CN101696092A - 一种利用高炉水淬渣制作多孔吸声材料的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明一种利用高炉水淬渣制作多孔吸声材料的工艺，利用经水淬工艺处理的粒状高炉水淬渣，用方孔筛按照一定的粒度等级进行筛分，并使用硅灰粉加NaOH溶液做粘结剂，在1.5～4.0MPa的压强下压制成型，在1100℃左右的高温下烧结1～6小时，从而制成具有一定强度与较好吸声性能的多孔吸声材料。该工艺制作的吸声材料的吸声系数可达0.70以上，第一共振频率可达350Hz以下；其强度可达4.0MPa以上。本发明为高炉渣水淬渣提供了一个新的利用途径，而且制作工艺简单，所需投资小，生产成本低，该发明的应用将具有良好的经济效益与环境效益。

Description

一种利用高炉水淬渣制作多孔吸声材料的方法
技术领域
本发明属于环境材料领域，涉及高炉水淬渣的利用以及多孔吸声材料的制作工艺。
背景技术
目前国内外高炉水淬渣的利用途径主要有：做为建筑材料、道路材料、废水处理吸附剂、农用肥料、制备微晶玻璃等陶瓷产品、生产矿渣棉、制备复合材料、提取有价成分等。高炉渣的利用途径虽然多种多样，但是由于受到各个利用途径对炉渣粒度、成分与炉渣存在状态(晶态还是非晶态)的要求以及存在的技术问题、市场因素或者生产效益的影响，除了用作水泥熟料外，大多数的利用途径还没有得到广泛推广。其根本原因还在于多数产品的附加值低，从而生产效益低，多数企业不愿意进行投资生产。因此，就需要降低生产成本，提高产品的技术含量与附加值，从而提高炉渣回收利用的效益，吸引更多的投资，以推动炉渣的利用，同时为多孔吸声材料的生产提供了新的原料。
虽然也有利用高炉渣生产矿渣棉的报道，但是由于其本身强度低，而且，极细的矿渣棉对人体有害，必须进行外包装，无法单独用作吸声材料，关于用矿渣棉作为吸声材料的还较少。目前还没有关于利用高炉水淬渣颗粒制作多孔吸声材料的报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种新的高炉水淬渣的利用途径，促进钢铁企业废渣的利用率；同时提供一种有较好吸声性能，并且具有一定的强度的可以大量使用的廉价吸声材料。
本发明使用的原料为：高炉水淬渣，硅灰粉，NaOH溶液。吸声材料制作的基本工艺流程如附图1所示，具体说明如下：
(1)把经水淬工艺处理的粒状的高炉渣水淬渣，用方孔筛按照粒度等级筛分，筛出0.355mm～4.0mm的高炉渣水淬渣；
(2)加入占高炉渣水淬渣质量10～19％的硅灰粉，混合均匀；
(3)再加入占高炉渣水淬渣质量4.5～7.0％的浓度为10％的NaOH溶液，混合均匀，并浸润10分钟；
(4)在1.5～4.0MPa的压强下压制成型，并脱模干燥；
(5)再在1100℃左右的高温条件下烧制1～6小时，令其自然降温，得到多孔吸声材料。
本发明的另一个技术方案是上述的高炉渣水淬渣粒度为0.355～1.0mm，所述的硅灰粉占高炉渣水淬渣质量的10～14％，所述的压强为1.5～3.5MPa。
本发明的再一个技术方案是上述的高炉渣水淬渣粒度为1.0mm～2.0mm，所述的硅灰粉占高炉渣水淬渣的质量13～17％，所述的压强为1.5～3.5Mpa。
本发明的又一个技术方案是上述的高炉渣水淬渣粒度为2.0mm～4.0mm，所述的硅灰粉占高炉渣水淬渣质量的15～19％，所述的压强为2.0～4.0MPa。
发明的优点
本发明为高炉渣水淬渣提供了一个新的利用途径，而且制作工艺简单，所需投资小，生产成本低，该发明的应用将具有良好的经济效益与环境效益。
附图说明
图1利用水淬渣颗粒制作多孔吸声材料工艺流程示意图；
图20.355～1.0mm的炉渣制作的样品照片；
图31.0～2.0mm的炉渣制作的样品照片；
图42.0～4.0mm的炉渣制作的样品照片；
具体实施方式
下面结合附图具体介绍本发明实施的效果，但本发明的实施效果不局限于实施例。
【实施例一】
称2kg的粒度在0.355mm～1.0mm范围内的高炉水淬渣；称取215g的硅灰粉，并与炉渣颗粒混合均匀；用喷壶均匀喷洒浓度10％的NaOH溶液105g左右，混合均匀，等其浸润10min；称取约800g、581g的混合物，装入Φ98mm×h76mm的模子中，在2.43MPa的压强下压制成型，脱模，并在120℃的条件下干燥5h；放入高温炉内烧结，在1100℃烧结1h；冷却后，即为标准试样，用驻波管法测试其吸声系数。样品的基本参数与吸声性能测试结果如表1，表2。样品的外观照片如附图2所示。
表1实施例一试样基本参数
  样品编号 质量/g 直径/cm 厚度/cm 容重/g·ml-1 强度/MPa
  样品1   760   9.80   7.29   1.3285   4.58
  样品2   552   9.80   5.30   1.3308   4.36
表2实施例一试样吸声性能
  频率/Hz   200   250   315   400   500   630   800   1000   1250   1600   2000   NRC
 样品1吸声系数   0.40   0.48   0.69   0.85   0.83   0.68   0.56   0.53   0.60   0.70   0.72   0.6400
 样品2吸声系数   0.22   0.26   0.44   0.67   0.85   0.87   0.72   0.62   0.52   0.54   0.6   0.5825
【实施例二】
称1kg的粒度在1.0mm～2.0mm范围内的高炉水淬渣，称取150g的硅灰粉，并与炉渣颗粒混合均匀；用喷壶均匀喷洒质量浓度为10％的NaOH溶液60g左右，混合均匀，等其浸润10min；分别称取约590g、310g的混合物，装入Φ98mm×h76mm的模子中，在2.43MPa的压强下压制成型，脱模，并在120℃的条件下干燥5h；放入高温炉内烧结，在1100℃烧结1h；冷却后，即为标准试样，用驻波管法测试其吸声系数。样品的基本参数与吸声性能测试结果如表3，表4。样品的外观照片如附图3所示。
表3实施例一试样基本参数
  样品编号 质量/g 直径/cm 厚度/cm 容重/g·ml-1 强度/MPa
  样品2   555   9.80   5.30   1.3333   4.20
  样品3   288   9.80   2.75   1.3334   3.88
表4实施例一试样吸声性能
  频率/Hz   200   250   315   400   500   630   800   1000   1250   1600   2000   NRC
 样品2吸声系数   0.15   0.17   0.34   0.54   0.80   0.88   0.73   0.59   0.51   0.61   0.76   0.58
 样品3吸声系数   0.07   0.07   0.11   0.16   0.20   0.36   0.57   0.78   0.84   0.69   0.54   0.40
【实施例三】
称1kg的粒度在2.0mm～4.0mm范围内的高炉水淬渣；称取160g的硅灰粉，并与炉渣颗粒混合均匀；用喷壶均匀喷洒浓度10％的NaOH溶液65g左右，混合均匀，等其浸润10min；称取约470g的混合物，装入Φ98mm×h76mm的模子中，在2.43MPa的压强下压制成型，脱模，并在120℃的条件下干燥5h；放入高温炉内烧结，在1100℃烧结1h；冷却后，即为标准试样，用驻波管法测试其吸声系数。样品的基本参数与吸声性能测试结果如表5，表6。样品的外观照片如附图4所示。
表5实施例三试样基本参数
  样品编号 质量/g 直径/cm 厚度/cm 容重/g·ml-1 强度/MPa
  样品4   440   9.80   4.25   1.3235   4.12
表6实施例三试样吸声性能
  频率/Hz   200   250   315   400   500   630   800   1000   1250   1600   2000   NRC
 样品4吸声系数   0.12   0.15   0.22   0.31   0.5   0.77   0.98   0.87   0.61   0.47   0.52   0.51

Claims (4)

1.一种利用高炉水淬渣制作多孔吸声材料的方法，其特征在于：
(1)把经水淬工艺处理的粒状的高炉水淬渣，用方孔筛按照粒度等级筛分，筛出0.355mm～4.0mm的高炉渣水淬渣；
(2)加入占高炉渣水淬渣质量10～19％的硅灰粉，混合均匀；
(3)再加入占高炉渣水淬渣质量4.5～7.0％的浓度为10％的NaOH溶液，混合均匀，并浸润10分钟；
(4)在1.5～4.0MPa的压强下压制成型，并脱模干燥；
(5)再在1100℃左右的高温条件下烧制1～6小时，令其自然降温，得到多孔吸声材料。
2.如权利要求1所述的一种利用高炉水淬渣制作多孔吸声材料的方法，其特征是所述的高炉渣水淬渣粒度为0.355～1.0mm，所述的硅灰粉占高炉渣水淬渣质量的10～14％，所述的压强为1.5～3.5MPa。
3.如权利要求1所述的一种利用高炉水淬渣制作多孔吸声材料的方法，其特征是所述的高炉渣水淬渣粒度为1.0mm～2.0mm，所述的硅灰粉占高炉渣水淬渣的质量13～17％，所述的压强为1.5～3.5Mpa。
4.如权利要求1所述的一种利用高炉水淬渣制作多孔吸声材料的方法，其特征是所述的高炉渣水淬渣粒度为2.0mm～4.0mm，所述的硅灰粉占高炉渣水淬渣质量的15～19％，所述的压强为2.0～4.0MPa。
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