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【专利技术】 比表面积≥700m2/kg超细钢渣粉技术

山东埃尔派 | 点击量:0次 | 2020-12-25

摘要
  由于钢渣具有安定性差、活性低、易磨性差等问题,限制了其在水泥、混凝土中的应用。而超微粉化是改善其性能的关键之一。  埃尔派长期从事钢铁冶金固废资源化综合利用技

  由于钢渣具有安定性差、活性低、易磨性差等问题,限制了其在水泥、混凝土中的应用。而超微粉化是改善其性能的关键之一。

  埃尔派长期从事钢铁冶金固废资源化综合利用技术研发和装备制造。

  在多年研究实践基础上,与山西大学廖洪强教授团队长期合作,共同开发了“钢渣超细球磨分级法制备钢渣超细粉及高性能复合矿物外加剂和高性能改性矿粉”,“钢渣超音速蒸汽粉碎法制备超微粉体材料和钢渣耐磨颗粒料新技术”,“钢渣耐磨颗粒料制备钢渣基人造彩砂”,“钢渣超微粉制备人造大理石及复合装饰材料”, “钢渣超微粉及钢渣基人造彩砂制备腻子粉及真石漆涂料”,以及“钢渣超微粉制备海绵城市用透蓄水材料”等6项新技术,该技术成果属国际前沿新技术,为钢渣资源化综合利用提供了新途径。上述6项技术相对成熟可靠,已经具备或实现了工业化生产。尤其在钢渣、粉煤灰、炉渣、等大宗固废的超细粉磨领域实现了低成本、大规模、产业化生产,比表面积可以在600-2000之间调节。

  由于建材化利用是固废规模化利用主要途径,其技术关键是活性深度激发。 而超微粉化是工业固废活性深度激发的重要途径。

  因此,根据多固废协同激发机理和低成本超细加工工艺合理组织配方,可以利用钢渣、矿渣、粉煤灰等制备高性能复合矿物外加剂、减水剂、超细掺合料、无机填料等,实现大宗工业固废的高值化综合利用。

  一、超细球磨分级技术简介

  通过对传统球磨机磨内衬板、研磨体、出料装置等进行重新设计及排列组合,使普通球磨机改造升级为超细球磨机,大大提高超细粉磨效率,可将钢渣、矿渣、粉煤灰、炉底渣、建筑垃圾等废渣超细粉磨到比表面积700以上, 超细粉磨系统吨产品综合能耗可低于50Kw.h。

  如果再配合专用超细分级机组成闭路系统,则可以进一步提高产品性能和台时产量。

  二、超细钢渣粉工艺流程

  为充分降低能耗,根据多碎少磨原理,从钢渣尾渣到超细钢渣粉的生产工艺宜采用联合粉磨的方式,先通过超细破碎加球磨或通过立磨、辊压机等预粉磨,将钢渣尾渣磨至比表面积400m2/kg左右,再进入超细球磨系统超细粉磨到比表面积达到700m2/kg以上。超细球磨系统可采用开路或闭路工艺。

  三、超细钢渣粉性能特点

  1.粒度细相比普通钢渣粉比表面积400m2/kg左右,超细钢渣粉比表面积可达700m2/kg以上;负压筛30μm筛余小于2%;激光粒度仪检测粒度分布:D10<2μm,D50<8μm,D97<30μm。

  2.活性高按GB/T 20491-2017《用于水泥和混凝土中的钢渣粉》检测,相比于普通钢渣粉的28天活性80,活性可提高20%以上,28天活性可达100以上。

  按GB/T 18046-2017《用于水泥、砂浆和混凝土中的矿渣粉》检测,相比于S95矿粉的28天活性95, 28天活性可达90以上。

  3.需水量低钢渣超细粉优化了胶凝体系的颗粒级配,降低了孔隙率,具有较好的密实填充和分散效应,降低了体系的需水量。一般情况下超细钢渣粉流动度>100%,需水量比<95%。

  4.安定性好细度提高后游离氧化钙及游离氧化镁在水化体系中更趋均匀分散并同步水化和参与胶凝反应,以及由此导致的微膨胀效应弥补了体系的微收缩。

  5.用法灵活超细钢渣粉可以单独使用:在水泥、混凝土中替代30%以上S95矿粉;也可以与S95矿粉按2:1到1:1复配后使用,在水泥、混凝土中全部替代矿粉。

  还可以把钢渣粉、矿渣粉、炉渣粉、粉煤灰等混合粉磨成超细复合粉:在初磨水泥中替代部分或全部矿粉,或在成品水泥中增量添加10-30%;商混中替代全部矿粉或替代全部矿粉、粉煤灰和部分水泥。

  超细钢渣粉及其超细复合粉在PC、UHPC以及高标号、高性能混凝土中作为超细掺合料或矿物外加剂,可以替代硅灰、超细硅粉、超细石灰石粉等,起到密实、减水、免压蒸等作用,以提高混凝土耐腐蚀、耐久性。

  超细钢渣粉或超细复合粉在水泥混凝土中使用的综合性能均达到或超过使用S95矿粉的性能,并降低水泥混凝土成本,提高耐久性。

  6.能耗低当产品细度在比表面积700m2/kg左右时,超细粉磨系统综合能耗在40kW•h/t左右,从尾渣加工到超细粉产品的总能耗低于140kW•h/t。

  Φ3.2×13m球磨机台时40t左右,Φ3.5×14m球磨机台时50t左右。

  7.效益好超细球磨机可用旧球磨机改造,现有旧粉磨站可以整体改造,显著降低投资。从钢渣尾渣到超细钢渣粉产品,综合加工成本约在100元/吨左右。

  如果钢渣尾渣原料按30元/吨,则超细钢渣粉产品总成本在150元以内。

  按S95矿粉平均价格350元/吨,则部分替代S95矿粉的效益显著。

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