一种S105级矿粉及其制备方法

摘要

一种S105级矿粉及其制备方法，属于水泥加工技术领域。其由1d活性大于40%，3d活性大于65%、粒径小于0.4mm的水渣4‑7份、7d活性大于85%，28d活性大于110%、粒径小于0.3mm的水渣2‑4份和流动度大于240 mm、粒径小于0.4mm的水渣0.5‑2份制得。在制备过程中，辊磨机磨面设置折线形或波浪形焊纹，物料入辊磨机前控制含水率为8‑12%，制得的矿粉7d活性为98‑110%，27d活性为108‑125%，比表面积达到507‑536m

说明书

技术领域

一种S105级矿粉及其制备方法，属于水泥加工技术领域。

背景技术

水渣的成分波动较大，稳定性差，因为目前绝大部分水渣并不是作为产品生产，二是作为废渣排放，因此水渣的品质很难得到保证，其早期、晚期活性及其流动度都是制约其应用的因素，因此通过一种水渣同时满足早期、后期及流动度的要求来制备S105级矿粉难度很大，对水渣的要求较高。现有技术中普遍采用加入助磨剂或激发剂的方法来提高矿粉的活性、比表面积及流动度等指标，提高了矿粉的制作成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种高活性、高比表面积和高流动度比的S105级矿粉及其制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：由以下重量份原料制得：1d活性大于40%、3d活性大于65%、粒径小于0.4mm的水渣4-7份，7d活性大于85%、28d活性大于110%、粒径小于0.3mm的水渣2-4份和流动度大于240 mm、粒径小于0.4mm的水渣0.5-2份。

本发明所述1d、3d、7d和28d活性按照标准GB/T18046-2008《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》计算，1d活性大于40%、3d活性大于65%、粒径小于0.4mm的水渣属于高早期活性水渣，7d活性大于85%、28d活性大于110%、粒径小于0.3mm的水渣属于高后期活性水渣，流动度大于240 mm的水渣属于高流动度水渣。通过大量实地考察和研究发现，不同厂家的水渣虽不能同时满足制备高品质矿粉所需要的高早期活性、高后期活性和高流动度要求，但是能够满足其中一项要求的水渣比比皆是，降低了高品质矿粉对于水渣原料的高要求，通过调整不同活性的水渣的比重，使得高品质矿粉的原料来源较为广泛，降低了生产高品质矿粉对于原料的要求，从而降低了成本。

优选的，由以下重量份原料制得：1d活性大于45%、3d活性大于70%、粒径小于0.4mm的水渣4.5-6份，7d活性大于95%、28d活性大于115%、粒径小于0.3mm的水渣2.5-3.5份和流动度大于260 mm、粒径小于0.4mm的水渣0.5-1份。

更优选的，由以下重量份原料制得：1d活性大于45%、3d活性大于70%、粒径小于0.35mm的水渣5份，7d活性大于95%、28d活性大于115%、粒径小于0.25mm的水渣3份和流动度大于260 mm、粒径小于0.35mm的水渣1份。

所述的高活性矿粉的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

1）将水渣按照比例混合均匀；

2）将步骤1）混合均匀的混合物通过喂料机和下料管喂入烘干炉，烘干炉炉膛温度为700-900℃，出口温度为350-500℃，烘干机烘干后混合物的含水率为8-12%；

3）混合物烘干后进入辊磨机，辊磨机辊压控制在11-12mPa，进口温度为150-250℃，出口温度为100-150℃，得初级矿粉；

4）初级矿粉经选粉机选粉，矿粉进入收尘器收尘风槽，得成品矿粉，选粉机转速1100-1200转/min，收尘器入口温度100-110℃，出口温度85-95℃。

优选的，经步骤2）烘干机烘干后混合物的含水率为10%。

优选的，步骤3）所述辊磨机磨面设置折线形焊纹。

优选的，步骤3）所述辊磨机磨面设置波浪形焊纹。

优选的，步骤2）所述烘干炉炉膛温度为800℃，出口温度为400-450℃。

优选的，步骤3）所述辊磨机进口温度为200℃，出口温度为110℃。

优选的，步骤4）所述选粉机转速1150转/min，收尘器入口温度105℃，出口温度90℃。

发明人对本发明的说明如下：

本发明的高活性矿粉的配料比及其制备方法不需要另外添加助磨剂和添加剂，选用钢铁厂排出的废水渣即可生产高活性的矿粉。

矿粉的比表面积高低对质量影响较大，比表面积高水化快、水化充分，活性高，比表面积低，则相对活性低，本发明中辊磨机的磨面设置波浪形或折线形焊纹，有效增大了矿粉与磨面的接触面积，提高了辊磨机效率，制得的矿粉比表面积增大，活性提高。

另外，在水渣进入辊磨机之前需要进行烘干处理，保持一定的含水量，通过合理控制烘干炉炉膛温度和出口温度，来控制含水率，使物料进入辊磨机之前含水率保持在8-12%，提高辊磨机磨粉效率，提高了矿粉的流动度。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是：提供一种利用水渣制备高活性矿粉的方法，解决了在制备S105级矿粉时水渣局限性的问题，通过水渣的选择和调整不同水渣的用量，通过简单的方法即可制得活性较高，7d活性达到98-110%，28d活性达到108-125%，在制备过程中，通过控制入磨物料的含水率，使得制得的矿粉流动度比大幅度提升，达到135%，辊磨机磨面的波浪形或折线形焊纹，增大了磨面与物料的接触面积，大大改善了矿粉的比表面积，比表面积达到507-536m²/kg，使其达到S105级的矿粉水平。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步说明，实施例1为最佳实施例。

表1为部分水渣的活性及流动性数据。

表1水渣的活性及流动性数据

由表1可知，一号至四号水渣早期活性（1d活性和3d活性）相对较高；五号至八号水渣后期活性（7d活性和28d活性）相对较高；九号至十二号水渣流动度较高，满足高流动度水渣的要求。

实施例1

矿粉由以下重量份原料制得：

一号水渣500kg；

五号水渣300kg；

十二号水渣100kg。

制备方法：

1）将水渣按照比例混合均匀；

2）将步骤1）混合均匀的混合物通过喂料机和下料管喂入烘干炉，烘干炉炉膛温度为800℃，出口温度为400-450℃，烘干机烘干后混合物的含水率为10%；

3）混合物烘干后进入辊磨机，辊磨机辊压控制在11-12mPa，进口温度为200℃，出口温度为110℃，得初级矿粉，辊磨机磨面为折线形焊纹；

4）初级矿粉经选粉机选粉，矿粉进入收尘器收尘风槽，得成品矿粉，选粉机转速1150转/min，收尘器入口温度105℃，出口温度90℃。

本实施例制得矿粉性能见表2。

实施例2

矿粉由以下重量份原料制得：

三号水渣450kg；

六号水渣350kg；

十一号水渣80kg。

制备方法：

1）将水渣按照比例混合均匀；

2）将步骤1）混合均匀的混合物通过喂料机和下料管喂入烘干炉，烘干炉炉膛温度为800℃，出口温度为400-450℃，烘干机烘干后混合物的含水率为10%；

3）混合物烘干后进入辊磨机，辊磨机辊压控制在11-12mPa，进口温度为200℃，出口温度为110℃，得初级矿粉，辊磨机磨面为折线形焊纹；

4）初级矿粉经选粉机选粉，矿粉进入收尘器收尘风槽，得成品矿粉，选粉机转速1150转/min，收尘器入口温度105℃，出口温度90℃。

本实施例制得矿粉性能见表2。

实施例3

矿粉由以下重量份原料制得：

二号水渣600kg；

六号水渣350kg。

制备方法：

1）将水渣按照比例混合均匀；

2）将步骤1）混合均匀的混合物通过喂料机和下料管喂入烘干炉，烘干炉炉膛温度为800℃，出口温度为400-450℃，烘干机烘干后混合物的含水率为10%；

3）混合物烘干后进入辊磨机，辊磨机辊压控制在11-12mPa，进口温度为200℃，出口温度为110℃，得初级矿粉，辊磨机磨面为折线形焊纹；

4）初级矿粉经选粉机选粉，矿粉进入收尘器收尘风槽，得成品矿粉，选粉机转速1150转/min，收尘器入口温度105℃，出口温度90℃。

本实施例制得矿粉性能见表2。

实施例4

矿粉由以下重量份原料制得：

四号水渣580kg；

五号水渣400kg。

制备方法：

1）将水渣按照比例混合均匀；

2）将步骤1）混合均匀的混合物通过喂料机和下料管喂入烘干炉，烘干炉炉膛温度为800℃，出口温度为400-450℃，烘干机烘干后混合物的含水率为10%；

3）混合物烘干后进入辊磨机，辊磨机辊压控制在11-12mPa，进口温度为200℃，出口温度为110℃，得初级矿粉，辊磨机磨面为折线形焊纹；

4）初级矿粉经选粉机选粉，矿粉进入收尘器收尘风槽，得成品矿粉，选粉机转速1150转/min，收尘器入口温度105℃，出口温度90℃。

本实施例制得矿粉性能见表2。

实施例5

矿粉由以下重量份原料制得：

四号水渣550kg；

五号水渣450kg。

制备方法：

1）将水渣按照比例混合均匀；

2）将步骤1）混合均匀的混合物通过喂料机和下料管喂入烘干炉，烘干炉炉膛温度为800℃，出口温度为400-450℃，烘干机烘干后混合物的含水率为10%；

3）混合物烘干后进入辊磨机，辊磨机辊压控制在11-12mPa，进口温度为200℃，出口温度为110℃，得初级矿粉，辊磨机磨面为折线形焊纹；

4）初级矿粉经选粉机选粉，矿粉进入收尘器收尘风槽，得成品矿粉，选粉机转速1150转/min，收尘器入口温度105℃，出口温度90℃。

本实施例制得矿粉性能见表2。

实施例6

矿粉由以下重量份原料制得：

一号水渣400kg；

六号水渣400kg；

十号水渣50kg。

制备方法：

1）将水渣按照比例混合均匀；

2）将步骤1）混合均匀的混合物通过喂料机和下料管喂入烘干炉，烘干炉炉膛温度为800℃，出口温度为400-450℃，烘干机烘干后混合物的含水率为10%；

3）混合物烘干后进入辊磨机，辊磨机辊压控制在11-12mPa，进口温度为200℃，出口温度为110℃，得初级矿粉，辊磨机磨面为折线形焊纹；

4）初级矿粉经选粉机选粉，矿粉进入收尘器收尘风槽，得成品矿粉，选粉机转速1150转/min，收尘器入口温度105℃，出口温度90℃。

本实施例制得矿粉性能见表2。

实施例7

矿粉由以下重量份原料制得：

三号水渣700kg；

八号水渣200kg；

九号水渣200kg。

制备方法：

1）将水渣按照比例混合均匀；

2）将步骤1）混合均匀的混合物通过喂料机和下料管喂入烘干炉，烘干炉炉膛温度为800℃，出口温度为400-450℃，烘干机烘干后混合物的含水率为10%；

3）混合物烘干后进入辊磨机，辊磨机辊压控制在11-12mPa，进口温度为200℃，出口温度为110℃，得初级矿粉，辊磨机磨面为折线形焊纹；

4）初级矿粉经选粉机选粉，矿粉进入收尘器收尘风槽，得成品矿粉，选粉机转速1150转/min，收尘器入口温度105℃，出口温度90℃。

本实施例制得矿粉性能见表2。

实施例8

矿粉原料同实施例1。

制备方法：

1）将水渣按照比例混合均匀；

2）将步骤1）混合均匀的混合物通过喂料机和下料管喂入烘干炉，烘干炉炉膛温度为700℃，出口温度为450-500℃，烘干机烘干后混合物的含水率为8%；

3）混合物烘干后进入辊磨机，辊磨机辊压控制在11-12mPa，进口温度为180℃，出口温度为150℃，得初级矿粉，辊磨机磨面为波浪形焊纹；

4）初级矿粉经选粉机选粉，矿粉进入收尘器收尘风槽，得成品矿粉，选粉机转速1100转/min，收尘器入口温度100℃，出口温度85℃。

本实施例制得矿粉性能见表2。

实施例9

矿粉原料同实施例1。

制备方法：

1）将水渣按照比例混合均匀；

2）将步骤1）混合均匀的混合物通过喂料机和下料管喂入烘干炉，烘干炉炉膛温度为900℃，出口温度为400-450℃，烘干机烘干后混合物的含水率为12%；

3）混合物烘干后进入辊磨机，辊磨机辊压控制在11-12mPa，进口温度为150℃，出口温度为130℃，得初级矿粉，辊磨机磨面为波浪形焊纹；

4）初级矿粉经选粉机选粉，矿粉进入收尘器收尘风槽，得成品矿粉，选粉机转速1200转/min，收尘器入口温度110℃，出口温度95℃。

本实施例制得矿粉性能见表2。

实施例10

矿粉原料同实施例1。

制备方法：

1）将水渣按照比例混合均匀；

2）将步骤1）混合均匀的混合物通过喂料机和下料管喂入烘干炉，烘干炉炉膛温度为800℃，出口温度为350-400℃，烘干机烘干后混合物的含水率为8%；

3）混合物烘干后进入辊磨机，辊磨机辊压控制在11-12mPa，进口温度为250℃，出口温度为150℃，得初级矿粉，辊磨机磨面为折线形焊纹；

4）初级矿粉经选粉机选粉，矿粉进入收尘器收尘风槽，得成品矿粉，选粉机转速1150转/min，收尘器入口温度110℃，出口温度95℃。

本实施例制得矿粉性能见表2。

对比例1

矿粉由以下重量份原料制得：

十三号水渣500kg；

十四号水渣300kg；

十五号水渣100kg。

制备方法：

1）将水渣按照比例混合均匀；

2）将步骤1）混合均匀的混合物通过喂料机和下料管喂入烘干炉，烘干炉炉膛温度为800℃，出口温度为400-450℃，烘干机烘干后混合物的含水率为10%；

3）混合物烘干后进入辊磨机，辊磨机辊压控制在11-12mPa，进口温度为200℃，出口温度为110℃，得初级矿粉，辊磨机磨面为折线形焊纹；

4）初级矿粉经选粉机选粉，矿粉进入收尘器收尘风槽，得成品矿粉，选粉机转速1150转/min，收尘器入口温度105℃，出口温度90℃。

本对比例制得矿粉性能见表2。

对比例2

矿粉由以下重量份原料制得：

三号水渣500kg；

十三号水渣300kg；

九号水渣100kg。

制备方法：

1）将水渣按照比例混合均匀；

2）将步骤1）混合均匀的混合物通过喂料机和下料管喂入烘干炉，烘干炉炉膛温度为800℃，出口温度为400-450℃，烘干机烘干后混合物的含水率为10%；

3）混合物烘干后进入辊磨机，辊磨机辊压控制在11-12mPa，进口温度为200℃，出口温度为110℃，得初级矿粉，辊磨机磨面为折线形焊纹；

4）初级矿粉经选粉机选粉，矿粉进入收尘器收尘风槽，得成品矿粉，选粉机转速1150转/min，收尘器入口温度105℃，出口温度90℃。

本对比例制得矿粉性能见表2。

对比例3

矿粉由以下重量份原料制得：

十四号水渣700kg；

五号水渣200kg；

十号水渣200kg。

制备方法：

1）将水渣按照比例混合均匀；

2）将步骤1）混合均匀的混合物通过喂料机和下料管喂入烘干炉，烘干炉炉膛温度为800℃，出口温度为400-450℃，烘干机烘干后混合物的含水率为10%；

3）混合物烘干后进入辊磨机，辊磨机辊压控制在11-12mPa，进口温度为200℃，出口温度为110℃，得初级矿粉，辊磨机磨面为折线形焊纹；

4）初级矿粉经选粉机选粉，矿粉进入收尘器收尘风槽，得成品矿粉，选粉机转速1150转/min，收尘器入口温度105℃，出口温度90℃。

本对比例制得矿粉性能见表2。

对比例4

矿粉由以下重量份原料制得：

一号水渣350kg；

五号水渣450kg；

十二号水渣220kg。

制备方法：

1）将水渣按照比例混合均匀；

2）将步骤1）混合均匀的混合物通过喂料机和下料管喂入烘干炉，烘干炉炉膛温度为800℃，出口温度为400-450℃，烘干机烘干后混合物的含水率为10%；

3）混合物烘干后进入辊磨机，辊磨机辊压控制在11-12mPa，进口温度为200℃，出口温度为110℃，得初级矿粉，辊磨机磨面为折线形焊纹；

4）初级矿粉经选粉机选粉，矿粉进入收尘器收尘风槽，得成品矿粉，选粉机转速1150转/min，收尘器入口温度105℃，出口温度90℃。

本对比例制得矿粉性能见表2。

对比例5

矿粉由以下重量份原料制得：

一号水渣750kg；

五号水渣180kg；

十二号水渣45kg。

制备方法：

1）将水渣按照比例混合均匀；

2）将步骤1）混合均匀的混合物通过喂料机和下料管喂入烘干炉，烘干炉炉膛温度为800℃，出口温度为400-450℃，烘干机烘干后混合物的含水率为10%；

3）混合物烘干后进入辊磨机，辊磨机辊压控制在11-12mPa，进口温度为200℃，出口温度为110℃，得初级矿粉，辊磨机磨面为折线形焊纹；

4）初级矿粉经选粉机选粉，矿粉进入收尘器收尘风槽，得成品矿粉，选粉机转速1150转/min，收尘器入口温度105℃，出口温度90℃。

本对比例制得矿粉性能见表2。

对比例6

矿粉由以下重量份原料制得：

一号水渣500kg；

五号水渣300kg；

十二号水渣100kg。

制备方法：

1）将水渣按照比例混合均匀；

2）将步骤1）混合均匀的混合物通过喂料机和下料管喂入烘干炉，烘干炉炉膛温度为650℃，出口温度为300-350℃，烘干机烘干后混合物的含水率为15%；

3）混合物烘干后进入辊磨机，辊磨机辊压控制在11-12mPa，进口温度为200℃，出口温度为110℃，得初级矿粉，辊磨机磨面为折线形焊纹；

4）初级矿粉经选粉机选粉，矿粉进入收尘器收尘风槽，得成品矿粉，选粉机转速1250转/min，收尘器入口温度105℃，出口温度90℃。

本对比例制得矿粉性能见表2。

对比例7

矿粉由以下重量份原料制得：

一号水渣500kg；

五号水渣300kg；

十二号水渣100kg。

制备方法：

1）将水渣按照比例混合均匀；

2）将步骤1）混合均匀的混合物通过喂料机和下料管喂入烘干炉，烘干炉炉膛温度为800℃，出口温度为400-450℃，烘干机烘干后混合物的含水率为10%；

3）混合物烘干后进入辊磨机，辊磨机辊压控制在11-12mPa，进口温度为200℃，出口温度为110℃，得初级矿粉，辊磨机磨面为横直焊纹；

4）初级矿粉经选粉机选粉，矿粉进入收尘器收尘风槽，得成品矿粉，选粉机转速1150转/min，收尘器入口温度105℃，出口温度90℃。

本对比例制得矿粉性能见表2。

表2实施例1-10和对比例1-7制备的矿粉性能参数

由表2可知，本发明的矿粉及其制备方法，7d活性达到98-110%，28d活性达到108-125%，比表面积达到507-536m²/kg，矿粉流动度比达到135%，高于S105级矿粉标准，制作方法简单，原料来源广泛，减少S105级矿粉的制备成本，带来较大的经济效益。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。