一种铝酸钙水泥熟料及矾土水泥熟料的生产方法与应用技术

本发明专利技术属于铝酸钙水泥熟料或铝酸盐结合剂制备技术领域，具体涉及一种铝酸钙水泥熟料及矾土水泥熟料的生产方法与应用。所述生产方法包括：以湿法制浆并挤压得到的成型体为生料，经一段式回转窑或两段式回转窑烧结而成；其中，所述成型体的沿回转窑筒体直径方向上的长度范围在1‑80mm之间；所述成型体均匀度为每立方厘米含水率的差值小于0.5％；所述回转窑的温度场为：入料预热段温度100～450℃，中间均热段温度为500～800℃，出口烧成段温度为1250～1700℃。采用本发明专利技术所述生产工艺获得了矿相均一、稳定的高品质水泥产品，其细度更细，堆积密度更大，需水量更少，而且初凝和终凝之间的时间间隔更短，应用后抗折强度更高。

Production method and application of calcium aluminate cement clinker and bauxite cement clinker

【技术实现步骤摘要】
一种铝酸钙水泥熟料及矾土水泥熟料的生产方法与应用
本专利技术属于铝酸钙水泥熟料或铝酸盐结合剂制备
，具体涉及一种铝酸钙水泥熟料及矾土水泥熟料的生产方法与应用。
技术介绍
浇注料由骨料和基质粉料结合剂两部分组成，而CA-80铝酸钙水泥熟料为常用粉料结合剂之一。目前CA-80铝酸钙水泥熟料的制备工艺主要有三种：一是电熔法；二是回转窑烧粉法；三是隧道窑烧块砖法；其中回转窑烧粉法是现行最常用的工业生产工艺。所述回转窑烧粉法是将工业氧化铝、氧化钙或碳酸钙，按比例混合粉磨，利用回转窑烧制，得到铝酸钙水泥。但在实际生产中发现，所得铝酸钙水泥的矿相不均一稳定，品质较差。
技术实现思路
本专利技术的第一目的是提供一种新的铝酸钙水泥熟料及矾土水泥熟料的生产方法。所述生产方法包括：以湿法制浆并挤压得到的成型体为生料，经一段式回转窑或两段式回转窑烧结而成；其中，所述成型体的沿回转窑筒体直径方向上的长度范围在1-80mm之间；所述成型体的均匀度为每立方厘米含水率的差值小于0.5％；且所述回转窑的温度场为：入料预热段温度100～450℃，中间均热段温度为500～800℃，出口烧成段温度为1250～1700℃。本专利技术采用湿法制浆结合挤压技术制得成型体生料，并合理控制成型体的尺寸、均匀度及回转窑温度场分布之间的匹配关系，通过三者协同反应形成的晶核作用，有效减少烧结工艺波动，避免不同熔点物质先后析出，实现了生产的连续稳定，确保结晶条件的稳定均一，从而在提高形成的晶核数量的同时确保晶核形成的同步，进而使晶体发育完全，最终获得矿相均一、稳定的高品质的不同牌号的水泥产品。相比现有的同类型水泥，本专利技术所述方法得到的CA-70/80系列铝酸钙水泥熟料具有粒度更细，堆积密度更大，抗折强度更高，需水量更少的优点，而且初凝和终凝之间的时间间隔更短，兼顾了初凝时间相对长与早期强度相对高，从而解决了足够的可施工时间与快速发挥强度之间无法兼顾的使用问题。所得CA-50系列矾土水泥熟料相比同类产品也具有粒度更细、初凝和终凝之间的时间间隔更短的优点。针对不同牌号水泥产品，回转窑内温区如下：对于CA-80系列铝酸钙水泥熟料，中间均热段温度为500～800℃，出口烧成段温度为1400～1700℃；具体来讲，中间均热段温度为700～800℃，出口烧成段温度为1550～1650℃；或，中间均热段温度为600～700℃，出口烧成段温度为1450～1550℃；或，中间均热段温度为500～600℃，出口烧成段温度为1400～1500℃。对于CA-70系列铝酸钙水泥熟料，中间均热段温度为500～800℃，出口烧成段温度为1400～1650℃，优选1500～1650℃。对于CA-50系列矾土水泥熟料，中间均热段温度为500～800℃，出口烧成段温度为1250～1500℃，优选1450～1500℃。试验表明，根据生料成分，合理控制各温区之间的温度差，可最大程度减少烧结工艺波动，从而得到矿相更加均一稳定的高品质铝酸钙水泥或矾土水泥熟料，具有更佳的应用性能。此外，为了进一步提高水泥熟料产品的产量及质量，所述两段式回转窑为两个回转窑串联，且第一个回转窑执行入料预热段、中间均热段，第二个回转窑执行出口烧成段。本专利技术对物料在回转窑内的输送条件不作特别限定，采用本领域回转窑常规物料输送工艺条件即可。通常来讲，成型体的尺寸越小越有利于反应充分，但同时也会提高挤压工艺加工难度，基于综合考虑，本专利技术所述成型体的沿回转窑筒体直径方向的长度(直径)优选为7-9mm。所述成型体的形状可为方形、圆柱形、菱形等各种形状，只要成型体的体积尺寸符合回转窑窑内空间要求即可，本专利技术对此不作特殊限定。作为具体实施方式之一，本专利技术所述的成型体优选为直径为7-9mm，长度为15-20mm的圆柱形。优选地，控制所述成型体的含水率为8-12％，优选为10-12％，不仅更有利于成型体的充分燃烧，而且有助于提高水泥的结合力，减少需水量。进一步研究发现，合理控制成型体的密度有助于提升烧结效果，进而提高水泥的结合力，减少需水量。为此，本专利技术控制所述成型体的密度为1.2-2.2g/cm3，优选为1.7-2.0g/cm3。作为本专利技术的具体实施方式之一，所述成型体为直径7-9mm、长度15-20mm，含水率为10-12％且每立方厘米含水率的差值小于0.5％的、密度为1.7-2.0g/cm3的圆柱形，其在回转窑内的烧结反应更充分，所得水泥产品的矿相及晶相更均一稳定。为了提高挤压效率，在所述挤压之前须对浆料进行匀化、脱水、增密(炼泥)处理。为了保证各工序的连续稳定运行及挤压成型效果，须严格控制各处理阶段物料的含水率及其均匀度，具体如下：控制匀化处理后浆料的含水率为40-50％，且均匀度达到每立方厘米含水率的差值小于5％；控制脱水处理后浆料的含水率为15-20％，且均匀度指标达到每立方厘米含水率的差值小于1％。控制增密处理后物料的密度为1.2-1.5g/cm3，优选为1.4-1.5g/cm3，且均匀度指标达到每立方厘米含水率的差值小于0.5％，满足挤压成型对物料的要求。所述浆料中固含量控制为70％-80％，优选为78-80％，更有利于后续匀化处理。对于CA-80系列铝酸钙水泥熟料，所述浆料中氧化铝、氧化钙或碳酸钙的质量比为(78-80)：(20-22)。对于CA-70系列铝酸钙水泥熟料，所述浆料中氧化铝、氧化钙或碳酸钙的质量比为(69-70)：(30-31)。对于CA-50系列矾土水泥熟料，所述浆料中铝矾土、石灰石的质量比为(48-50)：(50-52)。本专利技术的第二目的是提供上述生产工艺得到的水泥熟料产品。所述水泥熟料产品为CA-70/80铝酸钙水泥熟料或CA-50矾土水泥熟料。采用本专利技术所述本专利技术所述的水泥产品粒径小且分布范围窄；微观结构显示熟料内部晶体发育完全一致，均匀性佳，矿相均一稳定，属于高品质的CA-70/80系列铝酸钙水泥熟料或CA-50系列矾土水泥熟料。本专利技术的第三目的是提供上述水泥熟料产品在铝酸盐结合剂或耐火浇注料中的应用。具体实施方式以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。作为本专利技术的具体实施方式之一，所述铝酸钙水泥熟料及矾土水泥熟料的生产方法，包括如下步骤：(1)湿式球磨制泥浆：制备CA-80系列铝酸钙水泥熟料的浆料：向工业氧化铝、氧化钙或碳酸钙加水混合后研磨，得到200-400目、固含量为70％-80％的浆料。其中，氧化铝、氧化钙或碳酸钙与水的质量比为(78-80)：(20-22)：(90-100)；研磨时间8-24h。制备CA-70系列铝酸钙水泥熟料的浆料：向工业氧化铝、氧化钙或碳酸钙中加水混合后研磨，得到200-400目、固含量为70％-80％的浆料。其中，氧化铝、氧化钙或碳酸钙与水的质量比为(69-70)：(30-31)：(9本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铝酸钙水泥熟料及矾土水泥熟料的生产方法，其特征在于，包括：以湿法制浆并挤压得到的成型体为生料，经一段式回转窑或两段式回转窑烧结而成；其中，/n所述成型体的沿回转窑筒体直径方向上的长度范围在1-80mm之间；/n所述成型体的均匀度为每立方厘米含水率的差值小于0.5％；/n所述回转窑的温度场为：入料预热段温度100～450℃，中间均热段温度为500～800℃，出口烧成段温度为1250～1700℃。/n

【技术特征摘要】
1.一种铝酸钙水泥熟料及矾土水泥熟料的生产方法，其特征在于，包括：以湿法制浆并挤压得到的成型体为生料，经一段式回转窑或两段式回转窑烧结而成；其中，
所述成型体的沿回转窑筒体直径方向上的长度范围在1-80mm之间；
所述成型体的均匀度为每立方厘米含水率的差值小于0.5％；
所述回转窑的温度场为：入料预热段温度100～450℃，中间均热段温度为500～800℃，出口烧成段温度为1250～1700℃。


2.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，对于不同牌号水泥熟料产品，所述回转窑的温度场如下：
对于CA-80系列铝酸钙水泥熟料，中间均热段温度为500～800℃，出口烧成段温度为1400～1700℃；
对于CA-70系列铝酸钙水泥熟料，中间均热段温度为500～800℃，出口烧成段温度为1400～1650℃，优选1500～1650℃；
对于CA-50系列矾土水泥熟料，中间均热段温度为500～800℃，出口烧成段温度为1250～1500℃，优选1450～1500℃。


3.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述两段式回转窑为两个回转窑串联，且第一个回转窑执行入料预热段、中间均热段，第二个回转窑执行出口烧成段。


4.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述成型体沿回转窑筒体直径方向上的长度为7-9mm；优选地，所述成型体为长度15-20mm的圆柱形。


5.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，控制所述成型体的含水率为8-12％，优选为10-12％；
和/或，控制所述成型体的密度为1.2-2.2g/cm3，优选为1.7-2.0g/cm3。


6.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述成型体为直径7-9mm、长度15-20mm，含水率为10-12％且每立方厘米含水率的差值小于0.5％的、密度为1.7-2.0g/cm3的圆柱形。


7.根据权利要求1-6任一所述的生产方法，其特征在于，在所述挤压之前对浆料进行匀化、脱水及增密处理；
控制匀化处理后浆料的含水率为40-50％，且均匀度达到每立方厘米含水率的差值小于5％；
和/或，控制脱水处理后浆料的含水率为15-20％，且均匀度...

【专利技术属性】
技术研发人员：项金生，
申请(专利权)人：鞍山普贝达科技有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21