本发明属于冶金资源利用领域,涉及一种高炉渣生产发泡玻璃的生产方法。
背景技术:
高炉冶炼时,冶炼生铁一般产生300~600kg/t的炉渣,对于铁品位在65%左右的优质原料,渣量可以降低到185~250kg/t,即使这样我国每年的高炉渣产出量也有上亿吨。目前高炉渣主要用于生产矿粉或者替代水泥,随着水泥价格的走低,而高炉渣生产矿粉的利用附加值不高,不少科研单位和企业都在积极地进行高炉渣其它利用途径的研究。
现有技术生产发泡玻璃通常以废玻璃、粉煤灰、非金属矿物等富含玻璃相的物质为基础原料。基础原料先破碎球磨,按一定比例混合放入模盒,再进入发泡窑内加热发泡,经人工脱模,最后在退火窑退火后形成发泡玻璃。泡沫玻璃生产的原料成分不同,发泡时间及温度不易控制,影响发泡玻璃的质量。传统的泡沫玻璃生产工艺需要用模盒烧结,人工脱模、经退火窑冷却。此工艺的缺点是:耗费大量劳动力,模盒损耗量大,生产效率低,导致产品生产成本大幅提高,产品很难大范围推广。
技术实现要素:
本发明的目的是提供一种轻质多孔,孔隙率高且孔隙细腻均匀、具有良好的吸附性、保水性、透气性且防火耐热的发泡玻璃的生产方法。
为实现上述目的,本发明所采用的技术方案:一种高炉渣生产发泡玻璃的生产方法,各原料配比百分比如下:
高炉渣96~99%;
发泡剂0.1~3.9%;
稳泡剂0.1~0.9%;
助熔剂0.1~0.9%。
所述高炉渣为高炉炼铁过程中产生的冶金炉渣,先经过inba系统水淬,再烘干粉磨所得的高炉渣粉,颗粒度均为200目以上。
所述发泡剂为白云岩、石灰岩、纯碱、焦炭、碳化硅中的一种或几种组合,颗粒度均为200目以上。
所述稳泡剂为磷酸盐、硼酸盐、al2o3、zno、zro2中的一种或几种组合,颗粒度均为200目以上。
所述助熔剂为氟硅酸钠、硼砂、硫酸钠、硫酸钙、mno2中的一种或几种组合,颗粒度均为200目以上。
一种高炉渣生产发泡玻璃的生产方法,包括下述步骤:
(1)按照百分比计高炉渣96~99%,发泡剂0.1~3.9%,稳泡剂0.1~0.9%,助熔剂0.1~0.9%,将各个组分混合均匀,得到发泡玻璃原料;
(2)将步骤(1)得到的发泡玻璃原料装入模具内,将模具放入烧结炉,先将烧结炉内的温度控制在730~760℃,保温2~3min;再将烧结炉内的温度调节至800~880℃,保温5~8min;最后将烧结炉内的温度调节至900~1000℃,保温12~20min;使发泡玻璃原料在烧结炉中依次经过预热阶段、软化阶段、发泡阶段及退火阶段得到烧结膨化发泡加热物;
(3)将步骤(2)得到的烧结膨化发泡加热物从烧结炉中取出自然冷却后即得发泡玻璃。
本发明的有益效果在于:
(1)本发明以玻璃体含量高的高炉渣为主要原料,并加入了发泡剂、稳泡剂和助熔剂,改善了传统发泡玻璃生产工艺复杂的弊端;
(2)通过控制烧结炉炉内温度和物料加入速度可制得堆积密度为300~1300kg/m3、吸水率为10~110%、孔径大小为1.2μm~420μm的发泡玻璃;
(3)由于本发明所制得的发泡玻璃具有轻质多孔、孔隙率高且孔隙细腻均匀、保水率高、吸附容量大等特点,可以广泛应用于桥梁、高层建筑、高速公路、城市绿化。
具体实施方式
为了更好地理解本发明,下面结合实施例进一步阐明本发明的内容。
一种高炉渣生产发泡玻璃的生产方法,其原料配方按质量计如下:
高炉渣96-99%;
发泡剂0.1~3.9%;
稳泡剂0.1~0.9%;
助熔剂0.1~0.9%。
所述高炉渣为高炉炼铁过程中产生的冶金炉渣,经过inba系统水淬后,再经过烘干粉磨所得的高炉渣粉,颗粒度均为200目以上。
所述发泡剂为白云岩、石灰岩、纯碱、焦炭、碳化硅中的一种或几种组合,颗粒度均为200目以上。
所述稳泡剂为磷酸盐、硼酸盐、al2o3、zno、zro2中的一种或几种组合,颗粒度均为200目以上。
所述助熔剂为氟硅酸钠、硼砂、硫酸钠、硫酸钙、mno2中的一种或几种组合,颗粒度均为200目以上。
一种高炉渣生产发泡玻璃的生产方法,包括下述步骤:
(1)准确称取按质量计高炉渣96~99%,发泡剂0.1~3.9%,稳泡剂0.1~0.9%,助熔剂0.1~0.9%,将各个组分混合均匀,得到发泡玻璃原料;
(2)将步骤(1)得到的发泡玻璃原料装入模具内,将烧结炉内的温度控制在730~760℃,保温2~3min;再将烧结炉内的温度调节至800·880℃,保温5~8min;再将烧结炉内的温度调节至900~000℃,保温12~20min;使发泡玻璃原料在烧结炉中依次经过预热阶段、软化阶段、发泡阶段及退火阶段得到烧结膨化发泡加热物;
(3)将步骤(2)得到的烧结膨化发泡加热物从烧结炉中取出自然冷却后即得发泡玻璃。
本发明的范围内根据实际需要,通过调整发泡玻璃的配方及生产工艺中的参数,可得到适应于不同领域吸水率和比重的发泡玻璃。
以下给出本发明的几个优选实施方式作为说明:
实施例1:
(1)准确称取按质量计高炉渣96%,发泡剂3.9%,稳泡剂0.9%,助熔剂0.1%,将各个组分混合均匀,得到发泡玻璃原料;
(2)将步骤(1)得到的发泡玻璃原料装入模具内,将烧结炉内的温度控制在760℃,保温3min;再将烧结炉内的温度调节至880℃,保温8min;再将烧结炉内的温度调节至1000℃,保温20min;使发泡玻璃原料在烧结炉中依次经过预热阶段、软化阶段、发泡阶段及退火阶段得到烧结膨化发泡加热物;
(3)将步骤(2)得到的烧结膨化发泡加热物从烧结炉中取出自然冷却后即得堆积密度为300kg/m3、吸水率为110%、孔径大小为420μm的发泡玻璃。
利用本实施例得到的海绵体发泡玻璃具有比重小、吸水保水(保肥)性强且其孔径大小使其具有优良的透气性,因此可以防虫抑菌、疏松土壤、改善土壤结构的特点。将本实施例得到的海绵体发泡玻璃破碎成1~4mm颗粒状,可适用于粘土、障碍性土、盐碱地土壤改良剂等,同时适用于城市绿化、屋顶绿化、停车场绿化、室内园艺、沙漠、荒山改造等。
实施例2:
(1)准确称取按质量计高炉渣99%,发泡剂0.1%,稳泡剂0.5%,助熔剂0.5%,将各个组分混合均匀,得到发泡玻璃原料;
(2)将步骤(1)得到的发泡玻璃原料装入模具内,将烧结炉内的温度控制在750℃,保温2.5min;再将烧结炉内的温度调节至850℃,保温7min;再将烧结炉内的温度调节至950℃,保温18min;使发泡玻璃原料在烧结炉中依次经过预热阶段、软化阶段、发泡阶段及退火阶段得到烧结膨化发泡加热物;
(3)将步骤(2)得到的烧结膨化发泡加热物从烧结炉中取出自然冷却后即得堆积密度为500kg/m3、吸水率为110%、孔径大小为280μm的发泡玻璃。
本实施例得到的海绵体发泡玻璃由于生产原料的特点使其具有防火、防水,无毒、耐腐蚀、防蛀,不易老化,无放射性、绝缘,防磁波、防静电,机械强度高等特点,同时由于工艺上的特点使其具有独立的气泡,因此可以与各类泥浆粘结性好的特性。因此将本实施例得到的海绵体发泡玻璃制成板状可适用于墙壁内部填充材料,桥梁、高层建筑的吸水铺面、高速公路高层建筑的吸水铺面、农业暗渠排水等设施基础建设,由于其重量轻因此便于施工,增强了耐震性,减轻土石对构造物的压力并抑制软弱地盘上建筑物的下沉。
实施例3:
(1)准确称取按质量计高炉渣97%,发泡剂2.5%,稳泡剂0.4%,助熔剂0.6%,将各个组分混合均匀,得到发泡玻璃原料;
(2)将步骤(1)得到的发泡玻璃原料装入模具内,将烧结炉内的温度控制在730℃,保温2min;再将烧结炉内的温度调节至810℃,保温5min;再将烧结炉内的温度调节至900℃,保温20min;使发泡玻璃原料在烧结炉中依次经过预热阶段、软化阶段、发泡阶段及退火阶段得到烧结膨化发泡加热物;
(3)将步骤(2)得到的烧结膨化发泡加热物从烧结炉中取出自然冷却后即得堆积密度为800kg/m3、吸水率为110%、孔径大小为120μm的发泡玻璃。
利用本实施例得到的海绵体发泡玻璃具有独立闭气孔,使其具有高吸附的特性,因此,将本实施例得到的海绵体发泡玻璃破碎成颗粒状加入水培容器内可用于植物水培等,可减少换水次数,水中不长绿苔,植物健康生长。
实施例4:
(1)准确称取按质量计高炉渣98%,发泡剂1.8%,稳泡剂0.6%,助熔剂0.8%,将各个组分混合均匀,得到发泡玻璃原料;
(2)将步骤(1)得到的发泡玻璃原料装入模具内,将烧结炉内的温度控制在742℃,保温2min;再将烧结炉内的温度调节至800℃,保温5min;再将烧结炉内的温度调节至900℃,保温12min;使发泡玻璃原料在烧结炉中依次经过预热阶段、软化阶段、发泡阶段及退火阶段得到烧结膨化发泡加热物;
(3)将步骤(2)得到的烧结膨化发泡加热物从烧结炉中取出自然冷却后即得堆积密度为1100kg/m3、吸水率为110%、孔径大小为20.3μm的发泡玻璃。
利用本实施例得到的具有孔径大小为1.2μm~5μm的独立气泡的海绵体发泡玻璃,使其具有高吸附净化水质的特性,将本实施例得到的海绵体发泡玻璃破碎后投入水源中,可用于河水污水、生活污水、水产养殖水等水质净化,分解水中污物;水岸护堤,降低河岸、海岸、提坝的上部压力。
上述实施例仅为本发明的优选例,并不用来限制本发明,凡在本发明的原则之内,所做的任何等同替代、修改和变化,均在本发明的保护范围之内。