远红外线材料的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明是有关于一种远红外线材料，特别是指一种包含炼钢炉渣材及含有二氧化 铁的铁材的远红外线材料。
【背景技术】
[0002] 钢材具有高刚性及耐热性，是建材或生活用品中不可缺少的材料。在钢材给人们 生活带来便利，并改善人们生活质量的同时，大量炼钢炉渣也与日俱增，对环境造成了不可 忽视的负面影响。因此，若能将炼钢炉渣再利用，是此技术领域相关技术人员刻不容缓且急 需解决的问题。
[0003] 中国大陆专利公开号102534068揭示一种普通钢钢渣再利用方法。其包括下述步 骤：（1)将由炉中取出的热普通钢钢渣运至热泼场热泼，并对粒径大于2米的大块普通钢钢 渣进行初步粉碎至粒径小于2米，然后将普通钢钢渣装入热焖池内，均热等待30分钟；（2) 盖上热焖池盖子并利用盖子内的喷淋装置往钢渣上连续、均匀的打水，打水流量为20吨/ 小时，打水时间7小时，停止打水后继续热焖5小时以上；（3)揭开盖子，此时测量温度为 50°C至80°C，普通钢钢渣含水量为6%至8%，将热焖后的钢渣运至堆放场晾晒24小时以 上，此过程中普通钢钢渣进一步粉化，含水率为4%至6%; (4)将步骤（3)获得的普通钢钢 渣进行筛分，其中粒径不大于30mm的普通钢钢渣经过胶带输送机输送进入磁选提纯加工 生产线。
[0004] 虽该专利公开案可有效地回收钢渣中金属铁，但对于钢渣再利用的方法需要繁复 的制程，且回收金属铁后仍存在有废弃物，因此，其仍未将钢渣再利用发挥到最大效益。
[0005] 有鉴于上述，提供一不需繁复的制程且低成本的炼钢炉渣再利用的方法，且提升 炼钢炉渣资源化再利用的效益及价值，是此技术领域相关技术人员可再突破的课题。
【发明内容】
[0006] 因此，本发明之第一目的，即在提供一种吸水不会膨胀或崩解的远红外线材料。
[0007] 于是本发明远红外线材料，是将一包含炼钢炉渣材及含有二氧化铁的铁材的组成 物经一包括以800°C至1，350°C的烧结处理的处理步骤所制得，其中，该炼钢炉渣材是择自 于转炉炉渣、电炉炉渣、改质炉渣，或它们的任意组合；该改质炉渣是由炼钢炉渣及添加剂 所制得，该添加剂包括抗水膨胀剂，且该抗水膨胀剂是择自于硅砂、高炉炉渣，或它们的组 合。
[0008] 本发明中转炉炉渔（converterslag)指的是使用转炉（converter)将一包括生 铁的起始原料形成钢时所产生的废弃物，或所产生的废弃物及残留的起始原料。本发明中 电炉炉渔（electricfurnaceSlag)指的是使用电炉（electricfurnace)将一包括生铁 的起始原料形成钢时所产生的废弃物，或所产生的废弃物及残留的起始原料。
[0009] 该含有二氧化铁的铁材加入至该炼钢炉渣材，可使本发明远红外线材料相较于以 往的远红外线材料具有更高的放射率。该含有二氧化铁的铁材的来源例如但不限于氧化铁 粉、氧化铁锈皮或轧钢氧化铁锈皮等。较佳地，以该炼钢炉渣材的总量为100重量份计，该 含有二氧化铁的铁材的含量范围为1重量份至30重量份。
[0010] 该改质炉渣是由炼钢炉渣及添加剂所制得。较佳地，以该炼钢炉渣的总量为100 重量份计，该添加剂的总添加量范围为2重量份至30重量份。较佳地，该炼钢炉渣包括至 少一种由下列所构成群组之炉渣：转炉炉渣及电炉炉渣。
[0011] 该抗水膨胀剂的目的在于因炼钢炉渣本身不安定，吸水后会膨胀或崩解，透过该 抗水膨胀剂的加入，可使该炼钢炉渣不会因水膨胀或崩解。该抗水膨胀剂中的高炉炉渣指 的是使用高炉将一包括铁矿石的起始原料形成生铁时所产生的废弃物，或所产生的废弃物 及残留的起始原料。较佳地，该抗水膨胀剂为硅砂及高炉炉渣的组合。
[0012] 较佳地，该添加剂还包括渣调质剂，且该渣调质剂是择自于炼铝炉渣、含有二氧化 铁的铁材，或它们的组合。该渣调质剂的目的在于使炼钢炉渣安定化不会膨胀，且于后续 形成远红外线半成品时，因加热过程会进行氧化反应，释放热能，有助于加热过程的升温效 果，同时可让整体黏度适度降低，有利于加热过程中的反应及搅拌效益。以该炼钢炉渣的总 量为100重量份计，该渣调质剂的总添加量范围为1重量份至30重量份。
[0013] 为使本发明远红外线材料具有更高的远红外线放射率，较佳地，该烧结处理步骤 是于一具有还原气体的环境中进行。该还原气体例如但不限于氢气或一氧化碳等。
[0014] 本发明远红外线材料可用于高温炉体、屋瓦、建材、保暖衣物或寝具等中。
[0015] 本发明之第二目的，即在提供一种吸水不会膨胀或崩解的远红外线材料。
[0016] 于是本发明远红外线材料，是将一包含炼钢炉渣及添加剂的组成物经一包括以 800°C至1，350°C的加热处理的处理步骤所制得，其中，该炼钢炉渣包括至少一种由下列所 构成群组之炉渣：转炉炉渣及电炉炉渣；该添加剂包括抗水膨胀剂及渣调质剂，且该抗水 膨胀剂是择自于硅砂、高炉炉渣，或它们的组合；该渣调质剂是择自于炼铝炉渣、含有二氧 化铁的铁材，或它们的组合。
[0017] 较佳地，以该炼钢炉渣的总量为100重量份计，该添加剂的总添加量范围为2重量 份至30重量份。以该炼钢炉渣的总量为100重量份计，该渣调质剂的总添加量范围为1重 量份至30重量份。
[0018] 较佳地，该处理步骤还包括一于具有还原气体的环境中进行烧结处理的步骤。
[0019] 较佳地，该烧结处理的温度范围为800°C至1，350°C。
[0020] 本发明之功效在于：本发明透过将炼钢炉渣与包括抗水膨胀剂及渣调质剂的添加 剂混合后再利用，或透过将炼钢炉渣材与含有二氧化铁的铁材混合后再利用，提升炼钢炉 渣的附加价值，且本发明远红外线材料可用于高温炉体、屋瓦、建材、保暖衣物或寝具等中， 提升炼钢炉渣的应用价值。再者，相较于一般的矿石材料，本发明远红外线材料不含游离辐 射原料，于使用上对于人体无害。
【附图说明】
[0021] 无图。
【具体实施方式】
[0022] 本发明将就以下实施例来作进一步说明，但应了解的是，该等实施例仅为例示说 明之用，而不应被解释为本发明实施之限制。
[0023] 〈实施例1>远红外线材料
[0024] 收集炼钢过程中产生的高温液态状的20, 000公斤的转炉炉渣（CaO:47. 59wt% ; MgO：6. 16wt% ；Al2〇3：3. 42wt% ；Si02 ：10. 41wt%；FeO：15. 84wt% ；Fe203 ：11. 65wt% ； Mn0:3. 05wt% )，其中，该转炉炉渔包括石灰（lime,CaO)、方铁矿（wustite，FeOhl^铁错 石[brownmillerite，Ca2(Al，Fe)205]、磁铁矿（magnetite，Fe304)及β_??圭石灰（lamite， β-Ca2Si04)。接着，于氮气环境（氮气流量为2·ONM3/分钟；压力为6.Okg/cm2)下，将4, 000 公斤的硅砂、600公斤的炼铝炉渣及600公斤的氧化铁锈皮（来源：乳钢氧化铁锈皮；成份： 约65wt%Fe203 ;30wt%Fe304)加入，并于1，350至1，500°C搅拌均匀形成远红外线材料，并 经冷却、研磨及切割处理，形成lcmXO.lcm的片材。
[0025] 〈实施例2>
[0026] 收集炼钢过程中产生的高温液态状的20, 000公斤的转炉炉渣（CaO:47. 59wt% ; MgO：6. 16wt% ；Al2〇3：3. 42wt% ；Si02 ：10. 41wt% ；Fe0 ：15. 84wt% ；Fe203 ：11. 65wt% ； Mn0:3. 05wt% )，其中，该转炉炉渔包括石灰（lime,CaO)、方铁矿（wustite，FeOhl^铁错 石[brownmillerite，Ca2(Al，Fe)205]、磁铁矿（magnetite，Fe304)及β_??圭石灰（lamite， β-Ca2Si04)。接着，于氮气环境（氮气流量为2·ONM3/分钟；压力为6.Okg/cm2)下，将4, 000 公斤的硅砂、600公斤的炼铝炉渣及600公斤的氧化铁锈皮加入，并于1，350至1，500°C搅 拌均匀，且经冷却后，取出500公克，接着，经破碎及研磨处理成粉末，并压制成直径10mm且 厚度1_的圆形片材。将该圆形片材置于具有氮气及氢气的高温炉中，并以850°C进行10 分钟的烧结处理，即可获得远红外线材料。
[0027] 〈实施例3>
[0028] 收集炼钢过程中产生的高温液态状的25, 000公斤的转炉炉渣（CaO:52. 41wt% ; MgO：5. 07wt% ；Al2〇3：1. 75wt% ；Si02 ：10. 73wt% ；Fe0 ：7. 47wt% ；Fe203 ：9. 07wt% ；Mn0 ： 2. 36wt% )，其中，该转炉炉渔包括石灰（lime,CaO)、方铁矿（wustite，FeO)、|丐铁错石 [brownmillerite，Ca2(Al，Fe)205]、磁铁矿（magnetite，Fe304)及β-石圭石灰（lamite， β-Ca2Si04)。接着，于氮气环境（氮气流量为2·ONM3/分钟；压力为6.Okg/cm2)下，将5, 000 公斤的硅砂、600公斤的炼铝炉渣及300公斤的氧化铁锈皮加入，并于1，350至1，500°C搅 拌均匀，并经冷却后，取出500公克，接着，经破碎及研磨处理成粉末后，再加入50公克的氧 化铁粉（Fe203彡99. 3 %，结晶相为赤铁矿），并压制成直径10mm且厚度1mm的圆形片材。将 该圆形片材置于高温炉中，并以1，150°C进行5分钟的烧结处理，即可获得远红外线材料。