[发明专利]一种彩色微晶玻璃板材及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种彩色微晶玻璃板材及其制备方法。

背景技术

随着工业的飞速发展，各种废渣废气的排放越来越多，对地球的污染越来越严重。世界各国呼吁发展低碳经济、开创变废为宝的循环生态环境，炼铁高炉的炉渣就是人们瞄准的一大目标。

高炉炉渣是炼铁产生的一种副产品，其成分见表1。高炉流出的液态红热炉渣一般要经水淬变为水渣后才能排放，而高温炉渣中所含的热能被白白浪费。目前中国将水渣主要用来制备矿渣水泥和铺路，还有人用水渣制备渣砖、隔热填料、渣棉、膨球等。

表1高炉渣化学成分(wt％)

近年来，已有不少人把水渣用来研制微晶玻璃，但目前所报道的水渣在微晶玻璃的原料中所占的比例还很低(＜40％)，更还没有人能直接利用高温液体炉渣生产微晶玻璃，更谈不上生产出彩色微晶玻璃。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的问题，提供一种利用高炉高温液态炉渣作为主要原料制备的彩色微晶玻璃板材，既大量利用了炉渣，又充分利用了炉渣中所含的热能。

本发明的另一目的在于提供一种利用高炉高温液态炉渣作为主要原料制备彩色微晶玻璃板材的方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种彩色微晶玻璃板材，该彩色微晶玻璃板由以下方法制备而成：

(1)以重量百分比计，按以下配比原料：

主要原料：无铁高炉高温液态炉渣50～85％；

辅助原料：二氧化硅8～30％；硼砂0～5％；萤石0～5％；碳酸钾或氢氧化钾0～5％；碳酸钠、氢氧化钠或氧化钠0～5％；着色剂0～5％；

(2)将无铁高炉高温液态炉渣按比例与混合均匀的辅助原料同时加入到玻璃熔窑的熔池中，混合均匀后，于1350～1400℃熔化，熔化过程中从熔窑的底部向熔池中通入氧气，每吨炉渣通入氧气3～10L，得到保留未熔化的质点的玻璃熔液；

(3)将玻璃熔液浇灌到带有冷却装置的托板上得到玻璃毛坯，玻璃毛坯下表面的温度控制在900～1000℃，上表面的温度控制在1000～1100℃，玻璃毛坯经压延成型得到红热玻璃板坯；

(4)将压延后的红热玻璃板坯进行以下热处理：首先由600℃以2℃/min的升温速度升温至750～850℃，停留2h，再以2℃/min的升温速度升温至950℃，停留2h；然后以5℃/min的降温速度降温至550～500℃，停留1h；再以2℃/min的降温速度冷却至120℃出炉；

(5)进行切割、打磨、抛光得到彩色微晶玻璃板材。

所述着色剂为氧化镍、氧化钴、氧化亚铜、氧化铜、氧化锡、氧化钛和氧化铈中的一种或两种以上。

上述彩色微晶玻璃板材的制备方法，具体包括以下步骤：

(1)将高炉高温液态炉渣流进渣包除铁，生铁沉淀到渣包底部，获取渣包上部的无铁高炉高温液态炉渣；

(2)根据所述的原料配比准备相应的原料；

(3)将无铁高炉高温液态炉渣按比例与混合均匀的辅助原料同时加入到玻璃熔窑的熔池中，混合均匀后，于1350～1400℃熔化，熔化过程中从熔窑的底部向熔池中通入氧气，每吨炉渣通入氧气3～10L，得到保留未熔化的质点的玻璃熔液；

(4)将玻璃熔液浇灌到带有通水冷却装置的托板上得到玻璃毛坯，玻璃毛坯底部的温度控制在900～1000℃，上表面的温度控制在1000～1100℃，然后玻璃毛坯经压延成型得到红热玻璃板坯；

(5)将压延后的红热玻璃板坯输入辊道窑进行以下热处理：首先由600℃以2℃/min的升温速度升温至750～850℃，停留2h，再以2℃/min的升温速度升温至950℃，停留2h；然后以5℃/min的降温速度逐步降温至550～500℃，停留1h；以2℃/min的降温速度冷却至120℃出炉；

(6)进行切割、打磨、抛光得到彩色微晶玻璃板材。

在上述方法中，将原料的熔化温度控制在较低的温度范围(1350-1400℃)，尽量保留较多的未熔的细小质点，该质点作为热处理时的非自发晶核。

在熔化过程中，采用鼓泡去气、加氧脱碳、碳氧化助熔等熔制技术，即从熔窑的底部向熔池中通入氧气，到氧与炉渣中所含的碳发生氧化反应，放出的热量有助于原料的熔化，节约了能源，同时生成CO、CO₂等气体向上排放，带走玻璃熔液中的小气泡，达到净化玻璃熔液的目的。