一种钢渣制备微晶玻璃的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103708732103708732A(43)申请公布日2014.04.09(21)申请号201310698923.4(22)申请日2013.12.19(66)本国优先权数据201310010575.72013.01.12CN(71)申请人上海大学地址200444上海市宝山区上大路99号(72)发明人严丽君葛潭潭闫潇娟何诚(74)专利代理机构上海上大专利事务所(普通合伙)31205代理人顾勇华(51)Int.Cl.C03C10/04(2006.01)C03C6/10(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图2页附图2页(54)发明名称一种钢渣制备微晶玻璃的方法(57)摘要本发明提供一种钢渣制备微晶玻璃的方法，具体步骤为：1）将一定质量比处于液态的钢渣和熔融的石英砂、氧化铝和晶核剂混合均匀；2）混合均匀的钢渣进行水淬，得到碎玻璃前体，对得到碎玻璃进行粉磨，得到玻璃粉末并筛除较大的粉末颗粒；3）将获得的玻璃粉末置入预先准备的钢模内，进行冷压成型；4）将制得的坯体置于热处理炉窑内进行热处理；5）热处理后的坯体退火后即得微晶玻璃。CN103708732ACN103782ACN103708732A权利要求书1/1页1.一种钢渣制备微晶玻璃的方法，其特征在于以下的过程和步骤：a.采用一定量的辅料石英砂，Al2O3，TiO2和ZrO2，加入到钢渣中，这些辅料与钢渣的质量比为：100:24:13:13:100；适用的钢渣化学组成范围为：CaO(40%-50%)，SiO2(10%-20%)，Al2O3(1%-10%)，Fe2O3(15%-20%)，MgO(5%-10%)；添加量还需要考虑实际生产中钢渣的产出速度，根据实际情况进行调节；要保证混熔后获得的玻璃前体的化学组成在下述范围内：CaO(15%-25%)，SiO2(40%-50%)，Al2O3(5%-10%)，Fe2O3(10%-15%)，MgO(3%-10%)；b.对混合均匀的钢渣进行水淬，得到碎玻璃；对得到的碎玻璃进行粉磨，粉磨后得到玻璃粉末；然后利用100目筛筛出较大的颗粒，并对筛出颗粒继续粉磨，直到可以全部通过100目筛；c.将获得的玻璃粉末置入预先准备的刚模内，利用压片机，进行冷压成型。压片过程中分三次加压，最大压力为25Mpa，并从上下两个方向分别进行加压，以保证制得的坯体质地均匀紧密；d.将制得的坯体至于箱式电阻炉或其他热处理炉窑内进行核化和晶化处理，在核化温度770℃下保温60分钟，然后加热至晶化温度，并在晶化温度930℃下保温2小时，使得微晶玻璃得到充分核化和晶化；e.晶化完成后，坯体随炉冷却或置入专门的退火炉窑中进行退火处理，退火后即得微晶玻璃。2CN103708732A说明书1/3页一种钢渣制备微晶玻璃的方法技术领域[0001]本发明涉及一种利用钢渣制备微晶玻璃的方法，本方法利用炼钢过程产生的钢渣，直接制作低成本微晶玻璃，属于装饰材料和建筑材料技术领域。技术背景[0002]钢渣，是指在炼钢的过程中所排放出来的熔渣。在炼钢的过程中，利用氧气或者空气去氧化炉料（主要指的为生铁）中的各类元素，如锰、碳、磷、硅，在高温环境下，同时和熔剂（主要指的为石灰石）起反应所形成的一种熔渣。我国作为钢铁大国，每年新产生100万吨钢渣，大量废弃的钢渣对我国的环境产生严重威胁。钢渣的循环利用，目前主要应用在建筑行业和建筑材料行业，然而由于钢渣的体积波动较大，极不稳定，所以钢渣在这类行业中的利用也受到了一定的约束，与高炉渣不同，钢渣中含有许多独有的元素，比如钢渣中存在f-CaO、f-MgO，它们的形成条件苛刻，一般的形成温度要甚至高于水泥熟料，结构稳定而致密，水化速度相对高炉渣较低。一般而言，钢渣在建筑材料行业的的利用方式包含以下几种：水泥生料，道路材料，砖、瓦、砌块等。做水泥生料的钢渣，对于含铁量的要求较难达到；钢渣水泥的早期强度低；作为道路回填的基层而言，附加值又低，作为砖块又因为牵涉到钢渣的比重而无法充当实心墙面，各类的利用方法都存在一定的问题，普遍严重污染环境，且附加值低。[0003]微晶玻璃是一种新型建筑材料，它的学名叫做玻璃水晶。微晶玻璃和我们常见的玻璃看起来大不相同。它具有玻璃和陶瓷的双重特性，普通玻璃内部的原子排列是没有规则的，这也是玻璃易碎的原因之一。而微晶玻璃象陶瓷一样，由晶体组成，也就是说，它的原子排列是有规律的。所以，微晶玻璃比陶瓷的亮度高，比玻璃韧性强。一般的废渣土中都含有制作微晶玻璃的大多数成分，因此钢渣也可作为微晶玻璃的主要原材料。[0004]近年来，微晶玻璃是固废领域研究的一项热点，国内外均对利用工业废渣制备微晶玻璃展开了大量的研究。微晶