高炉熔渣生产微晶玻璃的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CNCN103553340103553340A(43)申请公布日2014.02.05(21)申请号201310541499.2(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李新宇郭建(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.C03C10/04(2006.01)C03C6/10(2006.01)C03B19/02(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，提供一种利用高炉熔渣生产微晶玻璃的模铸工艺方法及其设备。该工艺方法步骤如下：（1）高炉熔渣保持在高炉出铁口时的温度区间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，并保证熔渣处在高温区间；（2）熔渣通过渣口进入各种模具，迅速冷却进行玻璃化；（3）继续降温至不低于500℃后脱模进入核化区升温至700～800℃保温；（4）继续升温至晶化区；（5）进入降温区，冷却得到成型产品；（6）成型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，成品微晶玻璃具有强度高，耐腐蚀，颜色多等优点，有明显经济效益和环保效益。CN103553340ACN10354ACN103553340A权利要求书1/2页1.一种利用高炉熔渣生产微晶玻璃的模铸工艺方法，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，同时喷吹适量可燃性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各种模具中，用循环冷却水将模具中的熔渣迅速冷却至900℃以下进行玻璃化，在此过程中设有流量监测装置；（3）产品脱模进入核化区，加热速度为8～12℃/min，温度升至700～800℃，保温1～3h；（4）然后进入晶化区，加热速度为8～12℃/min，温度升至900～1100℃，保温1～3h；（5）进入降温区，按照1～3℃/min的降温速度冷却至40～70℃之后空冷，得到成型产品；（6）将成型产品中的合格产品进行表面打磨抛光得到成品微晶玻璃。2.根据权利要求1所述利用高炉熔渣生产微晶玻璃的模铸工艺方法，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所述利用高炉熔渣生产微晶玻璃的模铸工艺方法，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所述利用高炉熔渣生产微晶玻璃的模铸工艺方法，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所述利用高炉熔渣生产微晶玻璃的模铸工艺方法，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所述利用高炉熔渣生产微晶玻璃的模铸工艺方法，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所述利用高炉熔渣生产微晶玻璃的模铸工艺方法，采用一种模铸的工艺设备，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）、成分调制搅拌设备（4）、上滑动渣口（5）、渣口加热设备（6）、下滑动渣口（7）、渣包（8）、模具（9）、循环冷却水进水口（10）、辊道（11）、底部气枪（12）、浸入式渣口（13）、循环冷却水出水口（14）、核化加热区（15）、晶化加热区（17）、降温冷却区（18）、打磨抛光设备（20）、升温进气口（22）、降温进气