[发明专利]一种含氟、钾、钠、稀土高炉渣微晶玻璃的制备方法

摘要

本发明涉及一种含氟、钾、钠、稀土高炉渣微晶玻璃的制备方法，属于冶金资源综合利用与材料制备领域。本发明以包钢炼铁厂高炉水淬渣、天然石英砂为主要原料，用CaO、Al2O3、MgO调整基础玻璃成分，并添加B2O3作助熔剂， Cr2O3作晶核剂，按一定比例配制混合料。首先，在高温下将混合料熔融形成玻璃液，冷却后得到基础玻璃；再将基础玻璃在一定的核化温度及晶化温度下进行热处理，制得以透辉石为主晶相的高强度、耐磨、耐腐蚀的高炉渣微晶玻璃，可用作建筑装饰材料或化工设备的防腐陶瓷材料。该方法既开辟了包钢高炉渣利用的新途径，可提高包钢高炉渣的利用率和附加值、又可增加企业经济效益、减轻环境污染。

主权项

一种含氟、钾、钠、稀土高炉渣微晶玻璃的制备方法，其特征在于，方法步骤如下：(1)以包钢炼铁厂的高炉水淬渣和SiO2质量百分数为97.15%的天然石英砂为主要原料，用少量纯化学试剂CaO、Al2O3、MgO调整基础玻璃的成分，此外，添加少量的B2O3作助熔剂， Cr2O3作晶核剂，按“包钢高炉渣19%~47%、石英砂 33%~45%、CaO 8%~18%、Al2O3 3%~7% 、MgO4%~8%、B2O3 1.92%~1.94%、Cr2O3 1.90%~1.92%”的质量配比配制混合料；(2)将该混合料在球磨罐内研磨1~2h，充分混匀，装入刚玉坩埚，置于电炉内，在1450~1500℃空气气氛下熔融1~2h，制得均匀的玻璃液；(3)将熔融玻璃液浇注在预热至600~650℃的不锈钢模具中，置于马弗炉内在600~650℃保温1~2h，以消除基础玻璃的内部应力，然后随炉冷却至室温；(4)取少量的基础玻璃研磨成粉，采用差热分析方法确定玻璃的核化温度及晶化温度，测得基础玻璃的核化温度为805~830℃，晶化温度为910~1017℃，作为确定基础玻璃热处理制度的依据；(5)将基础玻璃在电炉内以7~9℃／min的升温速率从室温升至核化温度，保温0.5~1.5h；然后以3~5℃／min升温速率升至晶化温度，并保温0.5~1.5h；再随炉冷却至600~650℃，保温1~2h；最后，随炉冷却至室温，即得到采用三点弯曲法测得抗折强度高于110Mpa，维氏硬度为750~780，吸水率为0.1%~0.2%，耐酸性为99.5%~99.8%，耐碱性为99.7%~99.9%的高强度、耐磨、耐腐蚀的浅绿色透辉石主晶相微晶玻璃。