一種含鈦熔融高爐渣製取微晶玻璃的方法
2023-06-07 09:38:21
專利名稱：一種含鈦熔融高爐渣製取微晶玻璃的方法
技術領域：
本發明涉及微晶玻璃的生產領域，確切地說是指一種含鈦熔融高爐渣製取微晶玻璃的方法。
背景技術：
隨著鋼鐵行業的發展，煉鐵過程中產生的高爐渣量逐步增大，高爐渣的處理成為了一大難題，尤其是高鈦型高爐渣。高鈦型高爐渣是高爐冶煉高比例釩鈦磁鐵礦的產物，一直以來，還沒有找到較好的處理途徑，目前多被堆放棄置或大量用來鋪路、做碎石渣砂，不僅汙染環境、破壞生態，而且還浪費了資源。因此，尋求高鈦型高爐渣綜合利用的途徑，一直以來是人們所探索和追求的目標。微晶玻璃是一種性能優越的新型多功能材料，具有結構緻密、耐風化、防腐蝕等優點。高鈦型高爐渣中的Ti02是製備微晶玻璃性能優良的晶核劑，但Ti02的含量高低將影響微晶玻璃晶化效果，所以在微晶玻璃熱處理工藝和玻璃成分設計選擇上有很大的難度， 雖然有很多專家教授對於利用高鈦型高爐渣製備微晶玻璃進行了多年的研究，但進展不是很明顯。
發明內容
針對上述缺陷，本發明解決的技術問題在於提供一種含鈦熔融高爐渣製取微晶玻璃的方法，將高鈦型高爐渣作為製備微晶玻璃的原料，提高了高鈦型高爐渣的有效利用率， 還減少了高鈦型高爐渣的排放，在改善環境的同時，也實現了工業固體廢物資源循環再利用。為了解決以上的技術問題，本發明提供的含鈦熔融高爐渣製取微晶玻璃的方法， 包括以下步驟(I)、將高爐流出的1400°C _1560°C含鈦熔融高爐渣送入混鐵爐加熱保溫，並與矽砂、黏土、鈉長石和助熔劑混合，作為高溫初煉溶液；(2)、將高溫初煉溶液輸入玻璃熔窯中，加熱到1550_1600°C，並加入澄清劑和著色劑進行精煉1-2小時，使之成為玻璃溶液；(3)、將玻璃溶液進入壓延機壓製成紅熱的玻璃板毛坯；(4)、壓製成型的玻璃板毛坯送入晶化退火窯內，在1000-1100°C保溫晶化2_3小時，在550°C _650°C退火保溫處理1-2小時製成微晶玻璃；其中含鈦熔融高爐渣40% -60%、矽砂20% -40%、黏土 0-10%、鈉長石 5% -20%、助溶劑+澄清劑+著色劑1% _5%，以上為原料組分為重量配比。優選地，步驟⑴中，需要將矽砂、黏土、鈉長石和助熔劑裝入球磨罐內混料O. 5-1 小時,混合均勻。優選地，步驟(I)中，高爐流出的含鈦熔融高爐渣的溫度為1470°C。優選地，所述助熔劑為純鹼、硼砂或鋰輝石中的一種或組合。
優選地，所述著色劑為氧化鈷、氧化鎳、氧化鉻、氧化銅、鐵紅、重鉻酸鉀、硒粉或鎘黃中的一種或組合。優選地，所述澄清劑為氧化銻。優選地，步驟(4)中，壓製成型的玻璃板毛坯送入晶化退火窯內，在1000-1100°C 保溫晶化2-3小時，在600°C退火保溫處理1-2小時製成微晶玻璃。優選地，本發明的含鈦熔融高爐渣製取微晶玻璃的方法還包括步驟(5):將晶化後出窯的微晶玻璃進行磨邊、拋光、切割後即成具有天然石材外觀的彩色微晶玻璃裝飾板。優選地，所述含鈦熔融高爐渣含有10-15%作為微晶玻璃晶核劑的Ti02。與現有技術相比，本發明提供的含鈦熔融高爐渣製取微晶玻璃的方法，具有以下優點(I)本發明的原料主要為冶煉釩鈦磁鐵礦產生的含鈦高爐渣，解決了含鈦高爐渣大量堆積的問題，將含鈦高爐渣變廢為寶，實現資源回收再利用；(2)本發明充分利用熔融態含鈦高爐渣的熱能，降低了傳統製備微晶玻璃的生產工序能耗,進一步降低了生產成本；(3)本發明充分利用含鈦高爐渣中的TiO2組分，將TiO2當作晶核劑，實現釩鈦磁鐵礦中鈦元素的綜合利用；(4)本發明製取微晶玻璃過程所需的燃料均為冶金行業可燃尾氣，達到節能減排的作用。
圖I為本發明提供的含鈦熔融高爐渣製取微晶玻璃的方法的工藝流程圖。
具體實施例方式為了本領域的技術人員能夠更好地理解本發明所提供的技術方案，下面結合具體實施例進行闡述。請參見圖1，該圖為本發明提供的含鈦熔融高爐渣製取微晶玻璃的方法的工藝流程圖。本發明的含鈦熔融高爐渣製取微晶玻璃的方法的原理如下直接將高爐中流出的含鈦高溫熔融高爐渣送入混鐵爐，以其他輔助原料(主要為矽砂、鈉長石、黏土等)和助熔劑(如純鹼、硼砂、鋰輝石等)與之混合，然後將高溫初煉溶液輸入玻璃熔窯中，同時加入澄清劑(如氧化銻)和著色劑(如氧化鈷、氧化鎳、氧化鉻、氧化銅、鐵紅、重鉻酸鉀、硒粉或鎘黃等)，在熔窯中進行精煉，使之成為成分均勻，溫度均勻，流動性很好的玻璃溶液，隨後將此玻璃溶液進入壓延機壓製成紅熱的玻璃毛坯，壓製成型的玻璃毛坯送入晶化退火窯內， 進行熱處理製成主晶相為透輝石的微晶玻璃。本發明製取的微晶玻璃的化學成分範圍如下表所示，以下組分為重量百分比組成SiO2CaOMgOAl2O3Na2OTiO2其他成分範圍55-6016-223-68-102-44-7以下是本發明中含鈦熔融高爐渣製取微晶玻璃的方法的三個具體的實施例。實施例I本實施例提供的含鈦熔融高爐渣製取微晶玻璃的方法，包括以下步驟(I)、將高爐流出的1400°C含鈦熔融高爐渣送入混鐵爐加熱保溫，並與矽砂、黏土、 鈉長石和助熔劑混合，作為高溫初煉溶液；(2)、將高溫初煉溶液輸入玻璃熔窯中，加熱到1550°C，並加入澄清劑和著色劑進行精煉I小時，使之成為玻璃溶液；(3)、將玻璃溶液進入壓延機壓製成紅熱的玻璃板毛坯；(4)、壓製成型的玻璃板毛坯送入晶化退火窯內，在1000°C保溫晶化2小時，在 550°C退火保溫處理I小時製成微晶玻璃；(5)、將晶化後出窯的微晶玻璃進行磨邊、拋光、切割後即成具有天然石材外觀的彩色微晶玻璃裝飾板；其中含鈦熔融高爐渣40%、矽砂25%、黏土 10%、鈉長石20%、助溶劑+澄清劑 +著色劑5%，所述含鈦熔融高爐渣含有10%作為微晶玻璃晶核劑的TiO2 ;以上為原料組分為重量配比。優選地，步驟⑴中，需要將矽砂、黏土、鈉長石和助熔劑裝入球磨罐內混料O. 5小時,混合均勻。優選地，所述助熔劑為純鹼、硼砂或鋰輝石中的一種或組合。優選地，所述著色劑為氧化鈷、氧化鎳、氧化鉻、氧化銅、鐵紅、重鉻酸鉀、硒粉或鎘黃中的一種或組合。優選地， 所述澄清劑為氧化銻。實施例2本實施例提供的含鈦熔融高爐渣製取微晶玻璃的方法，包括以下步驟(I)、將高爐流出的1560°C含鈦熔融高爐渣送入混鐵爐加熱保溫，並與矽砂、黏土、 鈉長石和助熔劑混合，作為高溫初煉溶液；(2)、將高溫初煉溶液輸入玻璃熔窯中，加熱到1600°C，並加入澄清劑和著色劑進行精煉2小時，使之成為玻璃溶液；(3)、將玻璃溶液進入壓延機壓製成紅熱的玻璃板毛坯；(4)、壓製成型的玻璃板毛坯送入晶化退火窯內，在1100°C保溫晶化3小時，在 650°C退火保溫處理2小時製成微晶玻璃；(5)、將晶化後出窯的微晶玻璃進行磨邊、拋光、切割後即成具有天然石材外觀的彩色微晶玻璃裝飾板；其中含鈦熔融高爐渣60%、矽砂20%、黏土 I %、鈉長石15%、助溶劑+澄清劑+ 著色劑4%，所述含鈦熔融高爐渣含有15%作為微晶玻璃晶核劑的TiO2 ;以上為原料組分為重量配比。優選地，步驟(I)中，需要將矽砂、黏土、鈉長石和助熔劑裝入球磨罐內混料I小
5時,混合均勻。優選地，所述助熔劑為純鹼、硼砂或鋰輝石中的一種或組合。優選地，所述著色劑為氧化鈷、氧化鎳、氧化鉻、氧化銅、鐵紅、重鉻酸鉀、硒粉或鎘黃中的一種或組合。優選地， 所述澄清劑為氧化銻。實施例3本實施例提供的含鈦熔融高爐渣製取微晶玻璃的方法，包括以下步驟(I)、將高爐流出的1470°C含鈦熔融高爐渣送入混鐵爐加熱保溫，並與矽砂、黏土、 鈉長石和助熔劑混合，作為高溫初煉溶液；(2)、將高溫初煉溶液輸入玻璃熔窯中，加熱到1580°C，並加入澄清劑和著色劑進行精煉I. 5小時，使之成為玻璃溶液；(3)、將玻璃溶液進入壓延機壓製成紅熱的玻璃板毛坯；(4)、壓製成型的玻璃板毛坯送入晶化退火窯內，在1050°C保溫晶化2. 5小時，在 600°C退火保溫處理I. 5時製成微晶玻璃；(5)、將晶化後出窯的微晶玻璃進行磨邊、拋光、切割後即成具有天然石材外觀的彩色微晶玻璃裝飾板；其中含鈦熔融高爐渣50%、矽砂30%、黏土 5%、鈉長石10%、助溶劑+澄清劑+ 著色劑5%，所述含鈦熔融高爐渣含有12%作為微晶玻璃晶核劑的TiO2 ;以上為原料組分為重量配比。優選地，步驟(I)中，需要將矽砂、黏土、鈉長石和助熔劑裝入球磨罐內混料I小時,混合均勻。優選地，所述助熔劑為純鹼、硼砂或鋰輝石中的一種或組合。優選地，所述著色劑為氧化鈷、氧化鎳、氧化鉻、氧化銅、鐵紅、重鉻酸鉀、硒粉或鎘黃中的一種或組合。優選地， 所述澄清劑為氧化銻。與現有技術相比，本發明提供的含鈦熔融高爐渣製取微晶玻璃的方法，具有以下優點(I)本發明的原料主要為冶煉釩鈦磁鐵礦產生的含鈦高爐渣，解決了含鈦高爐渣大量堆積的問題，將含鈦高爐渣變廢為寶，實現資源回收再利用；(2)本發明充分利用熔融態含鈦高爐渣的熱能，降低了傳統製備微晶玻璃的生產工序能耗,進一步降低了生產成本；(3)本發明充分利用含鈦高爐渣中的TiO2組分，將TiO2當作晶核劑，實現釩鈦磁鐵礦中鈦元素的綜合利用；(4)本發明製取微晶玻璃過程所需的燃料均為冶金行業可燃尾氣，達到節能減排的作用。對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。 對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或範圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制於本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的範圍。
權利要求
1.一種含鈦熔融高爐渣製取微晶玻璃的方法，其特徵在於，包括以下步驟(1)、將高爐流出的1400°c-1560°C含鈦熔融高爐渣送入混鐵爐加熱保溫，並與矽砂、 黏土、鈉長石和助熔劑混合，作為高溫初煉溶液；(2)、將高溫初煉溶液輸入玻璃熔窯中，加熱到1550-1600°C，並加入澄清劑和著色劑進行精煉1-2小時，使之成為玻璃溶液；(3)、將玻璃溶液進入壓延機壓製成紅熱的玻璃板毛坯；(4)、壓製成型的玻璃板毛坯送入晶化退火窯內，在1000-1100°C保溫晶化2-3小時，在 5500C _650°C退火保溫處理1-2小時製成微晶玻璃；其中含鈦熔融高爐渣40% -60%、矽砂20% -40%、黏土 0-10%、鈉長石5% -20%, 助溶劑+澄清劑+著色劑I % -5 %，以上為原料組分為重量配比。
2.根據權利要求I所述的含鈦熔融高爐渣製取微晶玻璃的方法，其特徵在於，步驟(I) 中，需要將矽砂、黏土、鈉長石和助熔劑裝入球磨罐內混料O. 5-1小時，混合均勻。
3.根據權利要求I所述的含鈦熔融高爐渣製取微晶玻璃的方法，其特徵在於，步驟(I) 中，高爐流出的含鈦熔融高爐渣的溫度為1470°C。
4.根據權利要求I所述的含鈦熔融高爐渣製取微晶玻璃的方法，其特徵在於，所述助熔劑為純鹼、硼砂或鋰輝石中的一種或組合。
5.根據權利要求I所述的含鈦熔融高爐渣製取微晶玻璃的方法，其特徵在於，所述著色劑為氧化鈷、氧化鎳、氧化鉻、氧化銅、鐵紅、重鉻酸鉀、硒粉或鎘黃中的一種或組合。
6.根據權利要求I所述的含鈦熔融高爐渣製取微晶玻璃的方法，其特徵在於，所述澄清劑為氧化銻。
7.根據權利要求I所述的含鈦熔融高爐渣製取微晶玻璃的方法，其特徵在於，步驟(4) 中，壓製成型的玻璃板毛坯送入晶化退火窯內，在1000-1100°c保溫晶化2-3小時，在600°C 退火保溫處理1-2小時製成微晶玻璃。
8.根據權利要求I所述的含鈦熔融高爐渣製取微晶玻璃的方法，其特徵在於，還包括步驟(5):將晶化後出窯的微晶玻璃進行磨邊、拋光、切割後即成具有天然石材外觀的彩色微晶玻璃裝飾板。
9.根據權利要求I所述的含鈦熔融高爐渣製取微晶玻璃的方法，其特徵在於，所述含鈦熔融高爐渣含有10-15%作為微晶玻璃晶核劑的Ti02。
全文摘要
本發明公開一種含鈦熔融高爐渣製取微晶玻璃的方法，直接將高爐中流出的含鈦高溫熔融高爐渣送入混鐵爐，以其他輔助原料和助熔劑與之混合，然後將高溫初煉溶液輸入玻璃熔窯中，同時加入澄清劑和著色劑，在熔窯中進行精煉，使之成為成分均勻，溫度均勻，流動性很好的玻璃溶液，隨後將此玻璃溶液進入壓延機壓製成紅熱的玻璃毛坯，壓製成型的玻璃毛坯送入晶化退火窯內，進行熱處理製成主晶相為透輝石的微晶玻璃。與現有技術相比，本發明提供的含鈦熔融高爐渣製取微晶玻璃的方法，將高鈦型高爐渣作為製備微晶玻璃的原料，提高了高鈦型高爐渣的有效利用率，還減少了高鈦型高爐渣的排放，在改善環境的同時，也實現了工業固體廢物資源循環再利用。
文檔編號C03B32/02GK102603191SQ201210103589
公開日2012年7月25日 申請日期2012年4月10日 優先權日2012年4月10日
發明者李府廷 申請人:達州市海藍冶金設備製造有限公司