將工業(yè)廢棄物進(jìn)行二次綜合利用,開發(fā)高附加值產(chǎn)品的研究,是目前國內(nèi)外普遍關(guān)注的前沿課題。本研究結(jié)合高爐渣和白云石尾礦的物理化學(xué)性質(zhì),進(jìn)行了利用此兩種工業(yè)廢棄物配制堿性中間包覆蓋劑的研究。本研究以Ca O-Si O2-Mg O-Al2O3相圖和熱力學(xué)等知識為基礎(chǔ),進(jìn)行大量實驗室研究,對中間包覆蓋劑的各成分配比進(jìn)行優(yōu)化。確定的配比方案為:Mg O=15%、Ca O=38.18%、Si O2=31.82%,Al2O3和其他為15%(包括不低于5%的Ca F2),R=1.67。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了覆蓋劑的實際配料,原料選用了某鋼鐵企業(yè)的高爐渣和經(jīng)煅燒去除CO2的某礦山白云石尾礦為基料,輔料選用膨脹珍珠巖和螢石。配制得到的堿性中間包覆蓋劑兩種工業(yè)廢棄物的總占比高達(dá)89.61%。按照實際配料方案生產(chǎn)覆蓋劑,并對其保溫性能進(jìn)行工業(yè)試驗。與另一種成熟的堿性中間包覆蓋劑相比,使用工業(yè)廢棄物配置的覆蓋劑在中間包鋼水保溫性能上無統(tǒng)計學(xué)差異,可進(jìn)行實際工業(yè)應(yīng)用。本實驗制品制備和生產(chǎn)成本要相對更加低廉,在性能相同的情況下比其他中間包覆蓋劑更有優(yōu)勢。

以珍珠巖取代稻草灰作鐵水的覆蓋劑,克服了原來使用稻草灰時的各種弊端,提高了鑄件質(zhì)量,大大改善了勞動條件。但是,在應(yīng)用中,珍珠巖覆蓋劑經(jīng)常會發(fā)生嚴(yán)重的粘包現(xiàn)象,清理困難。為此,有關(guān)單位研制成功了一種珍珠巖新品種——改性珍珠巖覆蓋劑。經(jīng)我廠三個鑄工車間的使用表明,這種改性珍珠巖覆蓋劑除了能消除粘包現(xiàn)象以外,與普通珍珠巖覆蓋劑相比,還具有以下優(yōu)點:1.使用前不需預(yù)熱。2.在鐵水表面能很快形成整體,不易隨鐵水澆入鑄型;在鐵水表面形成的膨化層厚度大,覆蓋性好

珍珠巖具有表觀密度輕、導(dǎo)熱系數(shù)低、化學(xué)穩(wěn)定性好、吸濕能力小、無毒無味諸多優(yōu)良性能,廣泛應(yīng)用于鑄造、保溫材料和建筑等多個領(lǐng)域。珍珠巖在鑄造生產(chǎn)時可用作集渣劑或覆蓋劑,在建筑行業(yè)可制成保溫隔熱吸音板,上述應(yīng)用主要基于珍珠巖具有較好的高溫膨脹性能。珍珠巖膨脹的原因是其內(nèi)部含有的水分,只有含水量合適才可獲得較高膨脹倍數(shù),因此需要對珍珠巖原礦進(jìn)行加熱預(yù)處理。本文以天梯礦業(yè)某珍珠巖原礦為研究對象,開展了珍珠巖原礦加熱預(yù)處理工藝研究,研制了新型膨脹珍珠巖集渣劑和覆蓋劑,對珍珠巖的工業(yè)應(yīng)用具有重大的意義。以珍珠巖高溫膨脹性能為指標(biāo),開展了不同珍珠巖原礦普通加熱和微波加熱預(yù)處理工藝研究,綜合研究了不同預(yù)處理溫度和時間、膨脹溫度和時間、珍珠巖粒度和加熱預(yù)處理方式對珍珠巖的高溫膨脹性能的影響。結(jié)果表明:不同目數(shù)的珍珠巖在350℃下預(yù)熱10min后,在1100℃高溫下焙燒20s能達(dá)到膨脹效果,粗粒度珍珠巖的膨脹倍數(shù)較大;與普通加熱預(yù)處理珍珠巖相比,微波加熱預(yù)處理工藝可縮短珍珠巖預(yù)處理時間、但降低了珍珠巖的高溫膨脹性,針對不同使用要求可選擇不同的預(yù)處理工藝;基于上述研究結(jié)果,設(shè)計了珍珠巖預(yù)處理生產(chǎn)線。

珍珠巖覆蓋劑鑄造業(yè)一直用稻草灰或石棉灰作鐵水覆蓋、除渣保溫材料。在澆注中覆蓋、保溫、除渣面小，易把渣澆入鑄型，操作灰塵彌漫，污染環(huán)境使用該產(chǎn)品對鐵水沒有化學(xué)成分影響，鑄件不發(fā)生夾渣現(xiàn)象。操作：除渣--鐵水包上有較多溶渣.用占鐵水量0.2%的珍珠巖保溫集渣覆蓋劑撒在水面上用渣耙翻動并扒渣。覆蓋：鐵水無渣后按0.3%珍珠巖保溫集渣覆蓋劑撒在水面上可形成40mm的保溫層，然后澆注鐵水。對于球鐵宜采用二次出鐵除渣法。球化劑覆蓋：用鐵水量0.2%的珍珠巖保溫集渣覆蓋劑覆蓋在球化劑上，可代替硅鐵粉和鐵扳延緩和減弱球化反應(yīng)，如用量過大造成球化不爆發(fā)，可用鐵棍桶球化劑引爆。