權(quán)利要求書： 1.一種利用錳硅合金熱熔渣制備砂石骨料的方法，其特征在于，包括以下制備過程：S1、模具的制造，制作頂部開口且整體呈梯形槽體結(jié)構(gòu)的保溫模具體（1）以及能夠?qū)﹂_口進(jìn)行蓋合的保溫蓋（2），所述開口的面積大于模具體（1）底部的面積；

S2、澆筑，首先在模具體（1）底部鋪一層固態(tài)錳硅合金熔渣，然后將生產(chǎn)錳硅合金產(chǎn)生的液態(tài)的錳硅合金熱熔渣澆筑到所述模具體（1）中；

S3、冷卻，完成步驟S2后，將所述保溫蓋（2）蓋合到模具體（1）的開口處，靜置12?36h進(jìn)行保溫狀態(tài)的緩慢冷卻后脫模得澆筑塊；

S4、破碎，將步驟S3制得的澆筑塊經(jīng)過三級破碎得到粉碎料；

S5、篩分，對步驟S4得到的粉碎料進(jìn)行篩分，去除粒徑不符合要求的顆粒以及粉末，最終制得粗集料或細(xì)集料；

S6、制砂，將步驟S5制得的粗集料或細(xì)集料放入制砂機(jī)中制得適用于混凝土或砂漿中的砂石骨料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用錳硅合金熱熔渣制備砂石骨料的方法，其特征在于：所述模具體（1）包括內(nèi)層（101）以及外層（102），所述內(nèi)層（101）與外層（102）之間填充有第一保溫層（103），所述保溫蓋（2）包括中空的殼體（201），所述殼體（201）內(nèi)填充有第二保溫層（202）。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用錳硅合金熱熔渣制備砂石骨料的方法，其特征在于：所述內(nèi)層（101）為鑄鐵，所述外層（102）以及殼體（201）均為鋼板。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用錳硅合金熱熔渣制備砂石骨料的方法，其特征在于：所述內(nèi)層（101）與外層（102）焊接。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用錳硅合金熱熔渣制備砂石骨料的方法，其特征在于：所述第一保溫層（103）以及第二保溫層（202）為礦棉或陶瓷纖維或玻璃棉中的任一種。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用錳硅合金熱熔渣制備砂石骨料的方法，其特征在于：所述內(nèi)層（101）的外表面涂覆有黃泥層或耐火土層。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用錳硅合金熱熔渣制備砂石骨料的方法，其特征在于：所述步驟S4中的三級破碎依次為顎式破碎機(jī)作為一級破碎、圓錐破碎機(jī)作為二級破碎、反擊式破碎機(jī)作為三級破碎。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用錳硅合金熱熔渣制備砂石骨料的方法，其特征在于：所述粗集料的粒徑級別為5?25mm，所述細(xì)集料的粒徑級別為0.15?5mm。

9.一種利用權(quán)利要求1所述方法制備的砂石骨料的應(yīng)用，其特征在于：所述粗集料或所述細(xì)集料應(yīng)用于土木工程或建筑工程混凝土或砂漿的制備。

說明書： 一種利用錳硅合金熱熔渣制備砂石骨料的方法及應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明屬于錳硅熔渣處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用錳硅合金熱熔渣制備砂石骨料的方法及應(yīng)用。

背景技術(shù)[0002] 錳硅合金是煉鋼常用的復(fù)合脫氧劑，幾乎所有的鋼種都需要用錳來脫氧，2018年以來全國生鐵、粗鋼產(chǎn)量均呈正增長，因此對錳硅合金需求居高不下。錳硅合金渣是由錳硅

合金冶煉過程中排放的高溫爐渣經(jīng)水淬而形成的一種高爐礦渣，每生產(chǎn)1噸錳硅合金約產(chǎn)

生1.2?1.3噸錳硅合金渣，大量的固體廢棄物已成為環(huán)境污染大戶。2018年1月1日《中華人

民共和國環(huán)境保護(hù)稅法》開始施行，對堆存的工業(yè)固體廢棄物加大征稅力度，對不符合規(guī)定

的冶金渣貯存、處置和資源化利用，需繳納25元/噸的環(huán)境保護(hù)稅，將給企業(yè)帶來新的負(fù)擔(dān)。

同時2019年國家發(fā)改辦44號文件將錳硅合金渣的治理列為固廢重點治理的對象。

[0003] 目前，對錳硅合金渣的常規(guī)處理是對其進(jìn)行水淬處理后，再和其它添加劑熔煉、澆筑、冷卻固化、破碎后，根據(jù)工程要求添加到混凝土或砂漿中；這樣的方式存在以下問題：1、

對錳硅合金渣的水淬處理過程要耗費大量的水資源，造成水資源的大量浪費；2、熱熔錳硅

合金渣的排出溫度在1500℃左右，每噸熱熔錳硅合金渣含熱量約1.8GJ，水淬過程中這些熱

量被消耗，再次熱熔時需要再次加熱，從而造成熱能源的損失和資源的過度消耗；3、經(jīng)過水

淬處理后的錳硅合金渣為輕質(zhì)多孔結(jié)構(gòu)，多孔結(jié)構(gòu)的錳硅合金渣經(jīng)過粉碎處理后應(yīng)用于范

圍較為局限，只能用于部分需要輕質(zhì)骨料的場所。

[0004] 而錳硅合金渣直接自然冷卻固化，則會形成如圖2所示的玻璃體，此玻璃體脆性較大，表面光滑，作為混凝土骨料加入混凝土中，在攪拌過程中不易灌漿，與混凝土中水泥和

細(xì)骨料粘合度差，和易性不理想；并且，玻璃體破碎過程產(chǎn)生的針片狀較多，粉化率高，與合

格產(chǎn)品分離難度大。

發(fā)明內(nèi)容[0005] 本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種通過對錳硅合金熱熔渣采用保溫緩慢冷卻的方式固化，有效降低錳硅合金熱熔渣固化后的脆性，制備的砂石骨料應(yīng)用混

凝土或砂漿中，實現(xiàn)錳硅熔渣資源化利用、節(jié)能環(huán)保、節(jié)省經(jīng)濟(jì)成本的利用錳硅合金熱熔渣

制備砂石骨料的方法。

[0006] 本發(fā)明的技術(shù)方案根據(jù)下：[0007] 一種利用錳硅合金熱熔渣制備砂石骨料的方法，包括以下制備過程：[0008] S1、模具的制造，制作頂部開口且整體呈梯形槽體結(jié)構(gòu)的保溫模具體以及能夠?qū)﹂_口進(jìn)行蓋合的保溫蓋，所述開口的面積大于模具體底部的面積；

[0009] S2、澆筑，首先在模具體底部鋪一層固態(tài)錳硅合金熔渣，然后將生產(chǎn)錳硅合金產(chǎn)生的液態(tài)的錳硅合金熱熔渣澆筑到所述模具體中；

[0010] S3、冷卻，完成步驟S2后，將所述保溫蓋蓋合到模具體的開口處，靜置12?36h后脫模得澆筑塊；

[0011] S4、破碎，將步驟S3制得的澆筑塊經(jīng)過三級破碎得到粉碎料；[0012] S5、篩分，對步驟S4得到的粉碎料進(jìn)行篩分，去除粒徑不符合要求的顆粒以及粉末，最終制得粗集料或細(xì)集料；

[0013] S6、制砂，將步驟S5制得的粗集料或細(xì)集料放入制砂機(jī)中制得適用于混凝土或砂漿中的砂石骨料。

[0014] 進(jìn)一步，所述模具體包括內(nèi)層以及外層，所述內(nèi)層與外層之間填充有第一保溫層，所述保溫蓋包括中空的殼體，所述殼體內(nèi)填充有第二保溫層。

[0015] 進(jìn)一步，所述內(nèi)層為鑄鐵，所述外層以及殼體均為鋼板。[0016] 進(jìn)一步，所述內(nèi)層與外層焊接。[0017] 進(jìn)一步，所述第一保溫層以及第二保溫層為礦棉或陶瓷纖維或玻璃棉中的任一種。

[0018] 進(jìn)一步，所述內(nèi)層的外表面涂覆有黃泥層或耐火土層。[0019] 進(jìn)一步，所述步驟S4中的三級破碎依次為顎式破碎機(jī)作為一級破碎、圓錐破碎機(jī)作為二級破碎、反擊式破碎機(jī)作為三級破碎。

[0020] 進(jìn)一步，所述粗集料的粒徑級別為5?25mm，所述細(xì)集料的粒徑級別為0.15?5mm。[0021] 一種利用前述方法制備的砂石骨料的應(yīng)用，所述粗集料或所述細(xì)集料應(yīng)用于土木工程或建筑工程混凝土或砂漿的制備。

[0022] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：[0023] 1、本發(fā)明將生產(chǎn)錳硅合金產(chǎn)生的液態(tài)的錳硅合金熱熔渣澆筑到具有保溫層的模具體內(nèi)后，蓋上同樣具有保溫層的保溫蓋，靜置12?36h進(jìn)行保溫狀態(tài)的緩慢冷卻，與采用直

接的自然冷卻相比，有效降低固化后的錳硅合金熔渣的脆性，破碎后得到的砂石骨料表面

具有良好的粗糙度，摻和到混凝土或砂漿中具有良好的粘合度，并且有效降低破碎過程中

針片狀碎料含量，同時有效降低粉化率；

[0024] 2、本發(fā)明的模具體采用頂部開口的梯形槽體結(jié)構(gòu)，便于固化后的澆筑塊脫離模具體；澆筑前在模具體的底部鋪一層固態(tài)錳硅合金熔渣，有效避免液態(tài)的錳硅合金熱熔渣與

模具體粘連；

[0025] 3、本發(fā)明對澆筑塊通過三級破碎，有效對澆筑塊進(jìn)行充分破碎以提高粉碎料的顆粒均勻度，并通過篩分去除粒徑不符合要求的顆粒以及粉末，以提高得到的粗集料或細(xì)集

料應(yīng)用到混凝土或砂漿后的骨料性能；

[0026] 4、本發(fā)明無需對錳硅合金熱熔渣進(jìn)行水淬處理，直接利用具有保溫功能的模具體進(jìn)行緩慢冷卻，有效節(jié)省水資源的浪費，同時做到錳硅合金熱熔渣的二次利用，有效提高錳

硅合金熱熔渣的綜合利用率，進(jìn)而解決工業(yè)固體廢棄物堆存困難的問題，一定程度上減少

對山體開挖、砂石開采，有效保護(hù)生態(tài)環(huán)境。

附圖說明[0027] 圖1為本發(fā)明中模具體與保溫蓋的結(jié)構(gòu)示意圖；[0028] 圖2為自然冷卻后的錳硅合金熱熔渣晶體圖；[0029] 圖3為在具有保溫功能的模具體內(nèi)緩慢冷卻后的錳硅合金熱熔渣晶體圖；[0030] 其中，1、模具體，101、內(nèi)層，102、外層，103、第一保溫層，2、保溫蓋，201、殼體，202、第二保溫層。

具體實施方式[0031] 下面將結(jié)合本發(fā)明實施例，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的

實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都

屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

[0032] 一種利用錳硅合金熱熔渣制備砂石骨料的方法，包括以下制備過程：[0033] S1、模具的制造，制作頂部開口且整體呈梯形槽體結(jié)構(gòu)的保溫模具體1以及能夠?qū)﹂_口進(jìn)行蓋合的保溫蓋2，所述開口的面積大于模具體1底部的面積；

[0034] S2、澆筑，首先在模具體1底部鋪一層固態(tài)錳硅合金熔渣，然后將生產(chǎn)錳硅合金產(chǎn)生的液態(tài)的錳硅合金熱熔渣澆筑到所述模具體1中；

[0035] S3、冷卻，完成步驟S2后，將所述保溫蓋2蓋合到模具體1的開口處，靜置12?36h后脫模得澆筑塊；

[0036] S4、破碎，將步驟S3制得的澆筑塊經(jīng)過三級破碎得到粉碎料；[0037] S5、篩分，對步驟S4得到的粉碎料進(jìn)行篩分，去除粒徑不符合要求的顆粒以及粉末，最終制得粗集料或細(xì)集料；

[0038] S6、制砂，將步驟S5制得的粗集料或細(xì)集料放入制砂機(jī)中制得適用于混凝土或砂漿中的砂石骨料。

[0039] 本實施中，所述模具體1包括內(nèi)層101以及外層102，所述內(nèi)層101與外層102之間填充有第一保溫層103，所述保溫蓋2包括中空的殼體201，所述殼體201內(nèi)填充有第二保溫層

202，所述第一保溫層103與第二保溫層202的厚度為10?15cm，當(dāng)保溫蓋2蓋合到模具體1上

時能夠?qū)δ＞唧w1進(jìn)行完全密封。

[0040] 本實施中，所述內(nèi)層101為鑄鐵，所述外層102以及殼體201均為鋼板。[0041] 本實施中，所述內(nèi)層101與外層102焊接。[0042] 本實施中，所述第一保溫層103以及第二保溫層202為礦棉或陶瓷纖維或玻璃棉中的任一種。

[0043] 本實施中，所述內(nèi)層101的外表面涂覆有黃泥層或耐火土層，從而對鑄鐵內(nèi)層101進(jìn)行防護(hù)，避免高溫錳硅合金熱熔渣對內(nèi)層產(chǎn)生損壞。

[0044] 本實施中，所述步驟S4中的三級破碎依次為顎式破碎機(jī)作為一級破碎、圓錐破碎機(jī)作為二級破碎、反擊式破碎機(jī)作為三級破碎，從而對澆筑塊進(jìn)行逐級充分破碎。

[0045] 本實施中，所述粗集料的粒徑級別為5?25mm，所述細(xì)集料的粒徑級別為0.15?5mm。[0046] 一種利用前述方法制備的砂石骨料的應(yīng)用，所述粗集料或所述細(xì)集料應(yīng)用于土木工程或建筑工程混凝土或砂漿的制備。

[0047] 實驗例說明：[0048] 按本發(fā)明提供的方法制備錳硅合金熱熔渣砂石骨料，其中粗集料的粒徑級為5?25mm，細(xì)集料的粒徑級為5?0.15mm，膠凝材料采用42.5普通硅酸鹽水泥和二級粉煤灰，減水

劑為聚羧酸干粉，配制以下實驗例的混凝土，并測試其塌落度、擴(kuò)展度以及抗壓強(qiáng)度變化；

其中，膠凝材料、粗集料、細(xì)集料、水的添加量為每一立方混凝土對應(yīng)的添加質(zhì)量(kg)，塌落

度及擴(kuò)展度的單位為mm。

[0049] 實驗例1[0050] 按規(guī)格配制C30混凝土，各組分添加量及實驗情況如下：[0051] C30混凝土配比及塌落度和擴(kuò)展度：[0052][0053] C30混凝土強(qiáng)度變化情況：[0054] 齡期/d 3 7 28抗壓強(qiáng)度/MPa 11.06 24.79 35.34

[0055] 實驗例2[0056] 按規(guī)格配制C30混凝土，各組分添加量及實驗情況如下：[0057] C40混凝土配比及塌落度和擴(kuò)展度[0058][0059][0060] C40混凝土強(qiáng)度變化情況：[0061] 齡期/d 3 7 28抗壓強(qiáng)度/MPa 14.67 33.12 46.85

[0062] 實驗例3[0063] 按本發(fā)明提供的方法制備錳硅合金熱熔渣砂石骨料，其中粗集料的粒徑級為5?25mm，細(xì)集料的粒徑級為5?0.15mm，膠凝材料采用42.5普通硅酸鹽水泥和95級礦粉，減水劑

為聚羧酸干粉，配制高性能混凝土，并測試其塌落度、擴(kuò)展度以及抗壓強(qiáng)度變化；其中，膠凝

材料、粗集料、細(xì)集料、水的添加量為每一立方混凝土對應(yīng)的添加質(zhì)量(kg)，塌落度及擴(kuò)展

度的單位為mm。

[0064] 高性能混凝土配比及塌落度和擴(kuò)展度：[0065][0066] 高性能混凝土強(qiáng)度：[0067]齡期/d 3 7 28

抗壓強(qiáng)度/MPa 61.54 73.79 89.34

[0068] 經(jīng)過上述實驗例，可知采用依靠本發(fā)明提供的利用錳硅合金熱熔渣制備砂石骨料的方法制備的砂石骨料，應(yīng)用于混凝土中，混凝土性能良好、穩(wěn)定，抗?jié)B、抗碳化、抗硫酸鹽

登記均符合要求，并且未發(fā)生堿骨料反應(yīng)，可應(yīng)用于建筑工程、土木工程的混凝土和砂漿

中。

[0069] 盡管參照前述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等

同替換，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本

發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。