利用熔融炉渣生产平板型无机非金属材料的方法

于先进, 宫本奎, 明君, 李月云, 王清涛, 赵昕, 魏振侠

2011年11月16日

2010年9月27日

2010年9月27日

山东焦化集团有限公司, 山东理工大学

B28B1/52GK102242231SQ20101029306

炉渣 平板 熔融 无机 非金属 利用 生产

1.一种利用熔融炉渣生产平板型无机非金属材料的方法，其特征在于，所述方法包括的步骤有使熔融炉渣进入保温调质池且将所述炉渣的温度保持在1450°C -1600°C，并根据制品的要求进行粘度和/或颜色的调整；使调质过的熔融炉渣进入锡或锡合金为载体的浮法生产池，通过浮法制得的平板型无机非金属材料在1000°C -1300°C离开浮法生产池；所述平板型无机非金属材料在600°C -900°C的温度下、在非还原的气氛下保温0. 5-2 个小时，然后在1-2个小时内逐渐降到室温，得到所述平板型无机非金属材料2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，降温速度为每分钟5-10°C3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述熔融炉渣的成分为10-40wt%Al203、 5-25wt % Mg0U0-50wt% Si02U0-40wt% Ca0、0. l-5wt% TiO2,0. l-5wt % Fe0、0. l-5wt % MnO4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，粘度调整剂为粘土、瓷土、磁石、陶土、长石和石英砂中的至少一种，其加入量为熔融炉渣加入量的5-20wt%5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，颜色调整剂为Ti、Cr、Ni、CU、C0、!^、稀土元素的氧化物、含有所述氧化物的矿石粉末和工业废料中的至少一种，其加入量为熔融炉渣加入量的0-5wt%6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述熔融炉渣为冶金反应器中直接排放出的熔融炉渣，或者为重熔的炉渣

本发明涉及无机非金属材料领域，更具体地讲，特别涉及一种利用熔融炉渣生产平板型无机非金属材料的方法

以下，将详细描述根据本发明的实施例本发明的实施例提供了一种利用熔融炉渣生产平板型无机非金属材料的方法，所述熔融炉·组成成分可为10-40wt% Al203、5-25wt%Mg0、10-50wt% Si02U0-40wt% CaO, 0. l-5wt% TiO2,0. l-5wt% FeO.O. l-5wt% MnO0并且，所述熔融炉渣可为冶金反应器中直接排放出来的熔融炉渣，也可以为重新熔炼的炉渣根据本发明的方法，可直接利用从高炉中排放出的熔融炉渣，既节省了熔化原料的能耗，又避免了高炉渣水淬冷却的水资源消耗和二次废物的产生在该方法中，在保温调质池内将熔融炉渣的温度控制在1450°C -1600°C根据制品的性能、颜色要求，决定如何进行调质处理，其中，所述调质处理包括粘度和/或颜色的调整更具体地讲，粘度调整剂可为粘土、瓷土、磁石、陶土、长石和石英砂中的至少一种，其加入量为熔融炉渣加入量的5-20Wt% ；颜色调整剂可为Ti、Cr、Ni、Cu、Co Je的氧化物(例如Ti02、Cr2O3、NiO, CuO、CoO、FeO, Fe2O3等)、含有这些氧化物的矿石粉末和工业废料(例如煤矸石、赤泥)中的至少一种，加入量为熔融炉渣加入量的0-5wt%接下来，控制调质过的熔融炉渣进入锡或锡合金为载体的浮法生产池，通过浮法制得的平板型无机非金属材料在1000°c -1300°c离开浮法生产池使所述平板型无机非金属材料在600°C -900°C的温度下、在非还原气氛下保温 0. 5-2个小时，然后在1-2个小时内逐渐降到室温，得到所述平板型无机非金属材料，其中， 降温速度可为每分钟5-10°C如果降温速度过快，会造成制品微观甚至宏观裂纹；如果降温速度过慢，则生产效率会降低下面将具体描述本发明的方法的实施例实施例1选用组成为15wt% Al203>15wt% Mg0,30wt% Si02,35wt% CaOUwt% TiO2,2wt% Fe0,2wt% MnO的熔融炉渣，在1600°C下加入石英砂调整其粘度和成分，其加入量为熔融炉渣加入量的20wt%在实施例1中，不加颜色调整剂然后，使调质过的熔融炉渣进入锡或锡合金为载体的浮法生产池，通过浮法制得的平板型无机非金属材料在1300°C离开浮法生产池然后，所述平板型无机非金属材料在900 V的温度下、非还原气氛下保温2个小时，然后在2个小时内逐渐降到室温，得到需要尺寸和颜色的平板型无机非金属材料实施例2选用组成为14wt % Al203>17wt % Mg0,28wt % SiO2,32wt % CaOU. 5wt % TiO2, 4wt% Fe0,3. 5wt% MnO的熔融炉渣，在1500°C下加入磁石调整其粘度和成分，其加入量为熔融炉渣加入量的15wt%加入氧化铁红进行颜色的调整，加入量为熔融炉渣加入量的 5wt%然后，使调质过的熔融炉渣进入锡或锡合金为载体的浮法生产池，通过浮法制得的平板型无机非金属材料在1200°C离开浮法生产池然后，所述平板型无机非金属材料在 850°C的温度下、非还原气氛下保温1.5个小时，然后在2个小时内逐渐降到室温，得到需要尺寸和颜色的平板型无机非金属材料实施例3选用组成为15wt% Al203>15wt% Mg0,30wt% Si02,35wt% CaOUwt% TiO2,2wt% Fe0,2wt% MnO的熔融炉渣，在1450°C下加入陶土调整其粘度和成分，其加入量为熔融炉渣加入量的5wt%加入氧化铁红进行颜色的调整，加入量为熔融炉渣加入量的2wt%然后， 使调质过的熔融炉渣进入锡或锡合金为载体的浮法生产池，通过浮法制得的平板型无机非金属材料在1000°c离开浮法生产池然后，所述平板型无机非金属材料在700°C的温度下、 非还原气氛下保温2个小时，然后在1. 5个小时内逐渐降到室温，得到需要尺寸和颜色的平板型无机非金属材料实施例4选用组成为14wt % Al203>17wt % Mg0,28wt % SiO2,32wt % CaOU. 5wt % TiO2, 4wt% Fe0,3. 5wt% MnO的熔融炉渣，在1500°C下加入粘土整其粘度和成分，其加入量为熔融炉渣加入量的12wt%氧化铁红进行颜色的调整，加入量为熔融炉渣加入量的lwt%然后，使调质过的熔融炉渣进入锡或锡合金为载体的浮法生产池，通过浮法制得的平板型无机非金属材料在1200°C离开浮法生产池然后，所述平板型无机非金属材料在600°C的温度下、非还原气氛下保温0. 5个小时，然后在1个小时内逐渐降到室温，得到需要尺寸和颜色的平板型无机非金属材料根据本发明实施例的利用熔融炉渣生产平板型无机非金属的方法有如下优点1)为综合利用高炉炉渣开创了一条节能、高效的途径；2)直接利用高炉排放的熔融炉渣，既节省了融化原料的能耗，又避免了高炉渣水淬冷却的水资源消耗和二次废物的产生；3)所生产的平板型无机非金属材料具有色质稳定、抗磨、耐压、不剥落、导热系数小、收缩率低的特性此外，根据本发明实施例的利用熔融炉渣通过浮法生产平板型无机非金属的方法克服了以下主要困难(1)温度高，需要重新设计工艺和设备；(2)熔渣粘度远低于玻璃液体，需要加入如二氧化硅的粘度调整剂等根据本发明实施例的利用熔融炉渣通过浮法生产的平板型无机非金属制品可以用于建筑、地面、墙体的装饰和装修，也可以通过对还没有固化的制品进行加工得到各种工艺性制品本发明不限于上述实施例，在不脱离本发明范围的情况下，可以进行各种变形和修改