利用熔融钢渣制造高强度烧结建筑材料的方法
技术领域
本发明涉及了一种高强度建材的制备方法，特别是利用固废材料和熔融钢渣的余热制备相应高强度建材的方法。
背景技术
随着对环境保护的进一步提倡和对固废材料进行合理利用的经济效益最大化，利用钢渣余热和固废材料的相结合的话题性得到越来越多的关注。目前熔融钢渣所耗费的能源越来越多，且没有很好地利用方式。固废对工业生产和生活环境都造成了很大的影响，但通常都是直接处理排放，增加了成本，不能对其进行很好地利用。
发明内容
本发明的目的在于克服现有的常规对熔融钢渣能源消耗大且对工业废料没有合理处理方式的问题，提供了一种高强度建材的制备方法。
根据本发明的一个方面，提供了一种利用熔融钢渣余热烧结高强度建材的方法，利用熔融钢渣的余热，加入少量的辅材及还原剂。制成高等级的硅酸盐建材。
本发明的一个优点是能够利用熔融钢渣的余热和还原剂焦炭，竹炭粉，或石墨提供的热量进行烧结，减少了能源的浪费。
本发明的另一个优点是能够利用固废制造出硅酸盐建材。减少了固废的堆积，保护了环境。
本发明的又一个优点是能够制造出高强度的硅酸盐建材。与普通硅酸盐建材不同的是，本发明制造的建材能够减少因吸水造成的墙体脱落，增大了建材强度。
本发明的又一个优点是将经济效益最大化。利用固废将其变为建材，能够减少成本，增大经济效益。
在本发明的一个具体实施例中，辅材为煤矸石粉，添加剂为碳。
根据本发明的另一个方面，提供一种利用熔融钢渣余热烧结高强度建材的方法，包括如下步骤：
步骤1)在熔融钢渣时余热为1200℃-1500℃加入辅材和添加剂，钢渣熔融并被还原出大量的铁。
步骤2)用分离方法将步骤1中的铁分离；以及
步骤3)利用步骤1中的辅材和添加剂在一定条件下制成轻量化的硅酸钙高档建材。
在本发明的一个优选实施例中，辅材为煤矸石，粉煤灰，硅灰中的一种。
在本发明的另一个优选实施例中，添加剂为碳，竹炭粉，石墨中的一种或多种。
在本发明的又一个优选实施例中，所用熔融基材为钢渣。
在本发明的又一个优选实施例中，步骤1)在熔融钢渣时余热为1200℃-1500℃加入辅材和添加剂，钢渣熔融并被还原出大量的铁，辅材和添加剂通过熔融钢渣的余热进行烧结。
在本发明的又一个优选实施例中，步骤2)中的铁分离方法为磁铁吸附法。
在本发明的又一个优选实施例中，步骤3)中的建材制备方法为烧结法。
根据本发明的利用熔融钢渣的余热制备高强度建材的方法，通过合理的控制辅材的成分和加入量，还原剂的使用量，来控制还原剂散发出的热量，进一步控制建材的制备时间和能源的可利用率。
具体实施方式
下面将通过具体实施例对本发明进行进一步的描述。本领域技术人员应当理解，以下描述仅用于解释本发明而非用于对其作出任何限制。
首先，来说明根据本发明的利用熔融钢渣余热烧结高强度建材的工作机理。
首先。利用钢渣的在熔融时的余热为1200℃-1500℃时，加入添加剂碳，并且还原出大量的铁，碳既可以作为还原剂又可以作为能源提供原料，对其进行进一步的加热，2Fe2O3+3C＝4Fe+3CO2，还原出的CO2,可以与氧化钙反应形成碳酸钙或与氧化镁反应形成氧化镁。避免氧化钙和氧化镁在建材中吸水而膨胀，破坏墙体结构。
实施例1
步骤1)：将辅材选用粉煤灰，还原剂选用碳。将钢渣投入到炉内，在炉内余热温度达到1200℃和1500℃时，将辅材粉煤灰和还原剂碳加入到炉内；
步骤2)：由碳进行能源的进一步提供，并且碳将钢渣中的氧化铁还原形成铁，将粉煤灰中的四氧化三铁也还原形成铁。利用磁力法将铁提取出来；
步骤3)：根据熔融钢渣时的余热和碳燃烧时产生的热量，将粉煤灰等固废材料进行进一步烧结，利用产生的二氧化碳和钢渣中的氧化钙，氧化镁等物质形成建筑材料。
实施例2
步骤1)：将辅材选用矿粉，还原剂选用竹炭粉。将钢渣投入到炉内，在炉内余热温度达到1200℃和1500℃时，将辅材矿粉和还原剂竹炭粉加入到炉内；
步骤2)：由竹炭粉进行能源的进一步提供，并且竹炭粉将钢渣中的氧化铁还原形成铁，将矿粉中的四氧化三铁也还原形成铁。利用磁力法将铁提取出来；
步骤3)：根据熔融钢渣时的余热和碳燃烧时产生的热量，将矿粉中的固废材料进行进一步烧结，利用产生的二氧化碳和钢渣中的氧化钙，氧化镁等物质形成建筑材料。此种建筑材料属于发泡轻质材料，具有比较大的强度。
此外，还可以利用此方法制备压延板材，制备出的压延板材在煤炭和钢铁行业都有着很广泛的应用，并且在耐冲击强度上有一定的提高。
根据上述实施例可知，利用钢渣熔融时产生的余热烧结高强度建筑材料，不仅在性能上有明显的增加，并且在能源的合理利用上有了进一步的提高，利用固废材料生产出建筑所需的材料，提高了经济效益，减少了对环境的污染。
上述实施例只是对本发明的举例说明，本发明也可以以其它的特定方式或其它的特定形式实施，而不偏离本发明的要旨或本质特征。因此，描述的实施方式从任何方面来看均应视为说明性而非限定性的。本发明的范围应由附加的权利要求说明，任何与权利要求的意图和范围等小的变化也应包含在本发明的范围内。
