高炉熔渣生产铸石的可控温模铸工艺方法及其设备.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CNCN103601377103601377A(43)申请公布日2014.02.26(21)申请号201310544436.2(22)申请日2013.11.05(71)申请人北京科技大学地址100083北京市海淀区学院路30号(72)发明人国宏伟张建良刘峰何茂成(74)专利代理机构北京市广友专利事务所有限责任公司11237代理人张仲波(51)Int.Cl.C04B5/00(2006.01)权权利要求书2页利要求书2页说明书5页说明书5页附图2页附图2页(54)发明名称高炉熔渣生产铸石的可控温模铸工艺方法及其设备(57)摘要本发明属于冶金和无机非金属材料领域，提供了一种利用高炉熔渣生产铸石的可控温模铸工艺方法及其设备。该工艺方法步骤如下：（1）高炉熔渣温度保持高炉出铁口时的温度区间转移至成分调质搅拌池中，加入相应改质剂和着色剂，搅拌均匀；（2）熔渣通过渣口进入模具中进行模铸成型或进入铸箱中进行无定型模铸处理；（3）脱模后的产品进入保温箱，喷涂釉质材料进行表面着色处理，在保温箱中逐步冷却至室温得到成型的产品；（4）成型的产品进行表面打磨抛光得到成品铸石。本发明充分利用了高炉熔渣和废弃物资源，生产的铸石用途广泛，适合大规模生产，并且具有色质稳定、抗磨、耐压、耐酸碱、膨胀收缩系数小等特性。CN103601377ACN10367ACN103601377A权利要求书1/2页1.一种利用高炉熔渣生产铸石的可控温模铸工艺方法，其特征在于：所述方法包含的步骤有：（1）将高炉熔渣温度保持在高炉出铁口时的1450～1550℃温度区间转移至成分调质搅拌池中，根据将要制备的产品要求加入相应改质剂和着色剂，在顶底复合喷吹惰性气体和煤粉的条件下将成分搅拌均匀，并保温在1450～1500℃区间1～2小时；高炉熔渣占总原料质量的80-90%，各种改质剂的添加量在总原料质量的0-20%之间，着色剂添加量在总原料质量的0-5%之间；（2）熔渣通过成分调质搅拌池底部的渣口进入渣包中调节熔渣的流量并尽可能的降低冷却速度，从渣包下的渣口进入模具中进行模铸成型或进入铸箱中进行无定型模铸处理，模具或铸箱整体处于一个通有加热性气氛的半密闭环境中，保证在脱模过程中产品能够满足温度高于900℃；（3）脱模后的产品进入保温箱，根据产品制备的要求喷涂釉质材料进行表面着色处理，在保温箱中使用非还原性气体进行冷却，逐步冷却至室温后，得到成型产品；（4）成型的产品进行表面打磨抛光得到成品铸石。2.根据权利要求1所述的利用高炉熔渣生产铸石的可控温模铸工艺方法，其特征在于：所使用的高炉熔渣的成分及其含量质量百分比为：SiO2为10-40%，CaO为10-40%，MgO为5-30%，Al2O3为5-40%，FeO为0.1-5%，TiO2为0.1-25%，MnO为0.1-5%。3.根据权利要求1所述的利用高炉熔渣生产铸石的可控温模铸工艺方法，其特征在于：使用的成分改质剂包括：石英砂，萤石，钾长石，钠长石，粘土，硅藻土，高岭土，陶土，尾矿，电厂灰，粉煤灰，生活污泥，高炉钛渣，废旧电脑手机电路板；改质剂的添加方案根据生产产品的成分要求和改质剂的价格及来源途径确定。4.根据权利要求1所述的利用高炉熔渣生产铸石的可控温模铸工艺方法，其特征在于：使用的着色剂包括：TiO2，Cr2O3，Cu2O，CoO，NiO，Fe2O3，稀土元素氧化物及还原性物质用于调整Fe，Mn物质的氧化物存在形式；根据产品颜色要求添加不同的着色剂。5.根据权利要求1所述的利用高炉熔渣生产铸石的可控温模铸工艺方法，其特征在于：使用的釉质材料包括：长石、石英、高岭土、粘土、硝石、硼砂、食盐、锌盐；将釉质材料熔化进入釉料罐中储存，用于铸石表面喷釉处理。6.根据权利要求1-5所述的利用高炉熔渣生产铸石的可控温模铸工艺方法，采用一种可控温模铸的工艺设备，其特征在于：具备以下部分：受料斗（1）、加热电极（2）、顶吹气枪（3）、成分调质搅拌设备（4）、上滑动渣口（5）、渣口加热设备（6）、下滑动渣口（7）、渣包（8）、保温箱（9）、铸箱（10）、辊道（11）、底部气枪（12）、浸入式渣口（13）、上釉喷枪（14）、打磨抛光设备（17）、保温箱保温进气口（19）、保温箱降温进气口（20）；受料斗（1）：有两个受料罐，分别用于投放着色剂和成分改质剂使用，将质量称量好的着色剂和成分改质剂通过受料罐进入斜滑道料槽中进而投放到成分调质搅拌设备（4）中；加热电极（2）：置于成分调质搅拌设备（4）的上部盖子上，为一组三根石墨加热电极用于埋弧加热保温熔渣；顶吹气枪（3）：通过气路管道引出的顶吹气枪用于喷吹惰性气体或非还原性气体对成分搅拌池内熔渣进行混匀调质处理；底部气枪（1