一種利用高爐熔渣生產(chǎn)微晶輕質(zhì)磚的方法技術(shù)

本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)公開(kāi)了一種利用高爐熔渣生產(chǎn)微晶輕質(zhì)磚的方法，該輕質(zhì)磚采用高爐熔渣作為主要原料，通過(guò)對(duì)高爐熔渣進(jìn)行調(diào)質(zhì)澄清得到成分合格的熔渣后，進(jìn)入水淬池，被水淬成微晶粒料，將微晶粒料研磨篩選后得到粒度合適的微晶粒料，與發(fā)泡劑混合均勻后放入鑄模中燒結(jié)制成氣泡均勻、成分穩(wěn)定的微晶輕質(zhì)磚；與傳統(tǒng)粘土磚相比，微晶輕質(zhì)磚有著更低的密度與更高的強(qiáng)度，因此具有更好的承重能力，并且由于其均勻的氣孔結(jié)構(gòu)，所以具有良好的保溫隔音效果，因此在一定程度上取代粘土磚或普通輕質(zhì)磚作為新型的建筑材料。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【專(zhuān)利摘要】本專(zhuān)利技術(shù)公開(kāi)了，該輕質(zhì)磚采用高爐熔渣作為主要原料，通過(guò)對(duì)高爐熔渣進(jìn)行調(diào)質(zhì)澄清得到成分合格的熔渣后，進(jìn)入水淬池，被水淬成微晶粒料，將微晶粒料研磨篩選后得到粒度合適的微晶粒料，與發(fā)泡劑混合均勻后放入鑄模中燒結(jié)制成氣泡均勻、成分穩(wěn)定的微晶輕質(zhì)磚；與傳統(tǒng)粘土磚相比，微晶輕質(zhì)磚有著更低的密度與更高的強(qiáng)度，因此具有更好的承重能力，并且由于其均勻的氣孔結(jié)構(gòu)，所以具有良好的保溫隔音效果，因此在一定程度上取代粘土磚或普通輕質(zhì)磚作為新型的建筑材料。【專(zhuān)利說(shuō)明】
本專(zhuān)利技術(shù)涉及工程材料
，具體是一種利用高爐熔渣生產(chǎn)微晶輕質(zhì)磚的方 法。 -種利用高爐熔渣生產(chǎn)微晶輕質(zhì)磚的方法
技術(shù)介紹
粘土磚是建筑用的人造小型塊材。也被稱(chēng)燒結(jié)磚。實(shí)心粘土磚是世界上最古老 的建筑材料之一，從秦始皇陵到明清長(zhǎng)城，它傳承了中華民族幾千年的建筑文明史。至今， 它仍是國(guó)人衷愛(ài)的建筑材料。但是，由于粘土磚的制造需要大量的土地，會(huì)破壞大量的土 地資源。因此，政府頒布了"禁粘限實(shí)"令，規(guī)定全國(guó)禁燒粘土磚蓋房，縣城禁止使用實(shí)心粘 土磚，183個(gè)城市將限用粘土制品，由于此項(xiàng)政策，其他建筑材料應(yīng)運(yùn)而生。微晶輕質(zhì)磚是 一種多孔的高強(qiáng)度微晶化硅酸鹽材料，也簡(jiǎn)稱(chēng)為泡沫微晶玻璃，它主要由玻璃相、晶體和氣 孔三部分組成，在均勻分布著大量氣孔的玻璃相基體中，分布著大量的微小晶體，使玻璃與 晶體網(wǎng)絡(luò)連接在一起，形成玻晶交織結(jié)構(gòu)，是一種性能優(yōu)越的新型多功能材料。由于泡沫 微晶玻璃本身的結(jié)構(gòu)特征和材料特性，使泡沫微晶玻璃具有諸多優(yōu)良性能：①不燃燒，防火 等級(jí)為A 1級(jí)，使用溫度可達(dá)1000°C不產(chǎn)生任何有毒有害氣體，屬于環(huán)保材料；②質(zhì)量輕， 150-400公斤/立方米，強(qiáng)度高，抗壓強(qiáng)度達(dá)到3. 9Mpa ;③抗凍性能好；④熱膨脹系數(shù)與墻 體材料十分接近，與墻體結(jié)合性能好；⑤吸水率僅為0. 4% -0. 8%，完全不滲透水汽，具有 良好的化學(xué)穩(wěn)定性；⑥屬于無(wú)機(jī)非金屬材料，性能穩(wěn)定，使用壽命長(zhǎng)；⑦保溫性能好，導(dǎo)熱 系數(shù)為0. 050w/m · k ;⑧可以有效的回收利用。 根據(jù)世界鋼鐵協(xié)會(huì)公布的數(shù)據(jù)顯示，2012年全世界的生鐵產(chǎn)量是11億噸，其中產(chǎn) 量最高的國(guó)家是中國(guó)，2012年一年的產(chǎn)量高達(dá)6. 5億噸。高爐熔渣是鋼鐵生產(chǎn)中的主要副 產(chǎn)品之一，在高爐冶煉過(guò)程中，即使按照300Kg的渣比來(lái)計(jì)算，高爐爐渣的產(chǎn)量也高達(dá)近兩 億噸。如何高效地利用這些高溫爐渣已逐漸成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)。現(xiàn)階段的高爐爐渣處理 工藝基本上都采用的是水沖渣工藝，得到的產(chǎn)品基本用于水泥生產(chǎn)，并且用作水泥生產(chǎn)原 料的高爐水渣幾乎毫無(wú)利潤(rùn)可言。同時(shí)每淬冷It溫度在1450?1550°C的高溫爐渣需要消 耗新水1. 2t，并且產(chǎn)生大量廢水、腐蝕性熱蒸汽且熱量不能回收，同時(shí)大量使用的水資源不 能被循環(huán)重復(fù)利用，高溫爐渣中存在的大量顯熱和潛熱很難得到有效的回收利用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷，本專(zhuān)利技術(shù)提供一種以廉價(jià)的高爐熔渣為原料，充 分利用熔渣的顯熱、潛熱與鋼鐵企業(yè)的副產(chǎn)煤氣，減少了廢水、廢氣、廢渣和煙塵的產(chǎn)生，減 少鋼鐵冶煉對(duì)環(huán)境的污染和對(duì)資源的過(guò)度消耗，將無(wú)用的高爐渣再次利用，用于生產(chǎn)性能 優(yōu)異、用途廣泛的微晶輕質(zhì)磚的方法。 本專(zhuān)利技術(shù)提供，所述方法包括下述原料， 所述百分比為質(zhì)量百分比，以40-80%高爐熔渣為主要原料，加入占總原料質(zhì)量的15-55% 的調(diào)質(zhì)劑，加入占總原料質(zhì)量的〇. 2-10%的澄清劑；所述方法包括下述步驟： (1)調(diào)質(zhì)攪拌：高爐熔渣轉(zhuǎn)移至成分調(diào)質(zhì)攪拌池中，加入成分調(diào)質(zhì)劑，熔渣處在 1400-1580°C高溫區(qū)間； (2)澄清攪拌：熔渣通過(guò)成分調(diào)質(zhì)攪拌池底部的渣口進(jìn)入熔渣澄清池中，加入澄 清劑，攪拌使其成分均勻； (3)渣包緩沖：熔渣通過(guò)澄清池底部的渣口進(jìn)入渣包中； (4)熔渣水淬：熔渣從渣包下的渣口進(jìn)入水淬池，進(jìn)行水淬處理，形成微晶粒料； (5)干燥研磨：將步驟（4)得到的微晶粒料進(jìn)行烘干研磨后，篩分出粒度為16-330 目的微晶粉料；在微晶粉料中加入占微晶粉料質(zhì)量〇. 1-5%的發(fā)泡劑與占微晶粉料質(zhì)量 0. 1-10%的穩(wěn)泡劑，通過(guò)固體攪拌器攪拌，使其成分均勻，得到微晶混合料； (6)布料：將微晶混合料布在模具上； (7)熱處理：將模具內(nèi)的的微晶混合料放入窯爐內(nèi)進(jìn)行熱處理； (8)冷卻切割：將步驟（7)得到的產(chǎn)品，冷卻至100°C以下，按規(guī)格切割得到微晶輕 質(zhì)磚。 進(jìn)一步的，在熔渣澄清池中，加入澄清劑排除熔渣中的各類(lèi)雜質(zhì)和氣泡，使其成分 均勻，并使熔渣保溫在1400-1580°C。 所述微晶粉料是粒度為220-320目的微晶粉料（也可稱(chēng)為微晶粒料）。 可以根據(jù)客戶的要求調(diào)節(jié)微晶輕質(zhì)磚內(nèi)氣泡的大小，例如，氣泡的直徑可以是 0. lmm-5mm。微晶輕質(zhì)磚內(nèi)氣泡的大小均勻。 所述調(diào)質(zhì)劑，也稱(chēng)為成分調(diào)質(zhì)劑，或成分改質(zhì)劑，或簡(jiǎn)稱(chēng)改質(zhì)劑。 上述的總原料包括高爐熔渣,調(diào)質(zhì)劑，和澄清劑。 進(jìn)一步的，該方法以高爐熔渣為主要原料，所述方法包括下述原料，所述百分比為 質(zhì)量百分比，以45-75 %高爐熔渣為主要原料，加入占總原料質(zhì)量的24-54 %的調(diào)質(zhì)劑，力口 入占總原料質(zhì)量的1%的澄清劑。 進(jìn)一步的，上述方法中，所述熱處理包括核化、發(fā)泡晶化、穩(wěn)泡、退火冷卻4個(gè)階 段，所述窯爐溫度制度為： 核化：以 5-15°C /min 的速度升至 790-900°C，保溫 0· l_3h ; 發(fā)泡晶化：以3-5°C /min的速度升至1100-1200°C，保溫l_4h ; 穩(wěn)泡：以 8-15°C /min 的速度降至 500-680°C，保溫 0. 1-lh ; 退火冷卻：然后以15-20°C /min的速度降至100°C以下出爐。 進(jìn)一步的，上述方法中，使用的調(diào)質(zhì)劑選自石英砂、螢石、鉀長(zhǎng)石、鈉長(zhǎng)石、粘土、碳 酸鈉、方解石、硅藻土、氧化鋁、硝酸鈉、高嶺土、陶土、鋰輝石、氧化鋅、電廠灰、粉煤灰、生活 污泥、高爐鈦渣以及廢舊電腦手機(jī)電路板中的一種或多種。 成分調(diào)質(zhì)劑的選擇和添加量根據(jù)生產(chǎn)產(chǎn)品的成分要求和調(diào)質(zhì)劑的價(jià)格及來(lái)源途 徑確定。 進(jìn)一步的，所述調(diào)質(zhì)劑包括石英砂、鉀長(zhǎng)石、硝酸鈉、氧化鋁、方解石、鋰輝石、粉煤 灰中的至少兩種的組合物。 所述調(diào)質(zhì)劑包括石英砂、鉀長(zhǎng)石、硝酸鈉、氧化鋁和方解石。 所述調(diào)質(zhì)劑由石英砂、鉀長(zhǎng)石、硝酸鈉、氧化鋁和方解石組成。 所述石英砂的含量是15-20%。所述鉀長(zhǎng)石的含量是4-5%。所述硝酸鈉的含量 是2%。所述氧化錯(cuò)的含量是2-3%。所述方解石的含量是5-10%。 進(jìn)一步的，上述方法中，所述發(fā)泡劑選自尿素、淀粉、碳粉、Na2C03、K 2C03、SiC、 CaC03、Mn02、(NH4)2C0 3或者復(fù)合發(fā)泡劑中的一種或多種；所述發(fā)泡劑的粒度為100?200目， 所述穩(wěn)泡劑選自磷酸鈉、氧化鋅、硼砂中的一種或多種；所述澄清劑選自白砒，三氧化二銻， 硝酸鈉，硝酸銨，二氧化鈰中的一種或多種。 進(jìn)一步的，所述發(fā)泡劑選自碳酸鈣、碳化硅或其組合物，所述穩(wěn)泡劑是硼砂。 進(jìn)一步的，所述發(fā)泡劑的含量是1-3%，所述穩(wěn)泡劑的含量是本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種利用高爐熔渣生產(chǎn)微晶輕質(zhì)磚的方法，其特征在于，所述方法包括下述原料，所述百分比為質(zhì)量百分比，以40?80％高爐熔渣為主要原料，加入占總原料質(zhì)量的15?55％的調(diào)質(zhì)劑，加入占總原料質(zhì)量的0.2?10％的澄清劑；所述方法包括下述步驟：(1)調(diào)質(zhì)攪拌：高爐熔渣轉(zhuǎn)移至成分調(diào)質(zhì)攪拌池中，加入調(diào)質(zhì)劑，熔渣處在1400?1580℃高溫區(qū)間；(2)澄清攪拌：熔渣通過(guò)成分調(diào)質(zhì)攪拌池底部的渣口進(jìn)入熔渣澄清池中，加入澄清劑，攪拌使其成分均勻；(3)渣包緩沖：熔渣通過(guò)澄清池底部的渣口進(jìn)入渣包中；(4)熔渣水淬：熔渣從渣包下的渣口進(jìn)入水淬池，進(jìn)行水淬處理，形成微晶粒料；(5)干燥研磨：將步驟(4)得到的微晶粒料進(jìn)行烘干研磨后，篩分出粒度為16?330目的微晶粉料；在微晶粉料中加入占微晶粉料質(zhì)量0.1?5％的發(fā)泡劑與占微晶粉料質(zhì)量0.1?10％的穩(wěn)泡劑，通過(guò)固體攪拌器攪拌，使其成分均勻，得到微晶混合料；(6)布料：將微晶混合料布在模具上；(7)熱處理：將模具內(nèi)的的微晶混合料放入窯爐內(nèi)進(jìn)行熱處理；(8)冷卻切割：將步驟(7)得到的產(chǎn)品，冷卻至100℃以下，按規(guī)格切割得到微晶輕質(zhì)磚。

【技術(shù)特征摘要】

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：吳克誠(chéng)，陳懷冰，鄧釋禪，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：北京璞晶科技有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：北京;11