[发明专利]粒状高炉渣的辊压助磨剂

说明书

发明背景

本发明是涉及一种助磨剂组合物，和一种磨碎炉渣的增强方法，该法使用所述的助磨剂与一种辊压机相结合。具体地说，本发明是涉及辊压磨碎流程中使用聚丙烯酸或其碱金属盐作为增强炉渣料磨碎效率的一种手段。

炉渣通常是从炼铁高炉的操作得到的副产物。按照惯例，高炉装有数层的铁矿石、助熔石料、燃料和其它的氧化铁源，作为高度控制的冶炼过程的组成部分。将热量和氧气强制送入高炉中，以达到很高的温度，和高炉底部开孔，以收集熔化的铁水。在铁水上面形成的熔渣也从炉中开孔放出，进行水淬，以产生湿的粒状渣料。

粒状高炉渣是一种非金属产物，主要由钙和其它碱的硅酸盐和硅铝酸盐组成。ASTM C-989提供了在混凝土和砂浆组合物中可以使用的粒状炉渣的说明，ASHTO-MR02提供了可以由粒状炉渣形成并可作为拌合水泥组分的磨细产物的说明(例如，水硬性拌合水泥的ASTMC-595标准说明)。

可以形成拌合水泥组合物，其方法是用磨细粉状炉渣产物来代替一部分(高达约50％重量)的该组合物的水硬性水泥组合。当炉渣作为组合物的成分而存在时，砂浆(水硬性水泥，细骨料例如砂，和水)和混凝土(水硬性水泥，细骨料，粗骨料例如石子，和水)的水泥组合物一般显示出增强的后期强度。

粒状炉渣通常用球磨机或辊压机处理，以提供粉状产物。在球磨机操作中，颗粒利用球磨机的球构件连续无规则地撞击而进行处理，以使颗粒破碎成所需要的粉末。当球磨机中存在着一种能使所形成的颗粒仍旧分散在球磨机内的一种试剂(通常称为“助磨剂”)时，则球磨机运行的效率会更高。因此，在球磨机操作中，已经使用了几种化合物例如木素磺酸盐，三乙醇胺等等。

辊压机运行机制与球磨机运行机制明显地不同。炉渣颗粒送到一对辊子的辊隙处。颗粒受到颗粒经过两辊之间而出现的一个挤压力的作用。两辊挤压颗粒，使颗粒碎裂成很细的颗粒，同时也使随后受到解聚剂(deagglomerator)作用时将完全游离出来的颗粒进行碎裂。

与辊压机相连系的一个问题是料粒能在两辊之间通行的速度问题。细颗粒(来自再循环流)很少有穿行问题，但是大颗粒(来自原料)倾向于留在辊隙的上方。众所周知，加入少量的水，例如以总料量为基加入约3％重量的水将提供一种有助于使大颗粒更易进入辊隙区的方法。据信，水将使颗粒附着并相互作用，以致使颗粒穿过辊隙区。

成品必须是干粉，因此，在过程的终端，必须除去水。使用水具有许多缺陷，为使水从粉状产物中驱除，需要大量的能量，降低了解聚剂的效率，引起了与过程有关连的集尘器的堵塞。因此，需要提供一种组合物，这种组合物在使用辊轧磨机时能提供增强炉渣磨碎效率的手段，同时降低了对水的需求。

发明概述

本发明是涉及由粒状高炉渣形成粉状渣产品的改进辊压法，和涉及能够用于所述改进方法的助磨剂。如下充分说明的那样，该方法需要将聚丙烯酸或它的碱金属盐施用于辊压机给料中，以增强给料通过辊轧磨机的速度，和降低过程中的水含量。

详细描述

本发明是涉及由粒状高炉渣形成粉状渣或磨细渣的改进辊压法。这种改进需要施用少量的聚丙烯酸或它的碱金属盐或它们的混合物于辊压机的给料流中。聚丙烯酸或它的碱金属盐的施用可以大大减少给料中的水，同时加大通过辊轧磨机的粒状渣的流量。因此，现在所述的聚丙烯酸的施用使过程终端为除水所需的能耗减少，并显著地减少了通常与该过程中与使用水有联系的其它缺陷。

已经发现聚丙烯酸或其可溶于水的碱金属盐对于本发明是有用的试剂。这里和所附权利要求所使用的“聚丙烯酸”术语，其含义指的是丙烯酸的均聚物，和丙烯酸与烯烃可共聚单体例如乙烯、丙烯、丁二烯、苯乙烯、甲基丙烯酸等的共聚物。通常可共聚的单体以至多30％(摩尔)，优选地为20％(摩尔)量存在。优选的试剂是丙烯酸的均聚物，它可部分地被碱金属碱例如聚丙烯酸的钠盐中和。聚合物应是水可溶的。它应该具有至少约为25,000的重均分子量。优选的聚合物具有至少为50,000的分子量，最优选的分子量是约50,000-500,000。如使用上述聚丙烯酸时，发现低分子量的聚合物不会提供增强的特性。

这种聚合物溶解于水中，在溶液中将提供具有约10％-50％(重量)的聚合物固体(优选地25％-45％)的水溶液。如果溶液具有充分的流动性可以很容易地施用，则可以使用更浓的溶液。