本发明专利技术公开了一种以液态转炉钢渣为主要原料的乳浊玻璃，它的原料主要包括液态转炉钢渣和辅料；液态转炉钢渣和辅料混熔后所得玻璃熔体的化学组成按质量百分比计在下述范围内：SiO2 35～45％，Al2O3 1～5％，CaO 18～28％，MgO 1～5％，Na2O 1～3％，K2O 2～4％，Fe2O3 7～16％，ZrO2 0.5～1％，P2O5 1～2％，Na2SiF6 5～20％。本发明专利技术所述的乳浊玻璃密度范围为2.90～3.40g/cm3，三点抗折强度范围为90～150MPa，莫氏硬度为6～7级，可以广泛的应用到建筑装饰行业。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种以液态转炉钢渣为主要原料的乳浊玻璃及其制备方法，属于建筑装饰材料领域。
技术介绍
转炉钢渣是钢在炼钢过程中伴随出钢过程中所带来的废渣，是在1500℃～1600℃的高温下，由氧化铁、氧化镁、氧化硅、氧化钙、氧化铝等化合而成。国内不同钢厂的钢渣其化学成分含量也有很大区别，一般情况下，氧化钙占30％～60％，氧化铁占15％～26％，氧化铝占3％～8％，氧化硅占8％～23％，氧化镁占4％～11％。世界各国的冶金工业，每生产1吨粗钢都会排放约130千克的钢渣、40千克含铁粉渣及其它废料，全世界每年排放钢渣量约1～1.5亿吨。我国国内积存钢渣已有1亿吨以上，且每年仍以数百万吨的排渣量递增，我国钢渣的利用率较低，约为10％，这些废弃转炉钢渣对我国的环境产生了严重威胁。针对这一情况，国内对转炉钢渣的循环利用进行了大量研究，且主要应用在建筑材料行业，其利用方式包括以下几种：铁路道碴和道路材料以及砖、瓦、碳化建筑材料等附加值较低的产品。但是由于钢渣的成分波动较大及相关建筑材料对原料要求较高，其利用仍然不理想。而且，现实中转炉钢渣显热是高炉铁企业中没有被充分利用的高品质余热资源。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足而提供一种以液态转炉钢渣为主要原料的乳浊玻璃及其制备方法，充分利用了炼高炉过程中产生的液态转炉钢渣及其所带的热能，制作低成本的建筑乳浊玻璃可以广泛的应用，为转炉钢渣生产高附加值产品提供了一种有效途径。本专利技术为解决上述提出的问题所采用的技术方案为：一种以液态转炉钢渣为主要原料的乳浊玻璃，其原料主要包括液态转炉钢渣和辅料；液态转炉钢渣和辅料混熔后所得玻璃熔体的化学组成按质量百分比计在下述范围内：SiO2 35～45％，Al2O3 1～5％，CaO 18～28％，MgO 1～5％，Na2O 1～3％，K2O 2～4％，Fe2O37～16％，ZrO2 0.5～1％，P2O5 1～2％，Na2SiF6 5～20％。按上述方案，所述液态转炉钢渣和辅料的质量比为100：(85～90)。按上述方案，所述液态转炉钢渣主要化学组成按质量百分比计为：SiO2 15～30％，Al2O3 4～10％，CaO 40～50％，MgO 3～8％，Fe2O3 14～18％。按上述方案，所述辅料主要包括石英砂、石灰石、纯碱、碳酸钾、氟硅酸钠等。辅料具体添加量需要参考实际生产中液态转炉钢渣的组成，保证液态转炉钢渣和辅料混熔后的玻璃熔体的化学组成在本专利技术要求的范围内即可。上述以液态转炉钢渣为主要原料的乳浊玻璃的制备方法，按上述原料配比，将液态转炉钢渣和辅料混合成为配合料，然后经熔制、成型、退火后，即得到乳浊玻璃。按上述方案，所述退火上下限温度为600～620℃，退火上下限温度为460～500℃。按上述方案，所述最高熔制温度为1350℃～1420℃，熔制时间为6-12小时。按上述方案，所述液态转炉钢渣通过转炉钢渣运输罐运输至转炉钢渣熔窑前过渡池，然后通过耐火材料制备的导流槽转移至玻璃电熔窑中；所述经过预混合后的辅料通过布料机均匀地铺盖在高温转炉钢渣的表面，使两者在玻璃电熔窑中共同流动、混合、熔制、扩散均化。按上述方案，所述熔制过程在在电熔窑中进行，通过加热电极对熔窑补充一定的热量。按上述方案，所述玻璃熔体在前续处理中经过高温已经澄清、均化，然后通过流液洞、供料道、出料口连续流入成型模具的中进行成型。按上述方案，所述成型采用连续浇铸法，对熔制所得玻璃熔体进行成型。其中，玻璃熔体连续流入成型模具的温度范围为1120～1280℃，通过流动摊平可成型为板块状的玻璃。按上述方案，所述成型过程中对玻璃熔体进行微波处理，功率范围为60～80dBm。对处于高温熔融态的玻璃熔体进行微波作用，促进玻璃分相，使其分相微粒更加细小，分相更加充分，从而制得退火前的基础块状乳浊玻璃坯料。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术采用液态转炉钢渣为主要原料制备乳浊玻璃，所制得的乳浊玻璃材料具有明显的黑白相间条状花纹，表面光亮，其的密度范围为2.90～3.40g/cm3，三点抗折强度范围为98～150MPa，莫氏硬度为6～7级。(2)现有技术的乳浊玻璃的制备过程中，其最大的生产成本来自原材料的熔制过程，就需要将配合料加热至1450℃～1480℃，能耗很大；而本专利技术中利用热的转炉钢渣直接制备乳浊玻璃，充分利用了液态转炉钢渣的高温所带的热能，生产中只需提供将附加原料加热至熔制的热能既可，这样就大大降低了能耗，节约了大量资源。(3)本专利技术主要原料为转炉钢渣，约占总原料的50％以上，为转炉钢渣的大规模资源化利用提供了一种有效途径，能够变废为宝，减少环境污染，可以很好的缓解我国高炉渣大量废弃的问题。(4)本专利技术生产工艺流程简单，易于操作。在熔制工艺部分只需将液态转炉钢渣通过耐火材料供料槽导入熔制炉中，再将研磨、预混合好的其他原料加入到电熔窑中进行熔制即可。(5)本专利技术使用玻璃窑来熔制，连续浇铸法生产玻璃的方法具有产量大，产品质量稳定的优点。连续浇铸法的生产工艺不仅能充分利用这些副产品，由于生产集成度高，相比其他生产工艺，能节约大量生产面积。具体实施方式为了更好地理解本专利技术，下面结合实施例进一步阐明本专利技术的内容，但本专利技术不仅仅局限于下面的实施例。实施例1一种以液态转炉钢渣为主要原料的乳浊玻璃，其原料主要包括液态转炉钢渣和辅料，液态转炉钢渣和辅料的质量比为100：85；且液态转炉钢渣和辅料混熔后所得玻璃熔体的化学组成按质量百分比为：SiO2 35.32％，Al2O3 5.41％，CaO 22.7％，MgO 3％，Na2O 2％，K2O 2％，Fe2O3 7.57％，ZrO2 1％，P2O5 1％，Na2SiF6 20％。上述以液态转炉钢渣为主要原料的乳浊玻璃的制备方法，具体步骤如下：a.本实施例采用的液态转炉钢渣化学组成按质量百分比计为：SiO2 28.45％，Al2O3 10％，CaO 42％，MgO 5.55％，Fe2O3 14％；采用的辅料按质量百分比计为石英砂40.79％、氧化铝粉0％、石灰石0％、纯碱6.99％、碳酸钾6％、氧化锆2.05％、磷酸二氢铵3.26％、氟硅酸钠40.91％；液态转炉钢渣与辅料的质量比为：100：86，保证两者混熔后的玻璃熔体的化学组成按质量百分比为：SiO2 35.32％，Al2O3 5.41％，CaO 22.7％，MgO 3％，Na2O 2％，K2O 2％，Fe2O3 7.57％，ZrO2 1％，P2O5 1％，Na2SiF6 20％；b.通过转炉钢渣运输罐，将处于液态的转炉钢渣运输至转炉钢渣熔窑前过渡池，然后通过耐火材料制备的导流槽转移至玻璃电熔窑中；同时将经过预混合后的辅料通过布料机均匀地铺盖在液态转炉钢渣的表面，使两者在玻璃电熔窑中共同流动、混合、熔制、扩散均化；然后通过加热电极对电熔窑补充一定的热量，使得电熔窑的最高熔制温度保持在1350℃，熔制时间为6小时；c.经过高温澄清、均化的玻璃熔体，通过流液洞、供料道、出料口连续流入成型模具的中，采用连续浇铸法进行成型，玻璃熔体连续流入成型模具的温度范围为1120℃；其中，在成型模具的两侧设置一微波系统，功率范围为80dBm，在成型的过程中玻璃本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种以液态转炉钢渣为主要原料的乳浊玻璃，其特征在于它的原料主要包括液态转炉钢渣和辅料；液态转炉钢渣和辅料混熔后所得玻璃熔体的主要化学组成按质量百分比计在下述范围内：SiO2 35～45％，Al2O3 1～5％，CaO 18～28％，MgO 1～5％，Na2O 1～3％，K2O 2～4％，Fe2O3 7～16％，ZrO2 0.5～1％，P2O5 1～2％，Na2SiF6 5～20％。
【技术特征摘要】
1.一种以液态转炉钢渣为主要原料的乳浊玻璃，其特征在于它的原料主要包括液态转炉钢渣和辅料；液态转炉钢渣和辅料混熔后所得玻璃熔体的主要化学组成按质量百分比计在下述范围内：SiO2 35～45％，Al2O3 1～5％，CaO 18～28％，MgO 1～5％，Na2O 1～3％，K2O 2～4％，Fe2O3 7～16％，ZrO2 0.5～1％，P2O5 1～2％，Na2SiF6 5～20％。2.根据权利要求1所述的一种以液态转炉钢渣为主要原料的乳浊玻璃，其特征在于所述液态转炉钢渣和辅料的质量比为100：(85～90)。3.根据权利要求1所述的一种以液态转炉钢渣为主要原料的乳浊玻璃，其特征在于所述液态转炉钢渣主要化学组成按质量百分比计为：SiO2 15～30％，Al2O3 4～10％，CaO 40～50％，MgO 3～8％，Fe2O3 14～18％。4.根据权利要求1所述的一种以液态转炉钢渣为主要原料的乳浊玻璃，其特征在于所述辅料主要包括石英砂、石灰石、纯碱、碳酸钾、氟硅酸钠。5.一种以液态转炉钢渣为主要原料的乳浊玻璃的制备方法，其特征在于按原料配比，将液态转炉钢渣和辅料混合成为配合料，然后经熔制、成型、退火后，即得到乳浊玻璃；原料主要包括液态转炉钢渣和辅料；液态转炉钢渣和辅料混熔后所得玻璃熔体的主要化学组成按质量百分比计在下述范围内：...
【专利技术属性】
技术研发人员：何峰，裴可鹏，施江，张文涛，谢峻林，刘小青，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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