一种超强度焦炉炉底砌筑专用漂珠砖制备方法与流程

本发明属于漂珠转制备技术领域，特别涉及一种超强度焦炉炉底砌筑专用漂珠砖制备方法。

背景技术：

目前，焦炉为一种通常由耐火砖和耐火砌块砌成的炉子，用于使煤炭化以生产焦炭，用煤炼制焦炭的窑炉，是炼焦的主要热工设备。现代焦炉是指以生产冶金焦为主要目的、可以回收炼焦化学产品的水平室式焦炉，由炉体和附属设备构成。焦炉炉体由炉顶、燃烧室和炭化室、斜道区、蓄热室等部分，并通过烟道和烟囱相连。焦炉炉底砌筑在混凝土基础上，焦炉整体部分砌筑在焦炉炉底上方，现代焦炉基本结构大体相同，但由于装煤方式、供热方式和使用的燃料不尽相同，又可以分成许多类型，不管什么类型的焦炉，都需要较强耐压强度的炉底对焦炉本体进行支撑。

但是，现有技术中为了使焦炉炉底密封性好、防止热量散失往往使用耐火砖砌成，这些耐火砖都是含有漂珠的漂珠砖，漂珠是以热电厂粉煤灰中浮选出来的硅酸铝质玻璃空心珠体，它体轻、壁薄、中空、表面光滑，耐高温，隔热性能好，利用漂珠的这些特性，制造保温性能优异的隔热耐火材料，能较好的对焦炉内部温度进行维持，避免焦炉内部温度流失，但是现有技术中这些漂珠砖虽然具有能耐火和保温的效果，但是上时间实用过程中漂珠砖可能会由于耐压强度不够而产生破裂的问题。

因此，鉴于上述方案于实际制作及实施使用上的缺失之处，而加以修正、改良，同时本着求好的精神及理念，并由专业的知识、经验的辅助，以及在多方巧思、试验后，方创设出本发明，特再提供一种超强度焦炉炉底砌筑专用漂珠砖制备方法，用于解决漂珠砖耐压强度不够的问题。

技术实现要素：

本发明提出一种超强度焦炉炉底砌筑专用漂珠砖制备方法，解决了现有技术中漂珠砖耐压强度不够的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：一种超强度焦炉炉底砌筑专用漂珠砖制备方法，包括：

s1：按重量份数计，将水150～190份、漂珠1100～1700份、钢渣240～350份、粘土350～640份、氧化铝粉30～75份、废铁粉50～100份、粉煤灰320～430份、水泥45～65份、混合并照配比加入搅拌机中进行机械搅拌20～35min得到混合料；

s2：向s1中得到的混合料中加入粘结剂6.5～14份、减水剂2.1～8.0份，搅拌机进行机械搅拌8～15min，搅拌均匀后得到混合物泥料；

s3：将s2中得到的混合物泥料取出并对混合物泥料进行2～3min加压，并将加压完成后的混合物泥料进行均匀切割，得到砖坯；

s4：将s3中得到的砖坯进行晾晒28～34h得到干燥的砖坯；

s5：将s4中晾干的砖坯放入到砖窑中进行烧制。

作为一种优选的实施方式，钢渣的成分为：sio214～20％，cao40～50％，tfe13～20％，al2o33～8％，mgo5～10％。

作为一种优选的实施方式，粉煤灰的主要成分为：sio230～65％，cao5～12％，fe2o31.5～6.7％，al2o326～40％。

作为一种优选的实施方式，钢渣粒径小于2.75mm。

作为一种优选的实施方式，钢渣和粉煤灰掺配质量比例为1:3～5。

作为一种优选的实施方式，减水剂为脂肪酸系高效减水剂、萘磺酸盐减水剂或聚羧酸系高效减水剂。

作为一种优选的实施方式，废铁粉的细度为50μm以下。

作为一种优选的实施方式，水泥和粉煤灰的掺配质量比例为1:0.2～0.4。

作为一种优选的实施方式，烧制的温度在1200℃～1350℃之间。

作为一种优选的实施方式，水泥为普通硅酸盐水泥。

采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：

本发明中选用粉煤灰，不仅能降低成本，而且能提高漂珠砖的和易性、提高不透水、气性、抗硫酸盐性能和耐化学侵蚀性能、降低水化热、改善漂珠砖的耐高温性能、减轻颗粒分离和析水现象、减少漂珠砖的收缩和开裂以及抑制杂散电流对焦炉炉底中钢筋的腐蚀。

本发明中选用钢渣，实际水灰比有所降低，使得形成的界面粘结力较高，当受到外力作用时，钢渣与水泥水化产物界面应力梯度降低，从而提高了漂珠砖整体的耐压强度。

本发明所制备的复合材料，钢渣、漂珠和粉煤灰中的硅铝化合物在加入水泥以及水之后发生固相反应，使重金属固化在硅铝化合物的晶格中而不会溶出。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，一种超强度焦炉炉底砌筑专用漂珠砖制备方法，包括：

s1：按重量份数计，将水150～190份、漂珠1100～1700份、钢渣240～350份、粘土350～640份、氧化铝粉30～75份、废铁粉50～100份、粉煤灰320～430份、水泥45～65份、混合并照配比加入搅拌机中进行机械搅拌20～35min得到混合料；

s2：向s1中得到的混合料中加入粘结剂6.5～14份、减水剂2.1～8.0份，搅拌机进行机械搅拌8～15min，搅拌均匀后得到混合物泥料；

s3：将s2中得到的混合物泥料取出并对混合物泥料进行2～3min加压，并将加压完成后的混合物泥料进行均匀切割，得到砖坯；

s4：将s3中得到的砖坯进行晾晒28～34h得到干燥的砖坯；

s5：将s4中晾干的砖坯放入到砖窑中进行烧制。

本发明中粉煤灰和水泥作为胶凝材料使用,当作为胶凝材料使用时，可以起到和粘土一样的作用效果，从而减少水泥的添加量，节约粘土矿及水泥制造费用和消除粘土矿开发过程中所带来的环境破坏,本发明中选用粉煤灰的使用，不仅能降低成本，而且能提高漂珠砖的和易性、提高不透水、气性、抗硫酸盐性能和耐化学侵蚀性能、降低水化热、改善漂珠砖的耐高温性能、减轻颗粒分离和析水现象、减少漂珠砖的收缩和开裂以及抑制杂散电流对焦炉炉底中钢筋的腐蚀。

本发明中选用钢渣，在钢渣满足稳定性的前提条件下，由于钢渣表面粗糙，孔隙较多，实际水灰比有所降低，使得形成的界面粘结力较高，当受到外力作用时，钢渣与水泥水化产物界面应力梯度降低，从而提高了漂珠砖的整体耐压强度。

本发明所制备的复合材料，其整体耐压强度主要是基于钢渣、粘土、废铁粉、水泥和粉煤灰结合的耐压强度：所采用钢渣中粉煤灰中含有很多重金属元素，再单独加入废铁粉均配，使得漂珠砖的耐压强度增强。当漂珠砖本体受到压力或者外力破坏时，由于漂珠砖中粘土、废铁粉、水泥和粉煤灰之间的结合，首先漂珠砖中这些原料自身的元素结构以及其互相之间的结合的强度，可以有效地减缓震动的传播速度从而逐渐地吸收外部传递过来的震动；其次，漂珠砖内部还有较多的化合结合水，包括：自由水、结晶水，这些水分对于漂珠砖外部传递到漂珠砖本体上的破坏力或者震动的吸收以及阻断具有良好的效果，且不会使得产生的震动或者外部破坏力经由某一漂珠砖传递到其他相邻的漂珠砖上。同时，钢渣、废铁粉和粉煤灰中的硅铝化合物在加入水泥以及水之后发生固相反应，使重金属固化在硅铝化合物的晶格中而不会溶出，确保制备出对使用环境友好的高耐压强度的漂珠砖。

本发明的优点在于：以钢渣、粉煤灰和废铁粉这些固体废弃物为原料，对工业废渣回收再利用有着重要意义，制备得到的高耐压强度的漂珠砖使得由本方法制造出来的漂珠砖砌筑成的焦炉炉底的整体耐压强度和耐久度满足使用的要求。

按照下表配方制备超强度耐压漂珠砖：

其中，钢渣的主要成分为：sio214～20％，cao40～50％，tfe13～20％，al2o33～8％，mgo5～10％，粉煤灰的主要成分为：sio230～65％，cao5～12％，fe2o31.5～6.7％，al2o326～40％。

钢渣粒径小于2.75mm，钢渣和粉煤灰掺配质量比例为1:3～5，其中粉煤灰为经过球磨且过300目筛所得到的混合物，减水剂为脂肪酸系高效减水剂、萘磺酸盐减水剂或聚羧酸系高效减水剂，废铁粉的细度为50μm以下，水泥和粉煤灰的掺配质量比例为1:0.2～0.4，烧制的温度在1200℃～1350℃之间，水泥为普通硅酸盐水泥。

实施例1～4按照以下步骤制备：

s1：将各种原料混合并照配比加入搅拌机中进行机械搅拌20～35min得到混合料；

s2：向s1中得到的混合料中加入粘结剂6.5～14份、减水剂2.1～8.0份，搅拌机进行机械搅拌8～15min，搅拌均匀后得到混合物泥料；

s3：将s2中得到的混合物泥料取出并对混合物泥料进行2～3min加压，并将加压完成后的混合物泥料进行均匀切割，得到砖坯；

s4：将s3中得到的砖坯进行晾晒28～34h得到干燥的砖坯；

s5：将s4中晾干的砖坯放入到砖窑中进行烧制即可得到超强度漂珠砖。

测试例1：

实施例1～4制备的超强度漂珠砖的物理性能技术指标如下表所示。

上表说明，实施例1～4所制备的漂珠砖的各项物理物理性能良好，通过表面密度的增加、塌落度的减少、强度等级的加和分层度的减少，使得漂珠砖的匀质性更高，从而使得漂珠砖整体的耐压强度增加，在受到外力的破坏或者长时间使用之后，由于漂珠砖自身的耐压强度的增加，使得由漂珠砖砌筑成的焦炉炉底耐压强度增加，因此焦炉炉底的本体具有良好的工作性能。

测试例2：

实施例1～4制备的超强度漂珠砖的耐压强度为：

上表说明，实施例1～4制备的不同密度的超强度漂珠砖的耐压强度均超过国家标准强度，因此，采用本方法制得的漂珠砖具有超强的耐压强度，在实用本方法制成的漂珠砖砌筑焦炉炉底时，能增加焦炉炉底的耐压强度，使得漂珠砖的使用寿命增长。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。