[发明专利]一种γ-C2S高炉渣的处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种以γ-C₂S为主的高炉渣的处理方法。

背景技术

高炉渣是钢铁冶炼过程中的主要副产品，每冶炼1t生铁大约产生300～350kg的高炉渣，按照我国年生铁年产量56316万t计算，产渣量达19710万t。高炉渣出渣温度约1450℃，每吨渣含有相当于60kg标准煤的热量。

为能有效处理高炉渣并回收渣中余热余能，专利201110358713.1开发出一种有效的干式高炉渣处理方法，该方法在高温炉渣中加入CaO，利用高温下生成的α-C₂S在炉渣冷却过程中发生晶型转变，体积膨胀，实现高炉渣自然粉化，得到粉末状（或称粒状）的高炉渣。其原理在于高炉渣的主要成分为CaO、SiO₂、Al₂O₃、MgO，碱度为1.0-1.1，在高温炉渣中加入CaO，调整渣中MgO重量含量在10%以下，形成碱度约2.0的高碱度渣，使渣中的CaO与SiO₂在高温下通过固相反应生成C₂S，从高温向低温冷却过程中C₂S的晶体结构发生转变，从α-C₂S向α-C₂S和β-C2S转变，当温度低于670℃时转变成γ-C₂S，同时体积膨胀10%。C₂S从β型转变成γ型的过程中呈“开花状”膨胀，发生自然粉化，这一过程实现了高炉渣的自然粉化，得到成分以γ-C₂S为主的粉末状（或称颗粒状）高炉渣。

如何实现对这一粉末状高炉渣的资源化利用是解决高炉渣能否有效处理的关键，因此本发明提出了一种γ-C₂S高炉渣的处理方法，将大量处理后的高炉渣用作水泥生产的生料，省去了购买和磨制大料生料的费用，变水泥生产“两磨一烧”为“一磨一烧”，低成本制造水泥的同时，实现了高炉渣的资源化利用。

发明内容

本发明所要解决的问题是：针对专利申请号为201110358713.1提出的一种处理高炉渣的方法所得到的高炉渣，提供一种γ-C₂S高炉渣的处理方法，实现高炉渣的资源化利用。

本发明解决上述问题的技术方案是：一种γ-C₂S高炉渣的处理方法，其特征在于它包括如下步骤：

（1）生料细磨及配料：生石灰与铁矿石分别粉磨，得到生石灰粉和铁矿石粉；生石灰粉和铁矿石粉与γ-C₂S高炉渣进行配料，得到生料；

其中，按γ-C₂S高炉渣中γ-C₂S：生石灰中CaO的摩尔比=1:1配入生石灰和γ-C₂S高炉渣，铁矿粉的配入量为每吨生料中含量2.5-6wt%氧化铁；

（2）生料混匀：将配好的生料充分混匀；

（3）生料烧制：混匀后的生料进入水泥窑烧制成熟料；

（4）熟料冷却：出窑后的熟料进行快速冷却；

（5）熟料细磨：将冷却后的熟料进行细磨，制成水泥。

水泥贮存：将磨制后的水泥贮存至水泥库。

所述γ-C₂S高炉渣为专利申请号为201110358713.1提出的一种处理高炉渣的方法所得到的高炉渣（最后一步所得到的粒状的高炉渣）。

所述生石灰粉的粒径≤200μm。

所述铁矿石粉的粒径≤200μm。

所述快速冷却是指熟料出来出来之后快速风冷，设计不同的风量来控制它的冷却速度，快速风冷一方面可以快速使熟料冷却，一方面可以回收这部分余热资源。