[發(fā)明專利]赤泥鐵還原爐渣瓷磚的制備方法及鐵還原爐

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110340258.2
• 申請(qǐng)日: 2011-11-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102503132A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐竹興;李國(guó)昌;王洪忠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C03C6/10
• 分類號(hào): C03C6/10;C03C6/02;C21B13/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種赤泥鐵還原爐渣瓷磚的制備方法及鐵還原爐，屬于建筑陶瓷制備工藝技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

赤泥鐵還原爐渣瓷磚主要應(yīng)用于內(nèi)、外墻及地面裝飾使用。目前普遍采用陶瓷地板磚、拋光磚、大理石板材，是一種消耗自然資源、制造成本高的建筑裝飾材料。

工業(yè)廢料赤泥是金屬鋁冶煉及工業(yè)氧化鋁生產(chǎn)時(shí)產(chǎn)生的廢棄物，對(duì)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重污染，世界上還沒(méi)有有效的處理辦法。目前主要采用燒結(jié)法或拜爾法赤泥作耐火材料、水泥或各種填料使用，但是由于制品性能較差、生產(chǎn)成本較高，附加值較低，而無(wú)法大規(guī)模推廣應(yīng)用。另外，上述赤泥中含有大量的鐵元素，按上述方法處理，由于鐵元素?zé)o法回收而造成很大浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種能克服上述缺陷，利用工業(yè)廢棄料，變廢為寶，生產(chǎn)使用性能優(yōu)良、生產(chǎn)成本低的赤泥鐵還原爐渣瓷磚的制備方法及鐵還原爐，其技術(shù)方案為：

一種赤泥鐵還原爐渣瓷磚的制備方法及鐵還原爐，鐵還原爐的結(jié)構(gòu)包括：還原爐1、熔池2、爐渣熔池3、鐵水熔池4、入料機(jī)5、鐵水通道6、鐵水入口7、爐渣熔體出口8、爐渣熔體通道9、浮法玻璃窯體10、冷卻段11、晶核形成段12、晶核生長(zhǎng)段13、退火段14。

所述的赤泥鐵還原爐渣瓷磚的制備方法及鐵還原爐，以赤泥為主料添加生焦寶石、廢玻璃粉、石英砂、煤矸石、二氧化鈦，各組分所占的重量百分比為：赤泥35~82.5%，生焦寶石3~15%，廢玻璃粉3~10%，石英砂1~15%，煤矸石10~20%，二氧化鈦0.5~5%，其中，赤泥的氧化鐵含量為8~40%。

所述的赤泥鐵還原爐渣瓷磚的制備方法及鐵還原爐，具體包括以下步驟：

（1）配料：赤泥35~82.5%，生焦寶石3~15%，廢玻璃粉3~10%，石英砂1~15%，煤矸石10~20%，二氧化鈦0.5~5%，并混合均勻制得混合料，其中，赤泥的氧化鐵含量為8~40%；?

（2）熔融還原：將上述混合料外加1~5%的煤粉，在1000~1200℃還原氣氛下充分還原后，通過(guò)入料機(jī)5壓塊投入到鐵還原爐1中的熔池2內(nèi)，溫度為1550~1650℃，氣氛為氧化氣氛，壓塊沉入到爐渣熔體液面以下并熔融，通過(guò)控制入料機(jī)5的加料速度來(lái)控制熔池2爐渣熔體上表面與熔池2底部的高度H和鐵水液面與熔池2底部的高度h2，還原后形成的鐵水下沉到熔池2的底部，而爐渣熔體上浮到熔池2的頂部，使鐵水與爐渣熔體自動(dòng)分離；

（3）核化：爐渣熔體進(jìn)入浮法玻璃窯體10中的冷卻段11迅速冷卻到900~640℃形成玻璃并保溫核化1~3小時(shí)；

（4）晶化：將形成后的玻璃以5~15℃/min的升溫速度加熱到850~1100℃，晶化1~3小時(shí)；

（5）退火：將晶化后的玻璃冷卻到600℃退火1~2小時(shí)，自然冷卻到室溫，經(jīng)切割、拋光制得赤泥鐵還原爐渣瓷磚。

所述的赤泥鐵還原爐渣瓷磚的制備方法及鐵還原爐，鐵水通過(guò)鐵水熔池4排出，爐渣熔體通過(guò)爐渣熔體出口8和爐渣熔體通道9自然流到爐渣熔池3，并進(jìn)入浮法玻璃窯體10。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)為：

1、本發(fā)明提供的方法可以有效地、大規(guī)模地利用燒結(jié)法或拜爾法赤泥生產(chǎn)赤泥鐵還原爐渣瓷磚，其副產(chǎn)品為鐵，將工業(yè)廢料赤泥一步轉(zhuǎn)化為鐵水和爐渣熔體，并使?fàn)t渣熔體直接形成裝飾材料瓷磚，節(jié)約了大量能量；

2、工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)的赤泥鐵還原爐渣瓷磚強(qiáng)度高，具有較強(qiáng)的裝飾特性；

3、爐渣熔體中多余的碳可以在爐渣熔池中的氧化氣氛中氧化排除，增加瓷磚的白度，可以通過(guò)添加陶瓷色料彩色裝飾瓷磚；

4、本發(fā)明以工業(yè)廢料為主要原料，不僅降低生產(chǎn)成本，而且降低環(huán)境污染，經(jīng)濟(jì)環(huán)保，廢料可以重復(fù)利用。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明所用鐵還原爐的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1、還原爐，2、熔池，3、爐渣熔池，4、鐵水熔池，5、入料機(jī)，6、鐵水通道，7、鐵水入口，8、爐渣熔體出口，9、爐渣熔體通道，10、浮法玻璃窯體，11、冷卻段，12、晶核形成段，13、晶核生長(zhǎng)段，14、退火段，H為熔池2的總液面高度，h1為爐渣熔體液面高度，h2為鐵水液面高度。

具體實(shí)施方式