CN102627406A - 一种利用高钛型高炉渣制备微晶玻璃的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种利用高钛型高炉渣制备微晶玻璃的方法，以高钛型高炉渣为主要原料，按一定的比例加入石英砂及碳酸钠，通过加热到一定温度后保温一段时间，再分别进行水淬、晶化、退火处理制备微晶玻璃，提高了高钛型高炉渣的有效利用率，还减少了高钛型高炉渣的排放，在改善环境的同时，也实现了工业固体废物资源循环再利用。
Description
技术领域
本发明涉及微晶玻璃的生产领域，确切地说是指一种利用高钛型高炉渣制备微晶玻璃的方法。
背景技术
随着钢铁行业的发展，炼铁过程中产生的高炉渣量逐步增大，高炉渣的处理成为了一大难题，尤其是高钛型高炉渣。高钛型高炉渣是高炉冶炼高比例钒钛磁铁矿的产物，渣中TiO2≥18％，一直以来，还没有找到较好的处理途径，目前多被堆放弃置或大量用来铺路、做碎石渣砂，不仅污染环境、破坏生态，而且还浪费了资源。因此，寻求高钛型高炉渣综合利用的途径，一直以来是人们所探索和追求的目标。
微晶玻璃是一种性能优越的新型多功能材料，具有结构致密、耐风化、防腐蚀等优点。高钛型高炉渣中的TiO2是制备微晶玻璃性能优良的晶核剂，但TiO2的含量高低将影响微晶玻璃晶化效果，所以在微晶玻璃热处理工艺和玻璃成分设计选择上有很大的难度，虽然有很多专家教授对于利用高钛型高炉渣制备微晶玻璃进行了多年的研究，但进展不是很明显。
发明内容
针对上述缺陷，本发明解决的技术问题在于提供一种利用高钛型高炉渣制备微晶玻璃的方法，将高钛型高炉渣作为制备微晶玻璃的原料，提高了高钛型高炉渣的有效利用率，还减少了高钛型高炉渣的排放，在改善环境的同时，也实现了工业固体废物资源循环再利用。
为了解决以上的技术问题，本发明提供的利用高钛型高炉渣制备微晶玻璃的方法，包括以下步骤：
(1)、将含TiO2≥18％的高钛型高炉渣烘干，将烘干后高钛型高炉渣磨细至200目以下；
(2)、将高钛型高炉渣粉末同石英砂及碳酸钠固体按1∶2～4∶0.8～1.2的质量比例进行配料混匀；
(3)、将混合料在1300℃～1400℃左右焙烧1～3小时，保温80min～150min，然后在进行水淬处理，制得初玻璃；
(4)、将制备好的初玻璃以12～22℃/min的升温速度升温至650℃～750℃，保温80～100min，使初玻璃充分晶核化；
(5)、在以6～10℃/min的升温速度，升温至850℃～950℃，保温50～70min，即可制备充分微晶化的微晶玻璃；
(6)、将微晶玻璃以15～25℃/min的降温速度快速降温至350℃～450℃，保温50～70min，然后自然冷却至室温，即可得到微晶玻璃。
优选地，步骤(1)中，将含TiO2≥18％的高钛型高炉渣放入70℃的烘箱中烘烤9～10小时，直至烘干为止，将烘干后高钛型高炉渣磨细至200目以下。
优选地，步骤(2)中，将高钛型高炉渣粉末同石英砂及碳酸钠固体按1∶3∶1的质量比例进行配料混匀。
优选地，步骤(3)中，将混合料装入坩埚中在1360℃左右焙烧2小时，保温120min，然后在进行水淬处理，制得初玻璃。
优选地，步骤(4)中，将制备好的初玻璃以12～22℃/min的升温速度升温至700℃，保温90min，使初玻璃充分晶核化。
优选地，步骤(5)中，在以6～10℃/min的升温速度，升温至900℃，保温60min，即可制备充分微晶化的微晶玻璃。
优选地，步骤(6)中，将微晶玻璃以20℃/min的降温速度快速降温至400℃，保温60min，然后自然冷却至室温，即可得到微晶玻璃。
与现有技术相比，本发明提供的利用高钛型高炉渣制备微晶玻璃的方法，以高钛型高炉渣为主要原料，按一定的比例加入石英砂及碳酸钠，通过加热到一定温度后保温一段时间，再分别进行水淬、晶化、退火处理制备微晶玻璃，提高了高钛型高炉渣的有效利用率，还减少了高钛型高炉渣的排放，在改善环境的同时，也实现了工业固体废物资源循环再利用。
附图说明
图1为本发明提供的利用高钛型高炉渣制备微晶玻璃的方法的工艺流程图。
具体实施方式
为了本领域的技术人员能够更好地理解本发明所提供的技术方案，下面结合具体实施例进行阐述。
请参见图1，该图为本发明提供的利用高钛型高炉渣制备微晶玻璃的方法的工艺流程图。
本发明的利用高钛型高炉渣制备微晶玻璃的方法的原理如下：以高钛型高炉渣为主要原料，按一定的比例加入石英砂及碳酸钠，通过加热到一定温度后保温一段时间，再分别进行水淬、晶化、退火处理制备微晶玻璃，提高了高钛型高炉渣的有效利用率，还减少了高钛型高炉渣的排放，在改善环境的同时，也实现了工业固体废物资源循环再利用。
以下是本发明中利用高钛型高炉渣制备微晶玻璃的方法的三个具体的实施例。
实施例1
本实施例提供的利用高钛型高炉渣制备微晶玻璃的方法，包括以下步骤：
(1)、将含TiO2≥18％的高钛型高炉渣放入70℃的烘箱中烘烤9小时，直至烘干为止，将烘干后高钛型高炉渣磨细至200目；
(2)、将高钛型高炉渣粉末同石英砂及碳酸钠固体按1∶2∶0.8的质量比例进行配料混匀；
(3)、将混合料在1300℃左右焙烧1小时，保温80min，然后在进行水淬处理，制得初玻璃；
(4)、将制备好的初玻璃以12℃/min的升温速度升温至650℃，保温80min，使初玻璃充分晶核化；
(5)、在以6℃/min的升温速度，升温至850℃，保温50min，即可制备充分微晶化的微晶玻璃；
(6)、将微晶玻璃以15℃/min的降温速度快速降温至350℃，保温50min，然后自然冷却至室温，即可得到微晶玻璃。
实施例2
本实施例提供的利用高钛型高炉渣制备微晶玻璃的方法，包括以下步骤：
(1)、将含TiO2≥18％的高钛型高炉渣放入70℃的烘箱中烘烤10小时，直至烘干为止，将烘干后高钛型高炉渣磨细至150目；
(2)、将高钛型高炉渣粉末同石英砂及碳酸钠固体按1∶4∶1.2的质量比例进行配料混匀；
(3)、将混合料在1400℃左右焙烧3小时，保温150min，然后在进行水淬处理，制得初玻璃；
(4)、将制备好的初玻璃以22℃/min的升温速度升温至750℃，保温100min，使初玻璃充分晶核化；
(5)、在以10℃/min的升温速度，升温至950℃，保温70min，即可制备充分微晶化的微晶玻璃；
(6)、将微晶玻璃以25℃/min的降温速度快速降温至450℃，保温70min，然后自然冷却至室温，即可得到微晶玻璃。
实施例3
本实施例提供的利用高钛型高炉渣制备微晶玻璃的方法，包括以下步骤：
(1)、将含TiO2≥18％的高钛型高炉渣放入70℃的烘箱中烘烤9.5小时，直至烘干为止，将烘干后高钛型高炉渣磨细至100目。
(2)、将高钛型高炉渣粉末同石英砂及碳酸钠固体按1∶3∶1的质量比例进行配料混匀。
(3)、将混合料装入坩埚中在1360℃左右焙烧2小时，保温120min，然后在进行水淬处理，制得初玻璃。
(4)、将制备好的初玻璃以12～22℃/min的升温速度升温至700℃，保温90min，使初玻璃充分晶核化。
(5)、在以6～10℃/min的升温速度，升温至900℃，保温60min，即可制备充分微晶化的微晶玻璃。
(6)、将微晶玻璃以20℃/min的降温速度快速降温至400℃，保温60min，然后自然冷却至室温，即可得到微晶玻璃。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (7)
1.一种利用高钛型高炉渣制备微晶玻璃的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)、将含TiO2≥18％的高钛型高炉渣烘干，将烘干后高钛型高炉渣磨细至200目以下；
(2)、将高钛型高炉渣粉末同石英砂及碳酸钠固体按1∶2～4∶0.8～1.2的质量比例进行配料混匀；
(3)、将混合料在1300℃～1400℃左右焙烧1～3小时，保温80min～150min，然后在进行水淬处理，制得初玻璃；
(4)、将制备好的初玻璃以12～22℃/min的升温速度升温至650℃～750℃，保温80～100min，使初玻璃充分晶核化；
(5)、在以6～10℃/min的升温速度，升温至850℃～950℃，保温50～70min，即可制备充分微晶化的微晶玻璃；
(6)、将微晶玻璃以15～25℃/min的降温速度快速降温至350℃～450℃，保温50～70min，然后自然冷却至室温，即可得到微晶玻璃。
2.根据权利要求1所述的利用高钛型高炉渣制备微晶玻璃的方法，其特征在于，步骤(1)中，将含TiO2≥18％的高钛型高炉渣放入70℃的烘箱中烘烤9～10小时，直至烘干为止，将烘干后高钛型高炉渣磨细至200目以下。
3.根据权利要求1所述的利用高钛型高炉渣制备微晶玻璃的方法，其特征在于，步骤(2)中，将高钛型高炉渣粉末同石英砂及碳酸钠固体按1∶3∶1的质量比例进行配料混匀。
4.根据权利要求1所述的利用高钛型高炉渣制备微晶玻璃的方法，其特征在于，步骤(3)中，将混合料装入坩埚中在1360℃左右焙烧2小时，保温120min，然后在进行水淬处理，制得初玻璃。
5.根据权利要求1所述的利用高钛型高炉渣制备微晶玻璃的方法，其特征在于，步骤(4)中，将制备好的初玻璃以12～22℃/min的升温速度升温至700℃，保温90min，使初玻璃充分晶核化。
6.根据权利要求1所述的利用高钛型高炉渣制备微晶玻璃的方法，其特征在于，步骤(5)中，在以6～10℃/min的升温速度，升温至900℃，保温60min，即可制备充分微晶化的微晶玻璃。
7.根据权利要求1所述的利用高钛型高炉渣制备微晶玻璃的方法，其特征在于，步骤(6)中，将微晶玻璃以20℃/min的降温速度快速降温至400℃，保温60min，然后自然冷却至室温，即可得到微晶玻璃。
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