一種利用高爐熔渣生產(chǎn)泡沫微晶玻璃板材的方法及其設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于冶金和無(wú)機(jī)非金屬材料領(lǐng)域，提供一種利用高爐熔渣生產(chǎn)泡沫微晶玻璃的方法。該方法步驟如下：(1)高爐熔渣轉(zhuǎn)移至成分調(diào)質(zhì)攪拌池，加入改質(zhì)劑，攪拌均勻，保證熔渣溫度；(2)熔渣轉(zhuǎn)移至澄清池，加入澄清試劑，攪拌均勻，保持熔渣溫度；(3)熔渣進(jìn)入水淬池，被水淬成微晶粒料；(4)微晶粒料烘干研磨后，篩分出粒度大小不同的微晶粒料；(5)合格微晶粒料中加入發(fā)泡劑，并攪拌均勻；(6)微晶粒料鋪在棚板上，進(jìn)入核化區(qū)保溫一段時(shí)間；(7)進(jìn)入晶化區(qū)保溫一段時(shí)間；(8)進(jìn)入降溫區(qū)冷卻，得到成品泡沫微晶玻璃。本發(fā)明充分利用了高爐熔渣和固體廢棄物資源，以及高爐熔渣的能量，產(chǎn)品強(qiáng)度高，密度小，耐腐蝕，隔熱，隔音。
【專利說(shuō)明】一種利用高爐熔渣生產(chǎn)泡沬微晶玻璃板材的方法及其設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于冶金和無(wú)機(jī)非金屬材料領(lǐng)域，尤其涉及一種利用高爐熔渣生產(chǎn)泡沫微晶玻璃板材的方法及其設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]根據(jù)世界鋼鐵協(xié)會(huì)公布的數(shù)據(jù)顯示，2012年全世界的生鐵產(chǎn)量是11億噸，其中產(chǎn)量最高的國(guó)家是中國(guó)，2012年一年的產(chǎn)量高達(dá)6.5億噸。在高爐冶煉過(guò)程中，即使按照300Kg的渣比來(lái)計(jì)算，高爐爐渣的產(chǎn)量也高達(dá)近兩億噸。如何高效地利用這些高溫爐渣已逐漸成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)?，F(xiàn)階段的高爐爐渣處理工藝基本上都采用的是水沖渣工藝，得到的產(chǎn)品基本用于水泥生產(chǎn)，并且用作水泥生產(chǎn)原料的高爐水渣幾乎毫無(wú)利潤(rùn)可言。同時(shí)每淬冷It溫度在1450~1550°C的高溫爐渣需要消耗新水1.2t，并且產(chǎn)生大量廢水、腐蝕性熱蒸汽且熱量不能回收，同時(shí)大量使用的水資源不能被循環(huán)重復(fù)利用，高溫爐渣中存在的大量顯熱和潛熱很難得到有效的回收利用。
[0003]泡沫微晶玻璃由玻璃相、晶體和氣孔三部分組成，在均勻分布著大量氣孔的玻璃相基體中，分布著大量的微小晶體，使玻璃與晶體網(wǎng)絡(luò)連接在一起，形成玻晶交織結(jié)構(gòu)，是一種性能優(yōu)越的新型多功能材料。由于泡沫微晶玻璃本身的結(jié)構(gòu)特征和材料特性，使泡沫微晶玻璃具有諸多優(yōu)良性能:①不吸水、不吸濕、不會(huì)因長(zhǎng)年使用降低隔熱保溫效果；②具有良好隔熱性能，不燃燒，能在-270~500°C廣闊溫度范圍內(nèi)使用；③具有良好隔音性能；
④機(jī)械強(qiáng)度高，且易 于加工、切割或粘拼成各種形狀的制品不風(fēng)化、不老化、本身無(wú)毒、無(wú)放射性和腐蝕性不受鼠吃蟲咬和微生物腐蝕；⑦具有良好耐酸耐堿性。
[0004]在已公開的中國(guó)專利(申請(qǐng)?zhí)?201010537506.8，公布日:2011年5月18日)公開了一種利用高爐熱熔渣制備泡沫微晶玻璃及其方法，以高爐熱熔渣為主要原料，將粉煤灰，硼砂，純堿，稀選尾礦，石英砂等分別計(jì)量，混勻，燒制成多孔塊體加入渣包中，利用高爐熱熔渣進(jìn)行熔融，熔融料經(jīng)水淬得到不同粒度的玻璃水淬料；將玻璃水淬料干燥，球磨，加入發(fā)泡劑，混合，壓制或鋪料成型，然后經(jīng)核化、晶化、燒結(jié)制備出泡沫微晶玻璃。中國(guó)專利申請(qǐng)(申請(qǐng)?zhí)?201210383926.4，公布日:2012年12月26日)公布了一種利用復(fù)合工業(yè)廢渣生產(chǎn)泡沫微晶玻璃的方法，其特征是將不同工業(yè)廢渣破碎，按比例混合后研磨成生料粉，將生料粉加熱融化、淬火、干燥后研磨成熟料粉，然后添加晶核劑、發(fā)泡劑、穩(wěn)泡劑、助熔劑、增強(qiáng)劑形成泡沫微晶玻璃配合料，將配合料壓制成型后，經(jīng)過(guò)預(yù)熱、發(fā)泡、穩(wěn)泡、退火階段，燒成后得到泡沫微晶玻璃。中國(guó)專利申請(qǐng)(申請(qǐng)?zhí)?201210326090.4，公布日:2012年12月12日)公布了一種利用液態(tài)紅熱鋼鐵爐渣作為主要原料，添加一定量的礦物原料和少量化工原料等輔助原料制備而成的。其制備方法包括以下步驟:(I)液態(tài)紅熱鋼鐵渣先經(jīng)渣包沉淀除去鋼鐵得到無(wú)鐵液態(tài)紅熱鋼鐵渣，再按比例將其中混合好的輔助原料同時(shí)加入到攪拌池中；攪拌池內(nèi)裝有一組旋轉(zhuǎn)式攪拌器，攪拌器將鋼鐵渣和輔助原料及兩者反應(yīng)生成的氣泡攪拌均勻，形成泡沫玻璃；(2)將泡沫玻璃于1000~1250°C成型得到泡沫玻璃毛坯；
(3)將泡沫玻璃毛坯送進(jìn)保溫爐，在隨爐冷卻過(guò)程中，使泡沫玻璃晶化和退火，轉(zhuǎn)變?yōu)榕菽⒕РＡ鳎?4)將泡沫微晶玻璃毛坯加工成產(chǎn)品所需尺寸。
[0005]以上公開的專利說(shuō)明，泡沫微晶玻璃的原料主要是高爐熱熔渣，工業(yè)廢渣和液態(tài)紅熱鋼鐵渣，雖利用了熔渣的部分熱能，但熱處理生產(chǎn)過(guò)程中能耗大。且其產(chǎn)品主要是泡沫微晶玻璃，表面多孔粗糙，觀賞效果差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本發(fā)明的目的在于提供一種利用高爐熔渣生產(chǎn)泡沫微晶玻璃板材的方法及其設(shè)備，從而可以大量使用高爐熔渣所含的熱能和鋼鐵企業(yè)的副產(chǎn)煤氣，減少了廢水、廢氣、廢渣和煙塵的產(chǎn)生，減少了高爐冶煉對(duì)環(huán)境的污染及資源的過(guò)度消耗，大大提高了高爐渣的適用范圍，提高鋼鐵企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利潤(rùn)。
[0007]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案:
[0008]本發(fā)明提供一種利用高爐熔渣生產(chǎn)泡沫微晶玻璃板材的方法，所述方法包括下述原料，所述百分比為質(zhì)量百分比，高爐熔渣占總原料質(zhì)量的40-80%，成分改質(zhì)劑的添加量占總原料質(zhì)量的15-55%，澄清劑的加入量占總原料質(zhì)量的0.2~10%;著色劑添加量占總原料質(zhì)量的0-5% ；
[0009]所述方法包括下述主要步驟:
[0010](I)調(diào)質(zhì)攪拌:高爐熔渣轉(zhuǎn)移至成分調(diào)質(zhì)攪拌池中，加入成分改質(zhì)劑，熔渣處在1450~1550°C高溫區(qū)間；
[0011](2)澄清攪拌:熔渣通過(guò)成分調(diào)質(zhì)攪拌池底部的渣口進(jìn)入熔渣澄清池中，加入澄清劑，攪拌使其成分均勻；
[0012](3)渣包緩沖:熔渣通過(guò)澄清池底部的渣口進(jìn)入渣包中；
[0013](4)熔渣水淬:熔渣從渣包下的渣口進(jìn)入水淬池，進(jìn)行水淬處理，形成微晶粒料；
[0014](5)干燥研磨:將步驟⑷得到的微晶粒料進(jìn)行烘干研磨后，篩分出大粒徑微晶粒料和小粒徑微晶粒料；將小微晶粒料中加入發(fā)泡劑，通過(guò)固體攪拌器攪拌，使其成分均勻，得到發(fā)泡微晶混合料；
[0015](6)布料:將發(fā)泡微晶混合料與大微晶粒料分層布在模具上；
[0016](7)核化:核化溫度為700~850°C，核化時(shí)間為0.5~3h ;
[0017](8)晶化:晶化溫度為900~1150°C，晶化時(shí)間為0.5~3h ;
[0018]所述核化時(shí)間為在核化溫度下保持的時(shí)間。所述晶化時(shí)間為在晶化溫度下保持的時(shí)間。
[0019](9)冷卻:將步驟⑶得到的產(chǎn)品，冷卻至100°C以下，空冷得到泡沫微晶玻璃板材。優(yōu)選的，以冷卻速度為5°C/min-10°C/min，冷卻至100°C以下。優(yōu)選的，前述冷卻速度是 10°C /mirio
[0020]本發(fā)明所得微晶玻璃主晶相為硅灰石。
[0021]上述的總原料質(zhì)量不包括上述步驟(5)中向小微晶粒料中加入的發(fā)泡劑的質(zhì)量。
[0022]進(jìn)一步的，澄清劑的加入量占總原料質(zhì)量的0.2~5%。
[0023]進(jìn)一步的，上述步驟(1)中，高爐熔渣在調(diào)質(zhì)攪拌池中攪拌I小時(shí)。
[0024]進(jìn)一步的，上述步驟(6)中，將微晶粒料通過(guò)布料器鋪至模具上。
[0025] 進(jìn)一步的，上述步驟(7)中，核化溫度為840~850°C，核化時(shí)間為Ih。[0026]進(jìn)一步的，上述步驟⑶中，晶化溫度為1140~1150°C，晶化時(shí)間為lh。
[0027]進(jìn)一步的，上述方法還包括，將步驟(9)得到的泡沫微晶玻璃產(chǎn)品進(jìn)行切割，由大粒徑微晶粒料得到的玻璃稱為純微晶玻璃，對(duì)純微晶玻璃表面進(jìn)行打磨拋光，得到成品泡沫微晶玻璃板材。
[0028]進(jìn)一步的，所述方法由下述原料組成，所述百分比為質(zhì)量百分比，高爐熔渣占總原料質(zhì)量的40-80%，成分改質(zhì)劑的添加量占總原料質(zhì)量的15-55%，澄清劑的加入量占總原料質(zhì)量的0.2~10% ;著色劑添加量占總原料質(zhì)量的0-5%。
[0029]本申請(qǐng)中，大粒徑微晶粒料也稱為大微晶粒料，小粒徑微晶粒料也稱為小微晶粒料。所述小微晶粒料也稱為玻璃粉。所述大粒徑微晶粒料也稱為玻璃顆粒。進(jìn)一步的，所述小微晶粒料的粒度為200~325目。所述大微晶粒料的粒度為10~100目。
[0030]進(jìn)一步的，使用的成分改質(zhì)劑包括:石英砂、螢石、鉀長(zhǎng)石、鈉長(zhǎng)石、粘土、硅藻土、高嶺土、陶土、尾礦、電廠灰、粉煤灰、生活污泥、高爐鈦渣以及廢舊電腦手機(jī)電路板中的一種或至少兩種的組合。
[0031]成分改質(zhì)劑(簡(jiǎn)稱為改質(zhì)劑或調(diào)質(zhì)劑)的選擇和添加量根據(jù)生產(chǎn)產(chǎn)品的成分要求和改質(zhì)劑的價(jià)格及來(lái)源途徑確定。
[0032]進(jìn)一步的，上述方法中，使用的澄清劑包括:硝酸鹽、三氧化二砷、芒硝、硫酸氨、三氧化二銻以及氟化物中的一種或至少兩種的組合，澄清劑的加入量為0.1-10%。 [0033]進(jìn)一步的，上述方法中，使用的著色劑包括:Ti02、Cr203、Cu20、Co0、Ni0、Fe203以及稀土元素氧化物等。著色劑的選擇和添加量根據(jù)產(chǎn)品顏色要求進(jìn)行添加。
[0034]進(jìn)一步的，使用的發(fā)泡劑包括:尿素、淀粉、碳粉、Na2C03、K2CO3> SiC、CaCO3> MnO2,(NH4)2CO3或者復(fù)合發(fā)泡劑，發(fā)泡劑的加入量為小微晶粒料質(zhì)量的0.1_10%，發(fā)泡劑的粒度為100~200目。進(jìn)一步的，發(fā)泡劑的加入量為小微晶粒料質(zhì)量的5%。
[0035]進(jìn)一步的，上述方法中，所使用的高爐熔渣包括下述成分=SiO2為30-40%，CaO為30-40 %，MgO 為 5-15 %，Al2O3 為 5-25 %，F(xiàn)eO 為 0.1-5 %，MnO 為 0.1-5 %，K2O 為 0.1-5 %，Na2O為0.1-5 %，其它成分為2-10 %。
[0036]進(jìn)一步的，上述方法中，所使用的高爐熔渣包括下述成分:Si02為34%，CaO為37%, MgO 為 11%, Al2O3 為 10%, FeO 為 3%, MnO 為 2%,K20 為 0.5%, Na2O 為 0.5%，其它成分為2%。其它成分為雜質(zhì)，含量較低，對(duì)制備得到的泡沫微晶玻璃板材無(wú)影響。
[0037]進(jìn)一步的，所述方法包括下述原料，所述百分比為質(zhì)量百分比，高爐熔渣占總原料質(zhì)量的63-80 %，成分改質(zhì)劑的添加量占總原料質(zhì)量的20-35 %，澄清劑的加入量占總原料質(zhì)量的I~2% ;所述成分改質(zhì)劑為石英砂，所述澄清劑為三氧化二銻。
[0038]進(jìn)一步的，所述方法包括下述原料，所述百分比為質(zhì)量百分比，高爐熔渣占總原料質(zhì)量的63%，成分改質(zhì)劑的添加量占總原料質(zhì)量的35%，澄清劑的加入量占總原料質(zhì)量的2% ;所述成分改質(zhì)劑為石英砂，所述澄清劑為三氧化二銻。
[0039]進(jìn)一步的，所述方法包括下述主要步驟:
[0040](I)調(diào)質(zhì)攪拌:高爐熔渣轉(zhuǎn)移至成分調(diào)質(zhì)攪拌池中，保持其在高爐出渣口時(shí)的1450~1550°C溫度區(qū)間，加入成分改質(zhì)劑，在攪拌池頂部向池內(nèi)噴吹惰性氣體，將攪拌池內(nèi)的成分?jǐn)嚢杈鶆?，同時(shí)噴吹適量的高爐煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣或焦?fàn)t煤氣以保證在攪拌過(guò)程中熔渣處在1450~1550°C高溫區(qū)間；[0041](2)澄清攪拌:熔渣通過(guò)成分調(diào)質(zhì)攪拌池底部的渣口進(jìn)入熔渣澄清池中，加入澄清劑以排除熔渣中的各類雜質(zhì)和氣泡，攪拌使熔渣成分均勻；
[0042](3)渣包緩沖:熔渣通過(guò)澄清池底部的渣口進(jìn)入渣包中；
[0043](4)熔渣水淬:熔渣從渣包下的渣口進(jìn)入水淬池，進(jìn)行水淬處理，形成微晶粒料；
[0044](5)干燥研磨:將步驟⑷得到的微晶粒料進(jìn)行烘干研磨后，篩分出大粒徑微晶粒料和小粒徑微晶粒料；將小微晶粒料中加入發(fā)泡劑，通過(guò)固體攪拌器攪拌，使其成分均勻，得到發(fā)泡微晶混合料；
[0045](6)布料:將發(fā)泡微晶混合料與大微晶粒料分層布在模具上；
[0046](7)核化:以8~15°C /min的加熱速度升溫至核化溫度，核化溫度為700~850°C，核化時(shí)間為0.5~3h ;優(yōu)選的，加熱速度是IO0C /min ；
[0047](8)晶化:核化處理后，以8~15°C /min的升溫速度升溫至晶化溫度，晶化溫度為900~1150°C，晶化時(shí)間為0.5~3h ;優(yōu)選的，升溫速度是10°C /min。
[0048]進(jìn)一步的，上述方法中，整個(gè)過(guò)程中采用的加熱方式包括噴吹可燃高爐煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣、焦?fàn)t煤氣；米用的冷卻方式包括循環(huán)水冷卻、空冷。
[0049]進(jìn)一步的，上述方法中，熔渣在調(diào)質(zhì)攪拌及澄清攪拌過(guò)程中，溫度保持在1540-1550°C ;核化溫度為850°C，核化時(shí)間為Ih ;晶化溫度為1150°C，晶化時(shí)間為lh。
[0050]進(jìn)一步的，熔渣在進(jìn)入水淬池時(shí)的溫度大于1350°C。
[0051]進(jìn)一步的，上述方法中，所述的模具為耐火中空板，其上鋪一層耐火纖維紙，用耐火磚制成所需形狀。
[0052]進(jìn)一步的，上述方法中，布料時(shí)，將微晶粒料通過(guò)布料器鋪至模具上，鋪三層，第一層和第三層鋪步驟(4)得到的大粒徑微晶粒料(也可稱為純微晶玻璃粒料)，第二層鋪步驟
(5)得到的發(fā)泡微晶混合料，小微晶粒料的粒度為200~325目，大微晶粒料的粒度為10~100 目。
[0053]上述三層的厚度可根據(jù)客戶需要布料，例如，第二層的厚度為20mm，第一層和第三層的厚度分別為5mm。
[0054]進(jìn)一步的，上述方法中，調(diào)質(zhì)攪拌的時(shí)間是I小時(shí)，所述澄清攪拌和渣包緩沖的時(shí)間是I小時(shí)。
[0055]本發(fā)明還提供一種利用高爐熔渣生產(chǎn)泡沫微晶玻璃板材的設(shè)備，所述設(shè)備包括:調(diào)質(zhì)攪拌池、澄清攪拌池(簡(jiǎn)稱澄清池)、渣包、水淬池、干燥機(jī)、研磨機(jī)、布料器(或布料機(jī))、熱處理爐。
[0056]進(jìn)一步的，所述設(shè)備還包括切割機(jī)和拋光機(jī)等。[0057]上述制備泡沫微晶玻璃板材的設(shè)備中:
[0058](I)調(diào)質(zhì)攪拌池:將成分改質(zhì)劑加入調(diào)質(zhì)攪拌池中，對(duì)高爐熔渣進(jìn)行調(diào)質(zhì)，頂吹惰性氣體進(jìn)行攪拌，并噴吹副產(chǎn)煤氣加熱保溫；
[0059](2)澄清攪拌池:將澄清劑加入澄清攪拌池中,澄清熔融的原料,頂吹惰性氣體進(jìn)行攪拌，并噴吹副產(chǎn)煤氣加熱保溫；
[0060](3)渣包:將調(diào)質(zhì)澄清后成分均勻的熔融原料，儲(chǔ)存在渣包中，渣包下有下渣口，渣包放在渣包回轉(zhuǎn)臺(tái)上，通過(guò)渣包回轉(zhuǎn)臺(tái)可保證連續(xù)水淬，且形成一個(gè)緩沖區(qū)；
[0061](4)水淬池:溫度大于1350°C的熔渣通過(guò)渣包的下渣口流入水淬池中，水淬池有進(jìn)水口和出水口，通過(guò)調(diào)節(jié)水的流速使得水淬池的水溫不會(huì)過(guò)高；
[0062](5)干燥機(jī):將經(jīng)過(guò)水淬的熔渣進(jìn)行干燥，使得水淬得到的玻璃顆粒(或稱為微晶粒料)中不含有水分；
[0063](6)研磨機(jī):將得到的玻璃顆粒進(jìn)行破碎，并通過(guò)其中的篩分功能篩分出合適的微晶粒料；
[0064](7)布料機(jī):將合格的微晶粒料均勻的布在棚板上，先將發(fā)泡微晶混合料布在模具上，再將純微晶玻璃料布在其上；
[0065](8)熱處理爐:將布好的微晶粒料在熱處理爐內(nèi)進(jìn)行核化、晶化等熱處理過(guò)程，熱處理爐包括核化區(qū)、晶化區(qū)；
[0066](9)切割機(jī)和拋光機(jī):成型的產(chǎn)品進(jìn)行冷卻后，對(duì)其進(jìn)行切割拋光打磨，最終成為泡沫微晶玻璃板材。
[0067]進(jìn)一步的，上述的成分調(diào)質(zhì)攪拌池有備用設(shè)備，通過(guò)大型回轉(zhuǎn)臺(tái)來(lái)更換，用于更換的成分調(diào)質(zhì)攪拌設(shè)備需要在使用之前進(jìn)行烘烤處理。
[0068]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所提供的利用高爐熔渣生產(chǎn)泡沫微晶玻璃板材的方法具有下述有益效果。
[0069]1、傳統(tǒng)生產(chǎn)微晶玻璃的原料均為冷態(tài)，在生產(chǎn)微晶玻璃的過(guò)程中需要加熱變?yōu)槿廴趹B(tài)從而消耗了大量的熱量，而使用高爐熔渣作為原料則可以節(jié)省加熱過(guò)程中消耗的大量熱量，并且高爐熔渣可以大量節(jié)省原料的成本，不僅提高了高爐熔渣的經(jīng)濟(jì)效益，也使得大量的高爐熔渣得以很好的應(yīng)用處理；
[0070]2、此類微晶玻璃產(chǎn)品為泡沫微晶玻璃板材，這種產(chǎn)品一方面具有泡沫微晶玻璃密度小、質(zhì)量輕，保溫隔熱，防止噪音等性能，另一方面兼具純微晶玻璃的易于加工拋光，觀賞性能高的特點(diǎn)，此外，此類板材是在熱處理過(guò)程中將泡沫微晶玻璃和純微晶玻璃粘接在一起的，具有粘接性能好，強(qiáng)度聞的特點(diǎn)；
[0071]3、熔渣成份調(diào)整過(guò)程中大量使用了諸如尾礦，電廠灰，粉煤灰，生活污泥等廉價(jià)工業(yè)廢棄物，并且使用廢舊電腦手機(jī)電路板作為添加劑，對(duì)于處理廢舊電腦手機(jī)電路板中的重金屬提供了一種新的思路，從而減少掩埋處理過(guò)程中大量重金屬進(jìn)入土壤和地下水產(chǎn)生的污染，提高了產(chǎn)品的附加值、是循環(huán)經(jīng)濟(jì)，能夠?qū)崿F(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益的雙贏。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0072]圖1是本發(fā)明提供的利用高爐熔渣生產(chǎn)泡沫微晶玻璃板材的工藝流程圖；
[0073]圖2是本發(fā)明提供 的利用高爐熔渣生產(chǎn)泡沫微晶玻璃板材的工藝設(shè)備圖。
【具體實(shí)施方式】
[0074]下面結(jié)合實(shí)施例和說(shuō)明書附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0075]如圖1所示，本發(fā)明提供的利用高爐熔渣生產(chǎn)泡沫微晶玻璃板材的工藝流程包括:高爐熔渣經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)攪拌、澄清攪拌、渣包緩沖、水淬之后形成玻璃顆粒，后經(jīng)干燥研磨、布料、核化、晶化、冷卻、形成泡沫微晶玻璃，后經(jīng)切割拋光得到泡沫微晶玻璃成品。
[0076]如圖2所示，本發(fā)明提供的利用高爐熔渣生產(chǎn)泡沫微晶玻璃板材的設(shè)備包括:調(diào)質(zhì)攪拌池I，澄清攪拌池2，渣包3，水淬池4，干燥機(jī)5，研磨機(jī)6，布料器(或布料機(jī))7，熱處理爐8，切割機(jī)9，拋光機(jī)10。
[0077]上述制備泡沫微晶玻璃板材的設(shè)備中:
[0078](I)調(diào)質(zhì)攪拌池1:將成分改質(zhì)劑通過(guò)改質(zhì)劑漏斗101加入調(diào)質(zhì)攪拌池中，對(duì)高爐熔渣進(jìn)行調(diào)質(zhì),通過(guò)頂吹攪拌槍102頂吹惰性氣體進(jìn)行攪拌，并通過(guò)煤氣加熱槍103噴吹副產(chǎn)煤氣加熱保溫；
[0079](2)澄清攪拌池2:將澄清劑通過(guò)漏斗201加入澄清攪拌池中，澄清熔融原料，通過(guò)頂吹攪拌槍202頂吹惰性氣體進(jìn)行攪拌，并通過(guò)煤氣加熱槍203噴吹副產(chǎn)煤氣加熱保溫；
[0080](3)渣包3:將調(diào)質(zhì)澄清后成分均勻的熔融原料，儲(chǔ)存在渣包中，渣包下有下渣口301，渣包放在渣包回轉(zhuǎn)臺(tái)302上，通過(guò)渣包回轉(zhuǎn)臺(tái)可保證連續(xù)水淬，且形成一個(gè)緩沖區(qū)；
[0081](4)水淬池4:溫度大于1350°C的熔渣通過(guò)渣包的下渣口 301流入水淬池4中，水淬池有進(jìn)水口 401和出水口 402，通過(guò)調(diào)節(jié)水的流速使得水淬池的水溫不會(huì)過(guò)高；
[0082](5)干燥機(jī)5:將經(jīng)過(guò)水淬的熔渣進(jìn)行干燥，使得水淬得到的玻璃顆粒(或稱為微晶粒料)中不含有水分；
[0083](6)研磨機(jī)6:將得到的玻璃顆粒進(jìn)行破碎，并通過(guò)其中的篩分功能篩分出合適的微晶粒料；
[0084](7)布料機(jī)7:將合格的微晶粒料均勻的布在棚板上，先將發(fā)泡微晶混合料布在模具上，再將純微晶玻 璃料布在其上；
[0085](8)熱處理爐8用于核化、晶化；
[0086](9)切割機(jī)9和拋光機(jī)10:成型的產(chǎn)品進(jìn)行冷卻后，對(duì)其進(jìn)行切割拋光打磨，最終成為泡沫微晶玻璃板材。
[0087]下面實(shí)施例中使用某鋼鐵廠生產(chǎn)的高爐熔渣作為主原料，添加不同的成分改質(zhì)劑、澄清劑以使得生產(chǎn)出來(lái)的泡沫微晶玻璃板材具有不同的性能。
[0088]下面實(shí)施例中，按照本發(fā)明提供的方法制備泡沫微晶玻璃板材，布料時(shí)，將微晶粒料通過(guò)布料器鋪至模具上，鋪三層，第一層和第三層鋪步驟(4)得到的大粒徑微晶粒料(也可稱為純微晶玻璃粒料)，第二層鋪步驟(5)得到的發(fā)泡微晶混合料，小微晶粒料的粒度為200~325目，大微晶粒料的粒度為10~100目。上述第二層的厚度為20mm，第一層和第三層的厚度分別為5mm。
[0089]表1給出了本發(fā)明實(shí)施例1-8所使用的高爐熔渣的成分組成。
[0090]表2給出了本發(fā)明實(shí)施例1-8所制得產(chǎn)品的性能測(cè)試結(jié)果。
[0091]表1實(shí)施例1-8中使用的高爐熔渣的成分組成
[0092]
【權(quán)利要求】
1.一種利用高爐熔渣生產(chǎn)泡沫微晶玻璃板材的方法，其特征在于，所述方法包括下述原料，所述百分比為質(zhì)量百分比，高爐熔渣占總原料質(zhì)量的40-80%，成分改質(zhì)劑的添加量占總原料質(zhì)量的15-55%，澄清劑的加入量占總原料質(zhì)量的0.2~10%;著色劑添加量占總原料質(zhì)量的0-5% ； 所述方法包括下述主要步驟: (1)調(diào)質(zhì)攪拌:高爐熔渣轉(zhuǎn)移至成分調(diào)質(zhì)攪拌池中,加入成分改質(zhì)劑,熔渣處在1450~1550°C高溫區(qū)間； (2)澄清攪拌:熔渣通過(guò)成分調(diào)質(zhì)攪拌池底部的渣口進(jìn)入熔渣澄清池中，加入澄清劑，攪拌使其成分均勻； (3)渣包緩沖:熔渣通過(guò)澄清池底部的渣口進(jìn)入渣包中； (4)熔渣水淬:熔渣從渣包下的渣口進(jìn)入水淬池，進(jìn)行水淬處理，形成微晶粒料； (5)干燥研磨:將步驟⑷得到的微晶粒料進(jìn)行烘干研磨后，篩分出大粒徑微晶粒料和小粒徑微晶粒料；將小微晶粒料中加入發(fā)泡劑，通過(guò)固體攪拌器攪拌，使其成分均勻，得到發(fā)泡微晶混合料； (6)布料:將發(fā)泡微晶混合料與大微晶粒料分層布在模具上； (7)核化:核化溫度為700~850°C，核化時(shí)間為0.5~3h ; (8)晶化:晶化溫度為900~1150°C，晶化時(shí)間為0.5~3h ; (9)冷卻:將步驟(8)得到的產(chǎn)品，冷卻至100°C以下，空冷得到泡沫微晶玻璃板材。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用高爐熔渣生產(chǎn)泡沫微晶玻璃板材的方法，其特征在于，使用的成分改質(zhì)劑包括:石英砂、螢石、鉀長(zhǎng)石、鈉長(zhǎng)石、粘土、硅藻土、高嶺土、陶土、尾礦、電廠灰、粉煤灰、生活污泥、高爐鈦渣以及廢舊電腦手機(jī)電路板中的一種或至少兩種的組口 ο
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用高爐熔渣生產(chǎn)泡沫微晶玻璃板材的方法，其特征在于，使用的發(fā)泡劑包括:尿素、淀粉、碳粉、Na2CO3^ K2C03、SiC、CaCO3> MnO2, (NH4) 2C03或者復(fù)合發(fā)泡劑，發(fā)泡劑的加入量為小微晶粒料質(zhì)量的0.1_10%，發(fā)泡劑的粒度為100~200目。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用高爐熔渣生產(chǎn)泡沫微晶玻璃板材的方法，其特征在于，上述方法中，所使用的高爐熔渣包括下述成分=SiO2S 30-40%，CaO為30-40%，MgO為5-15%,Al2O3 為 5-25%，F(xiàn)eO 為 0.1-5%，MnO 為 0.1-5%，K2O 為 0.1-5%，Na2O 為 0.1-5%，其它為2-10%。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的利用高爐熔渣生產(chǎn)泡沫微晶玻璃板材的方法，其特征在于，所述方法包括下述原料，所述百分比為質(zhì)量百分比，高爐熔渣占總原料質(zhì)量的63-78%，成分改質(zhì)劑的添加量占總原料質(zhì)量的20-35%，澄清劑的加入量占總原料質(zhì)量的I~2% ;所述成分改質(zhì)劑為石英砂，所述澄清劑為三氧化二銻。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的利用高爐熔渣生產(chǎn)泡沫微晶玻璃板材的方法，其特征在于，所述方法包括下述原料，所述百分比為質(zhì)量百分比，高爐熔渣占總原料質(zhì)量的63%，成分改質(zhì)劑的添加量占總原料質(zhì)量的35%，澄清劑的加入量占總原料質(zhì)量的2%;所述成分改質(zhì)劑為石英砂，所述澄清劑為三氧化二銻。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用高爐熔渣生產(chǎn)泡沫微晶玻璃板材的方法，其特征在于，熔渣在調(diào)質(zhì)攪拌及澄清攪拌過(guò)程中，溫度保持在1540-1550°C;核化溫度為850°C，核化時(shí)間為Ih ;晶化溫度為1150°C，晶化時(shí)間為lh。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的利用高爐熔渣生產(chǎn)泡沫微晶玻璃板材的方法，其特征在于，布料時(shí)，將微晶粒料通過(guò)布料器鋪至模具上，鋪三層，第一層和第三層鋪步驟(4)得到的大粒徑微晶粒料，第二層 鋪步驟(5)得到的發(fā)泡微晶混合料，小微晶粒料的粒度為200~325目，大微晶粒料的粒度為10~100目。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用高爐熔渣生產(chǎn)泡沫微晶玻璃板材的方法，其特征在于，調(diào)質(zhì)攪拌的時(shí)間是1小時(shí)，所述澄清攪拌和渣包緩沖的時(shí)間是1小時(shí)。
10.一種制備根據(jù)權(quán)利要求1-9之一所述的泡沫微晶玻璃板材的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備包括:調(diào)質(zhì)攪拌池、澄清攪拌池(簡(jiǎn)稱澄清池)、渣包、水淬池、干燥機(jī)、研磨機(jī)、布料器、熱處理爐。
【文檔編號(hào)】C03C10/04GK103979795SQ201410207238
【公開日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年5月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月16日
【發(fā)明者】吳克誠(chéng), 陳懷冰, 楊洋 申請(qǐng)人:北京璞晶科技有限公司