CN107188411A - 一种利用锰合金冶炼高温熔渣制备微晶石的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种利用锰合金冶炼高温熔渣制备微晶石的方法，属于冶金和无机非金属材料领域技术领域，提供了一种采用锰合金冶炼高温熔渣浇铸成型制备微晶石，使熔渣及热能得到高效利用的制备微晶石的方法，所采用的技术方案为按照以下步骤进行操作，a、将锰合金冶炼炉排出的高温熔渣排入池窑进行澄清、均化；b、将经澄清、均化的渣液浇铸到耐火材料模具中，快速固化、脱模；c、将脱模后的坯体快速送入辊道窑，经晶化、退火、冷却，得到微晶石砖；本发明广泛用于微晶石的制备。

Description

一种利用锰合金冶炼高温熔渣制备微晶石的方法
技术领域
本发明涉及一种利用锰合金冶炼高温熔渣制备微晶石的方法，属于冶金和无机非金属材料领域技术领域。
背景技术
锰铁合金渣是锰矿石冶炼锰铁过程中排出的熔渣，锰铁合金生产中，其排出温度在1400~1550℃，每吨渣含1260~1180×103kJ显热。目前主要采用水淬法制成水淬渣堆放或用于制造水泥、砖、可保温的硅酸盐材料等，但利用率及利用附加值低。另水淬渣不仅不能回收利用熔渣的潜热，而且消耗大量的水资源，并且污染环境。
微晶石又称微晶玻璃或玻璃陶瓷，具有强度高、耐腐蚀、质感好、无辐射等优点，是天然石材的更新换代产品。微晶石的生产方法主要利用矿物原料、化工原料以及工业废渣与尾矿，按一定比例混合，在玻璃池窑中熔制成玻璃液，经烧结法或压延法成型，并通过核化、晶化、退火等过程实现，工艺过程复杂，能源消耗大，其中熔制1吨玻璃液的原料成本约800~1500元，耗能约8×106kJ。
已公开的专利中，CN 10648774A 公开了一种锰铁渣微晶玻璃及其制备方法，利用锰铁渣、碎玻璃、配合料，经配料、熔制、成型、退火、核化、晶化冷加工而成。其中锰铁渣占比30~50%。CN 101698568 A公开了一种利用高温炉渣制备玉石型微晶玻璃的方法，以熔融态渣为主要原料，加入澄清剂、添加剂等辅料，在高温炉中进一步熔化，成型后，进行晶化热处理，得到微晶玻璃。
从已公开的专利中可以看出，目前利用炉渣制备微晶石，炉渣只作为原料之一，需加入其它辅料调质，需重新配料、熔化。存在熔渣利用率低；生产过程控制复杂；熔渣的潜热不能得到有效利用等问题。
发明内容
为解决现有技术存在的技术问题，本发明提供了一种采用锰合金冶炼高温熔渣浇铸成型制备微晶石，使熔渣及热能得到高效利用的制备微晶石的方法。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为一种利用锰合金冶炼高温熔渣制备微晶石的方法，按照以下步骤进行操作，
a、将锰合金冶炼炉排出的高温熔渣排入池窑进行澄清、均化；
b、将经澄清、均化的渣液浇铸到耐火材料模具中，快速固化、脱模；
c、将脱模后的坯体快速送入辊道窑，经晶化、退火、冷却，得到微晶石砖。
优选的，所述高温熔渣其化学成分为（重量百分比)：SiO2 42~53%, Al2O3 4~8%，Fe2O3 0.5~2%，CaO 34~42%, MgO 3~6%，R2O1~5%，MnO 2.5~4.5%。
优选的，所述池窑温度控制在1350~1450℃，窑炉气氛控制弱还原气氛或中性气氛，高温熔渣在池窑内停留时间为3~12小时。
优选的，所述步骤b中在进行浇铸成型时，控制模具及环境温度，使成型坯体表面温度不低于700℃。
优选的，所述步骤c中，坯体入辊道窑后，以2~8℃/min的速率升温到900~1050℃进行晶化，晶化时间30~90min。
与现有技术相比，本发明具有以下技术效果： 本发明100%利用锰合金冶炼高温熔渣，直接成型与晶化，不外加调质辅料，无需核化，工艺简单，易实施，熔渣的潜热得到充分利用；采用耐火材料模具浇铸成型，易脱模，不变形，使用寿命长；利用辊道窑进行晶化和退火处理，热处理过程温度均匀、可快速完成退火过程。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
一种利用锰合金冶炼高温熔渣制备微晶石的方法，按照以下步骤进行操作，a、将锰合金冶炼炉排出的高温熔渣排入池窑进行澄清、均化；b、将经澄清、均化的渣液浇铸到耐火材料模具中，快速固化、脱模；c、将脱模后的坯体快速送入辊道窑，经晶化、退火、冷却，得到微晶石砖。
其中，高温熔渣其化学成分为（重量百分比)：SiO2 42~53%, Al2O3 4~8%，Fe2O3 0.5~2%，CaO 34~42%, MgO 3~6%，R2O1~5%，MnO 2.5~4.5%。其中锰铁合金渣中的固有成分氧化铁、氧化锰作为晶核剂，实现快速晶化。
更具体的，将锰合金冶炼过程中间歇排出1400℃以上的高温熔渣集中到渣包中保温，然后将渣包中的液态渣连续稳定的排入池窑中，池窑通过外加热源的方式对熔渣进行保温加热，确保池窑处于弱还原气氛或中性气氛，熔渣温度稳定在1350～1450℃之间，并在池窑内停留3~12小时，完成高温液态熔渣均化、澄清过程。得到澄清、均化的高温熔渣，通过流料口连续均匀的流入模具中浇铸成型，定型后快速脱模，成型后的玻璃板在不低于700℃的温度下进入辊道窑，以2~8℃/min的速率升温到900~1050℃进行晶化，晶化时间30~90min，然后在辊道窑内完成退火、冷却过程，出窑得到微晶石产品。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包在本发明范围内。

Claims (5)

1.一种利用锰合金冶炼高温熔渣制备微晶石的方法，其特征在于：按照以下步骤进行操作，
a、将锰合金冶炼炉排出的高温熔渣排入池窑进行澄清、均化；
b、将经澄清、均化的渣液浇铸到耐火材料模具中，快速固化、脱模；
c、将脱模后的坯体快速送入辊道窑，经晶化、退火、冷却，得到微晶石砖。
2.根据权利要求1所述的一种利用锰合金冶炼高温熔渣制备微晶石的方法，其特征在于：所述高温熔渣其化学成分为（重量百分比)：SiO2 42~53%, Al2O3 4~8%，Fe2O3 0.5~2%，CaO34~42%, MgO 3~6%，R2O1~5%，MnO 2.5~4.5%。
3.根据权利要求1所述的一种利用锰合金冶炼高温熔渣制备微晶石的方法，其特征在于：所述池窑温度控制在1350~1450℃，窑炉气氛控制弱还原气氛或中性气氛，高温熔渣在池窑内停留时间为3~12小时。
4.根据权利要求1所述的一种利用锰合金冶炼高温熔渣制备微晶石的方法，其特征在于：所述步骤b中在进行浇铸成型时，控制模具及环境温度，使成型坯体表面温度不低于700℃。
5.根据权利要求1所述的一种利用锰合金冶炼高温熔渣制备微晶石的方法，其特征在于：所述步骤c中，坯体入辊道窑后，以2~8℃/min的速率升温到900~1050℃进行晶化，晶化时间30~90min。
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