CN116373096A - 一种通过高炉渣制备石材的设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种通过利用高炉排出的1400℃的各种金属冶炼的高炉渣制备石材的设备，包括高炉、搅拌输送装置、数个配料仓、恒温成型机、石坯输送带和石坯切割机，高炉设有出料口，出料口通过炉渣管道连通搅拌输送装置，数个配料仓设于搅拌输送装置上方，并分别通过数个石粉管道连通搅拌输送装置，搅拌输送装置连通恒温成型机，且连通位置为出料端，所述的恒温成型机出料端设有石坯输送带，石坯输送带贯穿石坯切割机设置。本发明的一种通过高炉渣制备石材的设备通过将高炉、搅拌输送装置、数个配料仓、恒温成型机、石坯输送带和石坯切割机结合，能高效率的将高炉渣制备形成连续不断的石坯，并对石坯进行切割，制备效率高，成本低廉又环保，质量好。

Description

一种通过高炉渣制备石材的设备及方法

技术领域

本发明涉及高炉渣处理技术领域，具体涉及一种通过高炉渣制备石材的设备及方法。

背景技术

高炉炼金属过程中排出的渣，又称高炉矿渣，可分为炼钢生铁渣、铸造生铁渣、锰铁矿渣等。高炉渣主要是在高炉炼铁过程中，由矿石中的脉石、燃料中的灰分和溶剂(一般是石灰石)中的非挥发组分形成的固体废物。主要含有钙、硅、铝、镁、铁的氧化物和少量硫化物。高炉渣是一种工业固体废物。依矿石品位不同，每炼1吨铁排出0.3～1吨渣，矿石品位越低,排渣量越大。

高炉渣少部分可进行利用，例如：矿渣碎石在我国可以代替天然石料用于公路，机场，地基工程，铁路道渣、混凝土骨料和沥青路面等，可用于：配制矿渣碎石混凝土、在软弱地基中应用、用矿渣碎石作基料铺成的沥青路面既明亮且防滑性能好还具有良好的耐磨性能制动距离缩短、用于铁路道渣可以适当吸收列车行走时产生的振动和噪音。膨胀矿渣珠是用适量冷却水急冷高炉渣熔渣而形成的一种多孔轻质矿渣，生产方法有喷射法、喷雾法、堑沟法、滚筒法。可用于做轻骨料，用来制作内墙板楼板等，也可用于承重结构。高炉渣还可用于生产矿渣棉(以高炉渣为主要原料，在溶化炉中熔化后获得熔融物再加以精制而得到的一种白色棉状矿物纤维)、微晶玻璃、硅钙渣肥、矿渣铸石、热铸矿渣等。

但是，由于炼金属(主要是铁)量大，产生的高炉渣量远高于现代社会对高炉渣的利用需求，因此大量的高炉渣就无用武之地，现有技术中，高炉渣出炉后，一般通过水淬对其进行处理，使其形成小颗粒堆积，占用空间大；且其中含有的硫等物质会对堆积地的土壤产生污染；同时由于其为小颗粒，易被风吹散至各处，影响生态环境，不环保。另外，现有技术中，为了保证高炉渣堆放更加集中和稳定，通过水淬处理后的高炉渣可通过添加胶水、粘合剂等化学物质对其进行处理，成本较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种通过高炉渣制备石材的设备及方法来解决现有技术中的大部分高炉渣不能被重复利用而带来的占用空间大，对土壤造成污染，且影响生态环境等的问题。

本发明的技术方案为：提供一种通过高炉渣制备石材的设备，其创新点在于：包括高炉、搅拌输送装置、数个配料仓、恒温成型机、石坯输送带和石坯切割机，所述的高炉设有出料口，所述的出料口通过炉渣管道连通搅拌输送装置，数个配料仓设于搅拌输送装置上方，并分别通过数个石粉管道连通搅拌输送装置，搅拌输送装置连通恒温成型机，且连通位置为出料端，所述的恒温成型机出料端设有石坯输送带，所述的石坯输送带贯穿石坯切割机设置。

进一步的，所述的搅拌输送装置包括搅拌室、搅拌电机和螺旋输料杆，所述的炉渣管道和石粉管道均连通至搅拌室上端，所述的搅拌电机设于搅拌室靠近高炉的外侧面，所述的螺旋输料杆设于搅拌室内，且一端和搅拌电机传动连接，另一端延伸至出料端。

进一步的，所述的配料仓的数量为十个，所述的石粉管道数量也对应为十个。

进一步的，所述的石坯切割机的型号为800型石材切割机。

本发明的技术方案还提供一种通过高炉渣制备石材的方法，其创新点在于：包括以下步骤：

步骤一：输入原料：将高炉内形成的1400℃的高炉渣通过炉渣管道输送至搅拌室内，同时通过配料仓向搅拌室内输入天然石粉；

步骤二：搅拌输送原料：输入原料的同时，启动电机，通过螺旋输料杆对天然石粉以及高炉渣进行混合搅拌，并将经过搅拌的原料推送至出料端并进入恒温成型机；

步骤三：石坯成型：输送至恒温成型机内的原料，经过恒温成型机的恒温挤压，形成持续不断的石坯；

步骤四：石坯切割：经过挤压成型的石坯进入石坯输送带上，通过石坯输送带输送至石坯切割机处，通过石坯切割机将持续的石坯进行连续切割。

步骤五：石坯冷却：将通过石坯切割机切割的石坯进行自然冷却。

进一步的，所述的步骤一中的高炉渣和天然石粉的混合比例为7：3。

进一步的，所述的天然石粉为十种，分别为：石英砂、水洗砂、石灰岩石粉、蛇纹石粉、方解石粉、白云石粉、高铝土石粉、雨花石粉、彩色石粉、红砂石粉，且各种天然石粉的配比情况为：按照重量份数计，石英砂10-15份、水洗砂13-17份、石灰岩石粉21-27份、蛇纹石粉33-35份、方解石粉8-15份、白云石粉35-40份、高铝土石粉7-10份、雨花石粉15-23份、彩色石粉23-28份、红砂石粉38-45份。

进一步的，所述的天然石粉为100-400目的天然石粉。

进一步的，所述的步骤二中的天然石粉和高炉渣从被搅拌至送入恒温成型机内的时间为3-10min。

进一步的，所述的步骤三中经过恒温成型机的恒温挤压，形成持续不断的石坯的温度为500-700℃。

本发明根据火山喷发岩浆自然冷却成石材的原理，将高炉融化得到的1400℃的高炉废渣配合各种天然石粉自然冷却凝固的方法。

本发明和现有技术相比，产生的有益效果为：

(1)本发明的一种通过高炉渣制备石材的设备通过将高炉、搅拌输送装置、数个配料仓、恒温成型机、石坯输送带和石坯切割机结合，能高效率的将高炉渣制备形成连续不断的石坯，并对石坯进行切割，制备效率高，质量好。

(2)本发明的一种通过高炉渣制备石材的方法将高炉渣与十种天然石粉混合，搅拌并输送至恒温成型机进行恒温加压成型，利用高炉渣制成石坯，石坯密度大，硬度大，节约空间，且不会污染生态环境。

(3)本发明的一种通过高炉渣制备石材的方法通过以高炉渣为原料制备得到的石材质量好，能够用于铺路、装饰、观赏等，也可用于制作家具、办公用品等，利用率高。且得到的石材使用寿命长。

(4)本发明的一种通过高炉渣制备石材的方法利用高炉渣出高炉时的高温使其一次成型，不需要再添加胶水、粘合剂等化学物质对其进行处理，成本较低。

附图说明

为了更清晰地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一种通过高炉渣制备石材的设备的结构示意图。

图2为本发明的一种通过高炉渣制备石材的方法的流程图。

其中，1-高炉、2-配料仓、3-恒温成型机、4-石坯输送带、5-石坯切割机、6-出料口、7-炉渣管道、8-石粉管道、9-出料端、10-搅拌室、11-搅拌电机、12-螺旋输料杆、13-石坯。

具体实施方式

下面将通过具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述

本发明提供一种通过高炉渣制备石材的设备，其具体结构如图1所示，包括高炉1、搅拌输送装置、数个配料仓2、恒温成型机3、石坯输送带4和石坯切割机5，高炉设有出料口6，出料口6通过炉渣管道7连通搅拌输送装置，数个配料仓2设于搅拌输送装置上方，并分别通过数个石粉管道8连通搅拌输送装置，搅拌输送装置连通恒温成型机3，且连通位置为出料端9，恒温成型机3的出料端9设有石坯输送带4，石坯输送带4贯穿石坯切割机5设置。

恒温成型机为现有技术，本发明在此不再对其结构进行描述，本发明使用的恒温成型机通过电加热对原料进行恒温加热，同时对原料进行挤压使其密度逐渐增大形成石坯，本发明中的恒温成型机中还具有震动功能，能够在原料形成石坯13过程中对其进行震动，使得质量较大的物质(例如铁)沉至形成的石坯底部，在石坯形成完成后，可另外通过石坯切割机对沉积至底部的铁等物质切除，避免其长期处于外界环境中生锈，影响所形成的石坯的使用。

本发明的搅拌输送装置包括搅拌室10、搅拌电机11和螺旋输料杆12，炉渣管道7和石粉管道8均连通至搅拌室上端，搅拌电机11设于搅拌室10靠近高炉1的外侧面，螺旋输料杆12设于搅拌室10内，且一端和搅拌电机11传动连接，另一端延伸至出料端9。

由于本发明通过高炉渣制备石材的过程包括十种天然石粉的添加，因此，本发明的配料仓的数量为十个，石粉管道数量也对应为十个。

优选的，本发明的石坯切割机的型号为800型石材切割机，实际使用中可根据实际产量使用其他型号的石坯切割机。

本发明的技术方案还提供一种通过高炉渣制备石材的方法，其具体流程如图2所示，包括以下步骤：

步骤一：输入原料：将高炉内形成的1400℃的高炉渣通过炉渣管道输送至搅拌室内，同时通过配料仓向搅拌室内输入天然石粉。天然石粉主要用于对其进行配元素，使其达到国家标准。

优选的，高炉渣和天然石粉的混合比例为7：3。

本发明中的天然石粉为十种，分别为：石英砂、水洗砂、石灰岩石粉、蛇纹石粉、方解石粉、白云石粉、高铝土石粉、雨花石粉、彩色石粉、红砂石粉，且各种天然石粉的配比情况为：按照重量份数计，石英砂10-15份、水洗砂13-17份、石灰岩石粉21-27份、蛇纹石粉33-35份、方解石粉8-15份、白云石粉35-40份、高铝土石粉7-10份、雨花石粉15-23份、彩色石粉23-28份、红砂石粉38-45份。天然石粉同时能够增加形成石坯的各种颜色和花纹，增加美观性。具体配比情况根据所需的石材的颜色和花纹来确定。

优选的，天然石粉为100-400目的天然石粉，在高温下较为易熔。

步骤二：搅拌输送原料：输入原料的同时，启动电机，通过螺旋输料杆对天然石粉以及高炉渣进行混合搅拌，该搅拌过程为高温搅拌。将经过搅拌的原料推送至出料端并进入恒温成型机；优选的，天然石粉和高炉渣从被搅拌至送入恒温成型机内的时间为3-10min。

步骤三：石坯成型：输送至恒温成型机内的原料，经过恒温成型机的恒温挤压，形成高密度持续不断的石坯；优选的，经过恒温成型机的恒温挤压，形成持续不断的石坯的温度为500-700℃，便于输送。

步骤四：石坯切割：经过挤压成型的石坯进入石坯输送带上，通过石坯输送带输送至石坯切割机处，通过石坯切割机将持续的石坯进行连续切割。

步骤五：石坯冷却：将通过石坯切割机切割的石坯进行自然冷却。

本发明制备得到的石材硬度大、美观、质量好，能够用于铺路、建高层住宅、标志性建筑、水电站用石、民宅、各种装饰、观赏等，也可用于制作家具、办公用品等可用石材处理方面的使用，利用率高，使用寿命长。

上面所述的实施例仅仅是本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域中普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进均应落入本发明的保护范围，本发明的请求保护的技术内容，已经全部记载在技术要求书中。

Claims (10)

1.一种通过高炉渣制备石材的设备，其特征在于：包括高炉、搅拌输送装置、数个配料仓、恒温成型机、石坯输送带和石坯切割机，所述的高炉设有出料口，所述的出料口通过炉渣管道连通搅拌输送装置，数个配料仓设于搅拌输送装置上方，并分别通过数个石粉管道连通搅拌输送装置，搅拌输送装置连通恒温成型机，且连通位置为出料端，所述的恒温成型机出料端设有石坯输送带，所述的石坯输送带贯穿石坯切割机设置。

2.根据权利要求1所述的一种通过高炉渣制备石材的设备，其特征在于：所述的搅拌输送装置包括搅拌室、搅拌电机和螺旋输料杆，所述的炉渣管道和石粉管道均连通至搅拌室上端，所述的搅拌电机设于搅拌室靠近高炉的外侧面，所述的螺旋输料杆设于搅拌室内，且一端和搅拌电机传动连接，另一端延伸至出料端。

3.根据权利要求1所述的一种通过高炉渣制备石材的设备，其特征在于：所述的配料仓的数量为十个，所述的石粉管道数量也对应为十个。

4.根据权利要求1所述的一种通过高炉渣制备石材的设备，其特征在于：所述的石坯切割机的型号为800型石材切割机。

5.一种通过高炉渣制备石材的方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：输入原料：将高炉内形成的1400℃的高炉渣通过炉渣管道输送至搅拌室内，同时通过配料仓向搅拌室内输入天然石粉；

步骤二：搅拌输送原料：输入原料的同时，启动电机，通过螺旋输料杆对天然石粉以及高炉渣进行混合搅拌，并将经过搅拌的原料推送至出料端并进入恒温成型机；

步骤三：石坯成型：输送至恒温成型机内的原料，经过恒温成型机的恒温挤压，形成持续不断的石坯；

步骤四：石坯切割：经过挤压成型的石坯进入石坯输送带上，通过石坯输送带输送至石坯切割机处，通过石坯切割机将持续的石坯进行连续切割。

步骤五：石坯冷却：将通过石坯切割机切割的石坯进行自然冷却。

6.根据权利要求5所述的一种通过高炉渣制备石材的方法，其特征在于：所述的步骤一中的高炉渣和天然石粉的混合比例为7：3。

7.根据权利要求6所述的一种通过高炉渣制备石材的方法，其特征在于：所述的天然石粉为十种，分别为：石英砂、水洗砂、石灰岩石粉、蛇纹石粉、方解石粉、白云石粉、高铝土石粉、雨花石粉、彩色石粉、红砂石粉，且各种天然石粉的配比情况为：按照重量份数计，石英砂10-15份、水洗砂13-17份、石灰岩石粉21-27份、蛇纹石粉33-35份、方解石粉8-15份、白云石粉35-40份、高铝土石粉7-10份、雨花石粉15-23份、彩色石粉23-28份、红砂石粉38-45份。

8.根据权利要求7所述的一种通过高炉渣制备石材的方法，其特征在于：所述的天然石粉为100-400目的天然石粉。

9.根据权利要求5所述的一种通过高炉渣制备石材的方法，其特征在于：所述的步骤二中的天然石粉和高炉渣从被搅拌至送入恒温成型机内的时间为3-10min。

10.根据权利要求5所述的一种通过高炉渣制备石材的方法，其特征在于：所述的步骤三中经过恒温成型机的恒温挤压，形成持续不断的石坯的温度为500-700℃。

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