專利名稱：高強(qiáng)燒結(jié)磚及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種建筑材料及其生產(chǎn)方法，特別是涉及一種高強(qiáng)燒結(jié)磚及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
目前普通高爐渣主要用作混凝土摻合料、礦渣水泥混合料等，而粒化高爐鈦礦渣具有放射性低、水化活性低、熔化溫度高和渣性短等特點(diǎn)，使高爐渣不能像普通高爐渣那樣大量用于水泥、混凝土中，粒化高爐鈦礦渣有效利用問(wèn)題成為一個(gè)重要問(wèn)題。
粒化高爐鈦礦渣在建筑材料中的應(yīng)用的公開(kāi)文獻(xiàn)有孫希文等《高鈦型建筑礦渣磚的研制》(新型墻體材料與施工2003，No.3，p5-7)；周芝林等《利用攀鋼鈦礦渣生產(chǎn)混凝土空心砌塊的試驗(yàn)研究》(西南科技大學(xué)學(xué)報(bào))2003，Vol(18)No.3，p43-46；潘寶風(fēng)等《鈦礦渣實(shí)心磚的制備》(四川建筑)2003，Vol(23)No.5，p87-88；戴亞堂等《鈦礦渣微觀結(jié)構(gòu)及其實(shí)心磚的開(kāi)發(fā)》(西南科技大學(xué)學(xué)報(bào))2003，Vol(18)No.3，p39-42；CN200510020330.8名稱為《高鈦高爐礦渣混凝土摻合料及其生產(chǎn)方法》；CN02134080.3、名稱為《用于水泥、混凝土、砂漿中的高爐鈦礦渣復(fù)合微粉》。以上公開(kāi)文獻(xiàn)均為研究?；郀t鈦礦渣在免燒磚、水泥、混凝土、砂漿中的應(yīng)用，實(shí)質(zhì)上利用的都是高爐渣的水化活性，其中應(yīng)用時(shí)存在摻量小和應(yīng)用量有限等問(wèn)題，而粒化高爐鈦礦渣制作的免燒實(shí)心磚、空心混凝土砌塊除上述問(wèn)題外，還存在著產(chǎn)品價(jià)格高、耐久性差、墻體后期開(kāi)裂、滲漏等問(wèn)題，因此，粒化高爐鈦礦渣的綜合利用問(wèn)題一直缺乏有效途徑。
燒結(jié)磚屬于大宗基礎(chǔ)的墻體建筑材料，具有使用性能穩(wěn)定，耐久性好的特點(diǎn)，因此一直是墻體材料中的主導(dǎo)產(chǎn)品，但由于一般采用粘土、頁(yè)巖為原料，浪費(fèi)大量的土地資源。利用工業(yè)固體廢棄物資源如煤矸石、粉煤灰、水處理污泥、河道淤泥等替代粘土生產(chǎn)高強(qiáng)燒結(jié)磚是近年來(lái)建筑材料的一個(gè)重要發(fā)展方向。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種成本低和耐久性好的高強(qiáng)燒結(jié)磚，該高強(qiáng)燒結(jié)磚可以大量利用?；郀t鈦礦渣。
本發(fā)明還要提供一種上述高強(qiáng)燒結(jié)磚的生產(chǎn)方法。
本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是高強(qiáng)燒結(jié)磚，其重量百分比組成為?；郀t鈦礦渣30～80％；煤矸石或煤渣15～30％；沙土0～20％；粘土或頁(yè)巖0～42％；礦化劑0～15％，所述?；郀t鈦礦渣中TiO2的重量百分比含量為15～25％。
生產(chǎn)上述高強(qiáng)燒結(jié)磚的方法，包括以下步驟1)將磁選除鐵后的瓦斯泥、轉(zhuǎn)爐污泥、含釩鋼渣和?；郀t鈦礦渣晾曬后篩分；將粘土、頁(yè)巖和沙土破碎；2)原料按照配比稱量后，進(jìn)入混碾機(jī)或雙軸攪拌機(jī)，按照不同成型工藝要求加入規(guī)定的水量，待泥料和水分表面包裹均勻即得坯料；3)將坯料采用半干法壓制成型或擠出成型，得到磚坯；4)將磚坯在弱還原氣氛或氧化氣氛中燒成，燒成溫度控制在1000～1100℃，并保溫后隨爐自然冷卻后得到產(chǎn)品。
本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的高強(qiáng)燒結(jié)磚具有耐久性好、成本低的特點(diǎn)，解決了目前?；郀t鈦礦渣實(shí)心磚和空心砌塊成本高、耐久性差、后期墻體開(kāi)裂的問(wèn)題；本發(fā)明利用了30～80％的?；郀t鈦礦渣，達(dá)到了大量利用?；郀t鈦礦渣的目的；本發(fā)明將內(nèi)燃技術(shù)和礦化技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了燒結(jié)磚的低溫快速燒成，并可以采用劣質(zhì)粘土來(lái)生產(chǎn)，降低產(chǎn)品成本；本發(fā)明的燒結(jié)磚原料中80％以上采用鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)固體廢棄物，節(jié)省土地資源，解決高爐渣綜合利用問(wèn)題，保護(hù)環(huán)境。
具體實(shí)施例方式
?；郀t鈦礦渣燒結(jié)磚在燒結(jié)過(guò)程中形成以低熔點(diǎn)鈣長(zhǎng)石相為結(jié)合相，高熔點(diǎn)的石英、鈣鈦礦、四氧化三鐵以及剛玉礦相為骨料的陶瓷結(jié)構(gòu)，玻璃相相對(duì)含量的控制以及鈣鈦礦和剛玉相的二次析出是制品能夠獲得高強(qiáng)度的關(guān)鍵。
本發(fā)明以粒化高爐鈦礦渣(其中TiO2的重量百分比含量為15～25％)、含釩鋼渣、轉(zhuǎn)爐污泥、瓦斯泥、煤矸石、煤渣、粘土、頁(yè)巖、沙土為原料，其中，粘土、頁(yè)巖、沙土為A/S比矯正材料，含釩鋼渣、轉(zhuǎn)爐污泥、瓦斯泥為礦化劑，采用半干成型工藝或擠出成型工藝制磚，所得磚坯在輪窯或隧道窯中燒成。
本發(fā)明的重量百分比組成為?；郀t鈦礦渣30～80％；煤矸石或煤渣15～30％；沙土0～20％；粘土或頁(yè)巖0～42％；礦化劑0～15％。
本發(fā)明生產(chǎn)方法的具體步驟是1)將磁選除鐵后的瓦斯泥、轉(zhuǎn)爐污泥、含釩鋼渣和?；郀t鈦礦渣晾曬后篩分；將粘土、頁(yè)巖和沙土破碎。
上述晾曬后水分最好小于5％，并用2mm篩進(jìn)行篩分。上述粘土、頁(yè)巖和沙土最好破碎成3mm以下。
2)原料按照配比稱量后，進(jìn)入混碾機(jī)或雙軸攪拌機(jī)，按照不同成型工藝要求加入規(guī)定的水量，待泥料和水分表面包裹均勻即得坯料。
3)將坯料采用半干法壓制成型或擠出成型，得到磚坯。
其中半干法壓制成型是將坯料放入鋼模內(nèi)在制磚機(jī)上沖壓成型，然后將磚坯直接碼坯，在隧道窯或輪窯中直接燒成；擠出成型是將擠出的磚坯放在托盤上，干燥后進(jìn)行二次碼燒。
4)將磚坯在弱還原氣氛或氧化氣氛中燒成，燒成溫度控制在1000～1100℃，并保溫后隨爐自然冷卻后得到產(chǎn)品。
上述保溫的時(shí)間最好為5小時(shí)。
本發(fā)明的?；郀t鈦礦渣最好采用水淬?；郀t鈦礦渣。
本發(fā)明的粘土可以采用劣質(zhì)粘土，這樣就降低了產(chǎn)品的成本。
實(shí)施例1重量百分比組成為?；郀t鈦礦渣40％(其中TiO2的重量百分比含量為22％)，煤矸石20％，頁(yè)巖10％，沙土20％，含釩鋼渣10％。
主要生產(chǎn)工藝參數(shù)泥料含水量12％，半干法壓制成型，在弱還原氣氛中燒成，燒成溫度為1050℃，高溫下保溫5小時(shí)，隨爐自然冷卻。
產(chǎn)品形貌及性能表面細(xì)膩，顏色淡黃。耐壓強(qiáng)度29.3Mpa，線變化率0.8％，吸水率(5小時(shí)煮沸)18％，飽和系數(shù)0.79。
實(shí)施例2重量百分比組成為水淬粒化高爐鈦礦渣30％(其中TiO2的重量百分比含量為25％)，煤矸石30％，頁(yè)巖15％，沙土10％，含釩鋼渣10％，瓦斯泥5％。
主要生產(chǎn)工藝參數(shù)泥料含水量12％，半干法壓制成型，在弱還原氣氛中燒成，燒成溫度為1100℃，高溫下保溫5小時(shí)，隨爐自然冷卻。
產(chǎn)品形貌及性能表面細(xì)膩，顏色淡黃。耐壓強(qiáng)度34.0Mpa，線變化率-0.07％，吸水率(5小時(shí)煮沸)17％，飽和系數(shù)0.74。
實(shí)施例3重量百分比組成為粒化高爐鈦礦渣60％(其中TiO2的重量百分比含量為17％)，煤矸石20％，頁(yè)巖10％，含釩鋼渣6％，轉(zhuǎn)爐污泥4％。
主要生產(chǎn)工藝參數(shù)泥料含水量20％，擠出成型，擠出壓力為1.0Mpa。在弱還原氣氛中燒成，燒成溫度為1000℃，高溫下保溫5小時(shí)，隨爐自然冷卻。
產(chǎn)品形貌及性能尺寸規(guī)整，表面細(xì)膩，顏色灰黃。耐壓強(qiáng)度16.9Mpa，線變化率-0.92％，吸水率(5小時(shí)煮沸)19.8％，飽和系數(shù)0.76。
實(shí)施例4重量百分比組成為?；郀t鈦礦渣80％(其中TiO2的重量百分比含量為23％)，煤渣15％，粘土5％。
主要生產(chǎn)工藝參數(shù)泥料含水量13％，半干法壓制成型。在弱還原氣氛中燒成，燒成溫度為1100℃，高溫下保溫5小時(shí)，隨爐自然冷卻。
產(chǎn)品形貌及性能尺寸規(guī)整，表面細(xì)膩，顏色棕黃。耐壓強(qiáng)度19.9Mpa，線變化率-0.24％，吸水率(5小時(shí)煮沸)18.5％，飽和系數(shù)0.76。
實(shí)施例5重量百分比組成為粒化高爐鈦礦渣42％(其中TiO2的重量百分比含量為20％)、頁(yè)巖42％、煤渣16％。
主要生產(chǎn)工藝參數(shù)泥料含水量20％，擠出成型，擠出壓力1.0Mpa。在氧化氣氛中燒成，燒成溫度為1050℃，高溫下保溫5小時(shí)，隨爐自然冷卻。
產(chǎn)品形貌及性能尺寸規(guī)整，表面細(xì)膩，顏色磚紅。耐壓強(qiáng)度33.5Mpa，線變化率-0.42％，吸水率(5小時(shí)煮沸)19.8％，飽和系數(shù)0.88。
實(shí)施例6重量百分比組成為?；郀t鈦礦渣42％(其中TiO2的重量百分比含量為19％)、頁(yè)巖42％、煤矸石16％。
主要生產(chǎn)工藝參數(shù)泥料含水量20％，擠出成型，擠出壓力1.0Mpa。在氧化氣氛中燒成，燒成溫度為1050℃，高溫下保溫5小時(shí)，隨爐自然冷卻。
產(chǎn)品形貌及性能尺寸規(guī)整，表面細(xì)膩，顏色磚紅。耐壓強(qiáng)度28.6Mpa，線變化率-0.42％，吸水率(5小時(shí)煮沸)19.0％，飽和系數(shù)0.88。
實(shí)施例7重量百分比組成為水淬粒化高爐鈦礦渣42％(其中TiO2的重量百分比含量為15％)、頁(yè)巖32％、煤渣16％、含釩鋼渣10％。
主要生產(chǎn)工藝參數(shù)泥料含水量20％，擠出成型，擠出壓力1.0Mpa。在氧化氣氛中燒成，燒成溫度為1000℃，高溫下保溫5小時(shí)，隨爐自然冷卻。
產(chǎn)品形貌及性能尺寸規(guī)整，表面細(xì)膩，顏色磚紅。耐壓強(qiáng)度29.4Mpa，線變化率-0.12％，吸水率(5小時(shí)煮沸)16.8％，飽和系數(shù)0.84。
從上述實(shí)施例可以看出本發(fā)明產(chǎn)品的耐壓強(qiáng)度16.9～34Mpa，吸水率(5小時(shí)煮沸)小于20％，飽和系數(shù)小于或等于0.88，具有耐久性好的優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.高強(qiáng)燒結(jié)磚，其特征在于，其重量百分比組成為?；郀t鈦礦渣30～80％；煤矸石或煤渣15～30％；沙土0～20％；粘土或頁(yè)巖0～42％；礦化劑0～15％，所述?；郀t鈦礦渣中TiO2的重量百分比含量為15～25％。
2.如權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)燒結(jié)磚，其特征在于，所述粒化高爐鈦礦渣是水淬?；郀t鈦礦渣。
3.如權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)燒結(jié)磚，其特征在于，所述礦化劑是含釩鋼渣、轉(zhuǎn)爐污泥和瓦斯泥中的一種或一種以上。
4.生產(chǎn)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)燒結(jié)磚的方法，包括以下步驟1)將磁選除鐵后的瓦斯泥、轉(zhuǎn)爐污泥、含釩鋼渣和?；郀t鈦礦渣晾曬后篩分；將粘土、頁(yè)巖和沙土破碎；2)原料按照配比稱量后，進(jìn)入混碾機(jī)或雙軸攪拌機(jī)，按照不同成型工藝要求加入規(guī)定的水量，待泥料和水分表面包裹均勻即得坯料；3)將坯料采用半干法壓制成型或擠出成型，得到磚坯；4)將磚坯在弱還原氣氛或氧化氣氛中燒成，燒成溫度控制在1000～1100℃，并保溫后隨爐自然冷卻后得到產(chǎn)品。
5.如權(quán)利要求4所述的高強(qiáng)燒結(jié)磚的生產(chǎn)方法，其特征在于，步驟1所述晾曬后水分小于5％，所述篩分采用2mm篩進(jìn)行。
6.如權(quán)利要求4所述的高強(qiáng)燒結(jié)磚的生產(chǎn)方法，其特征在于，步驟1所述破碎為破碎成3mm以下。
7.如權(quán)利要求4所述的高強(qiáng)燒結(jié)磚的生產(chǎn)方法，其特征在于，步驟4所述保溫的時(shí)間為5小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種成本低和耐久性好的高強(qiáng)燒結(jié)磚，該高強(qiáng)燒結(jié)磚的重量百分比組成為粒化高爐鈦礦渣30～80％；煤矸石或煤渣15～30％；沙土0～20％；粘土或頁(yè)巖0～42％；礦化劑0～15％，所述粒化高爐鈦礦渣中TiO
文檔編號(hào)C04B14/06GK1850698SQ20061002104
公開(kāi)日2006年10月25日 申請(qǐng)日期2006年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月30日
發(fā)明者敖進(jìn)清, 王懷斌, 何紹剛, 郝建璋, 曹志偉 申請(qǐng)人:攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼鐵研究院