一种高强度的快速凝固型水泥生产方法与流程

1.本发明涉及水泥生产技术领域，具体为一种高强度的快速凝固型水泥生产方法。


背景技术：

2.水泥是一种硬性无机胶凝材料，在使用时与水混合后会凝固硬化，通常不会单独使用，一般情况下是与沙、石混合制成混凝土，水泥在日常生活中被广泛应用在房屋建筑中。
3.现有技术中公开号为cn112876164a的中国专利中公开了一种高强度水泥的制备方法，高强度水泥原料包括硅酸盐水泥、砂、改良添加剂、填充剂和减水剂，改良添加剂包括玻璃纤维、聚乙烯纤维、聚乙烯醇纤维和碳纳米管，填充剂包括高岭土、硅藻页岩、膨润土、钛矿渣和石膏粉，硅酸盐水泥、砂、改良添加剂、填充剂和减水剂的重量份数之比为硅酸盐水泥100份、砂250 份、改良添加剂3-5份、填充剂7-10份和减水剂1份，通过不同弹性模量的玻璃纤维、聚乙烯纤维、聚乙烯醇纤维混合添加均匀分布到水泥内的裂纹扩展区，减缓裂纹的扩展，增加抗折强度，通过高岭土、硅藻页岩、膨润土、钛矿渣和石膏粉作为填充剂均匀填充到水泥内部，增加水泥的耐磨性能和强度。
4.在一些抢修的场所，如堤坝崩塌抢修、水井内部破损抢修，需要水泥在覆盖之后快速凝固固化，从而快速达到修复的目的，但是上述的水泥在生产的过程中没有添加特殊材料，所以水泥的凝固速度与普通水泥无异，即凝固速度在8-24h，太长的凝固时间在堤坝和水井中水流冲洗下回出现脱落，从而达不到预想的修复效果；
5.并且现有技术中公开号为cn113149472a的中国专利中公开了一种硅酸盐水泥及其制备方法，按重量份数计，其原料包括硅酸盐水泥熟料50-60份、石墨聚苯颗粒10-15份、石灰石5-6份、木棉纤维7-10份、石膏粉4-6份、二氧化硅1-3份、发泡剂1.5-2份、水35-45份；制备方法如下：将硅酸盐水泥熟料、石墨聚苯颗粒、石灰石和木棉纤维进行混合研磨，得到混合物a，然后将混合物a和水加入高速搅拌机中进行二次及混合，得到混合物b，再将混合物b、石膏粉和二氧化硅加入混合搅拌机中混合，得到混合物c，最后将混合物c和发泡剂放入混合搅拌机中混合。本发明一种硅酸盐水泥及其制备方法中，通过加入石墨聚苯颗粒、木棉纤维和发泡剂，具有高效隔离和便于保温的效果，而且本发明生产成本较低，流程简单快捷，适合推广使用。
6.在一些特种场所，如高层建筑因高处的风力相较于地面更大，所以用于高层建筑的水泥强度也需要相应增加，上述的水泥生产方法强度可能无法达到高层建筑的使用要求。
7.因此在此提供一种高强度的快速凝固型水泥生产方法，以解决上述问题。


技术实现要素：

8.本发明的目的在于提供一种高强度的快速凝固型水泥生产方法，以解决上述背景技术中提出水泥凝固速度慢、强度低的问题。
9.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高强度的快速凝固型水泥生产方法，所述该高强度的快速凝固型水泥生产方法所需要的原料有石灰质原料、硅铝制原料、校正原料、减水剂、增强剂和速凝剂。
10.优选的，所述石灰质原料中石灰石占40％、泥灰岩占40％、工业废渣占20％，且所述工业废渣由电石渣和白泥组成；所述硅铝制原料中黄土占30％、黏土占 20％、河泥占30％、砂岩占15％、尾矿占5％，且所述尾矿由铜尾矿和铅锌尾矿混合而成；所述校正原料分为硅制校正原料和铝制校正原料；所述减水剂为奈系粉剂；所述增强剂为玻璃纤维材料；所述速凝剂为铝矾土、纯碱和生石灰按照比例烧制而成的熟料，且所述铝矾土、纯碱和生石灰的比例为5：1：4。
11.优选的，所述石灰质原料、硅铝制原料、校正原料、减水剂、增强剂和速凝剂之间的比例为6：3：0.5：0.3：0.1：0.1。
12.优选的，所述高强度的快速凝固型水泥生产方法如下：
13.(一)生料制备
14.将石灰质原料、硅铝制原料按照上述比例分别投入破碎装置中进行破碎，破碎后的原料放置在混合机中利用搅拌装置混合30min，破碎之前的原料按照混合比例堆叠在厂房的不同储存隔间内，之后将破碎并初步混合的原料投入物料均化设备中，利用物料均化设备中的震动及搅拌装置对原料进行最终的充分混合，其中均化时间为60h-75h；
15.(二)预热分解
16.将充分均化混合后的原料利用输送设备投入预热器内部进行预热分解，所述预热分解包括以下步骤：
17.a、物料分散，均化后的原料通过负压风力输送管道输送进入预热器内部，在物料到达预热器的入口管道时利用管道内的高温对生料进行预热，其中预热温度为350℃-1000℃，且所述预热器分为t1-t5共五个旋风筒，
18.b、气固分离，经过管道入口预热后被预热器内部的负压风力携带进入旋风筒内，被迫在旋风筒筒体与内筒之间的环状空间内做旋转流动，同时向下运动，最终从排气管排出，再次过程中实现预分解；
19.(三)熟料烧制
20.经过预热器预热后的生料利用输送装置输送进入回转窑中进行烧制 12h-48h，其中烧制温度为1500℃-1800℃，在此过程中生料的温度持续上升，生料中矿物在高温的影响下由固体变为液体，液体与生料中其他物质发生化学反应生成熟料，熟料烧制完成后利用螺旋输送机将其送入冷却装置中冷却 10h-12h，直到所述熟料整体温度降低到200℃-300℃之间时进行下料储存，储存体积与后续磨粉相对应；
21.(四)水泥磨粉
22.将烧制好的熟料利用螺旋输送机输送进入精度为500目-600目球磨机中进行初研45min，初研后的水泥再次放入精度为325目的研磨机中再次研磨 1h，之后将上述减水剂、增强剂和速凝剂投入精度为330目的研磨机中研磨 1h；
23.(五)原料混合
24.将研磨完成水泥熟料和研磨后的减水剂、增强剂和速凝剂共同放置在混合机中混合3h得到水泥成品，混合之后的水泥成品过精度为340目的筛网进行震动筛分，筛分后的筛
网上的大直径颗粒进行利用收集箱进行收集，之后将收集的颗粒再次放入上述精度为325目的球磨机中进行研磨，跟随下一批原料使用；
25.(六)水泥包装
26.将混合后的原料投入包装机中，包装机中包装袋的规格分为50kg、200kg 和500kg，包装之后的水泥包按照其重量规格进行对方储存，其中储存环境的湿度小于60％，温度在20℃-35℃之间。
27.与现有技术相比，本发明的有益效果是：该高强度的快速凝固型水泥生产方法，通过在水泥生产的过程中增加速凝剂，使得水泥在与水混合后可以达到30min左右即可凝固，从而在一些水流中使用水泥时可以快速凝固，避免水泥被水流冲垮，并且在水泥中增加玻璃纤维材料的增加剂可以提高水泥的整体强度，使得水泥在固化之后可以抵抗来自外界的较大作用力，从而可以使用在高层建筑等特殊场所；
28.1.速凝剂的使用，通过在水泥最后的混合过程中加入适合比例的由铝矾土、纯碱和生石灰烧制的速凝剂，在水泥使用时与水混合后速凝剂发生作用，使得水泥内部快速反应，从而可以达到在30min左右的快速凝固，在对水利工程的墙体设施(如堤坝、水中立柱或者水井等)进行建造和检修时具有良好的适用性，从而避免在使用时被水冲垮；
29.2.增强剂的使用，通过在水泥生产的过程中加入玻璃纤维制成的增强剂，利用玻璃纤维较好的附着性和抗拉能力，使得水泥在是做成混凝土进行使用时可以为建筑物提供更好的强度，从而在进行一些高层建筑和特殊建筑(如桥梁和地基)时可以承受来自外界的较大的作用力，从而防止出现裂缝影响整体安全性；
30.3.在原料进行生料制备的过程中将破碎后的原料按照比例放置在不同的储存隔间内，从而在进行后续操作时可以直接一次性取完一个隔间内的所有原料，所以不需要再次进行配比，达到简化后续操作的操作步骤，节省整体的制备时间。
具体实施方式
31.下面将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做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。
32.本发明提供一种技术方案：
33.实施例一、
34.一种高强度的快速凝固型水泥生产方法，该高强度的快速凝固型水泥生产方法所需要的原料有石灰质原料、硅铝制原料、校正原料、减水剂、增强剂和速凝剂。
35.石灰质原料中石灰石占40％、泥灰岩占40％、工业废渣占20％，且工业废渣由电石渣和白泥组成；硅铝制原料中黄土占30％、黏土占20％、河泥占30％、砂岩占15％、尾矿占5％，且尾矿由铜尾矿和铅锌尾矿混合而成；校正原料分为硅制校正原料和铝制校正原料；减水剂为奈系粉剂；增强剂为玻璃纤维材料；速凝剂为铝矾土、纯碱和生石灰按照比例烧制而成的熟料，且铝矾土、纯碱和生石灰的比例为5：1：4。
36.石灰质原料、硅铝制原料、校正原料、减水剂、增强剂和速凝剂之间的比例为6：3：0.5：0.3：0.1：0.1。
37.高强度的快速凝固型水泥生产方法如下：
38.(一)生料制备
39.将石灰质原料、硅铝制原料按照上述比例分别投入破碎装置中进行破碎，破碎后的原料放置在混合机中利用搅拌装置混合30min，破碎之前的原料按照混合比例堆叠在厂房的不同储存隔间内，之后将破碎并初步混合的原料投入物料均化设备中，利用物料均化设备中的震动及搅拌装置对原料进行最终的充分混合，其中均化时间为60h-75h；
40.(二)预热分解
41.将充分均化混合后的原料利用输送设备投入预热器内部进行预热分解，预热分解包括以下步骤：
42.a、物料分散，均化后的原料通过负压风力输送管道输送进入预热器内部，在物料到达预热器的入口管道时利用管道内的高温对生料进行预热，其中预热温度为350℃-1000℃，且预热器分为t1-t5共五个旋风筒，
43.b、气固分离，经过管道入口预热后被预热器内部的负压风力携带进入旋风筒内，被迫在旋风筒筒体与内筒之间的环状空间内做旋转流动，同时向下运动，最终从排气管排出，再次过程中实现预分解；
44.(三)熟料烧制
45.经过预热器预热后的生料利用输送装置输送进入回转窑中进行烧制 12h-48h，其中烧制温度为1500℃-1800℃，在此过程中生料的温度持续上升，生料中矿物在高温的影响下由固体变为液体，液体与生料中其他物质发生化学反应生成熟料，熟料烧制完成后利用螺旋输送机将其送入冷却装置中冷却 10h-12h，直到熟料整体温度降低到200℃-300℃之间时进行下料储存，储存体积与后续磨粉相对应；
46.(四)水泥磨粉
47.将烧制好的熟料利用螺旋输送机输送进入精度为500目-600目球磨机中进行初研45min，初研后的水泥再次放入精度为325目的研磨机中再次研磨 1h，之后将上述减水剂、增强剂和速凝剂投入精度为330目的研磨机中研磨 1h；
48.(五)原料混合
49.将研磨完成水泥熟料和研磨后的减水剂、增强剂和速凝剂共同放置在混合机中混合3h得到水泥成品，混合之后的水泥成品过精度为340目的筛网进行震动筛分，筛分后的筛网上的大直径颗粒进行利用收集箱进行收集，之后将收集的颗粒再次放入上述精度为325目的球磨机中进行研磨，跟随下一批原料使用；
50.(六)水泥包装
51.将混合后的原料投入包装机中，包装机中包装袋的规格分为50kg、200kg 和500kg，包装之后的水泥包按照其重量规格进行对方储存，其中储存环境的湿度小于60％，温度在20℃-35℃之间。
[0052][0053]
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0054]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种高强度的快速凝固型水泥生产方法，其特征在于：所述该高强度的快速凝固型水泥生产方法所需要的原料有石灰质原料、硅铝制原料、校正原料、减水剂、增强剂和速凝剂。2.根据权利要求1所述的一种高强度的快速凝固型水泥生产方法，其特征在于：所述石灰质原料中石灰石占40％、泥灰岩占40％、工业废渣占20％，且所述工业废渣由电石渣和白泥组成；所述硅铝制原料中黄土占30％、黏土占20％、河泥占30％、砂岩占15％、尾矿占5％，且所述尾矿由铜尾矿和铅锌尾矿混合而成；所述校正原料分为硅制校正原料和铝制校正原料；所述减水剂为奈系粉剂；所述增强剂为玻璃纤维材料；所述速凝剂为铝矾土、纯碱和生石灰按照比例烧制而成的熟料，且所述铝矾土、纯碱和生石灰的比例为5：1：4。3.根据权利要求1所述的一种高强度的快速凝固型水泥生产方法，其特征在于：所述石灰质原料、硅铝制原料、校正原料、减水剂、增强剂和速凝剂之间的比例为6：3：0.5：0.3：0.1：0.1。4.根据权利要求1所述的一种高强度的快速凝固型水泥生产方法，其特征在于：所述高强度的快速凝固型水泥生产方法如下：(一)生料制备将石灰质原料、硅铝制原料按照上述比例分别投入破碎装置中进行破碎，破碎后的原料放置在混合机中利用搅拌装置混合30min，破碎之前的原料按照混合比例堆叠在厂房的不同储存隔间内，之后将破碎并初步混合的原料投入物料均化设备中，利用物料均化设备中的震动及搅拌装置对原料进行最终的充分混合，其中均化时间为60h-75h；(二)预热分解将充分均化混合后的原料利用输送设备投入预热器内部进行预热分解，所述预热分解包括以下步骤：a、物料分散，均化后的原料通过负压风力输送管道输送进入预热器内部，在物料到达预热器的入口管道时利用管道内的高温对生料进行预热，其中预热温度为350℃-1000℃，且所述预热器分为t1-t5共五个旋风筒，b、气固分离，经过管道入口预热后被预热器内部的负压风力携带进入旋风筒内，被迫在旋风筒筒体与内筒之间的环状空间内做旋转流动，同时向下运动，最终从排气管排出，再次过程中实现预分解；(三)熟料烧制经过预热器预热后的生料利用输送装置输送进入回转窑中进行烧制12h-48h，其中烧制温度为1500℃-1800℃，在此过程中生料的温度持续上升，生料中矿物在高温的影响下由固体变为液体，液体与生料中其他物质发生化学反应生成熟料，熟料烧制完成后利用螺旋输送机将其送入冷却装置中冷却10h-12h，直到所述熟料整体温度降低到200℃-300℃之间时进行下料储存，储存体积与后续磨粉相对应；(四)水泥磨粉将烧制好的熟料利用螺旋输送机输送进入精度为500目-600目球磨机中进行初研45min，初研后的水泥再次放入精度为325目的研磨机中再次研磨1h，之后将上述减水剂、增强剂和速凝剂投入精度为330目的研磨机中研磨1h；(五)原料混合
将研磨完成水泥熟料和研磨后的减水剂、增强剂和速凝剂共同放置在混合机中混合3h得到水泥成品，混合之后的水泥成品过精度为340目的筛网进行震动筛分，筛分后的筛网上的大直径颗粒进行利用收集箱进行收集，之后将收集的颗粒再次放入上述精度为325目的球磨机中进行研磨，跟随下一批原料使用；(六)水泥包装将混合后的原料投入包装机中，包装机中包装袋的规格分为50kg、200kg和500kg，包装之后的水泥包按照其重量规格进行对方储存，其中储存环境的湿度小于60％，温度在20℃-35℃之间。

技术总结
本发明公开了一种高强度的快速凝固型水泥生产方法，所述该高强度的快速凝固型水泥生产方法所需要的原料有石灰质原料、硅铝制原料、校正原料、减水剂、增强剂和速凝剂；所述石灰质原料、硅铝制原料、校正原料、减水剂、增强剂和速凝剂之间的比例为6：3：0.5：0.3：0.1：0.1。该高强度的快速凝固型水泥生产方法，通过在水泥生产的过程中增加速凝剂，使得水泥在与水混合后可以达到30min左右即可凝固，从而在一些水流中使用水泥时可以快速凝固，避免水泥被水流冲垮，并且在水泥中增加玻璃纤维材料的增加剂可以提高水泥的整体强度，使得水泥在固化之后可以抵抗来自外界的较大作用力，从而可以使用在高层建筑等特殊场所。以使用在高层建筑等特殊场所。


技术研发人员：王鹏博
受保护的技术使用者：王鹏博
技术研发日：2022.11.30
技术公布日：2023/9/23