CN101386528A - 一种利用冶金钢渣生产陶瓷砖的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用冶金钢渣生产陶瓷砖的方法，采用冶金炼钢后的废渣加以处理破碎，根据配方性能要求加入粘土，滑石，石英等材料经湿法球磨、浆料喷雾制粉后采用干压成型方法成型，成型后的坯体经过干燥进入辊道窑烧成，烧成后制品经过磨边、抛光、分选、包装为成品。本发明可以在装修中广泛应用，具有环保、高强、耐腐蚀、装饰效果好等特点，且其提供的生产方法简单可行，有利于工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用冶金钢渣生产陶瓷砖的方法，特别是以炼钢废渣生产陶瓷砖的方法工艺方法。
背景技术
透辉石于70年代在国外首先被使用，主要原因是国外陶瓷工业面临三大问题：一是拥有优质高岭土的国家所产的高岭土主要用于造纸工业而使陶瓷工业的原料日渐枯竭；二是陶瓷工业本身面临能源问题，需要寻找节能原料；三是用于陶瓷工业的长石原料不足，而且价格较贵，虽然人们也找到了硅灰石作为其代用品，并能实现低温快烧，但硅灰石也不能满足需要，因此透辉石才开始被利用。在瓷质砖生产中，加入7％～15％的透辉石，坯体瓷化温度低，烧成范围宽(1160～1180℃)，坯釉结合性能好，坯体尺寸规整不变形。由于透辉石为粒状，不含结晶水和发挥物，具有良好的热膨胀特性和助熔效果，其有利于快速升温和成瓷后的快速冷却，可显著缩短烧成周期，降低成本，更易干加工和粉碎，缩短坯料球磨时间，减少原料加工过程中的能耗。我国是世界钢铁生产第一大国，年产高炉渣和钢渣近5000万吨，其中高炉渣被用来做廉价的水泥原料，而钢渣没有被有效充分利用，尚有大量的尾渣无法处理，且每年仍以数百万吨的排渣量递增，大量钢渣堆积成渣山占用大量土地，对环境造成很大危害。炼钢过程中使用了大量的石灰石及硅石等造渣剂，冶炼后的钢渣固溶体中含有较高量的CaO、SiO2，恰好可作为陶瓷生产的有效原料，使用钢渣可作为建筑材料，不仅解决了大量的钢渣堆积占地问题，而且减少及替代了建材行业需求的硅灰石类矿物原料，化废料为资源。专利公开号1548398提出了一种以选铁粉尾矿、炼钢废渣、废弃陶瓷等生产建筑装饰砖的方法，其加工工艺是通过原料混练后压制成型，烧成时间1.5～2小时；专利公开号1966456提出了一种以废炉渣生产建筑陶瓷的方法，使用炼铁过程的水渣作为建筑陶瓷的原料，工艺方法上也同样采用了搅拌即混练的原料加工方法。以往这些技术方法均存在原料加工效果差，能耗高，产品档次低的问题，更主要的是均不是以透辉石为主晶相的陶瓷材料。
发明内容
本发明的目的就是为了解决现有技术之不足，而提供的一种不仅更加有效的利用工业废渣，减少天然资源消耗，同时采用低温快速烧成，而且提供的生产方法简单可行，有利于工业化生产的利用冶金钢渣生产陶瓷砖的方法。
本发明是采用如下技术解决方案来实现上述目的：一种利用冶金钢渣生产陶瓷砖的方法，采用冶金炼钢后的废渣加以处理破碎，根据配方性能要求加入粘土，滑石，石英等材料经湿法球磨、浆料喷雾制粉后采用干压成型方法成型，成型后的坯体经过干燥进入辊道窑烧成，其具体工艺实现方法如下：
a、配料，取一定量的钢渣、粘土、滑石、叶腊石、硅灰石及增强剂、解胶剂、水混料入球磨机中球磨，过筛、除铁后将泥浆利用喷雾干燥塔喷粉备用；其中，各组分的重量百分配比为：钢渣30％～50％，粘土15％～25％，滑石1.0％～12％，石英0～10％，叶腊石0～22％，硅灰石及增强剂、解胶剂、水混料0％～25％；
b、将工艺步骤a过程喷雾后制的干粉利用大吨位压机干压成型；
c、将成型后的陶瓷砖坯体通过干燥设备，坯体干燥为含水量小于0.5％后进入辊道窑炉内烧成；
d、烧成后制品经过磨边、抛光、分选、包装为成品。
作为上述方案的进一步说明，在上述工艺步骤a过程中采用的原料各组分的重量百分配比为：炼钢废渣44％，粘土26％，滑石2％，叶蜡石21％，石英7％，在该原料中加入适当的羟甲基纤维素钠、三聚磷酸钠、水入球磨机中球磨，制成含水率不高于36％的泥浆后喷雾干燥。
在上述工艺步骤a过程中采用的原料各组分的重量百分配比为：炼钢废渣35％，粘土31％，滑石4％，叶蜡石18％，石英12％。
在上述工艺步骤b过程中，压制过程采用一次布料或采用面层为微粉多层压制的方式。
在上述工艺步骤c过程中，干燥后的坯体入辊道窑烧成时间为50～120分钟，烧成温度为1000～1200℃。
本发明采用上述技术解决方案所能达到的有益效果是：
1、本发明采用现在大量的冶金钢渣进行合理的重新利用，制造一种新型陶瓷砖，针对以往的不足之处，更加有效的利用工业废渣，减少天然资源消耗，同时采用低温快速烧成，属一种环保型高档建筑陶瓷装饰材料。
2、本发明以透辉石为主晶相的陶瓷材料，具有良好的装饰效果，可以在装修中广泛应用，具有环保、高强、耐腐蚀、装饰效果好等特点，且其提供的生产方法简单可行，有利于工业化生产。
具体实施方式
本发明一种利用冶金钢渣生产陶瓷砖的方法，采用冶金炼钢后的废渣加以处理破碎，根据配方性能要求加入粘土，滑石，石英等材料经湿法球磨、浆料喷雾制粉后采用干压成型方法成型，成型后的坯体经过干燥进入辊道窑烧成，其中，炼钢废渣中包含有晶相成分硅酸二钙、硅酸三钙。
实施例1
根据配方性能要求配料，各组分的重量百分配比为：炼钢废渣44％，粘土26％，滑石2％，叶蜡石21％，石英7％，在该原料中加入适当的羟甲基纤维素钠、三聚磷酸钠、水入球磨机中球磨，制成含水率不高于36％的泥浆后喷雾干燥，将喷雾后干粉以压制成型为600mm*600mm*11mm规格，经干燥后坯体含水率<0.1％，入辊道窑烧成时间53分钟，最高烧成温度1135℃烧成。烧成后制品破坏强度>2300N，吸水率<0.07％，经磨边、抛光、分选入库，是一种优良的建筑材料。
实施例2
根据配方性能要求配料，各组分的重量百分配比为：炼钢废渣35％，粘土31％及滑石4％，叶蜡石18％，硅灰石12％，将喷雾后干粉压制成型，表面通过喷底釉、面釉后印花进行装饰，干燥后经辊道窑1152℃烧成，制品吸水率吸水率<0.3％，表观装饰效果良好。
如以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (5)
1、一种利用冶金钢渣生产陶瓷砖的方法，采用冶金炼钢后的废渣加以处理破碎，其特征在于，它包括如下步骤：
a、配料，取经过破碎处理的钢渣、粘土、滑石、叶腊石、硅灰石及增强剂、解胶剂、水混料入球磨机中球磨，过筛、除铁后将泥浆利用喷雾干燥塔喷粉备用；原料各组分的重量百分配比为：钢渣30％～50％，粘土15％～25％，滑石1.0％～12％，石英0～10％，叶腊石0～22％，硅灰石及增强剂、解胶剂、水混料0～25％；
b、将工艺步骤a过程喷雾后制的干粉利用大吨位压机干压成型；
c、将成型后的陶瓷砖坯体通过干燥设备，坯体干燥为含水量小于0.5％后进入辊道窑炉内烧成；
d、烧成后制品经过磨边、抛光、分选、包装为成品。
2、根据权利要求1所述的一种利用冶金钢渣生产陶瓷砖的方法，其特征在于，在上述工艺步骤a过程中采用的原料各组分的重量百分配比为：炼钢废渣44％，粘土26％，滑石2％，叶蜡石21％，石英7％，在该原料中加入适当的羟甲基纤维素钠、三聚磷酸钠、水入球磨机中球磨，制成含水率不高于36％的泥浆后喷雾干燥。
3、根据权利要求1所述的一种利用冶金钢渣生产陶瓷砖的方法，其特征在于，在上述工艺步骤a过程中采用的原料各组分的重量百分配比为：炼钢废渣35％，粘土31％，滑石4％，叶蜡石18％，石英12％。
4、根据权利要求1所述的一种利用冶金钢渣生产陶瓷砖的方法，其特征在于，在上述工艺步骤b过程中，压制过程采用一次布料或采用面层为微粉多层压制的方式。
5、根据权利要求1所述的一种利用冶金钢渣生产陶瓷砖的方法，其特征在于，在上述工艺步骤c过程中，干燥后的坯体入辊道窑烧成时间为50～120分钟，烧成温度为1000～1200℃。
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