[发明专利]短料性微晶玻璃的制备方法及装置在审
申请号: | 201910033288.5 | 申请日: | 2019-01-14 |
公开(公告)号: | CN111434635A | 公开(公告)日: | 2020-07-21 |
发明(设计)人: | 谢梦芹;肖永力;李永谦;关运泽;顾秋生;王英杰;张友平 | 申请(专利权)人: | 宝山钢铁股份有限公司 |
主分类号: | C03C6/10 | 分类号: | C03C6/10;C03B5/225;C03B13/16;C03B32/02;C03B25/00;C03C10/00;C03B7/07 |
代理公司: | 上海科琪专利代理有限责任公司 31117 | 代理人: | 郑明辉;夏永兴 |
地址: | 201900 *** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 短料性微晶 玻璃 制备 方法 装置 | ||
本发明公开了一种短料性微晶玻璃的制备方法及装置,该方法包括:步骤1:制备矿渣微晶玻璃调质料,待用;步骤2:接取热态矿渣,接入调质炉并加热;步骤3:加热调质炉使矿渣微晶玻璃调质料和热态矿渣混合熔融,形成调质熔渣;步骤4:将调质熔渣倒入玻璃池窑,澄清均化,形成微晶玻璃液(5),微晶玻璃液流出设有保温罩(4)的料道(2),流经吸风冷却系统(6),冷却后经压延机压延成基础玻璃板;步骤5:将基础玻璃板送入晶化窑,均化温度后升温核化,继续升温晶化形成微晶玻璃;步骤6:将微晶玻璃退火降温至室温,切磨加工。本发明智能控制玻璃液流量和温度,微晶玻璃产品性能优异,减少矿物原料和能源消耗,提升工业矿渣利用价值。
技术领域
本发明涉及建筑材料的制备方法及装置,尤其涉及一种短料性微晶玻璃的制备方法及装置。
背景技术
微晶玻璃(glass-ceramic)又称玻璃陶瓷,是将特定组成的基础玻璃,在加热过程中通过控制晶化而制得的一类含有大量微晶相及玻璃相的多晶固体材料。微晶玻璃集中了玻璃与晶体材料二者的特点,具有强度高、热膨胀系数小、硬度高、耐磨、抗化学腐蚀性好等优良性能,有的微晶玻璃还具有特殊的电学、热学、光学、磁学、生物学性能。因此,微晶玻璃可以在很多领域中应用,市场上主要有建筑装饰微晶玻璃、高强耐磨耐腐蚀工业微晶玻璃、低膨胀透明航天微晶玻璃、不导电不导热只导磁的电子微晶玻璃等产品。
微晶玻璃的制备方法主要有熔融法和烧结法二种。熔融法是将高温熔融玻璃液降至一定温度,然后压延或浇铸成板再整体析晶的方法。这种方法工序简单,适合大规模自动化连续生产,是目前建筑装饰和工业用微晶玻璃的主要生产方式。烧结法是将熔融玻璃体水淬成粒料,将粒料堆积再烧结、析晶、熔平的方法。这种方法花纹明显,装饰性较好,但生产过程能耗较高。
选矿、钢铁冶炼、有色金属冶炼、黄磷等非金属原料生产、热电厂等工业生产过程都会产生大量的高温残余物,一般称为工业矿渣,比如:高炉渣等。在我国,每年都要排放数亿吨级的工业矿渣。这不仅占据了宝贵的土地,还对环境造成了污染。同时,工业矿渣中富含SiO2、Al2O3、CaO、MgO等成分,可作为生产微晶玻璃的原料。但由于钢铁渣、黄磷渣等矿渣中CaO、MgO成分较高,在熔融-成型粘度区间玻璃液粘度随温度变化速度快,即俗称的“料性短”,导致矿渣微晶玻璃成形性能下降。热态工业矿渣一般都是间歇批量出渣和取渣,相应地,调质炉也是间歇地向池窑输入调质熔渣,这就导致池窑的玻璃液面有波动,微晶玻璃液容易在料道出现析晶,析晶物累加到一定程度,会导致生产中断。另外,若压延板上下表面与内部温差大,则易产生内应力,板材性能下降,甚至出现裂纹,因此短料性微晶玻璃生产厚板难度很大。所以,市场上压延微晶玻璃中CaO、MgO的质量含量一般控制在20%以内。为节约成本,有些微晶玻璃生产中会加入一点矿渣,但加入量不多,一般控制在总质量的40%以内。
热态矿渣中不但含有丰富的矿物资源,还蕴含丰富的显热。比如,炼铁高炉渣从高炉中排出时,温度在1400℃左右,1吨高炉熔渣的显热大致相当于57公斤标准煤的热量。若能以热态矿渣为主原料,生产微晶玻璃材料,则可显著降低微晶玻璃的矿物原料和能源消耗,对保护生态环境具有很大的意义。利用热态渣生产微晶玻璃,需要在高温下将熔渣与调质料混匀,这是需要补充能源的,因此熔渣在总原料中的配入比例较高才有意义,一般认为熔渣的加入量应该要超过70%。因此,短料性微晶玻璃的生产工艺成为利用热态矿渣生产微晶玻璃的关键技术。
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