[发明专利]一种钢渣砂生产工艺及系统

说明书

本发明涉及一种钢渣砂生产工艺，包括如下步骤：S1、钢渣破碎筛分：将钢渣原渣破碎过筛，以10mm筛孔进行筛分，筛下部分进入下一道工序；S2、除铁；S3、喷淋，加原料质量8‑12％的水；S4、高温高压消解，压力≥2.0Mpa，温度≥215℃，保温时间≥3h；S5、降温筛分：将高温高压消解后的钢渣降温，再依据粒径进行多级筛分，得到不同规格的钢渣砂产品。按照本发明的工艺使用钢渣原渣为原料制砂，可以得到膨胀率低于0.5％的钢渣砂，可以完全取代天然砂和机制砂，应用于道路、预制混凝土构件、管筒制品和建筑等各个应用领域，消除了传统掺钢渣砂的混凝土所存在的稳定性缺陷。

技术领域

本发明涉及钢渣砂技术领域，尤其涉及一种钢渣砂生产工艺及系统。

背景技术

我国是钢材消耗大国。钢材生产过程中会产生大量的钢渣，其比例为粗钢的10-20％。伴随钢材产量的增加，我国钢渣产量已经储存超过2亿吨。钢渣是炼钢过程的副产品，钢渣是在1500-1700℃高温下形成的，外号“过烧硅酸盐熟料”。钢铁工业固废转炉钢渣每年产1亿吨以上，但其综合利用率不到30％。钢渣大量堆积，会侵占耕地、污染水源，造成严重的环境污染。为了提高资源利用率，减少空间占用和环境污染，有必要采取措施对钢渣进行资源化利用。

与此同时，随着建筑以及基建行业的迅猛发展，用于水泥砂浆的天然矿砂资源逐渐减少，进而开发机制砂(经除土处理，由机械破碎、筛分制成的粒径小于4.75mm的岩石颗粒)和钢渣砂。我国每年用于道路、预制混凝土构件、管筒制品和建筑等各个领域的砂需求量巨大，因此钢渣砂是对钢渣一种有效的利用方式，可以最大程度地对钢渣进行减量化和资源化利用。目前，传统钢渣在水泥砂浆中的使用方式为直接对钢渣进行磨粉，添加到水泥砂浆中，有些技术提出将钢渣磨细后除铁，然后加改性剂改性后替代矿粉制作钢渣微粉混凝土。

然而，传统的钢渣砂膨胀率较大，造成含钢渣砂的混凝土存在较严重的稳定性缺陷。目前，钢渣砂仍无法取代天然砂或机制砂，因而在许多建筑场合的应用受到限制。

发明内容

(一)要解决的技术问题

鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供一种钢渣砂生产工艺及系统，使生产的钢渣钢渣砂具有极小的膨胀率，能够取代天然砂和机制砂，避免因传统钢渣砂膨胀引起的混凝土的稳定性缺陷，实现对钢渣的资源化利用和由于大体量钢渣存放带来的环境污染问题。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

第一方面，本发明提供一种钢渣砂生产工艺，其包括如下步骤：

S1、钢渣破碎筛分：将钢渣原渣破碎过筛，以10mm筛孔进行筛分，筛下部分进入下一道工序，筛上部分返回再次破碎过筛；

S2、除铁；

S3、喷淋，加原料质量8-12％的水；

S4、高温高压消解，压力≥2.0Mpa，温度≥215℃，保温时间≥3h(优选3.5h以上)；

S5、降温筛分：将高温高压消解后的钢渣降温，再依据粒径进行多级筛分，得到不同规格的钢渣砂产品；

其中对钢渣加水，然后进行高温高压消解，温度超过水的沸点以后，钢渣内部发生充分反应，消除导致传统钢渣砂膨胀率大的有害因素。实际生产中时，压力不低于2.0MPa、温度不低于215℃、保温时间不低于3h，其中任一条件不满足要求均无法制得膨胀率低于0.5％的钢渣砂；

S4中，采用蒸压釜进行钢渣的高温高压消解处理；