一种复合材料，包括作为工业过程的废弃副产物而产生的粒状材料，和用于将所述粒状材料粘结成一个均匀的块的粘结剂。使所述粒状材料和粘结剂以预先选定的比例结合，并压制以形成具有预先选定的密度和固定的形状的配重体。通过如下方法生产配重体：选择第一比例的作为工业过程的废弃副产物而产生的粒状材料，选择第二比例的用于将所述粒状材料粘结成一个均匀的块的粘结剂，使所述第一比例的粒状材料与所述第二比例的粘结剂结合成均匀的块，由所述均匀的块形成配重体，并将所述配重体置入到成品中。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
—方面，本专利技术涉及一种配重体。另一方面，本专利技术涉及一种由高密度粒状废料制 造的配重体。相关技术的描沭 经常需要对与机器、车辆的一部分或家具的一部分有关的偏心载荷进行平衡。为 此目的，采用了配重体。典型地，这种配重体被置于物品中。由于美观和尺寸的限制，经常 需要将配重体的尺寸最小化。因而，采用具有高密度的材料。 高密度配重体材料典型地由钢、铁和类似的高密度金属构成。但是，这种材料成本 很高。 在为通常被处理到填埋场或海上的制造业副产物和其他废料寻找替代的用途方 面，存在日益增长的需要。熔炼、炼钢和其他铸造操作的副产物的材料，通常具有相对高的 密度。其很容易获得，并且与高密度金属的成本相比很经济。但是，这种材料典型地是在松 散的、粒状条件下产生的，这可能使得其作为配重体的用途复杂化。专利技术概述 在本专利技术的第一个具体实施方案中，一种复合材料包括作为工业过程的废弃副 产物而产生的粒状材料，和用于将所述粒状材料粘结成均匀的块的粘结剂。使所述粒状材 料和粘结剂以预先选定的比例结合，并压制以形成具有预先选定的密度和固定的形状的配 重体。 在本专利技术的第二个具体实施方案中，生产配重体的方法包括如下步骤选择第一 比例的作为工业过程的废弃副产物而产生的粒状材料，选择第二比例的用于将所述粒状材 料粘结成均匀的块的粘结剂，使所述第一比例的粒状材料与所述第二比例的粘结剂结合成 均匀的块，由所述均匀的块形成配重体，并将所述配重体置入到成品中。附图简介 在附图中 附图说明图1是按照本专利技术，由粒状废料和热塑性或热固性粘结剂制造配重体的方法的第 一个具体实施方案的示意图。 图2是按照本专利技术，由粒状废料和热塑性或热固性粘结剂制造配重体的方法的第 二个具体实施方案的示意图。 图3是按照本专利技术，由粒状废料和热塑性或热固性粘结剂生产配重体的方法的第三个具体实施方案的示意图。 本专利技术的一个具体实施方案的描述 在此，描述了本专利技术的一个具体实施方案，其包括一种微粒状或粒状废料和热塑 性或热固性粘结剂的复合的混合物，所述废料和粘结剂以选定的比例结合，并被压制成具 有选定的密度、通常均质的材料。压制的材料可被制造成选定的尺寸，并被用作用于多种用 途的廉价的配重体。优选的用途是用于档案柜的配重体。 所述配重体可由多种废料制备，如轧制铁鳞、氧气转炉净化器粗砂、铁燧石尾矿 等。决定材料的适用性的主要因素是材料的密度。其他因素包括粒子尺寸的均匀性和所述 废料包含的成分的比例。 轧制铁鳞是钢生产的副产物。熔融的钢被用于生产板材，在冷却过程期间，用辊 子对钢进行加工以制备具有选定厚度的板材。当板材通过连续的辊子时，在所述板材的表 面上形成氧化铁的薄层。将高压水引导到所述板材的表面上，以除去氧化物(被称作鳞 屑)。收集得到鳞屑和水的混合物，并进行过滤以将轧制铁鳞从水中分离。将所述鳞屑作 为无害的废料处理。 所述鳞屑典型地为含有大于70重量％氧化铁的均匀的、片状或微粒状材料。其他 成分，如锰、碳、硅、铝、铬、铅、锌和其他金属，通常以小于1%的比例存在。其通常是稳定的、 惰性的材料，其具有大于5. 0的比重。 氧气转炉净化器粗砂是与氧气顶吹转炉一起使用的钢厂废气洗涤器所产生的一 种废料。所述粗砂典型地为均匀的微粒状或粒状材料，通常含有大约76 %的氧化铁，和较少 比例的氧化钙、碳、锰、锌、铬、铅和其他组分。其通常是稳定的、惰性的，并且具有约7.0的比重。 洗涤器典型地采用闭环水系统，从氧气转炉废气中收集和除去粒子。当作为洗涤 工艺的一部分与水混合时，所述粗砂可以以淤泥的形式产生。大的颗粒和重的级份被从水 基淤泥中机械除去，而较细的颗粒被收集在净化器中，并采用压滤机脱水。沉积的粗砂和细 的颗粒典型地作为无害废料处理。 铁燧石矿废料是以两种形式中的一种产生的。该废料包括基岩，其不含足以进行 加工的量的矿石且必须被处理掉；或者包括不希望的矿物，其是含矿的岩石的固有部分，且 在加工过程中必须除去。这种材料被称为尾矿。铁燧石尾矿主要含有石英，其比例为 55-60重量％;其次是8_12%的赤铁矿；以及小于10%比例的含铁的碳酸盐、硅酸盐和磁铁 矿。在尾矿中也经常能发现痕量浓度的重金属。 这些废产物中的每一种都可被用作配重体材料。已经发现，轧制铁鳞特别适于配 重体制造，因为其很容易获得、具有高比例的高密度成分和通常具有均匀的粒子尺寸分布。 现在在采用轧制铁鳞方面对本专利技术的配重体的制备进行描述。但是，对于其他废 料，如氧化转炉净化器粗砂和铁燧石尾矿，其方法通常都是一样的。基本方法包括将粘结 剂与轧制铁鳞以选定的比例混合，以提供具有最佳密度的配重体。已经发现，优选的粘结剂 包括热塑性或热固性材料。 所述热塑性或热固性粘结剂可包括聚烯烃，如高密度聚乙烯或聚丙烯、酚醛树 脂、二苯基甲烷二异氰酸酯等。所述粘结剂可包括新料、或回收的材料，如回收的粉末涂料或其他一般回收的热塑性或热固性材料。其他适当的粘结剂可包括非聚合物材料，如硅酸钠(也被称为水玻璃)、或摩拉石与石灰的混合物。可能需要将所述热塑性材料加工成选定的颗粒尺寸、或者除去杂质或污染物，特别是如果废料被用作粘结剂。 参照图1，由适当的生成场所IO，如钢厂获得轧制铁鳞12。配重体制造中任选的第一步为在干燥器16中干燥所述轧制铁鳞以除去可能存在的过量的水分。干燥后轧制铁鳞18的含水量应不高于12重量％。优选的含水量为2重量％。干燥可在将所述轧制铁鳞与粘结剂混合之前完成，如图l所示。可选择地，所述轧制铁鳞可在混合设备或组合的混合和挤出设备中，在将所述轧制铁鳞与粘结剂混合的工艺过程中干燥，如下文所述。干燥可能不是必需的，但是是优选的，以便能更精确地控制最终产物的制备，以及得到的密度。 轧制铁鳞18可与已经过进一步加工并被磨碎以制备混合物28的尺寸过大的材料26结合，所述混合物28被输送至筛分设备24。对轧制铁鳞22进行筛分，以除去粒子26，所述粒子26太大以至于不能被加入到选定的最终产品中；或者所述粒子26处于预先选定的尺寸分布之外。粒子尺寸分布范围可为0. lmm-12. 5mm。优选的粒子尺寸为0. 5mm_6. 25mm。 筛分过的材料27被输送至储罐29，而尺寸过大的轧制铁鳞26被输送至粉碎机20以将其进一步加工成选定的尺寸分布。粉碎还可能伴随着对于产生在选定尺寸分布之内的材料必需的额外的筛分和粉碎。当轧制铁鳞来自于源头时，其粒子尺寸分布使得可以省略筛分和粉碎步骤。然后，磨碎且筛分的轧制铁鳞27可被送入储罐29中。 如果有必要的话，也要对热塑性或热固性粘结剂14进行加工，特别是如果粘结剂14是一种回收材料，以除去不希望的成分或污染物，或者产生预先选定的粒子尺寸分布。粘结剂14被储存在粘结剂储罐30中，然后与来自于储罐29的轧制铁鳞在组合的混合器/挤出机50中，或者在混合站32(图2和3)中进行结合。 轧制铁鳞27和/或粘结剂14可在将这两种组分引入混合器/挤出机50或混合 站32之前被加热。典型地，热塑性材料不需预热，因为粘结剂和轧制铁鳞在混合器/挤出 机50或混合站32中的混合和加工会产生足够的热量，以使粘结剂处于期望的可加工状态。 已经发现，对于高密度聚乙烯，以这种方式可以产生约180° F的温度。典型地，热固性本文档来自技高网...
【技术保护点】
复合材料（３４），包括：作为工业过程（１０）的废弃副产物而产生的粒状材料（１２）；和用于将所述粒状材料（１２）粘结成均匀的块的粘结剂（１４）；其中，使粒状材料（１２）和粘结剂（１４）以预先选定的比例结合，并压制以形成具有预先选定的密度和固定的形状的配重体（４４）。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2007-4-13 11/735,059复合材料(34)，包括作为工业过程(10)的废弃副产物而产生的粒状材料(12)；和用于将所述粒状材料(12)粘结成均匀的块的粘结剂(14)；其中，使粒状材料(12)和粘结剂(14)以预先选定的比例结合，并压制以形成具有预先选定的密度和固定的形状的配重体(44)。2. 如权利要求l所述的复合材料，其中，所述粒状材料(12)是轧制铁鳞，氧气顶吹转炉 净化器粗砂和铁燧石尾矿中的一种。3. 如权利要求l所述的复合材料，其中，所述粒状材料(12)含有氧化铁。4. 如权利要求l所述的复合材料，其中，粘结剂(14)是聚烯烃、聚乙烯、聚丙烯、酚醛树 脂、二苯基甲烷二异氰酸酯、硅酸钠、热固性塑料，以及摩拉石和石灰的混合物中的一种。5 如权利要求1所述的复合材料，其中，粒状材料(12)的比例范围为80%-98%，粘结 剂(14)的比例范围为20% -2%。6. 如权利要求5所述的复合材料，其中，粒状材料(12)的比例为95%，粘结剂(14)的 比例为5%。7. 如权利要求l所述的复合材料，其中，配重体(38)的密度范围为70pcf-340pcf。8. 如权利要求7所述的复合材料，其中，配重体(38)的密度为250pcf。9. 生产配重体的方法，包括如下步骤选择第一比例(29)的作为工业过程(10)的废弃副产物而产生的粒状材料(12); 选择第二比例(30)的用于将所述粒状材料粘结成均匀的块的粘结剂(14); 使所述第一比例的粒状材料(12)与所述第二比例的粘结剂(14)结合成均匀的块 (38);由所述均匀的块(40,42)形成配重体；以及 将所述配重体置入到成品(46)中。10. 如权利要求9所述的生产配重体的方法，进一步包括将粒状材料(12)干燥(16)至 含水量不高于12重量％的...
【专利技术属性】
技术研发人员：L德维托，J德阳，M史密斯，N伍德，J卡特，R科宁，W麦克阿非二世，M兰瑟，
申请(专利权)人：宜诺泰克公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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