高炉熔渣生产微晶玻璃的烧结工艺方法及其设备.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CNCN103553337103553337A(43)申请公布日2014.02.05(21)申请号201310542523.4(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何茂成史志文(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.C03C10/00(2006.01)C03C6/10(2006.01)C03B5/16(2006.01)权权利要求书2页利要求书2页说明书6页说明书6页附图2页附图2页(54)发明名称高炉熔渣生产微晶玻璃的烧结工艺方法及其设备(57)摘要一种利用高炉熔渣生产微晶玻璃的烧结工艺方法及其设备，属于冶金和无机非金属材料领域。该工艺方法的主要步骤有：（1）高炉熔渣转移至成分调质搅拌池，加入改质剂、着色剂和形核剂，搅拌均匀，保证熔渣温度；（2）熔渣由渣口进入水淬池水淬形成玻璃颗粒；（3）玻璃颗粒细磨、筛分后，合格玻璃颗粒烘干；（4）玻璃颗粒烘干后布料至棚板上，进入核化区；（5）在核化区升温至700～800℃保温；（6）进入晶化区，升温至900～1100℃保温；（7）进入降温区，冷却得到产品，合格产品进行表面打磨抛光得到成品微晶玻璃。本发明充分利用了高炉熔渣和固体废弃物资源，产品微晶玻璃具有强度高，耐腐蚀，颜色多等优点，经济效益和环保效益显著。CN103553337ACN10357ACN103553337A权利要求书1/2页1.一种利用高炉熔渣生产微晶玻璃的烧结工艺方法，其特征在于，主要步骤如下：（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、着色剂和形核剂，在顶底复合喷吹惰性气体的条件下将成分搅拌均匀，同时喷吹适量煤粉以保证在搅拌过程中熔渣处在1450～1500℃高温区间；高炉熔渣占总原料质量的70%，各种改质剂的添加量在总原料质量的10-30%之间，着色剂添加量在总原料质量的0-5%之间，形核剂的加入量在总原料质量的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，从渣包下的渣口进入水淬池，进行水淬处理，形成玻璃颗粒；（3）将玻璃颗粒进行细磨筛分处理，玻璃颗粒粒度符合生产要求的进入烘干箱，进行烘干处理，不符合的重新进入成分调质搅拌池再次熔解处理；（4）烘干后的玻璃颗粒通过布料器布料至棚板上，随即进入核化区；（5）在核化区中，以8～12℃/min的加热速度升温至700～800℃区间，并保温1～3h；（6）进入晶化区，以8～12℃/min的升温速度升温至900～1100℃并保温1～3h；（7）产品出晶化区，按照1～3℃/min的冷却速度冷却至50～70℃后空冷得到产品，将合格的产品进行表面打磨抛光处理，得到成品微晶玻璃。2.根据权利要求1所述的利用高炉熔渣生产微晶玻璃的烧结工艺方法，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微晶玻璃的烧结工艺方法，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；改质剂的添加量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微晶玻璃的烧结工艺方法，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微晶玻璃的烧结工艺方法，其特征在于：使用的形核剂包括：TiO2，CaF2，ZrO2，Cr2O3。6.根据权利要求1所述的利用高炉熔渣生产微晶玻璃的烧结工艺方法，其特征在于：整个过程中采用的加热方式包括喷吹可燃性煤粉、除尘灰，可燃性气体；采用的降温方式包括通入循环冷却水，非还原性气体。7.根据权利要求1-6所述的利用高炉熔渣生产微晶玻璃的烧结工艺方法，采用一种烧结的工艺设备，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）、水淬池（9）、水淬池进水管（10）、水淬池出水管（11）、底部气枪（12）、浸入式渣口（13）、过