专利摘要

专利摘要

本发明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，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℃-1600℃，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℃-1300℃离开浮法生产池；所述平板型无机非金属材料在600℃-900℃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。本发明为综合利用高炉渣提供了一种节能、高效的途径，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、膨胀系数小、收缩率小的特性。

说明书

技术领域

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。

背景技术

钢铁冶金中的废渣产量大、综合利用难，已经开始严重危害环境、制约行业发展。现在对这些废渣的处理路线是：1500-1600摄氏度的炉渣出炉后，用水冷却(生产上谓之水淬)，然后捞渣、干燥、制粉，用于水泥生产，这个工艺只能处理部分废渣，重要的是处理过程产生废水、废气，高炉渣所含有的大量显热不仅被浪费，而且成为危害环境的因素。

现在高炉渣综合利用方面的生产和研究都是针对上述水淬后的废渣，没有办法解决废渣冷却对新鲜水的消耗，不能很好的利用熔渣所含的热能，而且产生二次废物，也没有能力消化所有废渣。

因此，亟待一种可以将大量炉渣变废为宝的方法。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种用熔融炉渣直接进行调质处理，利用浮法生产平板型无机非金属材料的方法。

为了实现上述目的，本发明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，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℃-1600℃，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℃-1300℃离开浮法生产池；所述平板型无机非金属材料在600℃-900℃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。更具体地讲，降温速度优选地可为每分钟5-10℃。

在本发明的实施例中，所述熔融炉渣的成分可为：10-40wt％Al₂O₃、5-25wt％MgO、10-50wt％SiO₂、10-40wt％CaO、0.1-5wt％TiO₂、0.1-5wt％FeO、0.1-5wt％MnO。

在本发明的实施例中，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、Fe、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％。

在本发明的实施例中，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。

具体实施方式

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，所述熔融炉渣组成成分可为：10-40wt％Al₂O₃、5-25wt％MgO、10-50wt％SiO₂、10-40wt％CaO、0.1-5wt％TiO₂、0.1-5wt％FeO、0.1-5wt％MnO。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℃-1600℃。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、Fe的氧化物(例如TiO₂、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℃-1300℃离开浮法生产池。

使所述平板型无机非金属材料在600℃-900℃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℃。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％Al₂O₃、15wt％MgO、30wt％SiO₂、35wt％CaO、1wt％TiO₂、2wt％FeO、2wt％MnO的熔融炉渣，在1600℃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℃离开浮法生产池。然后，所述平板型无机非金属材料在900℃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％Al₂O₃、17wt％MgO、28wt％SiO₂、32wt％CaO、1.5wt％TiO₂、4wt％FeO、3.5wt％MnO的熔融炉渣，在1500℃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℃离开浮法生产池。然后，所述平板型无机非金属材料在850℃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％Al₂O₃、15wt％MgO、30wt％SiO₂、35wt％CaO、1wt％TiO₂、2wt％FeO、2wt％MnO的熔融炉渣，在1450℃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℃离开浮法生产池。然后，所述平板型无机非金属材料在700℃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％Al₂O₃、17wt％MgO、28wt％SiO₂、32wt％CaO、1.5wt％TiO₂、4wt％FeO、3.5wt％MnO的熔融炉渣，在1500℃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1wt％。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℃离开浮法生产池。然后，所述平板型无机非金属材料在600℃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。

利用熔融炉渣生产平板型无机非金属材料的方法专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。