[发明专利]高炉熔渣生产微晶玻璃的连铸压延工艺方法及其设备

说明书

技术领域

本发明涉及冶金和无机非金属材料领域，提供了一种利用高炉熔渣生产微晶玻璃的连铸压延工艺方法及其设备。

背景技术

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，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，同时大量使用水资源且不能循环重复利用，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。

微晶玻璃又称微晶玉石或陶瓷玻璃。微晶玻璃和我们常见的玻璃看起来大不相同。它具有玻璃和陶瓷的双重特性，可用于建筑幕墙及室内高档装饰，还可用作机械上的结构材料，电子、电工上的绝缘材料，大规模集成电路的底板材料、化工与防腐材料和矿山耐磨材料等。并且具有优良的物理和化学性能，强度高，耐酸碱，致密性高，光洁度高于天然石材，成为建筑装饰材料中的新生力量。

在已公开的专利中，CN201310181939.8公开了一种微晶玻璃及其制备方法，利用尾矿作为原料生产微晶玻璃。CN201210496149.4公开了微晶玻璃碎粒压延制备方法，利用尾矿作为原料，使用压延工艺进行生产制备微晶玻璃。CN201310080423.4公开了一种利用高炉钢渣制备微晶玻璃的方法，利用高炉钢渣作为原料生产微晶玻璃。CN201210103589.9公开了一种含钛熔融高炉渣制取微晶玻璃的方法，利用含钛高炉渣作为原料采用压延法生产微晶玻璃。以上公开的专利说明微晶玻璃的原料以尾矿和高炉渣为主，生产的工艺方法中压延法属于一种较普遍的生产工艺，但是使用一般性的高温熔渣作为原材料使用压延法生产微晶玻璃的工艺还较少，并且对于压延过程中喷有高压冷却水进行快速降温玻璃化的生产工艺还没有。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种利用高炉熔渣生产微晶玻璃的连铸压延工艺方法，在熔渣进入压延成型一次降温区时利用高压冷却水迅速喷洒至坯壳表面降温玻璃化，保证熔渣玻璃化程度，为后续生产高质量的微晶玻璃提供良好的基础，从而在生产过程中不仅可以大量使用高炉熔渣所含的热能，提高高炉熔渣的经济效益，也避免进行水冲渣处理而大量消耗新水，减少了废水、腐蚀性热蒸汽的产生，减少了对环境的污染及资源的过度消耗，同时原料中赋存的TiO₂既可以作为形核剂又可以作为调色剂，大大提高了其适用范围，同时提高了钢铁企业的经济利润。

本发明提供的工艺方法包括如下步骤：

（1）将高炉熔渣温度保持在高炉出铁口时的1450～1550℃温度区间转移至成分调质搅拌设备中，根据将要制备的产品要求加入相应改质剂、着色剂和形核剂，在顶底复合喷吹惰性气体的条件下将成分搅拌均匀，同时喷吹适量可燃性煤粉以保证在搅拌过程中熔渣处在1450～1500℃高温区间；高炉熔渣占总原料质量的70%，各种改质剂的添加量在总原料质量的10-30%之间，着色剂添加量在总原料质量的0-5%之间，形核剂的加入量在总原料质量的0-5%之间；

（2）熔渣通过成分调质搅拌设备底部的渣口进入渣包中调节熔渣的流量，从渣包下的渣口进入压制成型区，坯壳通过压制成型区之后迅速进入一次冷却区，辊道两侧设有喷洒高压冷却水装置，将坯壳迅速冷却至900℃以下以完成玻璃化，待坯壳整体玻璃化温度降至500℃以下之前进入核化区进行升温处理；

（3）在核化区内，加热速度为8～12℃/min，温度升至700～800℃，保温1～3h；

（4）然后进入晶化区，加热速度为8～12℃/min，温度升至900～1100℃，保温1～3h；

（5）进入降温冷却区，按照1～3℃/min的冷却速度，冷却至50～70℃之后空冷，得到成型产品；

（6）成型的产品在辊道末端进行定尺寸切割处理，将尺寸外形合格的产品进行表面打磨抛光得到成品微晶玻璃。

本发明还提供了一种高炉熔渣生产微晶玻璃的连铸压延工艺设备，具备：

（1）受料斗1：有三个受料罐，分别用于投放形核剂、着色剂和成分改质剂使用，将质量称量好的形核剂、着色剂和成分改质剂通过受料罐进入斜滑道料槽中进而投放到成分调质搅拌设备4中。