基于高炉渣的人造砚石及其制造方法
【专利摘要】本发明属于工艺品生产领域，具体说是利用高炉渣生产人造砚石。其特征在于本发明的原料为高炉渣、石英粉、氧化铝、纯碱、硅酸钠、碳酸钙、碳酸钾中的全部或部分，制备步骤为：1.称量；2.破碎、研磨；3.混合、搅拌；4.熔炼；5.雕琢。根据本发明制备的人造砚石质地细腻坚韧、光泽温润柔和，而且具有良好的力学性能，可用于工艺品领域，具有广阔的应用前景。本发明以高炉渣为原料生产具有高附加值的产品，实现了对高炉渣的高附加值利用，为工业固体废弃物的综合利用开辟了一条新途径。
【专利说明】基于高炉渣的人造砚石及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于工艺品生产领域，具体说是利用炼铁过程中产生的工业固体废弃物——高炉渣生产的人造砚石及其制造方法。
【背景技术】
[0002]高炉渣是炼铁过程中从高炉里排出的工业固体废弃物，每炼I吨铁要产生0.3—I吨高炉渣，企业一般采用露天堆放的形式处理高炉渣，这一方面占用了大量土地，另一方面，高炉渣中的有害物质还会污染周边的生态环境。
[0003]多年来，人们已经认识到高炉渣也是一种重要的资源，并采用了多种技术对高炉渣进行综合利用，如生产水泥和混凝土、用于筑路、回填、生产矿渣棉、微晶玻璃等，但这些技术均在一定程度上存在缺陷，如生产建材存在质量不稳定、能耗高等问题，此外，上述利用途径多数还是属于粗放型的低附加值利用，产生的经济效益有限，因此企业的积极性不闻。
[0004]基于上述原因，目前市场上迫切需要对高炉渣综合利用的新技术、新工艺。
[0005]从古代开始，砚石就是深受人们喜爱的一种工艺品，具有很高的欣赏性和收藏价值。化学成分测试表明，砚石的成分与高炉渣具有很大程度的相似性。本专利的发明人从2009年4月起从事人造玉的研制工作，已开发出人造羊脂玉、墨玉、碧玉等多种产品，性能优良，在工艺品领域具有广阔的应用前景。
【发明内容】
`[0006]本发明的目的是克服传统技术存在的缺陷，以高炉渣为原料生产具有高附加值的产品——人造砚石，从而为高炉渣的综合利用开辟一条新的途径。本发明的特征是以高炉渣为主要原料，同时加入一定量的添加剂，经过称量、粉碎、研磨、混料、搅拌、熔炼、雕琢工艺制备人造砚石。
[0007]本发明的制备方法为:
1.人造砚石的生产原料及配比:
高炉渣:40-90%
石英粉:10_35%
氧化铝:5-15%
纯碱:5-25%
硅酸钠:10-30%
碳酸钙:5-15%
碳酸钾:5-15%
上述原料可以同时使用也可以部分使用，根据对产品的性能要求和生产成本决定。
[0008]2.人造砚石的制备工艺为:
(I)按要求称量各种原料；(2)将块状原料破碎、研磨；
(3)将各种原料放入容器中混合并搅拌，使原料成分均匀；
(4)将混合均匀的原料倒入坩埚，放入冶炼炉中进行熔炼，特征为:将原料放入坩埚中，在室温下装入冶炼炉，随炉升温；加热温度为800— 1650°C，保温3小时；随炉冷却，在冷却过程中炉门始终关闭；
(5)产品冷却至室温后，从炉中取出；
(6)从坩埚中取出人造砚石坯料，然后根据具体的产品的不同进行雕琢，最终得到成 品O
本发明的有益效果:
根据本发明制备的人造砚石质地细腻坚韧、光泽温润柔和，而且具有良好的力学性能，如较高的硬度、韧性及耐磨性、耐高温性、耐腐蚀性、耐候性等，可用于工艺品领域，具有广阔的应用前景。
[0009]本发明以高炉渣为生产原料生产具有高附加值的产品，实现了对高炉渣的高附加值利用，为工业固体废弃物的综合利用开辟了一条新途径。
[0010]本发明的原料来源广泛，使用的添加剂为市场上常见的化工产品，价格低廉。
[0011]在制备工艺方面，本发明的制备工艺简单，对设备的要求比较低，对操作人员的技能也没有特殊要求，普通工人都可以操作。
[0012]综上所述，本发明具有较高的实用性和推广应用价值。
[0013]【专利附图】
【附图说明】:
图1是人造砚石的制备工艺流程图。
[0014]【具体实施方式】:
实施例1:按图1所示，人造砚石的生产原料及配比为:
高炉渣:40-90%
石英粉:10_35%
氧化铝:5-15%
制备工艺为:
(1)按要求称量各种原料；
(2)将块状原料破碎、研磨；
(3)将各种原料放入容器中混合并搅拌，使原料成分均匀；
(4)将混合均匀的原料倒入坩埚，放入冶炼炉中进行熔炼，特征为:将原料放入坩埚中，在室温下装入冶炼炉，随炉升温；加热温度为900°C，保温3小时；随炉冷却，在冷却过程中炉门始终关闭；
(5)产品冷却至室温后，从炉中取出；
(6)从坩埚中取出人造砚石坯料，然后根据具体的产品的不同进行雕琢，最终得到成
品O
[0015]实施例2:按图1所示，人造砚石的生产原料及配比为:
高炉渣:40-90%
石英粉:10_35%
氧化铝:5-15%纯碱:5-25%
制备工艺为:
(1)按要求称量各种原料；
(2)将块状原料破碎、研磨；
(3)将各种原料放入容器中混合并搅拌，使原料成分均匀；
(4)将混合均匀的原料倒入坩埚，放入冶炼炉中进行熔炼，特征为:将原料放入坩埚中，在室温下装入冶炼炉，随炉升温；加热温度为ΙΟΟΟ?，保温3小时；随炉冷却，在冷却过程中炉门始终关闭；
(5)产品冷却至室温后，从炉中取出；
(6)从坩埚中取出人造砚石坯料，然后根据具体的产品的不同进行雕琢，最终得到成
品O
[0016]实施例3:按图1所示，人造砚石的生产原料及配比为:
高炉渣:40-90%
石英粉:10 _35%
氧化铝:5-15%
纯碱:5-25%
硅酸钠:10-30%
制备工艺为:
(1)按要求称量各种原料；
(2)将块状原料破碎、研磨；
(3)将各种原料放入容器中混合并搅拌，使原料成分均匀；
(4)将混合均匀的原料倒入坩埚，放入冶炼炉中进行熔炼，特征为:将原料放入坩埚中，在室温下装入冶炼炉，随炉升温；加热温度为1150°C，保温3小时；随炉冷却，在冷却过程中炉门始终关闭；
(5)产品冷却至室温后，从炉中取出；
(6)从坩埚中取出人造砚石坯料，然后根据具体的产品的不同进行雕琢，最终得到成
品O
[0017]实施例4:按图1所示，人造砚石的生产原料及配比为:
高炉渣:40-90%
石英粉:10_35%
氧化铝:5-15%
纯碱:5-25%
硅酸钠:10-30%
碳酸钙:5-15%
碳酸钾:5-15%
制备工艺为:
(1)按要求称量各种原料；
(2)将块状原料破碎、研磨；
(3)将各种原料放入容器中混合并搅拌，使原料成分均匀；(4)将混合均匀的原料倒入坩埚，放入冶炼炉中进行熔炼，特征为:将原料放入坩埚中，在室温下装入冶炼炉，随炉升温；加热温度为1300°C，保温3小时；随炉冷却，在冷却过程中炉门始终关闭；
(5)产品冷却至室温后，从炉中取出；
(6)从坩埚中取出人造砚石坯料，然后根据具体的产品的不同进行雕琢，最终得到成品。
【权利要求】
1.一种人造砚石，其特征在于，其原料为高炉渣、石英粉、氧化铝、纯碱、硅酸钠、碳酸钙、碳酸钾中的全部或部分，其重量化学组成为:高炉渣:40-90%，石英粉:10-35%，氧化铝:5-15%，纯碱:5-25%，硅酸钠:10-30%，碳酸钙:5_15%，碳酸钾:5_15%。
2.根据权利要求1所述的人造砚石的制备方法，其特征在于它由下述步骤实现: (1)按要求称量各种原料； (2)将块状原料破碎、研磨； (3)将各种原料放入容器中混合并搅拌，使原料成分均匀； (4)将混合均匀的原料倒入坩埚，放入冶炼炉中进行熔炼，特征为:将原料放入坩埚中，在室温下装入冶炼炉，随炉升温；加热温度为800— 1650°C，保温3小时；随炉冷却，在冷却过程中炉门始终关闭； (5)产品冷却至室温后，从炉中取出； (6)从坩埚中取出人造砚石坯料，然后根据具体的产品的不同进行雕琢，最终得到成品ο
【文档编号】C04B28/26GK103755306SQ201410014544
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2014年1月13日 优先权日:2014年1月13日
【发明者】由伟 申请人:由伟