各项指标均可达到国标要求。

在本发明一些优选实施方式中，所述水泥熟料由以下重量百分含量的原料制成：石灰石6-7％，微硅粉7-9％，铁粉4.5-5.5％，炉灰渣7.5-8.5％，余量为电石渣。

在本发明一些优选实施方式中，所述水泥熟料由以下重量百分含量的原料制成：石灰石6-7％，微硅粉3.5-4.5％，铁粉5.5-6.5％，硅石2-2.5％，炉灰渣7.5-8.5％，余量为电石渣。

在本发明一个较佳实施方式中，所述水泥熟料由以下重量百分含量的原料制成：电石渣73.2％，石灰石6.6％，微硅粉7.2％，铁粉5.2％，炉灰渣7.8％。

本发明所述水泥熟料可采用本领域常规方法制备。

本发明还提供上述水泥熟料的制备方法，包括将原料按比例配合，粉碎，制成水泥生料，然后煅烧制成水泥熟料。

特别地，由于微硅粉具有粒度极细，绝大部分小于1μm且密度小，粘结性强，附着力大，不易沉降的特点，因此难以将其用于水泥熟料的工业化生产中。另外，微硅粉还存在运输成本较高的困难。基于该问题，本发明进一步研究发现，将微硅粉加密后通过罐车拉运到水泥厂，利用压缩空气将微硅粉打入库内或配料间通过粉体秤计量进行配料，有效解决了难以在水泥熟料生产中实现工业化的技术难题，并且还降低了运输和储存成本。

具体地说，上述水泥熟料的制备方法，包括：

将除微硅粉之外的原料按比例配合，粉碎，得第一混合料；

将微硅粉利用压缩空气打入库内或配料间，通过粉体秤计量，与所述第一混合料进行配料，制成水泥生料；

将所述水泥生料进行煅烧制成水泥熟料。

进一步地，上述水泥熟料的制备方法中，是将微硅粉加密后通过罐车运输到水泥厂。

由于含有上述水泥熟料，本发明水泥具有3天抗压强度高的优点。

本发明将硅石全部或部分用微硅粉替代，并合理调整各原料配比，在满足原有质量的基础上还意外地提高了水泥熟料的3天抗压强度性能；并且极大程度上降低了生产成本，达到了固废利用降本增效的目的。

另外，本发明通过合理调整各原料配比，还解决了因采用微硅粉替代硅石而容易发生降低水泥熟料安定性的技术问题。

本发明还提供一种水泥，其含有上述水泥熟料，进一步地，还可含有石膏。例如将所述水泥熟料与石膏混合，粉磨，得到水泥。

本发明还提供上述水泥熟料在制备水泥，或在建筑领域的应用。

本发明的实施可将冶炼公司固废微硅粉全部用于生产水泥熟料，每天减少外倒固废约200吨。微硅粉中含有8％左右的Fe₂O₃，从而降低了生料中铁粉消耗量。微硅粉无需粉磨，辊压机辊皮磨损量减少，辊子使用周期可延长一年以上；微硅粉无需粉磨，原料粉磨电耗降低10度。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件，或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可通过正规渠道商购买得到的常规产品。

以下实施例中，所用微硅粉是加密后通过罐车拉运到水泥厂的，再利用压缩空气将微硅粉打入库内或配料间通过粉体秤计量进行配料。

以下实施例中，水泥熟料的制备方法包括：将除微硅粉之外的原料按比例配合，粉碎，得第一混合料；将微硅粉利用压缩空气打入库内或配料间，通过粉体秤计量，与所述第一混合料进行配料，制成水泥生料；将所述水泥生料进行煅烧制成水泥熟料。可采用本领域常规方法进行煅烧。

实施例1

水泥熟料，其原料配方如下：电石渣73.2％，石灰石6.6％，微硅粉7.2％，铁粉5.2％，炉灰渣7.8％。

实施例2

水泥熟料，其原料配方如下：电石渣73.2％，石灰石6.6％，微硅粉4.0％，铁粉6.2％，硅石2.2％，炉灰渣7.8％。

本实施例水泥熟料的制备方法基本上与实施例1相同。

实施例3

水泥熟料，其原料配方如下：电石渣71.9％，石灰石6.6％，微硅粉8.8％，铁粉4.9％，炉灰渣7.8％。

本实施例水泥熟料的制备方法基本上与实施例1相同。

对比例1

水泥熟料，其原料配方如下：电石渣73.2％，石灰石6.6％，硅石5.5％，铁粉6.2％，炉灰渣8.5％。

本对比例水泥熟料按常规方法制备。

实验1

实施例1及对比例1水泥熟料成分分析及强度检测结果见下表：

上表中，％是指重量百分含量；“-”表示暂未分析；3d强度、28d强度分别是指出窑熟料3d、28d抗压强度平均值。

上表数据显示，实施例1-3微硅粉全部代替硅石后水泥熟料成分无明显变化，但显著提高了强度、稳定性和粘结力，尤以实施例1效果更佳。其余各项指标均可达到国标要求。除此以外整体生产工况较为稳定，无其他异常情况。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。