專利名稱：高溫爐渣直接形成爐渣磚的工藝技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高溫爐渣回收利用領(lǐng)域，特別涉及將高溫液態(tài)爐渣直接制成爐渣磚的工藝技術(shù)。
背景技術(shù)：
目前，我國(guó)的墻體材料產(chǎn)品基本上均采用燒結(jié)粘土磚或頁(yè)巖磚。取用原料粘土或頁(yè)巖時(shí)，將占用大量耕地并破壞植被，且由于燒結(jié)溫度較高(ioocrc左右)，即耗費(fèi)能源又污染環(huán)境。而利用爐渣磚來(lái)代替粘土磚或頁(yè)巖磚，既是對(duì)高爐廢棄物的利用，保護(hù)了環(huán)境，又開拓了建筑材料來(lái)源，是利國(guó)利民的雙贏舉措?，F(xiàn)有技術(shù)基本上是先將高溫液態(tài)爐渣用水沖處理為水淬爐渣，再將其破碎成顆?；蚰コ杉?xì)粉，經(jīng)過(guò)篩、配料、攪拌、成型、干燥、燒結(jié)等步驟制備爐渣磚。這一利用方式的缺點(diǎn)是步驟復(fù)雜，耗水量大，并將液態(tài)渣中的顯熱白白浪費(fèi)掉。冶煉期間消耗的大量焦炭等燃料的熱量進(jìn)入了液態(tài)爐渣中，爐渣溫度高，積存的物理熱量大，其物理熱的利用是冶金企業(yè)重要的節(jié)能方向和降低環(huán)境污染的有效措施。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的主要目的在于提供一種直接將高溫液態(tài)爐渣制成爐渣磚的工藝技術(shù)。本發(fā)明的上述目的是通過(guò)下面的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。本發(fā)明提供了一種將高溫液態(tài)爐渣直接制成爐渣磚的工藝技術(shù)，其特征在于將冶煉完成后的高溫液態(tài)爐渣直接弓I入真空設(shè)備和增壓設(shè)備中，直接形成爐渣磚。在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方案中，將所述液態(tài)爐渣引入真空設(shè)備后，通過(guò)真空-增壓鑄造技術(shù)，制成爐渣磚。在本發(fā)明的另一個(gè)具體實(shí)施方案中，所述真空-增壓鑄造技術(shù)包括“真空澆注”步驟和“加壓凝固”步驟。在本發(fā)明的另一個(gè)具體實(shí)施方案中，所述液態(tài)爐渣中的硅元素含量重量比為 45%-55%，鈣鎂元素含量重量比為35%-48%，其它元素含量重量比為10%_20%。在本發(fā)明的另一個(gè)具體實(shí)施方案中，在將所述液態(tài)爐渣引入真空設(shè)備時(shí)添加重量比為1%-5%的白云石。在本發(fā)明的另一個(gè)具體實(shí)施方案中，在將所述液態(tài)爐渣引入真空設(shè)備時(shí)添加重量比為10%-20%的氟化鈣。本發(fā)明的另一方面還涉及通過(guò)本發(fā)明所述的工藝技術(shù)制備成的爐渣磚。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明突出的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是
1、充分利用了產(chǎn)量大、成本低廉的高溫爐渣為主要原料，變廢為寶，保護(hù)環(huán)境。
2、不僅工藝簡(jiǎn)便易行，轉(zhuǎn)化快，效益好，而且適合工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)，大大縮短制磚的生產(chǎn)周期，降低制磚成本，由于完全不用燒制，既回收利用巨大的爐渣熱能，節(jié)約能源消耗，又對(duì)環(huán)境無(wú)污染，為生態(tài)化的整體利用提供了有效的途徑。3、利用真空設(shè)備和增壓設(shè)備，通過(guò)真空_增壓鑄造技術(shù)，得到力學(xué)性能高，抗壓強(qiáng)度高，內(nèi)在質(zhì)量好的爐渣磚。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提供了一種將高溫液態(tài)爐渣直接制成爐渣磚的工藝技術(shù)，其特征在于將冶煉完成后的高溫液態(tài)爐渣直接弓I入真空設(shè)備和增壓設(shè)備中，直接形成爐渣磚。這樣的工藝技術(shù)充分利用了產(chǎn)量大、成本低廉的高溫爐渣為主要原料，變廢為寶， 保護(hù)環(huán)境。本發(fā)明的工藝技術(shù)不僅工藝簡(jiǎn)便易行，轉(zhuǎn)化快，效益好，而且適合工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)，大大縮短制磚的生產(chǎn)周期，降低制磚成本，由于完全不用燒制，既回收利用巨大的爐渣熱能，節(jié)約能源消耗，又對(duì)環(huán)境無(wú)污染，為生態(tài)化的整體利用提供了有效的途徑。在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方案中，將所述液態(tài)爐渣引入真空設(shè)備后，通過(guò)真空-增壓鑄造技術(shù)，制成爐渣磚。在本發(fā)明的另一個(gè)具體實(shí)施方案中，所述真空-增壓鑄造技術(shù)包括“真空澆注”步驟和“加壓凝固”步驟。本發(fā)明的真空_增壓鑄造技術(shù)是通過(guò)“真空澆注”和“加壓凝固”兩個(gè)步驟實(shí)現(xiàn)的。 即將高溫液態(tài)爐渣引入真空渣池后，在真空氣氛下完成高溫液態(tài)爐渣的澆注、充型；繼而將爐渣引入增壓渣池，使充型后的爐渣在外加壓力條件下凝固成形，直接形成爐渣磚。在大氣壓下澆注時(shí)，真空渣池型腔中的氣體受爐渣液加熱，體積迅速膨脹，反壓力增加，阻礙爐渣液流入型腔。在真空條件下，冶煉過(guò)程中溶解于液態(tài)爐渣中的氣體易于從液態(tài)爐渣中析出，使得隨后成形的爐渣磚中氣體含量相對(duì)較少，由于鑄型型腔內(nèi)空氣稀薄，可避免由澆注充型時(shí)爐渣液紊流卷氣、型腔窩氣造成產(chǎn)品內(nèi)部侵入性氣孔和輪廓欠澆缺陷的產(chǎn)生。然后，爐渣在外加壓力條件下凝固成形，得到力學(xué)性能高，抗壓強(qiáng)度高，內(nèi)在質(zhì)量好的爐渣磚。本發(fā)明真空澆注時(shí)溫度越高，液態(tài)爐渣的粘度越小，過(guò)熱度高，爐渣液內(nèi)含熱量多，保持液態(tài)的時(shí)間長(zhǎng)，充型能力強(qiáng)。在本發(fā)明的另一個(gè)具體實(shí)施方案中，所述液態(tài)爐渣中的硅元素含量重量比為 45%-55%，鈣鎂元素含量重量比為35%-48%，其它元素含量重量比為10%_20%。在本發(fā)明的另一個(gè)具體實(shí)施方案中，在將所述液態(tài)爐渣引入真空設(shè)備時(shí)添加重量比為1%-5%的白云石。由于本發(fā)明的爐渣中硅的含量比鈣鎂的含量多，爐渣偏酸性，活性較差。因此針對(duì)爐渣中鈣鎂含量的不同，在真空澆注前加入適量的白云石來(lái)保持爐渣中的MgO含量達(dá)到飽和或過(guò)飽和，以便提高爐渣的堿性，進(jìn)而既提高爐渣的活性，又可以減少爐渣對(duì)爐襯的蝕損。在本發(fā)明的另一個(gè)具體實(shí)施方案中，在將所述液態(tài)爐渣引入真空設(shè)備時(shí)添加重量比為10%-20%的氟化鈣。在爐渣中加入適量的氟化鈣，可以降低爐渣中難熔物質(zhì)的熔點(diǎn)，促進(jìn)爐渣的流動(dòng)， 提高爐渣的流動(dòng)性。而且白云石中所含鎂也可以幫助解決爐渣流動(dòng)性差的問(wèn)題，液態(tài)爐渣優(yōu)良的流動(dòng)性大大減少其流動(dòng)阻力，提高其充型能力，有利于得到質(zhì)量高的爐渣磚。
本發(fā)明加入氟化鈣的含量是經(jīng)過(guò)嚴(yán)格計(jì)算的，加入量>20%時(shí)，含量過(guò)高可能導(dǎo)致爐缸燒穿等事故發(fā)生，加入量<10%時(shí)，含量過(guò)低效果不明顯，不利于提高爐渣的流動(dòng)性。
本發(fā)明的另一方面還涉及通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的工藝技術(shù)制備成的爐渣磚。通過(guò)本發(fā)明方法制備的爐渣磚，可以通過(guò)常規(guī)工藝再加工為瓷磚、地磚或琉璃瓦。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明突出的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是1、充分利用了產(chǎn)量大、成本低廉的高溫爐渣為主要原料，變廢為寶，保護(hù)環(huán)境。
2、不僅工藝簡(jiǎn)便易行，轉(zhuǎn)化快，效益好，而且適合工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)，大大縮短制磚的生產(chǎn)周期，降低制磚成本，由于完全不用燒制，既回收利用巨大的爐渣熱能，節(jié)約能源消耗，又對(duì)環(huán)境無(wú)污染，為生態(tài)化的整體利用提供了有效的途徑。
3、利用真空設(shè)備和增壓設(shè)備，通過(guò)真空-增壓鑄造技術(shù)，得到力學(xué)性能高，抗壓強(qiáng)度高，內(nèi)在質(zhì)量好的爐渣磚。實(shí)施例
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的解釋說(shuō)明，下列實(shí)施例僅為本發(fā)明的較佳實(shí)例，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是，所有基于本發(fā)明的思想做的修改和調(diào)整都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
實(shí)施例中高溫液態(tài)爐渣可來(lái)自高爐、電爐或礦熱爐。本文中所有含量以重量百分比計(jì)算。
實(shí)施例1高溫液態(tài)爐渣中含硅47. 4%、鈣8. 0%、鎂28. 2%、其他元素16. 4% ；以高溫液態(tài)爐渣重量為參照，配以10%氟化鈣，1%白云石，轉(zhuǎn)入配料真空渣池進(jìn)行真空澆注、充型，繼而進(jìn)入增壓渣池進(jìn)行加壓凝固，得到成品，然后根據(jù)需要，對(duì)成品進(jìn)再加工，得到不同用途的產(chǎn)品。
實(shí)施例2高溫液態(tài)爐渣中含硅51. 3%、鈣14. 3%、鎂22. 6%、其他元素11. 8% ；以高溫液態(tài)爐渣重量為參照，配以15%氟化鈣，3%白云石，轉(zhuǎn)入配料真空渣池進(jìn)行真空澆注、充型，繼而進(jìn)入增壓渣池進(jìn)行加壓凝固，得到成品，然后根據(jù)需要，對(duì)成品進(jìn)行再加工，得到不同用途的產(chǎn)品。
實(shí)施例3高溫液態(tài)爐渣中含硅49. 6%、鈣29. 2%、鎂9. 2%、其他元素12. 0% ；以高溫液態(tài)爐渣重量為參照，配以20%氟化鈣，5%白云石，轉(zhuǎn)入配料真空渣池進(jìn)行真空澆注、充型，繼而進(jìn)入增壓渣池進(jìn)行加壓凝固，得到成品，然后根據(jù)需要，對(duì)成品進(jìn)行再加工，得到不同用途的產(chǎn)品。
通過(guò)本發(fā)明方法制備的成品磚，可以通過(guò)常規(guī)工藝再加工為瓷磚、地磚或琉璃瓦。 實(shí)踐證明，按照本發(fā)明的上述實(shí)施例制備的成品磚，在再加工過(guò)程中表現(xiàn)出的性能均等于或好于現(xiàn)有的同類產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1.一種將高溫液態(tài)爐渣直接制成爐渣磚的工藝技術(shù)，其特征在于將冶煉完成后的高溫液態(tài)爐渣直接弓I入真空設(shè)備和增壓設(shè)備中，直接形成爐渣磚。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的將高溫液態(tài)爐渣直接制成爐渣磚的工藝技術(shù)，其特征在于將所述液態(tài)爐渣弓I入真空設(shè)備后，通過(guò)真空-增壓鑄造技術(shù)，制成爐渣磚。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的將高溫液態(tài)爐渣直接制成爐渣磚的工藝技術(shù)，其特征在于所述真空_增壓鑄造技術(shù)包括“真空澆注”步驟和“加壓凝固”步驟。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的將高溫液態(tài)爐渣直接制成爐渣磚的工藝技術(shù)，其特征在于所述液態(tài)爐渣中的硅元素含量重量比為45%-55%，鈣鎂元素含量重量比為35%-48%， 其它元素含量重量比為10%-20%。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的將高溫液態(tài)爐渣直接制成爐渣磚的工藝技術(shù)，其特征在于在將所述液態(tài)爐渣引入真空設(shè)備時(shí)添加重量比為1%_5%的白云石。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的將高溫液態(tài)爐渣直接制成爐渣磚的工藝技術(shù)，其特征在于在將所述液態(tài)爐渣引入真空設(shè)備時(shí)添加重量比為10%-20%的氟化鈣。
7.通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的工藝技術(shù)制備成的爐渣磚。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種將高溫液態(tài)爐渣直接制成爐渣磚的工藝技術(shù)。在冶煉完成后，將高溫液態(tài)爐渣直接引入真空設(shè)備和增壓設(shè)備，配以重量比為10%-20%的氟化鈣和1%-5%的白云石，通過(guò)真空-增壓鑄造技術(shù)，直接制成爐渣磚產(chǎn)品。這一利用方式不但制得了力學(xué)性能高，抗壓強(qiáng)度高，內(nèi)在質(zhì)量好的爐渣磚，而且充分利用了高溫爐渣的熱能，具有節(jié)能減排,轉(zhuǎn)化快,效益好的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)C04B18/14GK102515602SQ20111039285
公開日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2011年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月1日
發(fā)明者劉光火 申請(qǐng)人:劉光火