利用熔融高炉渣制备的透水砖及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种利用熔融高炉渣制备的透水砖及其制备方法，它由如下重量份数的原料制备而成：熔融高炉渣：70～85份；水泥：5～10份；白云石：10～20份。本发明专利技术直接利用熔融高炉渣制备透水砖，充分利用了熔融高炉渣，不仅提供了一种处理熔融态高炉渣的新途径，而且由于熔融高炉渣未经过水淬处理工艺，既节约了大量冷却用水，又能高效、充分利用熔渣显热能量。同时本发明专利技术在制备透水砖的过程中无需另外进行加热烧结，也节省了燃料。相对于传统工艺制造透水砖工艺，本发明专利技术大幅降低了生产能耗。

Water permeable brick made of molten blast furnace slag and its preparation method

The invention provides a permeable brick prepared by melting blast furnace slag and its preparation method. It is made from raw materials of the following weight parts: melting blast furnace slag: 70~85 parts, cement: 5~10 parts; dolomite: 10~20 parts. The present invention directly utilizes molten blast furnace slag preparation of permeable bricks, make full use of the molten slag, not only provides a new way of treatment of molten slag, and the molten blast furnace slag without water quenching process, which saves a large amount of cooling water, and high efficiency, full use of slag sensible heat energy. At the same time, the invention does not need to be heated and sintered in the process of preparing the permeable brick, and also saves fuel. Compared with the traditional technology for manufacturing pervious brick, the invention greatly reduces the energy consumption of production.

【技术实现步骤摘要】
利用熔融高炉渣制备的透水砖及其制备方法
本专利技术涉及高炉渣处理的领域，具体地指一种利用熔融高炉渣制备的透水砖及其制备方法。
技术介绍
高炉渣是钢铁冶金过程中炼铁高炉排出的一种冶金废渣，是钢铁厂排出的主要固体废弃物之一，同时也是我国当前排量较大的工业废渣之一。目前大型高炉处理熔融高炉渣的方法为INBA法，该方法使熔融高炉渣经渣沟进入熔渣粒化区，由水渣冲制箱喷出的高速水流使熔融高炉渣水淬粒化冷却，然后将渣水混合物经转鼓脱水后由皮带运出。由于熔融高炉渣直接被水淬，存在处理过程中易爆炸、污染重的问题，而且厂区环境难治理、整套装置包括渣池占地面积大、水渣产品附加值低。同时该方法不仅需要大量的冷却水，而且高炉熔渣所携带的热量难以回收利用，造成巨大的能量浪费。虽然国内外有很多关于熔融高炉渣再利用的方法，但受限于高炉渣在1300℃以下流动性差、换热器难以长期承受较高的温度或者可以承受高温但热交换效果差等原因，钢铁厂鲜有对熔融高炉渣较高能量利用率的再利用处理方法。现有技术中有利用水淬后的常温高炉渣制造透水砖的方法，但是往往通过常温高炉炉渣混合辅料再经过高温烧制后得到透水砖，需要大量的燃料。公开号为CN106220219A的专利技术专利申请《以高炉渣和污泥为主料制备的环保透水砖及其制备方法》中公开了一种以高炉渣和污泥为主料制备的环保透水砖及其制备方法，但是以冷却后的高炉渣为原料，没有利用熔融高炉渣的热量，而在制造透水砖过程中烧结温度为1050-1150℃，烧制过程又消耗巨大燃料，造成能量浪费。如何最大效率利用熔融高炉渣的物理热生产附加值较高产品，是目前亟需解决的问题。专利技术内容本专利技术的目的是提供一种利用熔融高炉渣制备的透水砖，它不仅能够利用熔融高炉渣生产出透水砖，而且充分利用了熔融高炉渣的余热。为实现上述目的，本专利技术提供一种利用熔融高炉渣制备的透水砖，其特征在于：由如下重量份数的原料制备而成：熔融高炉渣：70～85份；水泥：5～10份；白云石：10～20份。在本专利技术中，以熔融高炉渣作为骨架，水泥为粘结剂，白云石高温分解产生CO2，因此利用白云石高温分解产生二氧化碳的特性，能够提高透水砖的气孔率，进一步提高了该透水砖的透水性，提升了透水砖的整体性能。优选的，所述熔融高炉渣为温度为1500℃～1550℃的高炉渣。此温度下的熔融高炉渣具有更好的流动性，并且可以利用熔融高炉渣的余热，减少加热所需的燃料。优选的，所述熔融高炉渣的二元碱度为1.05～1.20。所述二元碱度为高炉渣中CaO(质量百分比)与SiO2(质量百分比)的比值。优选的，所述白云石的粒度为200目～400目。优选的，所述水泥的比表面积为350m2/kg～400m2/kg。所述的水泥的各项技术要求符合GB175《通用硅酸盐水泥》标准要求，能够更好的实现粘结的作用。在上述优选条件下的白云石和水泥能够更好的与高炉渣混匀。本专利技术的另一个目的是提供上述透水砖的制备方法，该方法步骤简单、成本低，充分再利用了熔融的高炉渣。为实现上述目的，本专利技术提供一种上述透水砖的制备方法，包括如下步骤：1)控制温度为1500℃～1550℃的熔融高炉渣与水泥和白云石混合，然后在1450～1500℃温度下搅拌均匀；2)搅拌后经过压延冷却形成表面温度为1100℃～1200℃的表面固化的板材；3)将压延成型所得的板材退火、保温、再冷却，得到所述透水砖。上述冷却完成后的板材经定尺切割后，根据产品规格要求进行抛光、分切及整边，即可形成成品的透水砖。优选的，所述步骤1)中，熔融高炉渣以15～35t/h的流量、2.0～3.5m/s的流速加入搅拌容器内，再加入水泥和白云石混合搅拌均匀。优选的，所述步骤1)中，搅拌速度为5～10转/min，搅拌时间为0.5～1h。搅拌的速度过慢以及搅拌时间过短会使成混合不均匀，而搅拌的速度过快以及搅拌时间过长，又会使白云石产生的CO2过多逸出，不利于透水砖内多孔的形成。优选的，所述步骤1)中，温度为1500℃～1550℃的熔融高炉渣是通过如下方式得到的：将高炉生产的温度为1450℃～1550℃的熔融高炉渣加热至1500℃～1600℃温度下储存；将温度为1500℃～1600℃的熔融高炉渣调节至温度为1500℃～1550℃，压力为2～5个标准大气压力后再加入搅拌容器内。优选的，所述步骤3)中，退火、保温、再冷却的工艺过程如下：将压延成型所得的板材在950℃退火保温处理5～10min，然后冷却至600℃退火保温处理5～10min，再以20～30℃/min的冷却速率冷却至350℃，最后快速冷却至温度为60～70℃。本专利技术的有益效果在于：本专利技术直接利用熔融高炉渣制备透水砖，充分利用了熔融高炉渣，不仅提供了一种处理熔融态高炉渣的新途径，而且由于熔融高炉渣未经过水淬处理工艺，既节约了大量冷却用水，又能高效、充分利用熔渣显热能量。同时本专利技术在制备透水砖的过程中无需另外进行加热烧结，也节省了燃料。相对于传统工艺制造透水砖工艺，本专利技术大幅降低了生产能耗。具体实施方式以下通过具体实施例对本专利技术的利用熔融高炉渣制备的透水砖及其制备方法作进一步的说明：将高炉生产的温度较高的熔融高炉渣经炉前渣沟或渣罐直接注入储渣器中，为保证高炉渣具备良好的流动性，高炉渣温度控制在1450℃～1550℃，高炉渣二元碱度控制在1.05～1.20。其中，二元碱度为高炉渣中CaO(质量百分比)与SiO2(质量百分比)比值。由于熔融高炉渣在储存过程中会有热量损失，因此通过可调温的储渣器将储存温度控制在1500℃～1600℃。然后将熔融高炉渣经输送管道由储渣器输送进入供液器中。为了让后续工序中熔融高炉渣的流速度提高，流量精确可控，防止流速过缓导致的流量不可控现象，控制供液器内熔融高炉渣的温度为1500℃～1550℃，压力为2～5个标准大气压力。再将供液器中熔融高炉渣以15～35t/h的流量、2.0～3.5m/s的流速射入搅拌器中，搅拌器上方均匀加入比表面积为350m2/kg～400m2/kg的水泥和粒度为200目～400目的白云石一起搅拌均匀。并且水泥各项技术要求符合GB175《通用硅酸盐水泥》标准要求，使搅拌时让白云石和水泥在熔融高炉渣中尽可能均匀。其中，为了使熔融高炉渣更加可控，可以利用高流速、小流量输送熔融高炉渣。其中，控制搅拌器中的温度在1450～1500℃，搅拌速度为5～10转/分钟，搅拌时间为0.5～1h。其中速度慢和时间短会造成混合不均匀，反之，白云石产生的CO2会过多逸出，不利于砖内多孔形成。进入搅拌器的熔融高炉渣以流量、流速换算成质量，搅拌器内熔融高炉渣控制在70～85份重量份，水泥为5～10份重量份，白云石为10～20份重量份。然后使从搅拌器出来的混合物进入压延机成型，通过压延冷却形成表面温度为1100℃～1200℃的表面固化板材。再将压延成型所得的板材进入退火炉退火消除应力，在950℃退火保温处理5～10min后，在600℃退火保温处理5～10min，其中600℃至350℃时冷却速率为20～30℃/min，之后快速冷却，板材出退火炉的温度为60～70℃。最后将出退火炉的板材经定尺切割后，根据产品规格要求进行抛光、分切及整边形成成品透水砖。实施例1：将武钢7号高炉生产的熔融高炉渣经炉前渣沟注入储渣器，高炉本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用熔融高炉渣制备的透水砖，其特征在于：由如下重量份数的原料制备而成：熔融高炉渣：70～85份；水泥：5～10份；白云石：10～20份。

【技术特征摘要】
1.一种利用熔融高炉渣制备的透水砖，其特征在于：由如下重量份数的原料制备而成：熔融高炉渣：70～85份；水泥：5～10份；白云石：10～20份。2.根据权利要求1所述的利用熔融高炉渣制备的透水砖，其特征在于：所述熔融高炉渣为温度为1500℃～1550℃的高炉渣。3.根据权利要求1所述的利用熔融高炉渣制备的透水砖，其特征在于：所述熔融高炉渣的二元碱度为1.05～1.20。4.根据权利要求1所述的利用熔融高炉渣制备的透水砖，其特征在于：所述白云石的粒度为200目～400目。5.根据权利要求1所述的利用熔融高炉渣制备的透水砖，其特征在于：所述水泥的比表面积为350m2/kg～400m2/kg。6.一种制备权利要求1所述透水砖的方法，其特征在于：包括如下步骤：1)控制温度为1500℃～1550℃的熔融高炉渣与水泥和白云石混合，然后在1450～1500℃温度下搅拌均匀；2)搅拌后经过压延冷却形成表面温度为1100℃～1200℃的表面固化的板材；3)将压延成型所得的板材退火、保温、再冷却，得到所述透水砖。7.根据权利要求6所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李红，刘栋梁，陈令坤，胡正刚，李勇波，余珊珊，王素平，肖志新，
申请(专利权)人：武汉钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42