一种利用锰硅合金热熔渣制备人造装饰石材的方法

技术领域

本发明属于锰硅合金热熔渣处理领域，具体为一种利用锰硅合金热熔渣制备人造装饰石材的方法。

背景技术

冶炼锰硅合金会产生大量的锰硅合金热熔废渣。锰硅合金废渣中含有较多的SiO2、CaO，几乎不含铁。我国现有的锰硅合金废渣利用技术主要是经过水淬处理废渣后，做为水泥的主要原料；还可以利用锰硅合金废渣生产免烧砖等其它建筑材料。但是炉渣水淬处理技术存在消耗大量的水，产生空气污染、水污染及热能无法回收等缺点。熔渣水淬时操作不当，还易发生爆炸，形成安全生产的事故隐患。

授权公告号为CN101559953B、授权公告日为2009.10.21的中国发明专利公开了一种用高温液态硅锰合金废渣为原料制造铸石的方法，该方法主要是以石英砂和铬铁矿粉作为附加剂，按比例承租石英砂和铬铁矿粉混合均匀后加热至1300℃-1400℃，然后将矿热炉冶炼出炉后的硅锰合金渣与附加剂一同加入到渣水包内进行混溶，再经过浇筑成型、晶化、退火等工艺制备成石材；采用该方法制备出的石材的孔隙率较高，严重影响石材的抗压强度。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种利用锰硅合金热熔渣制备人造装饰石材的方法，解决了上述背景技术中提出的问题。

一种利用锰硅合金热熔渣制备人造装饰石材的方法，包括以下步骤：

S1、将锰硅合金热熔渣与澄清剂按所需质量百分比同步加入到调质电解炉中得到混合熔渣，保持调质电解炉内温度为1100℃-1600℃之间，均混加热1-4h；

S2、均混加热结束后，将混合熔渣通过调质电解炉的炉渣出口浇筑至预先准备好的模具中，然后将所述模具迅速转移至结晶炉窑中，控制所述结晶炉窑的温度在800℃-1300℃之间，保温1-3h，得到结晶体；

S3、保温结束后，停止所述结晶炉窑的加热，待结晶炉窑的温度自然冷却至室温后，将所述模具退出所述结晶炉窑；

S4、将冷却后的结晶体从模具中取出，根据需要，切割成所需尺寸的石材，然后对石材进行抛光，即得人造装饰石才。

进一步，所述锰硅合金热熔渣的添加量质量百分比为99.5％-99.9％，所述澄清剂的添加量质量百分比为0.1％-0.5％，所述锰硅合金热熔渣与澄清剂添加量质量百分比之和为100％。

进一步，在进行所述步骤S1时，所述锰硅合金热熔渣与所述澄清剂同步添加在调质电解炉的进料板上。

进一步，所述锰硅合金热熔渣由行车吊装保温罐匀速倾倒在进料板上，所述澄清剂盛装在以铁漏斗内，由铁漏斗将所述澄清剂匀速滴落在进料板上，当所述锰硅合金热熔渣倾倒完毕时，所述澄清剂正好添加完毕。

进一步，在进行所述步骤S3时，所述结晶炉窑由锰硅合金矿热炉产生的高温尾气提供热源。

进一步，制备所述人造石材过程中，结晶炉窑中未成形或破损的废材、或切割过程中产生的废石材，根据需要粉碎后作为混凝土砂石骨料。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、本发明利用锰硅合金热熔渣制备石材，从而对锰硅合金热熔渣进行回收利用，拓展现有锰硅合金热熔渣的应用范围，提高锰硅合金热熔渣的利用率；

2、本发明通过添加澄清剂减小锰硅合金热熔渣固化时的空隙率，保证石材整体的密实度，进而有效提高石材的抗压强度；

3、本发明的结晶炉窑所需的热源由锰硅合金矿热炉产生的高温尾气提供，从而充分做到对资源的再利用，提高锰硅合金生产过程中能源的再利用，具有良好的节能环保效果；

4、本发明对制备石材过程中产生的破损料、废料、边角料粉碎后，作为混凝土砂石骨料进行二次利用，从而做到废料的合理再利用，充分将锰硅合金热熔渣进行回收利用，避免直接排放而造成的环境污染；

总之，本发明具有有效节省资源、提高人造装饰石才抗压强度、减小人造装饰石才孔隙率的优点。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例1

一种利用锰硅合金热熔渣制备人造装饰石材的方法，包括以下步骤：

S1、将锰硅合金热熔渣与澄清剂按所需质量百分比同步加入到调质电解炉中得到混合熔渣，保持调质电解炉内温度为1100-1200℃之间，均混加热2h；

S2、均混加热结束后，将混合熔渣通过调质电解炉的炉渣出口浇筑至预先准备好的模具中，然后将所述模具迅速转移至结晶炉窑中，控制所述结晶炉窑的温度在800℃-1000℃，保温2h，得到结晶体；

S3、保温结束后，停止所述结晶炉窑的加热，待结晶炉窑的温度自然冷却至室温后，将所述模具退出所述结晶炉窑；

S4、将冷却后的结晶体从模具中取出，根据需要，切割成所需尺寸的石材，然后对石材进行抛光，即得人造装饰石才。

本实施例中，所述锰硅合金热熔渣的添加量质量百分比为99.9％，所述澄清剂的添加量质量百分比为0.1％，所述锰硅合金热熔渣与澄清剂添加量质量百分比之和为100％。

本实施例中，在进行所述步骤S1时，所述锰硅合金热熔渣与所述澄清剂同步添加在调质电解炉的进料板上。

本实施例中，所述锰硅合金热熔渣由行车吊装保温罐匀速倾倒在进料板上，所述澄清剂盛装在以铁漏斗内，由铁漏斗将所述澄清剂匀速滴落在进料板上，当所述锰硅合金热熔渣倾倒完毕时，所述澄清剂正好添加完毕。

本实施例中，在进行所述步骤S3时，所述结晶炉窑由锰硅合金矿热炉产生的高温尾气提供热源。

本实施例中，制备所述人造石材过程中，结晶炉窑中未成形或破损的废材、或切割过程中产生的废石材，根据需要粉碎后作为混凝土砂石骨料。

对本实施例中制备出的人造装饰石材根据《人造石国家标准》JC/T908-2013的要求检测出的产品性能如下表所示。

实施例2

本实施例为实施例1的另一种实施方式，本实施例与实施1的区别在于制备人造装饰石材过程中的工艺参数、锰硅合金热熔渣与澄清剂的添加质量百分比不同，以下仅对与实施例1不同的部分进行描述。

一种利用锰硅合金热熔渣制备人造装饰石材的方法，包括以下步骤：

S1、将锰硅合金热熔渣与澄清剂按所需质量百分比同步加入到调质电解炉中得到混合熔渣，保持调质电解炉内温度为1200-1300℃之间，均混加热2h；

S2、均混加热结束后，将混合熔渣通过调质电解炉的炉渣出口浇筑至预先准备好的模具中，然后将所述模具迅速转移至结晶炉窑中，控制所述结晶炉窑的温度在900℃-1100℃之间，保温2h，得到结晶体；

S3、保温结束后，停止所述结晶炉窑的加热，待结晶炉窑的温度自然冷却至室温后，将所述模具退出所述结晶炉窑；

S4、将冷却后的结晶体从模具中取出，根据需要，切割成所需尺寸的石材，然后对石材进行抛光，即得人造装饰石才。

本实施例中，所述锰硅合金热熔渣的添加量质量百分比为99.7％，所述澄清剂的添加量质量百分比为0.3％，所述锰硅合金热熔渣与澄清剂添加量质量百分比之和为100％。

对本实施例中制备出的人造装饰石材根据《人造石国家标准》JC/T908-2013的要求检测出的产品性能如下表所示。

实施例3

本实施例为实施例1的另一种实施方式，本实施例与实施1的区别在于制备人造装饰石材过程中的工艺参数、锰硅合金热熔渣与澄清剂的添加质量百分比不同，以下仅对与实施例1不同的部分进行描述。

一种利用锰硅合金热熔渣制备人造装饰石材的方法，包括以下步骤：

S1、将锰硅合金热熔渣与澄清剂按所需质量百分比同步加入到调质电解炉中得到混合熔渣，保持调质电解炉内温度为1300-1400℃之间，均混加热2h；

S2、均混加热结束后，将混合熔渣通过调质电解炉的炉渣出口浇筑至预先准备好的模具中，然后将所述模具迅速转移至结晶炉窑中，控制所述结晶炉窑的温度在1200℃-1300℃之间，保温2h，得到结晶体；

S3、保温结束后，停止所述结晶炉窑的加热，待结晶炉窑的温度自然冷却至室温后，将所述模具退出所述结晶炉窑；

S4、将冷却后的结晶体从模具中取出，根据需要，切割成所需尺寸的石材，然后对石材进行抛光，即得人造装饰石才。

本实施例中，所述锰硅合金热熔渣的添加量质量百分比为99.5％，所述澄清剂的添加量质量百分比为0.5％，所述锰硅合金热熔渣与澄清剂添加量质量百分比之和为100％。

对本实施例中制备出的人造装饰石材根据《人造石国家标准》JC/T908-2013的要求检测出的产品性能如下表所示。

实验对比例：

实验例1

实验例1为基于实施例1的另一种实施方式，该实验例与实施例1的不同之处在于不添加澄清剂，其余制备过程相同，本实验例中制备出的人造装饰石材根据《人造石国家标准》JC/T908-2013的要求检测出的产品性能如下表所示。

实验例2

实验例2为基于实施例1的另一种实施方式，该实验例与实施例1的不同之处在于步骤S1中调制电解炉内的温度为1000℃-1100℃，保温1h，其余制备过程相同，本实验例中制备出的人造装饰石材根据《人造石国家标准》JC/T908-2013的要求检测出的产品性能如下表所示。

实验例3

实验例3为基于实施例1的另一种实施方式，该实验例与实施例1的不同之处在于步骤S2中结晶炉窑的温度为700℃-790℃，保温1.5h，其余制备过程相同，本实验例中制备出的人造装饰石材根据《人造石国家标准》JC/T908-2013的要求检测出的产品性能如下表所示。

综上所述，本发明通过引入澄清剂和控制调制电解炉内温度、以及在结晶的过程中控制结晶炉窑的温度，有效降低制备出的人造装饰石材的孔隙率，提高人造装饰石材的抗压强度。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。