[发明专利]由回收的工业钢废物制成的先进陶瓷的加工

权利要求书

1.由电弧炉(EAF)钢炉渣形成陶瓷的方法，包括：

研磨表现出5mm或更小直径的EAF钢炉渣以形成粉末，

筛分所述粉末以保留粒度在20μm至400μm范围内的所述粉末，

用磁体从所述粉末中去除游离铁，

在700℃至1200℃范围内的温度下热处理所述粉末1小时至10小时范围内的时间段，并氧化所述粉末中的保留的铁，

在20MPa至300MPa范围内的压缩压力下压实所述粉末以形成生坯压实体，和

在700℃至1400℃范围内的温度下烧结所述生坯压实体0.5小时至4小时范围内的时间段以提供陶瓷。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括在烧结之前预加热所述生坯压实体，其中以1K/min至10K/min的速率预加热所述生坯压实体。

3.根据权利要求1所述的方法，其中在压实之后进行所述烧结，其中所述压缩压力在30MPa至300MPa的范围内，并且所述烧结温度在800℃至1100℃的范围内。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述压缩压力在120MPa至180MPa的范围内。

5.根据权利要求1所述的方法，其中与所述压实同时进行烧结。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述压缩压力在120MPa至180MPa的范围内。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述烧结进行4小时。

8.根据权利要求1所述的方法，还包括在热处理所述粉末之后将添加剂混合至所述粉末中。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述添加剂包括粘合剂和载体。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述粘合剂包括选自以下的至少一种聚合物：聚(乙烯醇)、聚(碳酸亚烷基酯)、淀粉、羧甲基纤维素、糊精和蜡。

11.根据权利要求8所述的方法，其中所述添加剂包括干润滑剂。

12.根据权利要求8所述的方法，其中所述添加剂以0重量％至60重量％的范围存在。

13.用作热能储存材料并且使用权利要求1的方法形成的陶瓷，该陶瓷包含：

电弧炉(EAF)钢炉渣固结体，其中该EAF钢炉渣包含：

在2-12重量％范围内存在的氧化铝(Al₂O₃)，

在24-60重量％范围内存在的氧化钙(CaO)，

在20-33重量％范围内存在的氧化铁(Fe₂O₃)，

在3-15重量％范围内存在的氧化镁(MgO)，

在9-20重量％范围内存在的二氧化硅(SiO₂)，

任选地，以下一种或多种：在0.01-8重量％范围内存在的MnO、TiO₂和游离CaO，和不可避免的杂质，其中重量％是相对于EAF钢炉渣总重量的重量百分比，以包括不可避免的杂质在内提供100重量％，其中所述陶瓷表现出2550kg/m³至2725kg/m³范围内的密度，并且所述陶瓷表现出在10^-6mm/mm/min的应变速率下测量的40MPa至120MPa范围内的失效压缩强度。

14.根据权利要求13所述的陶瓷，其中所述陶瓷表现出以10K/min的加热速率在40℃至1100℃范围内的温度下小于1％室温下质量的热稳定性。