專利名稱：一種鋼渣砂干粉砂漿及其生產工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及廢棄資源的綜合利用，尤指鋼鐵工業生產過程中產生的鋼渣的利用，具體指一種以鋼渣砂部分或全部替代黃砂的鋼渣砂干粉砂漿。
背景技術：
鋼渣是鋼廠生產過程中產生的主要廢渣之一，其排放量約占鋼產量的15-20％，數量非常巨大，是鋼廠綜合利用的重中之重。由于鋼渣成分波動大、安定性差、磨碎困難等原因，其綜合處理及開發利用存在一定的難度。鋼渣有轉爐淺盤水淬鋼渣，轉爐滾筒鋼渣，電爐鋼渣等多種類型，單上海寶鋼的年排放量就在百萬噸以上，對鋼渣的開發研究，無論在資源的充分利用方面，還是在節約能源及保護環境等方面都有著重要的經濟意義和社會意義。
建筑砂漿是建筑工程中用量非常大的建筑材料。傳統的建筑砂漿(砌筑砂漿、抹灰砂漿和地面砂漿)主要有水泥砂漿和水泥石灰混合砂漿二大類，由于在現場配制往往質量不太穩定、強度達不到要求，容易出現開裂、空鼓和脫落等問題，而且施工現場環境差。商品干粉砂漿是近年來大量推廣且發展迅速的建筑砂漿應用新技術，它較好地解決了傳統砂漿存在的上述缺陷。目前比較常用的普通干粉砂漿是一種由專業廠生產的，主要由水泥、黃砂或加入少量外摻劑混合而成的一種水泥干粉砂漿，該砂漿在施工現場直接加水攪拌，即成為施工用的建筑砂漿，也可在預拌廠攪拌成濕狀砂漿運到施工現場使用。以上海為例，政府規定自2004年1月起全市范圍內新開工程全部使用商品砂漿。據統計，目前上海每年建筑砂漿用量折合干粉砂漿達1000～1200萬噸，而上海地區缺乏天然砂石資源，因此研究開發二次資源一鋼渣砂代砂用于生產干粉砂漿是一項極具應用前景的新技術。
發明內容
本發明的目的在于提出一種利用鋼廠的轉爐滾筒渣和電爐鋼渣加工成的鋼渣砂部分或全部替代黃砂的鋼渣砂干粉砂漿，以充分利用廢棄的鋼渣，減少天然黃砂的消耗，降低砂漿的成本，同時改善干粉砂漿的施工操作性和強度性能。
本發明的另一目的在于提出本發明的鋼渣砂干粉砂漿的生產工藝。
本發明的一種鋼渣砂干粉砂漿，主要由水泥、黃砂或加入少量外摻劑混合而成，其特征在于以鋼渣砂部分或全部代替黃砂，鋼渣砂的代砂率為≥20％-100％，并加入一定量的改性劑。具體地說，本發明的鋼渣砂干粉砂漿，按質量比其組成為水泥∶黃砂∶鋼渣砂∶改性劑＝1∶0-3.5∶0.5-5∶0.05-0.2。
現分述如下1.水泥可選用強度等級為32.5或42.5的普通硅酸鹽水泥和礦渣硅酸鹽水泥。
2.黃砂采用含水率≤0.5wt％的普通建筑用黃砂。
3.鋼渣砂由轉爐煉鋼和電爐煉鋼過程中產生的高溫熔融液態渣經噴水、冷卻處理后形成轉爐滾筒渣和電爐渣，再進行一道或多道破碎、磁選、篩分而成。轉爐滾筒鋼渣砂和電爐鋼渣砂在性能上有所不同，相對而言，前者游離氧化鈣高些，且波動范圍大些，因此代砂量一般控制在≤80％，可用于普通砌筑砂漿和抹灰砂漿和地面砂漿；后者游離氧化鈣低些，穩定性好些，代砂率可達100％，可用于普通砌筑砂漿、抹灰砂漿和地面砂漿，尤其適合用于有耐磨性要求的地坪和道路工程。其質量要求見表1。
表1
4.粉煤灰采用二級磨細粉煤灰或分選低鈣粉煤灰。
5.改性劑本發明采用的改性劑是一種具有良好保水和增稠效果、可顯著改善砂漿可操作性及保水能力的粉狀材料，其組分按質量比為膨潤土∶粉煤灰∶纖維素＝1∶0.5～2∶0.005～0.015。其中纖維素可選用市售MC甲基纖維素、HPMC羥丙基甲基纖維素等。
本發明的鋼渣砂干粉砂漿的生產工藝為(1)將鋼渣砂原料按要求進行檢測、烘干；(2)將膨潤土、粉煤灰與纖維素按比例混合均勻制得改性劑；(3)將水泥、黃砂和/或鋼渣砂、改性劑按比例均勻混合制得鋼渣砂干粉砂漿成品；(4)在一批成品中隨機抽取一定量的干粉砂漿制成濕狀砂漿，測試其稠度、分層度，然后制成試件，進行抗壓強度和安定性測試。
(5)將經批檢驗合格的干粉砂漿計量后包裝入庫或直接散裝入庫。
本發明的有益效果在于1、通過對寶鋼鋼渣利用的開發研究，實現以鋼渣砂代砂用于鋼渣砂干粉砂漿，為每年上百萬噸的鋼渣利用找到一條出路，減少了對自然資源黃砂的依賴，無論是對廢棄資源的充分利用，還是對節約能源、保護環境都有著重要的意義。
2、與普通黃砂干粉砂漿比較，本發明的鋼渣砂干粉砂漿在同稠度下用水量減少、分層度降低，因此砂漿的保水性、和易性明顯改善，而且強度和耐磨性等性能提高，特別是采用電爐鋼渣砂的砂漿的耐磨性明顯優于黃砂砂漿，達到用耐磨骨料石英砂配制的砂漿的水平，比較適合用于地坪和道路砂漿工程。
具體實施例方式
現結合若干實施例對本發明作進一步說明.
實施例1-7是普通砌筑砂漿和抹灰砂漿的實例，實施例8-9是地面砂漿實例。
實施例1-3成分按質量比見表2，其性能見表3。
表2
表3
由表3可見，在同稠度下鋼渣砂砂漿的分層度明顯優于對比組，且強度有較大的提高。
實施例4-5成分按質量比見表4，其性能見表5。
表4
表5
實施例6-7成分見表6(質量比)
表6
表7
實施例8-9成分按質量比見表8，其性能見表9。
表8
表9
與對比組相比，實施例8與9的耐磨性已達到用耐磨角料石英砂配制的砂漿。
權利要求
1.一種鋼渣砂干粉砂漿，主要由水泥、黃砂或加入少量外摻劑混合而成，其特征在于以鋼渣砂部分或全部替代黃砂，鋼渣砂的代砂率為≥20％-100％，并加入一定量的改性劑，其組成按質量比為，水泥∶黃砂∶鋼渣砂∶改性劑＝1∶0-3.5∶0.5-5∶0.05-0.2。
2.根據權利要求1所述的鋼渣砂干粉砂漿，其特征在于所述改性劑是一種具有良好保水和增稠效果、可顯著改善鋼渣砂干粉砂漿的可操作性及保水能力的粉狀材料，其組分按質量比為，膨潤土∶粉煤灰∶纖維素＝1∶0.5～2∶0.005～0.015。
3.根據權利要求1或2所述的鋼渣砂干粉砂漿，其特征在于所述改性劑中的纖維素選用MC甲基纖維素或HPMC羥丙基甲基纖維素。
4.根據權利要求3所述的鋼渣砂干粉砂漿，其特征在于所述鋼渣砂由轉爐煉鋼和電爐煉鋼生產過程中產生的高溫熔融液態渣經噴水、冷卻處理后形成轉爐滾筒渣和電爐渣，再進行一道或多道破碎、磁選和篩分而成，其質量要求為金屬鐵含量≤1wt％，游離氧化鈣≤10wt％，含水率≤0.5wt％，細度模數1.6-3.7，安定性合格。
5.根據權利要求1所述的鋼渣砂干粉砂漿的生產工藝，其步驟為(1)將鋼渣砂原料按要求進行檢測、烘干；(2)將膨潤土、粉煤灰與纖維素按比例混合均勻制得改性劑；(3)將水泥、黃砂和/或鋼渣砂、改性劑按比例均勻混合制得鋼渣砂干粉砂漿成品；(4)在一批成品中隨機抽取一定量的干粉砂漿制成濕狀砂漿，測試其稠度、分層度，然后制成試件，進行抗壓強度和安定性測試，(5)將經批檢驗合格的干粉砂漿計量后包裝入庫或直接散裝入庫。
全文摘要
一種鋼渣砂干粉砂漿，主要由水泥、黃砂或加入少量外摻劑混合而成，其中以鋼渣砂部分或全部替代黃砂，鋼渣砂的代砂率為≥20％－100％，并加入一定量的改性劑。具體地說，本發明的鋼渣砂干粉砂漿，按質量比其組成為水泥∶黃砂∶鋼渣砂∶改性劑＝1∶0－3.5∶0.5－5∶0.05－0.2。其生產工藝為(1)原料檢測、烘干；(2)制改性劑；(3)將水泥、黃砂和/或鋼渣砂、改性劑按比例均勻混合制得鋼渣砂干粉砂漿成品；(4)稠度、分層度和安定性測試；(5)計量、包裝入庫或散裝入庫。本發明無論是對廢棄資源的充分利用，還是對節約能源、保護環境都有著重要的意義；且砂漿性能提高。
文檔編號C04B14/06GK101081727SQ20061002715
公開日2007年12月5日 申請日期2006年5月31日 優先權日2006年5月31日
發明者顧文飛, 陳元峻, 徐莉, 唐歐靖 申請人:上海寶鋼綜合開發公司