高爐渣制微晶玻璃

微晶玻璃即玻璃陶瓷,是綜合玻璃和陶瓷技術(shù)發(fā)展起來(lái)的一種新型材料,其物理化學(xué)性能集中了玻璃和陶瓷的雙重優(yōu)點(diǎn),既具有陶瓷的強(qiáng)度,又具有玻璃的致密性和對(duì)酸、堿、鹽的耐蝕性。微晶玻璃在建筑、裝飾、電子、化工、生物醫(yī)學(xué)、機(jī)械工程等領(lǐng)域具有極為廣闊的市場(chǎng)前景。目前,微晶玻璃板材已成為歐、美、日本等中高檔建筑裝飾、制作電磁爐和微波爐等耐高溫爐具的理想材料。

為了降低其成本和利于冶金爐渣的二次利用,國(guó)外早在20世紀(jì)20年代就已開(kāi)始包括高爐渣在內(nèi)的礦渣微晶玻璃的開(kāi)發(fā)研究。高爐渣的主要成分以玻璃相為主,并含有少量鈣鋁硅酸鹽結(jié)晶體,是構(gòu)成微晶玻璃的主要成分。經(jīng)過(guò)國(guó)內(nèi)外學(xué)者長(zhǎng)期、大量的研究實(shí)踐,發(fā)現(xiàn)以高爐渣為主要原料,添加適當(dāng)?shù)妮o助原料,可以生產(chǎn)性能優(yōu)良的礦渣微晶玻璃,且生產(chǎn)過(guò)程無(wú)二次污染,產(chǎn)品無(wú)放射性污染。

俄羅斯成功實(shí)現(xiàn)了高爐渣微晶玻璃的工業(yè)化生產(chǎn)。俄羅斯烏拉爾汽車(chē)玻璃廠使用50%的高爐渣,加上砂子、氟硅酸鈉、硫酸鈉,在930℃的高溫下進(jìn)行微晶玻璃的工業(yè)化生產(chǎn)。20世紀(jì)80年代以來(lái),我國(guó)開(kāi)始對(duì)高爐渣微晶玻璃進(jìn)行了研究。安徽工業(yè)大學(xué)、安陽(yáng)鋼鐵集團(tuán)、湖南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院等用高爐渣成功試制了微晶玻璃。

安陽(yáng)鋼鐵集團(tuán)以90%～95%的高爐渣、5%～10%的添加劑為配方,采用粉碎→配料→混合→壓制成型→燒結(jié)工藝,在1120～1200℃下保溫2h,試制成微晶玻璃。以45%～55%的高爐水渣為主要原料,晶核劑采用廉價(jià)的螢石及二氧化鈦,在1300℃下直接熔融,試制出琥珀色、玉白色兩種裝飾效果較好的微晶玻璃。單獨(dú)使用螢石時(shí)其加入量控制在12%～15%,可形成琥珀色微晶玻璃;如果配合料中加入1%～3%的二氧化鈦時(shí),螢石的加入量控制在8%～10%,此時(shí)形成玉白色微晶玻璃。

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