[發(fā)明專(zhuān)利]一種以高爐礦渣為原料的玻璃纖維及其制備方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201410503821.7 | 申請(qǐng)日： | 2014-09-26 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN104310788A | 公開(kāi)（公告）日： | 2015-01-28 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 汪慶衛(wèi);寧偉;馬卓識(shí);丁林峰;羅理達(dá);李金龍 | 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人： | 東華大學(xué) |
| 主分類(lèi)號(hào)： | C03C13/00 | 分類(lèi)號(hào)： | C03C13/00;C03B37/02 |
| 代理公司： | 上海泰能知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 31233 | 代理人： | 黃志達(dá) |
| 地址： | 201620 上海市*** | 國(guó)省代碼： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 高爐 礦渣 原料 玻璃纖維 及其 制備 方法 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于玻璃纖維材料及其制備領(lǐng)域，特別涉及一種以高爐礦渣為原料的玻璃纖維及其制備方法。
背景技術(shù)
高爐礦渣是高爐煉鐵過(guò)程中的一種主要副產(chǎn)品。我國(guó)每年的高爐礦渣產(chǎn)出量十分巨大，以2013年為例,我國(guó)生鐵總產(chǎn)量達(dá)70897萬(wàn)噸，單位生鐵的出渣量按0.35t計(jì)算,則可產(chǎn)生高爐渣24814萬(wàn)噸。高爐礦渣大致有下列用途：固態(tài)干(塊)渣主要用于修筑公路、鐵路、地基工程、熔煉礦棉的原料或作混凝土骨料，水淬渣大量用作水泥混合材(填料)等。這些用途所創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)效益較小，還會(huì)造成一定的環(huán)境污染。
實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，高爐礦渣的成分和玻璃纖維的成分較為相似，即高爐礦渣制造玻璃纖維是具有可行性的。如將高爐礦渣制備成玻璃纖維，將給企業(yè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)保效益和社會(huì)效益。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種以高爐礦渣為原料的玻璃纖維及其制備方法，該發(fā)明將高爐礦渣和配合料添加劑按E玻璃成分配比，進(jìn)而熔制和拉絲。形成經(jīng)濟(jì)效益較高的礦渣玻璃纖維制品。
本發(fā)明的一種以高爐礦渣為原料的玻璃纖維，所述原料組分包括：按整個(gè)玻璃纖維的質(zhì)量百分比，40-75％高爐礦渣、20-40％SiO2、2-8％Al2O3、4-6％B2O3、0-1％MgO、0-4％CaO、1-3％Na2O、0-1％添加劑。
所述添加劑為玻璃澄清劑。
所述玻璃澄清劑為Sb2O3、CeO2中的一種或幾種。
本發(fā)明的一種以高爐礦渣為原料的玻璃纖維的制備方法，包括：
(1)稱(chēng)取原料后進(jìn)行研磨、混勻，得到混合料，然后將混合料加到坩堝中，并置于熔化爐中；
(2)在1550-1600℃溫度下，熔制3-4h，得到玻璃液，然后進(jìn)行水淬處理，得到礦渣玻璃；
(3)將上述礦渣玻璃經(jīng)清洗、挑選、去污后，進(jìn)行拉絲，并在拉絲過(guò)程中涂覆浸潤(rùn)劑，烘干，得到玻璃纖維。
所述步驟(3)中拉絲的工藝參數(shù)為：1350℃下保溫2小時(shí)，拉絲溫度為1250～1340，玻璃纖維在85～110下烘干6～12小時(shí)。
所述步驟(3)中去污后，加入到鉑銠合金坩堝內(nèi)，升溫到1350℃后保溫2小時(shí)后，然后根據(jù)玻璃液粘度在1250～1340℃進(jìn)行拉絲，并在拉絲過(guò)程中涂覆浸潤(rùn)劑，拉好的玻璃纖維在85～110℃下烘干6～12小時(shí)。
有益效果
(1)本發(fā)明以高爐礦渣為主要原料制備玻璃纖維，將制得的礦渣玻纖和E玻纖進(jìn)行各項(xiàng)物化性能對(duì)比；結(jié)果發(fā)現(xiàn)其性能與E玻璃纖維相當(dāng)，甚至可以超過(guò)E玻纖；
(2)本發(fā)明開(kāi)發(fā)出的礦渣玻纖產(chǎn)品具有非常大的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益。
附圖說(shuō)明
圖1為50％礦渣含量玻纖的XRD圖樣；
圖2為礦渣含量為50％的玻璃纖維在×6100倍SEM圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書(shū)所限定的范圍。
實(shí)施例1
(a)按照表1配方，將各種原料按配比稱(chēng)量，原料中的SiO2，Al2O3、B2O3、MgO、CaO、Na2O、Sb2O3，分別以石英砂、Al(OH)3、H3BO3、MgCO3、CaCO3、純堿、Sb2O3形式引入，以上引入物純度均為化學(xué)純。
原料稱(chēng)重為：2.4g?Sb2O3、321.1?g?SiO2、61.5?g?Al2O3、48?g?B2O3、8?g?MgO、32.1?g?CaO、24?g?Na2O。礦渣的質(zhì)量百分含量為40％。
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