阅读说明：本技术 一种用氧鼓泡液态钢渣制备低成本胶凝材料的方法及得到的低成本胶凝材料 (Method for preparing low-cost cementing material from oxygen bubbling liquid steel slag and obtained low-cost cementing material ) 是由 田键 胡攀 于 2020-06-23 设计创作，主要内容包括：本发明属于液态钢渣综合利用技术领域,具体涉及一种利用氧鼓泡液态钢渣生产低成本胶凝材料的方法及得到的低成本胶凝材料。该方法包括如下步骤：将炼钢产生的高温转炉钢渣包在通入氧管吹氧剧烈搅动鼓泡的情况下,加入硅质调整剂和铝质调整剂,充分反应后,风淬造粒后急速冷却降至常温,再将物料研磨,得到低成本胶凝材料。该方法在高温液态钢渣中,添加硅质调整剂和铝质调整剂,控制低成本胶凝材料中Si、Al等主要元素含量在水泥熟料成分合适的范围,通过底顶侧吹法鼓氧,充分搅动液态钢渣,使调整剂与高温液态钢渣混合均匀并充分进行反应,风淬造粒急速冷却,破碎磨细得到高活性低成本胶凝材料。(The invention belongs to the technical field of comprehensive utilization of liquid steel slag, and particularly relates to a method for producing a low-cost cementing material by using oxygen bubbling liquid steel slag and the obtained low-cost cementing material. The method comprises the following steps: under the condition that a high-temperature converter steel slag ladle generated in steel making is vigorously stirred and bubbled by oxygen blowing through an oxygen pipe, adding a siliceous regulator and an aluminum regulator, fully reacting, carrying out air quenching granulation, rapidly cooling to normal temperature, and grinding the materials to obtain the low-cost cementing material. Adding a siliceous regulator and an aluminum regulator into high-temperature liquid steel slag, controlling the contents of main elements such as Si, Al and the like in the low-cost cementing material to be in a proper range of cement clinker components, blowing oxygen by a bottom-top blowing method, fully stirring the liquid steel slag, uniformly mixing the regulator and the high-temperature liquid steel slag, fully reacting, carrying out air quenching granulation and rapid cooling, crushing and grinding to obtain the high-activity low-cost cementing material.)

一种用氧鼓泡液态钢渣制备低成本胶凝材料的方法及得到的 低成本胶凝材料

技术领域

本发明属于钢渣综合利用技术领域，具体涉及一种利用氧鼓泡液态钢渣生产低成本胶凝材料的方法及得到的低成本胶凝材料。

背景技术

近年来，随着中国钢产量的不断增加，作为炼钢过程中的副产物，其产量也急剧增长。据不完全统计，截止至2019年，钢渣累计对存量达2亿吨以上，但目前其利用率仅为40％。大量的岗站常年露天存放，占用大量土地，同时给周边土壤和水体造成严重的污染。

目前大部分的钢渣大部分用于填海、道路路基及其他回填材料，利用价值低，造成资源的大量浪费。钢渣有部分用于水泥掺合料的应用，能在一定程度改善混凝土的相关性能，但由于钢渣研磨成本高，且效果不明显，应用受到很大的限制。

发明内容

为了克服现有技术不足，本发明利用氧鼓泡液态钢渣生产低成本胶凝材料的方法及得到的低成本胶凝材料。该方法在高温液态钢渣中，添加硅质调整剂和铝质调整剂，控制低成本胶凝材料中Si、Al等主要元素含量在水泥熟料成分合适的范围，通过底顶侧吹法鼓氧，充分搅动液态钢渣，使调整剂与高温液态钢渣混合均匀并充分进行反应，经风淬系统造粒后急速冷却，破碎磨细得到高活性低成本胶凝材料。

本发明所提供的技术方案如下：

一种利用氧鼓泡液态钢渣生产低成本胶凝材料的方法，包括如下步骤：将炼钢产生的高温转炉钢渣包在通入氧管吹氧剧烈搅动鼓泡的情况下，加入硅质调整剂和铝质调整剂，充分反应后造粒，急速冷却至常温，再将物料研磨，得到低成本胶凝材料。

现有技术中，对液态钢渣的处理多采用水淬法，得到的钢渣包裹铁水，颗粒大，硬度高，不易再进行机械加工。

上述技术方案，利用氧吹搅动的方式，一方面可以使硅质调整剂和铝质调整剂与液态钢渣搅拌均匀,另一方面，通入氧气可促使钢渣残余的碳进一步燃烧,保持混合钢渣温度,促进反应完全。得到低成本胶凝材料所必须的钙盐和硅盐成分，确保符合水泥熟料的组成要求。

具体的，所述的氧管吹氧为采用底顶侧吹法进行氧气鼓入，以搅动液态钢渣。

具体的，所述的造粒为将充分反应后的高温液态渣经风淬造粒系统形成2-8mm的小颗粒。

具体的，氧吹的搅动过程中钢渣温度为1400-1700℃；氧吹的搅动过程中钢渣温度保温时间为20-60min。

基于上述技术方案，可以确保反应的充分进行。

具体的，硅质调整及铝质调整剂总质量为钢渣总质量的百分比为10％-60％。

具体的，硅质调整剂和铝质调整剂加入的质量比为(1:1)-(6:1)。

具体的，硅质调整剂的组分及各组分的质量百分数为：SiO₂％：60％-90％，CaO％：5-30％，Al₂O₃％：5-30％，MgO％：0-10％。

具体的，硅质调整剂选自煤矸石、硅泥、硅粉或硅灰石中的任意一种或几多种的混合。

具体的，铝质调整剂的组分及各组分的质量百分数为：Al₂O₃％：20-60％，SiO₂：10％-30％，CaO％：5-30％，MgO％：0-10％。

具体的，铝质调整剂选自粉煤灰、二次铝灰、铝矾土或高岭土中的任意一种或几多种的混合。

本发明还提供了根据上述生产法生产得到的低成本胶凝材料。

具体实施方式

以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实施例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例1

将炼钢产生的高温转炉液态钢渣包采用底顶侧吹法进行氧气鼓入，剧烈搅动液态钢渣的鼓泡，加入硅质调整剂和铝质调整剂，充分反应后，利用风淬系统造粒，经篦冷机在40min时间内急速冷却旋转造粒至常温，再将物料研磨，得到低成本胶凝材料。

氧吹的搅动过程中钢渣温度约为1600℃。

氧吹的搅动过程中钢渣温度的保温反应时间为30min。

硅质调整剂为硅泥。

铝质调整剂为粉煤灰。

硅质调整剂和铝质调整剂加入的质量比为1:1。

硅质调整及铝质调整剂总质量为钢渣总质量的30％。

测定结果显示，本实施例所提供的低成本胶凝材料满足强度等级42.5要求。

实施例2

将炼钢产生的高温转炉钢渣包采用底顶侧吹法进行氧气鼓入，剧烈搅动液态钢渣的鼓泡，加入硅质调整剂和铝质调整剂，充分反应后，利用风淬系统造粒，经篦冷机经20min时间急速冷却至常温，再将物料研磨，得到低成本胶凝材料。

氧吹的搅动过程中钢渣温度约为1400℃。

氧吹的搅动过程中钢渣温度的保温反应时间为30min。

硅质调整剂为硅灰石。

铝质调整剂为铝矾土。

硅质调整剂和铝质调整剂加入的质量比为6:1。

硅质调整及铝质调整剂总质量为钢渣总质量的10％。

测定结果显示，本实施例所提供的低成本胶凝材料满足强度等级42.5要求。

实施例3

将炼钢产生的高温转炉钢渣包采用底顶侧吹法进行氧气鼓入，剧烈搅动液态钢渣的鼓泡，加入硅质调整剂和铝质调整剂，充分反应后，利用风淬系统造粒，经篦冷机在30min时间急速冷却至常温，再将物料研磨，得到低成本胶凝材料。

氧吹的搅动过程中钢渣温度约为1450℃。

氧吹的搅动过程中钢渣温度的保温反应时间为45min。

硅质调整剂为煤矸石。

铝质调整剂为二次铝灰。

硅质调整剂和铝质调整剂加入的质量比为3:1。

硅质调整及铝质调整剂总质量为钢渣总质量的20％。

测定结果显示，本实施例所提供的低成本胶凝材料满足强度等级42.5要求。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。