以炭铬渣为主要骨料的高强混凝土、加工装置及其制备工艺制造方法及图纸

本发明专利技术公开了以炭铬渣为主要骨料的高强混凝土、加工装置及其制备工艺，配方包括：高强度骨料、氯化镁溶液、消泡剂、轻烧氧化镁、粉煤灰、去离子水、复合改性剂、聚丙烯纤维粉、马来酸锌、丙烯酰胺和过氧化二苯甲酰；该发明专利技术以复合改性的炭铬渣为主要骨料、镍铁渣为辅助骨料，用固体废弃物代替了传统的砂石骨料，并用镁质胶凝材料代替了水泥，从而提高了混凝土的强度，表面硬度高、耐磨性强，不易破裂磨损，满足了高强度场景的使用需求，且对炭铬渣进行了减量化、资源化和高价值的综合利用，附加值高，利用量大，代替砂石骨料的同时也解决了炭铬渣的堆积问题，且高抗拉强度、高韧性，抗裂防渗，使用寿命长，工作可靠。工作可靠。工作可靠。

High strength concrete with carbon chromium slag as the main aggregate, processing device and its preparation process

【技术实现步骤摘要】
以炭铬渣为主要骨料的高强混凝土、加工装置及其制备工艺


[0001]本专利技术涉及混凝土
，具体为以炭铬渣为主要骨料的高强混凝土、加工装置及其制备工艺。

技术介绍

[0002]炭铬渣全称为高碳铬铁合金渣，是在1700℃高温下以碳为还原剂通过埋弧炉冶炼铬铁矿过程中产生的一种矿物熔体。由于炭铬渣黏度大，熔点高，渣铁无法完全分离，每生产1t铬铁合金，需要消耗2.5～2.6t的铬铁矿，、0.5～0.6t的焦炭和0.3t的造渣剂，产生1～1.2t左右的废渣，大量以废渣的形式堆放，不仅占用土地，浪费资源，而且污染环境。
[0003]炭铬渣中主要化合物为二氧化硅、三氧化二铝、氧化镁以及少量以铬铁矿形式存在的铬和铁的氧化物，外观呈灰黑色且多孔，质地坚硬，具有一定的强度和硬度，其中所含的主要矿物相为镁橄榄石、镁铝尖晶石、顽辉石以及少量未完全反应的铬铁矿。
[0004]目前国内外对于高碳铬铁渣的利用主要有以下几个方面：一者生产耐火材料，利用高碳铬铁合金渣中的有效成分可以将废渣用于耐火材料的生产；二者生产精炼电炉堵眼，利用高碳铬铁渣熔点高，抗碱性能力强，且堆放量大的特点，将高碳铬铁合金渣破碎加工至0～10mm，同时配以10～35%的镁砂混匀后，研制出的堵眼粉完全可以替代镁砂用于精炼炉堵眼；三者生产微晶玻璃，高碳铬铁渣的主要化学组成为SiO2、Al2O3、MgO、FeO、Cr2O3等，其中Al2O3和MgO含量较高，SiO2含量较低，高温时具有较高的黏度，若在高碳铬铁渣中加入可降低黏度的原料，并适量补充SiO2含量就可以用来生产微晶玻璃；四者作铺路材料，高碳铬铁合金渣具有质地较硬，比重较大的特点，将其作为铺路材料具有坚硬、不易碎的优点，是一种良好的公路路基材料。
[0005]以上提及的方法在我国高碳铬铁渣产地虽然有一定的应用，但是存在利用量小、附加值低的问题，导致目前大多数废渣基本上都是经过简单处理后拉到堆场堆放，不仅占用土地资源，而且容易引起铬造成的二次污染。因此，炭铬渣的处理问题迫在眉睫，有必要对其进行减量化、资源化和高价值的综合利用。
[0006]混凝土是由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料的统称，一般用水泥作胶凝材料、砂石作骨料，与水按一定比例配合，必要时可加入外加剂和掺合料，经搅拌而得的水泥混凝土，也称普通混凝土，是土木工程中最主要的材料之一，用量庞大。
[0007]然而，普通混凝土的砂石骨料强度较低，表面硬度和耐磨性较差，容易破裂磨损，难以满足高强度场景的使用需求，且抗拉强度较低，韧性较差，使用过程中容易产生裂缝，使用寿命有限，工作可靠性差，另外，传统的混凝土搅拌用加工装置大多为立式结构，不具备倾倒功能，搅拌混合后出料困难、容易残留，产生了资源浪费，增加了清理成本。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于提供以炭铬渣为主要骨料的高强混凝土、加工装置及其制备工艺，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0009]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：以炭铬渣为主要骨料的高强混凝土，配方包括：高强度骨料、氯化镁溶液、消泡剂、轻烧氧化镁、粉煤灰、去离子水、复合改性剂、聚丙烯纤维粉、马来酸锌、丙烯酰胺和过氧化二苯甲酰，各组分的重量份数分别是：750～850份的高强度骨料、60～80份的氯化镁溶液、3～4份的消泡剂、150～200份的轻烧氧化镁、20～30份的粉煤灰、300～500份的去离子水、1～3份的复合改性剂、80～90份的聚丙烯纤维粉、15～20份的马来酸锌、5～7份的丙烯酰胺和1～3份的过氧化二苯甲酰。
[0010]优选的，所述高强度骨料由重量比为6∶1的炭铬渣粗料和镍铁渣细料混合而成，且炭铬渣粗料的粒径为10mm、镍铁渣细料的粒径为0.85mm；所述氯化镁溶液的质量分数为20～30%，其中氯化镁为无水氯化镁或纯度为95～98%的工业六水氯化镁。
[0011]优选的，所述消泡剂选用乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚、聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷和磷酸三苯酯中的任意一种。
[0012]优选的，所述轻烧氧化镁的纯度为70～85%，其中活性氧化镁含量为45～80%；所述复合改性剂由磷酸二氢钠、硫酸亚铁、柠檬酸钠和纯化水混合而成，且磷酸二氢钠、硫酸亚铁、柠檬酸钠和纯化水的重量比为5∶21∶13∶100。
[0013]以炭铬渣为主要骨料的高强混凝土的加工装置，包括搅拌筒、倾倒电机、机座、弧形挡板、限位板、限位挡块、筒盖和搅拌电机，所述搅拌筒外壁的两侧中心对称设置有转台，转台的侧面接触支撑板一侧的顶端，支撑板另一侧的顶端安装有倾倒电机，倾倒电机的输出端连接有倾倒转轴的一端，倾倒转轴的另一端连接有转台的侧面中心，倾倒转轴的中段通过滚珠轴承与支撑板一侧的顶端转动连接。
[0014]优选的，所述支撑板的正面和背面对称设置有加固角板，加固角板和支撑板均设置在机座顶部的两侧，机座底部的四角均设置有支腿，机座顶部的相邻一侧设置有弧形挡板，弧形挡板的内壁接触搅拌筒外壁的正面底端。
[0015]优选的，所述搅拌筒外壁的两侧底端对称设置有限位板，限位板的正面接触限位挡块的背面，限位挡块设置在支撑板一侧的底端，限位挡块背面和限位板正面的中心均开设有限位螺孔，限位螺孔的内部嵌装有限位螺钉。
[0016]优选的，所述搅拌筒的顶部安装有筒盖，筒盖顶部的一侧设置有进料口，筒盖顶部的中心安装有搅拌电机，搅拌电机的输出端连接有搅拌杆的一端，搅拌杆的另一端伸入搅拌筒的内部，搅拌杆的另一端均匀设置有若干个搅拌桨叶。
[0017]以炭铬渣为主要骨料的高强混凝土的制备工艺，包括以下步骤：步骤一，称取原料；步骤二，制备卤水；步骤三，制备粉料；步骤四，复合改性；步骤五，复合抗裂；步骤六，压实成型；其中在上述步骤一中，按照各组分的重量份数分别称取750～850份的高强度骨料、60～80份的氯化镁溶液、3～4份的消泡剂、150～200份的轻烧氧化镁、20～30份的粉煤灰、300～500份的去离子水、1～3份的复合改性剂、80～90份的聚丙烯纤维粉、15～20份的马来酸锌、5～7份的丙烯酰胺和1～3份的过氧化二苯甲酰，备用；其中在上述步骤二中，将步骤一中备好的氯化镁溶液倒入真空脱泡机中，并加入步骤一中备好的消泡剂，混合后抽真空至0.008Pa，使溶液中的多余气体排出，得到澄清的氯化镁卤水；其中在上述步骤三中，将步骤一中备好的聚丙烯纤维粉倒入搅拌机中，并加入步骤一中备好的马来酸锌、丙烯酰胺和过氧化二苯甲酰，240r/min搅拌3min混合均匀，再转入挤出机中，加热至175℃的预热温度，
使混合物转变成熔融态，接着加热至190℃的接枝温度，经挤出、切粒、冷却、烘干、磨粉后得到抗裂纤维粉料；其中在上述步骤四中，将步骤一中备好的高强度骨料倒入搅拌机中，并加入步骤一中备好的轻烧氧化镁、粉煤灰和去离子水，240r/min搅拌3min混合均匀合均匀，再加入步骤二中得到的氯化镁卤水，240r/min搅拌5min混合均匀，得到复本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.以炭铬渣为主要骨料的高强混凝土，配方包括：高强度骨料、氯化镁溶液、消泡剂、轻烧氧化镁、粉煤灰、去离子水、复合改性剂、聚丙烯纤维粉、马来酸锌、丙烯酰胺和过氧化二苯甲酰，其特征在于：各组分的重量份数分别是：750～850份的高强度骨料、60～80份的氯化镁溶液、3～4份的消泡剂、150～200份的轻烧氧化镁、20～30份的粉煤灰、300～500份的去离子水、1～3份的复合改性剂、80～90份的聚丙烯纤维粉、15～20份的马来酸锌、5～7份的丙烯酰胺和1～3份的过氧化二苯甲酰。2.根据权利要求1所述的以炭铬渣为主要骨料的高强混凝土，其特征在于：所述高强度骨料由重量比为6∶1的炭铬渣粗料和镍铁渣细料混合而成，且炭铬渣粗料的粒径为10mm、镍铁渣细料的粒径为0.85mm；所述氯化镁溶液的质量分数为20～30%，其中氯化镁为无水氯化镁或纯度为95～98%的工业六水氯化镁。3.根据权利要求1所述的以炭铬渣为主要骨料的高强混凝土，其特征在于：所述消泡剂选用乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚、聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷和磷酸三苯酯中的任意一种。4.根据权利要求1所述的以炭铬渣为主要骨料的高强混凝土，其特征在于：所述轻烧氧化镁的纯度为70～85%，其中活性氧化镁含量为45～80%；所述复合改性剂由磷酸二氢钠、硫酸亚铁、柠檬酸钠和纯化水混合而成，且磷酸二氢钠、硫酸亚铁、柠檬酸钠和纯化水的重量比为5∶21∶13∶100。5.以炭铬渣为主要骨料的高强混凝土的加工装置，包括搅拌筒（1）、倾倒电机（4）、机座（7）、弧形挡板（9）、限位板（10）、限位挡块（11）、筒盖（14）和搅拌电机（16），其特征在于：所述搅拌筒（1）外壁的两侧中心对称设置有转台（2），转台（2）的侧面接触支撑板（3）一侧的顶端，支撑板（3）另一侧的顶端安装有倾倒电机（4），倾倒电机（4）的输出端连接有倾倒转轴（5）的一端，倾倒转轴（5）的另一端连接有转台（2）的侧面中心，倾倒转轴（5）的中段通过滚珠轴承与支撑板（3）一侧的顶端转动连接。6.根据权利要求5所述的以炭铬渣为主要骨料的高强混凝土的加工装置，其特征在于：所述支撑板（3）的正面和背面对称设置有加固角板（6），加固角板（6）和支撑板（3）均设置在机座（7）顶部的两侧，机座（7）底部的四角均设置有支腿（8），机座（7）顶部的相邻一侧设置有弧形挡板（9），弧形挡板（9）的内壁接触搅拌筒（1）外壁的正面底端。7.根据权利要求6所述的以炭铬渣为主要骨料的高强混凝土的加工装置，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱凌颖，张志远，朱信雄，
申请(专利权)人：中科镁基北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：