[發明專利]一種工業廢渣輕質陶粒的微波燒結方法

有效

• 申請號: 201610056889.4
• 申請日: 2016-01-27
• 公開（公告）號: CN105753354B
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發明（設計）人: 張磊;梁瑞華;榮輝;王雪平;楊久俊
• 申請（專利權）人: 天津城建大學
• 主分類號: C04B18/14
• 分類號: C04B18/14;C04B18/08;C04B18/04;C04B14/10;C04B14/02
• 代理公司: 天津市鼎和專利商標代理有限公司12101
• 代理人: 李鳳

技術領域

本發明涉及一種工業廢渣輕質陶粒的微波燒結方法，屬于建筑材料技術領域。

背景技術

一般利用垃圾焚燒灰等原料生產陶粒通常采用傳統的常溫常壓燒結方法，其存在著燒結溫度高，燒結時間長，能效低，污染較大等缺點，同時由于溫度場不均勻，熱應力較大，燒結而成的陶粒孔隙率大，陶粒生長不均勻，結合致密性差。

微波燒結技術是一種新型材料制備技術，其加熱原理是利用在微波電磁場中材料的介質損耗使其整體升溫至一定溫度的快速加熱新技術，和常規電熱燒結相比，微波加熱具有快速、高效、節能環保等一系列優勢。雖然微波燒結技術的優點很多，但在實際應用方面還存在著一定的難度。

發明內容

為解決現有垃圾焚燒灰陶粒燒結時間長、能源消耗大、燒結制品均勻性差的問題，本發明人憑借自己長期的實踐經驗，開發了一種利用微波燒結技術燒結陶粒的方法，不僅保留微波技術的這些優點，還同時將其用于改善材料組織結構、提高了材料的性能。

本發明的目的是提供一種工業廢渣輕質陶粒的微波燒結方法，

為了實現以上目的，本發明通過以下技術方案實現，包括步驟:

1.按重量取垃圾焚燒灰10～60％、污泥10～60％、鉻渣0～20％、粘土10～60％和炭黑5～20％，混合，磨細至100微米以下；

2.將所得細粉置于滾筒造粒機內，霧化噴入占細粉重量14％～25％的水，采用攪拌滾團造粒的方法制備成5～20mm的球形料球；

3.將制好的料球置于干燥箱中，在105℃下烘干12小時。

4.將干燥后的料球放入燒結保溫結構中的坩堝內，然后將燒結保溫結構放入微波燒結爐的加熱腔體內進行燒結；燒結條件為：微波頻率為2.45GHZ，微波燒結溫度為1000℃～1200℃，保溫時間5～30分鐘。

5.燒結后的物料在微波燒結爐內自然冷卻至室溫，即得輕質陶粒。

所述燒結保溫結構由置于燒結缽中用于盛放料球的坩堝、塊狀碳化硅和保溫棉構成；坩堝位于燒結缽的中心位置，坩堝外周采用塊狀碳化硅作為輔助加熱材料，以保溫棉填充塊狀碳化硅與燒結缽的孔隙。

本發明所制備的輕質陶粒可用于建筑用輕集料。

本發明方法的優點和特點：

1.本發明能有效節約能源的消耗，縮短生產時間。本發明方法加熱效率高、能源利用率高，升溫速率快、所需保溫的時間短、燒結迅速。

2.本發明可以有效地利用各種工業廢渣，變廢為寶有利于環境保護。，

3.本發明環保節能，生產過程沒有環境污染，制備所得輕質陶粒可用于建筑用輕集料。

附圖說明

圖1：本發明的燒結保溫結構示意圖。其中：1.料球；2.塊狀碳化硅；3.保溫棉；4.燒結缽；5.盛放料球的坩堝。

具體實施方式

為了便于對本發明的理解，下面結合實施對本發明作進一步的說明，但不限制本發明。

實施例1：

按重量取垃圾焚燒灰25％、污泥25％、鉻渣5％、粘土35％和炭黑10％，混合；放入球磨機中磨細至小于100微米；然后放入滾筒造粒機中，霧化噴入占粉料重量14％～25％的水，以攪拌滾團造粒的方法，將物料制備成5～20mm的球形料球；將制好的料球置于干燥箱中，在105℃下烘干12小時。

將烘干后的料球放入燒結保溫結構的坩堝內，如圖1所示，然后將燒結保溫結構放入微波燒結爐的加熱腔體內進行燒結；微波燒結爐的微波頻率為2.45GHZ，當溫度升至1100℃時，保溫10分鐘；保溫結束后，待物料自然冷卻至室溫后取出。

所制得輕質陶粒的表觀密度為600Kg/m³，筒壓強度高于2MPa，吸水率小于5％。

實施例2：

按重量取垃圾焚燒灰25％、污泥40％、鉻渣5％、粘土20％和炭黑10％；微波燒結溫度為1200℃，保溫時間10分鐘；其余同實施例1，得輕質陶粒。