[发明专利]一种利用高炉熔渣生产微晶轻质砖的方法

说明书

技术领域

本发明涉及工程材料技术领域，具体是一种利用高炉熔渣生产微晶轻质砖的方法。

背景技术

粘土砖是建筑用的人造小型块材。也被称烧结砖。实心粘土砖是世界上最古老的建筑材料之一，从秦始皇陵到明清长城，它传承了中华民族几千年的建筑文明史。至今，它仍是国人衷爱的建筑材料。但是，由于粘土砖的制造需要大量的土地，会破坏大量的土地资源。因此，政府颁布了“禁粘限实”令，规定全国禁烧粘土砖盖房，县城禁止使用实心粘土砖，183个城市将限用粘土制品，由于此项政策，其他建筑材料应运而生。微晶轻质砖是一种多孔的高强度微晶化硅酸盐材料，也简称为泡沫微晶玻璃，它主要由玻璃相、晶体和气孔三部分组成，在均匀分布着大量气孔的玻璃相基体中，分布着大量的微小晶体，使玻璃与晶体网络连接在一起，形成玻晶交织结构，是一种性能优越的新型多功能材料。由于泡沫微晶玻璃本身的结构特征和材料特性，使泡沫微晶玻璃具有诸多优良性能：①不燃烧，防火等级为A 1级，使用温度可达1000℃不产生任何有毒有害气体，属于环保材料；②质量轻，150-400公斤/立方米，强度高，抗压强度达到3.9Mpa；③抗冻性能好；④热膨胀系数与墙体材料十分接近，与墙体结合性能好；⑤吸水率仅为0.4％-0.8％，完全不渗透水汽，具有良好的化学稳定性；⑥属于无机非金属材料，性能稳定，使用寿命长；⑦保温性能好，导热系数为0.050w/m·k；⑧可以有效的回收利用。

根据世界钢铁协会公布的数据显示，2012年全世界的生铁产量是11亿吨，其中产量最高的国家是中国，2012年一年的产量高达6.5亿吨。高炉熔渣是钢铁生产中的主要副产品之一，在高炉冶炼过程中，即使按照300Kg的渣比来计算，高炉炉渣的产量也高达近两亿吨。如何高效地利用这些高温炉渣已逐渐成为人们关注的热点。现阶段的高炉炉渣处理工艺基本上都采用的是水冲渣工艺，得到的产品基本用于水泥生产，并且用作水泥生产原料的高炉水渣几乎毫无利润可言。同时每淬冷1t温度在1450～1550℃的高温炉渣需要消耗新水1.2t，并且产生大量废水、腐蚀性热蒸汽且热量不能回收，同时大量使用的水资源不能被循环重复利用，高温炉渣中存在的大量显热和潜热很难得到有效的回收利用。

发明内容

针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明提供一种以廉价的高炉熔渣为原料，充分利用熔渣的显热、潜热与钢铁企业的副产煤气，减少了废水、废气、废渣和烟尘的产生，减少钢铁冶炼对环境的污染和对资源的过度消耗，将无用的高炉渣再次利用，用于生产性能优异、用途广泛的微晶轻质砖的方法。

本发明提供一种利用高炉熔渣生产微晶轻质砖的方法，所述方法包括下述原料，所述百分比为质量百分比，以40-80％高炉熔渣为主要原料，加入占总原料质量的15-55％的调质剂，加入占总原料质量的0.2-10％的澄清剂；所述方法包括下述步骤：

(1)调质搅拌：高炉熔渣转移至成分调质搅拌池中，加入成分调质剂，熔渣处在1400-1580℃高温区间；

(2)澄清搅拌：熔渣通过成分调质搅拌池底部的渣口进入熔渣澄清池中，加入澄清剂，搅拌使其成分均匀；

(3)渣包缓冲：熔渣通过澄清池底部的渣口进入渣包中；

(4)熔渣水淬：熔渣从渣包下的渣口进入水淬池，进行水淬处理，形成微晶粒料；

(5)干燥研磨：将步骤(4)得到的微晶粒料进行烘干研磨后，筛分出粒度为16-330目的微晶粉料；在微晶粉料中加入占微晶粉料质量0.1-5％的发泡剂与占微晶粉料质量0.1-10％的稳泡剂，通过固体搅拌器搅拌，使其成分均匀，得到微晶混合料；

(6)布料：将微晶混合料布在模具上；

(7)热处理：将模具内的的微晶混合料放入窑炉内进行热处理；

(8)冷却切割：将步骤(7)得到的产品，冷却至100℃以下，按规格切割得到微晶轻质砖。

进一步的，在熔渣澄清池中，加入澄清剂排除熔渣中的各类杂质和气泡，使其成分均匀，并使熔渣保温在1400-1580℃。

所述微晶粉料是粒度为220-320目的微晶粉料(也可称为微晶粒料)。

可以根据客户的要求调节微晶轻质砖内气泡的大小，例如，气泡的直径可以是0.1mm-5mm。微晶轻质砖内气泡的大小均匀。

所述调质剂，也称为成分调质剂，或成分改质剂，或简称改质剂。

上述的总原料包括高炉熔渣，调质剂，和澄清剂。