[發明專利]一種利用高爐熔渣生產泡沫微晶玻璃板材的方法及其設備

有效

• 申請號: 201410207238.1
• 申請日: 2014-05-16
• 公開（公告）號: CN103979795A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發明（設計）人: 吳克誠;陳懷冰;楊洋
• 申請（專利權）人: 北京璞晶科技有限公司
• 主分類號: C03C10/04
• 分類號: C03C10/04;C03C11/00
• 代理公司: 北京航忱知識產權代理事務所(普通合伙) 11377
• 代理人: 張華

技術領域

本發明屬于冶金和無機非金屬材料領域，尤其涉及一種利用高爐熔渣生產泡沫微晶玻璃板材的方法及其設備。

背景技術

根據世界鋼鐵協會公布的數據顯示，2012年全世界的生鐵產量是11億噸，其中產量最高的國家是中國，2012年一年的產量高達6.5億噸。在高爐冶煉過程中，即使按照300Kg的渣比來計算，高爐爐渣的產量也高達近兩億噸。如何高效地利用這些高溫爐渣已逐漸成為人們關注的熱點。現階段的高爐爐渣處理工藝基本上都采用的是水沖渣工藝，得到的產品基本用于水泥生產，并且用作水泥生產原料的高爐水渣幾乎毫無利潤可言。同時每淬冷1t溫度在1450～1550℃的高溫爐渣需要消耗新水1.2t，并且產生大量廢水、腐蝕性熱蒸汽且熱量不能回收，同時大量使用的水資源不能被循環重復利用，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。

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，使玻璃與晶體網絡連接在一起，形成玻晶交織結構，是一種性能優越的新型多功能材料。由于泡沫微晶玻璃本身的結構特征和材料特性，使泡沫微晶玻璃具有諸多優良性能：①不吸水、不吸濕、不會因長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℃廣闊溫度范圍內使用；③具有良好隔音性能；④機械強度高，且易于加工、切割或粘拼成各種形狀的制品；⑤不風化、不老化、本身無毒、無放射性和腐蝕性；⑥不受鼠吃蟲咬和微生物腐蝕；⑦具有良好耐酸耐堿性。

在已公開的中國專利(申請號：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，石英砂等分別計量，混勻，燒制成多孔塊體加入渣包中，利用高爐熱熔渣進行熔融，熔融料經水淬得到不同粒度的玻璃水淬料；將玻璃水淬料干燥，球磨，加入發泡劑，混合，壓制或鋪料成型，然后經核化、晶化、燒結制備出泡沫微晶玻璃。中國專利申請(申請號：201210383926.4，公布日：2012年12月26日)公布了一種利用復合工業廢渣生產泡沫微晶玻璃的方法，其特征是將不同工業廢渣破碎，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、發泡劑、穩泡劑、助熔劑、增強劑形成泡沫微晶玻璃配合料，將配合料壓制成型后，經過預熱、發泡、穩泡、退火階段，燒成后得到泡沫微晶玻璃。中國專利申請(申請號：201210326090.4，公布日：2012年12月12日)公布了一種利用液態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：(1)液態紅熱鋼鐵渣先經渣包沉淀除去鋼鐵得到無鐵液態紅熱鋼鐵渣，再按比例將其中混合好的輔助原料同時加入到攪拌池中；攪拌池內裝有一組旋轉式攪拌器，攪拌器將鋼鐵渣和輔助原料及兩者反應生成的氣泡攪拌均勻，形成泡沫玻璃；(2)將泡沫玻璃于1000～1250℃成型得到泡沫玻璃毛坯；(3)將泡沫玻璃毛坯送進保溫爐，在隨爐冷卻過程中，使泡沫玻璃晶化和退火，轉變為泡沫微晶玻璃毛坯；(4)將泡沫微晶玻璃毛坯加工成產品所需尺寸。

以上公開的專利說明，泡沫微晶玻璃的原料主要是高爐熱熔渣，工業廢渣和液態紅熱鋼鐵渣，雖利用了熔渣的部分熱能，但熱處理生產過程中能耗大。且其產品主要是泡沫微晶玻璃，表面多孔粗糙，觀賞效果差。

發明內容

針對現有技術存在的上述不足，本發明的目的在于提供一種利用高爐熔渣生產泡沫微晶玻璃板材的方法及其設備，從而可以大量使用高爐熔渣所含的熱能和鋼鐵企業的副產煤氣，減少了廢水、廢氣、廢渣和煙塵的產生，減少了高爐冶煉對環境的污染及資源的過度消耗，大大提高了高爐渣的適用范圍，提高鋼鐵企業的經濟利潤。

為了達到上述目的，本發明采用下述技術方案：

本發明提供一種利用高爐熔渣生產泡沫微晶玻璃板材的方法，所述方法包括下述原料，所述百分比為質量百分比，高爐熔渣占總原料質量的40-80％，成分改質劑的添加量占總原料質量的15-55％，澄清劑的加入量占總原料質量的0.2～10％；著色劑添加量占總原料質量的0-5％；

所述方法包括下述主要步驟：

(1)調質攪拌：高爐熔渣轉移至成分調質攪拌池中，加入成分改質劑，熔渣處在1450～1550℃高溫區間；

(2)澄清攪拌：熔渣通過成分調質攪拌池底部的渣口進入熔渣澄清池中，加入澄清劑，攪拌使其成分均勻；

(3)渣包緩沖：熔渣通過澄清池底部的渣口進入渣包中；