本发明属于建筑墙体保温材料制造技术领域，涉及利用冶炼熔渣生产无机发泡微晶板材的生产线，具体涉及一种以冶炼熔渣为主要原料生产具有防火、保温、装饰一体的无机发泡微晶板材的生产线。
背景技术：
目前，我国的建筑能耗(包括建造能耗、生活能耗、采暖空调等)约占全社会总能耗的30％，如果再加上建材生产过程中耗掉的能源(占全社会总能耗的16.7％)，与建筑相关的能耗可占到社会总能耗的46.7％。建筑耗能已与工业耗能、交通耗能并列成为我国能源消耗的三大“耗能大户”，近年来伴随着建筑总量的不断攀升和居住舒适度的提升，建筑能耗呈现急剧上升的趋势。
传统建材的生产工艺以天然矿石为主要原料，通过熔融、煅烧、烘干、筛选、粉磨等工艺进行生产制造，不仅要消耗大量的不可再生资源和能源，并且产生废水、废气、废渣等污染物排放，对环境造成巨大破坏。与此同时，建筑节能的措施之一是进行墙体保温，建筑墙体保温材料按其化学性质可分为有机和无机两大类：有机类墙体保温材料如聚苯乙烯、聚氨酯、酚醛树脂等泡沫，其优点是轻质、保温性好，但有机类保温材料易老化，存在保温层与装饰层开裂脱落、后期维修费用大、不能与建筑物同寿命等问题。更为严重的是有机类保温材料防火安全性差，全世界屡屡发生由有机保温材料被引燃而导致的火灾事故，特别是高层建筑发生火灾时由于烟雾浓、烟气毒性大、逃生困难，造成巨大的财产损失和人员伤亡。
传统的发泡微晶一体板生产线以冷态天然矿物如石英砂、白云石、长石等为主要原料，采用传统玻璃熔制炉时燃料消耗大，污染排放严重，且原料品种更换难度较大，更换周期长(1～2天)；水淬后的烘干、破碎需分步进行，一般采用球磨进行颗粒料的磨细，产量低，能耗高；生产的无机类墙体保温材料如岩棉板、硅酸钙板、泡沫玻璃板、发泡陶瓷板等材料，且存在板材强度低、吸水率高、遇水后易粉化等问题，同时装饰层与保温层通过胶黏剂粘贴，饰面层易老化，脱落后造成人员伤害，增加后期维修费用。
技术实现要素：
为克服现有技术的上述缺陷，本发明的目的在于提供利用冶炼熔渣生产发泡微晶防火保温装饰一体板的生产线，将冶炼熔渣引入到一体板的生产线中，并对所涉及到的工艺和设备进行集成创新，降低产品的生产能耗，减少资源消耗。
本发明的另一目的在于提供由上述生产线制得的发泡微晶防火保温装饰一体板，为集防火、保温、装饰于一体的新型无机建筑材料，其中，装饰层和保温层在高温下烧结为一体而永不脱落，具有容重小、a级不燃、易施工、与建筑同寿命等优点，实现防火、保温、装饰多功能的同时，缩短施工工期，降低建筑综合造价，广泛应用于各类公共和民用建筑节能领域。
本发明的上述目的通过以下技术方案实现：
利用冶炼熔渣生产发泡微晶防火保温装饰一体板的生产线，依次包括：加料单元、混合熔制单元、粉料制备单元、发泡烧结热处理单元和后加工处理单元，其中，
所述混合熔制单元包括高低位布置的混合炉和熔制炉，且所述混合炉底部和所述熔制炉顶部通过连接料槽连接；
所述粉料制备单元包括高压水淬系统、烘干破碎一体机、振动筛、面层料料仓、立磨、立式行星搅拌混合机和发泡料料仓；其中，所述高压水淬系统置于所述熔制炉下方，且与所述烘干破碎一体机的入料口相连；所述烘干破碎一体机的出料口与所述振动筛的入料口通过传送带连接；所述振动筛分别与所述面层料料仓的入料口和所述立磨的入料口相连；所述立式行星搅拌混合机顶部与所述立磨底部的出料口相连、底部通过传送带与所述发泡料料仓顶部相连；
所述发泡烧结热处理单元依次包括粉末布料机、带有耐火模具的窑车和燃气隧道窑；其中，所述粉末布料机分别与所述面层料料仓的出料口和所述发泡料料仓底部的出料口相连；所述窑车置于所述粉末布料机下方，且可由所述燃气隧道窑头部至尾部移动；
所述后加工处理单元包括切割机和抛光机，其中，所述切割机一侧与所述燃气隧道窑出口相连，另一侧与所述抛光机入口相连。
进一步地，所述混合炉一侧上方设有受料口，另一侧下方设有混合炉出料口闸板，顶部设有混合炉高温液位仪，底部设有鼓泡装置，内部均匀分布有若干个加热电极。
进一步地，所述熔制炉下方设有熔制炉出料口闸板和熔制炉出料槽，顶部设有熔制炉高温液位仪，且内部均匀分布有若干个加热电极。
进一步地，所述受料口底部为加厚坡面结构，上方设有受料口盖板和除尘罩。
进一步地，所述加料单元包括渣罐车和底部设有下料溜管的冷态成分调整剂料仓，且均置于所述混合炉的受料口处。
进一步地，所述燃气隧道窑自接近所述粉末布料机依次为预热区、烧成区和冷却区，且设有全自动温控系统。
进一步地，所述连接料槽为敞口，且上方设有着色剂料仓。
本发明的第二方面，由上述生产线制备发泡微晶防火保温装饰一体板的生产工艺，包括以下步骤：
s1、将出渣温度为1400～1500℃的冶炼熔渣以1～2t/hr速度倾倒入冶炼熔渣成分调整工业炉中，同时添加冷态成分调整剂，其中，所述冶炼熔渣质量百分比为40～80％，所述冷态成分调整剂质量百分比为20～60％；
s2、步骤s1中所述冶炼熔渣和冷态成分调整剂在冶炼熔渣成分调整工业炉内进行充分混合和熔制，熔制温度为1450～1550℃，熔制时间为18～36h，同时从连接料槽处添加占熔体总量0.01～3％的微量着色剂，并伴随系列高温反应后得高温熔体；
s3、步骤s2中所得高温熔体按熔体流量为2～10t/h由出料口流出后进行高压水淬，将水淬颗粒捞出后脱水烘干，然后经破碎、粉磨和筛分得到面层料和发泡料；其中，所述高压水淬水压为3～5kpa，水量为20～100t/h；所述烘干温度为200～300℃，烘干时间为90～150min；
s4、将步骤s3中所得发泡料与发泡剂、稳泡剂、助熔剂按比例混合15～30min，其中，发泡剂为发泡料的0.5～5％，稳泡剂为发泡料的2～5％，助熔剂为发泡料的2～4％；然后采用粉末布料机与步骤s3所得面层料依次分别均匀铺装入模具下层和上层，模具底面和四周铺放硅酸铝高温隔热纸；再将铺好粉料的模具推入隧道窑中进行烧结热处理，得发泡微晶板材；其中，发泡温度为850～1050℃，发泡时间为60～150min；晶化温度为1020～1150℃，晶化时间为40～100min；平均冷却速度为5～15℃/min，冷却时间为80～200min，冷却至100℃以下；
s5、将步骤s4中热处理好的发泡微晶板材取出脱模，切除凹凸表面层和四周边角，对饰面层进行打磨和抛光后，即得发泡微晶防火保温装饰一体板。
进一步地，步骤s1中，所述冶炼熔渣为赤泥、铜渣、铁渣、钢渣、铅渣、锌渣、镍渣、硅锰渣、铸余渣、铬铁渣、镁渣、锂渣、锰铁渣和脱硫脱磷渣中的一种。
进一步地，步骤s1中，所述冷态成分调整剂为碳酸钡、纯碱、长石、石英砂、硝酸钠、氧化锌、锂辉石、三氧化二锑、芒硝、萤石、粉煤灰、碎玻璃中的一种或两种以上的混合物。
进一步地，步骤s2中，所述着色剂为三氧化二铁、二氧化锰、硫酸铜、五氧化二钒中的一种或几种。
进一步地，步骤s3中，所述面层料粒度为50～150目，发泡料粒度为250～1000目。
进一步地，步骤s4中，所述发泡剂为碳粉、硅酸钠、碳酸钙、氮化铝、碳化硅、氢氧化钠中的一种或几种；所述稳泡剂为磷酸钠、醋酸钠、硼酸中的一种或几种；所述助熔剂为硼砂、萤石、氟硅酸钠中的一种或几种。
进一步地，步骤s4中，所述粉磨设备为clum-1425立磨，台时产量30t/h；所述筛分设备为hc-1000-3s型振动筛，筛分精度不小于90％；所述混合设备为xlh-3000型立式行星搅拌混合机；所述粉末布料机为sy-f02型，称重范围为100～200kg，布料精度为1％；所述隧道窑为skf-20型燃气隧道窑，热处理温度区间为100～1200℃。
进一步地，步骤s5中，所述切割机为sd-2400型，抛光机为hf-r20型。
本发明的第三方面，由上述生产线和生产工艺制备的发泡微晶防火保温装饰一体板，容重不大于200kg/m3，导热系数为0.05～0.09w/m·k，抗压强度为4～7mpa，抗折强度为3～6mpa，最高耐热温度为750～800℃，且达到a级不燃。
与现有技术相比，本发明的积极进步效果在于：
(1)本发明的生产线克服传统生产线中以冷态天然矿物如石英砂、白云石、长石等为主要原料、采用传统玻璃熔制炉时燃料消耗大，污染排放严重等问题；以高温冶炼熔渣为主要原料，配加碳酸钡、纯碱等冷态成分调整剂，通过专用冶炼熔渣成分调整工业炉进行充分混合和熔制，大幅降低生产能耗，减少熔制过程中的污染物排放；而且发泡与晶化反应一步完成，进一步降低产品能耗和生产成本，减少冶金固废堆置场地和生产污染物排放，生产过程不产生二次固废，节能环保效益巨大。
(2)现有生产线中原料品种更换难度较大，更换周期长，一般为1～2天，本发明通过设在连接料槽处的着色剂添加设备，可快速调整产品颜色(半天左右)；通过布料机可铺装各类花色面料层，增加产品花色和装饰效果。
(3)现有生产线一般采用球磨进行颗粒料的磨细，产量低，能耗高；本发明采用立磨进行粉磨，产量大，能耗低，同时采用烘干和破碎一体机，简化生产工序，提高生产效率。
(4)本发明的生产线将高温冶炼熔渣引入到一体板的生产线中，制备出集防火、保温、装饰于一体的新型无机建筑材料，其装饰层和保温层在高温下烧结为一体而永不脱落，具有容重小、a级不燃、易施工、与建筑同寿命等优点，实现防火、保温、装饰多功能的同时，缩短施工工期，降低建筑综合造价，广泛应用于各类公共和民用建筑节能领域。
(5)本发明的生产线制备发泡微晶防火保温装饰一体板可满足各类公共和民用建筑要求，特别适用于墙体保温，容重不大于200kg/m3，导热系数0.05～0.09w/m·k，抗压强度4～7mpa，抗折强度3～6mpa，最高耐热温度750～800℃，且a级不燃，安装方式简单快捷，不受气候和地理环境限制，显著缩短工期，降低建筑综合造价。
附图说明
图1是本发明生产线制备发泡微晶防火保温装饰一体板的生产工艺流程图；
图2是本发明生产线布置示意图；
图3是本发明加料单元和混合熔制单元的结构示意图；
图4是本发明粉料制备单元的结构示意图；
图5是本发明发泡烧结热处理单元的结构示意图；
图6是本发明后加工处理单元的结构示意图；其中：
1a-渣罐车；1b-冷态成分调整剂料仓，1c-下料溜管，2-混合炉，201-受料口盖板，202-受料口，203-混合炉出料口，204-混合炉出料口闸板，205-混合炉高温液位仪；3-熔制炉，301-熔制炉出料口，302-熔制炉出料口闸板，303-熔制炉高温液位仪，304-熔制炉出料槽；4-连接料槽，401-着色剂料仓；5-高压水淬系统；6-烘干破碎一体机；7-振动筛；8-面层料料仓；9-立磨；10-立式行星搅拌混合机；11-发泡料料仓；12-粉末布料机；13-窑车；14-燃气隧道窑；15-切割机；16-抛光机。
具体实施方式
下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图1、图2和图3所示，冶炼熔渣通过渣罐车1运输至生产车间，由车间内行车吊起渣罐，将熔渣倒入混合炉2，在倒入熔渣的同时，冷态成分调整剂料仓201内的混合料沿下料溜管202同时进行添加。加料完毕后，受料口盖板201沿导轨推至工作位，将受料口202封闭，以避免热量散失。冷、热态物料在混合炉2内进行充分的混合和初步熔化后，从混合炉出料口203流出并沿连接料槽4进入熔制炉3，其流量由混合炉出料口闸板204和混合炉高温液位仪205进行连锁控制。着色剂料仓401内的着色剂从连接料槽4处进行添加，所有物料在熔制炉3内得到进一步的熔化和均化，并在此进行完整的高温物理化学反应，达到后续制品生产工艺要求后从熔制炉出料口301流出，其流量由熔制炉出料口闸板302和熔制炉高温液位仪303进行连锁控制，熔体沿熔制炉出料槽304流入高压水淬系统5。
如图4-6所示，将水淬后的颗粒料从水淬池中捞出，采用烘干破碎一体机6进行脱水和磨细处理，然后由振动筛7进行筛分，筛分后的细颗粒输送至面层料料仓8，粗颗粒输送至立磨9磨头进行粉磨。粉磨得到的发泡粉料与发泡剂、稳泡剂、助熔剂按一定比例在立式行星搅拌混合机10内进行混合，混好后输送至发泡料料仓11。采用粉末布料机12分别将面层料和发泡料铺装在窑车13耐火模具的下层和上层，模具的底面和四周铺放硅酸铝高温隔热纸，以便于脱模。将铺装好面层料和发泡料的模具连同窑车13一起推入燃气隧道窑14内进行发泡和晶化，冷却降温后由窑尾送出，随后将烧成的发泡微晶一体板从窑车13上取下，送入切割机15按订单要求加工成不同规格尺寸，最后用抛光机16将饰面层磨抛后包装出厂。
以下实施例中的生产过程与上述过程基本相同，不同之处在于所选用冶炼熔渣、冷态成分调整剂、发泡剂、稳泡剂、助熔剂、着色剂的种类和用量，面层料和发泡料的粒度，熔制、发泡、晶化过程的温度和时间，隧道窑平均冷却降温速度，以及所得发泡微晶防火保温装饰一体板的外观和产品性能不同。
实施例1
铜渣是炼铜过程中产生的渣，属于有色金属渣的一种，采用反射炉法炼铜排出的废渣为反射炉铜渣，采用鼓风炉炼铜排出的废渣为鼓风炉铜渣，每冶炼1t铜，反射炉法产生10～20t炉渣，鼓风炉法产生50～100t炉渣。铜渣的化学组成按照质量百分比计包括：30～40％sio2，5～10％cao，1～5％nao，2～4％al2o3，此外还有大量的铁27～35％和少量锌2～3％；主要矿物相为铁橄榄石(为含90％的fesio4)，其次为磁铁矿、玻璃体和硫化物。
以50％反射炉冶炼铜熔渣，50％冷态成分调整剂生产发泡微晶防火保温装饰一体板，熔制温度为1480℃，熔制时间为24h，着色剂为二氧化锰，添加量为熔体的0.05％；面层料粒度为80目，发泡料粒度为300目，其中发泡剂为碳酸钙，添加量为发泡料的2％，稳泡剂为醋酸钠，添加量为发泡料的3％，助熔剂为萤石，添加量为发泡料的2.5％；发泡温度为1020℃，发泡时间为90min，晶化温度为1050℃，晶化时间为60min，平均冷却速度为8℃/min，冷却时间为140min。
所得发泡微晶防火保温装饰一体板的饰面层为米黄色，饰面层厚度为5mm，发泡层厚度为50mm，整体容重为160kg/m3，导热系数为0.07w/m·k，抗压强度为5.53mpa，抗折强度为4.33mpa，最高耐热温度为750℃，a级不燃。
实施例2
以60％鼓风炉冶炼铜熔渣，40％冷态成分调整剂生产发泡微晶防火保温装饰一体板，熔制温度为1520℃，熔制时间为30h，着色剂为三氧化二铁，添加量为熔体的0.12％；面层料粒度为100目，发泡料粒度为250目，其中发泡剂为硅酸钠和氮化铝的混合物，添加量为发泡料的2.5％，稳泡剂为磷酸钠，添加量为发泡料的3.6％，助熔剂为氟硅酸钠，添加量为发泡料的3％；发泡温度为1040℃，发泡时间为100min，晶化温度为1070℃，晶化时间为80min，平均冷却速度为10℃/min，冷却时间为120min。
所得发泡微晶防火保温装饰一体板的饰面层为淡黄色，饰面层厚度为8mm，发泡层厚度为60mm，整体容重为170kg/m3，导热系数为0.08w/m·k，抗压强度为5.84mpa，抗折强度为4.85mpa，最高耐热温度为770℃，a级不燃。
实施例3
锰铁渣是冶炼锰铁合金时排放的一种工业废渣，一般每生产1t硅锰合金会产生2.0～2.5t锰铁渣，锰铁渣的化学成分为cao、sio2，al2o3，其cao与sio2质量比大于1.2，属于碱性渣，80％左右为玻璃体，同时含有钙长石、c2s、镁硅钙石和锰钙辉石等少量晶体。
以65％锰铁冶炼熔渣，35％冷态成分调整剂生产发泡微晶防火保温装饰一体板，熔制温度为1470℃，熔制时间为20h，着色剂为五氧化二钒，添加量为熔体的0.8％；面层料粒度为120目，发泡料粒度为400目，其中发泡剂为硅酸钠和氮化铝的混合物，添加量为发泡料的0.8％，稳泡剂为磷酸钠和醋酸钠的混合物，添加量为发泡料的2％，助熔剂为硼砂和萤石的混合物，添加量为发泡料的2.2％，；发泡温度为970℃，发泡时间为60min，晶化温度为1020℃，晶化时间为90min，平均冷却速度为5℃/min，冷却时间为200min。
所得发泡微晶防火保温装饰一体板的饰面层为咖啡色，饰面层厚度为10mm，发泡层厚度为40mm，整体容重为150kg/m3，导热系数为0.06w/m·k，抗压强度为5.17mpa，抗折强度为4.12mpa，最高耐热温度为780℃，a级不燃。
实施例4
以80％锰铁冶炼熔渣，20％冷态成分调整剂生产发泡微晶防火保温装饰一体板，熔制温度为1450℃，熔制时间为28h，着色剂为硫酸铜，添加量为熔体的1.2％；面层料粒度为150目，发泡料粒度为500目，其中发泡剂为碳化硅，添加量为发泡料的1.5％，稳泡剂为磷酸钠和醋酸钠的混合物，添加量为发泡料的2.4％，助熔剂为硼砂，添加量为发泡料的2.7％；发泡温度为1010℃，发泡时间为80min，晶化温度为1060℃，晶化时间为100min，平均冷却速度为7℃/min，冷却时间为160min。
所得发泡微晶防火保温装饰一体板的饰面层为酒红色，饰面层厚度为12mm，发泡层厚度为50mm，整体容重为140kg/m3，导热系数为0.05w/m·k，抗压强度为4.32mpa，抗折强度为3.79mpa，最高耐热温度为760℃，a级不燃。
实施例5
钢渣是炼钢过程中排出的熔渣，炼钢过程是用空气或纯度较高的氧气氧化铁水中的碳、钛、锰、硅、磷等元素，以便去除这些杂质，每生产1t钢约产生130～240kg钢渣。钢渣主要由钙、铁、硅、镁和少量铝、锰、磷等的氧化物组成，主要的矿物相为硅酸三钙、硅酸二钙、钙镁橄榄石、钙镁蔷薇辉石、铁铝酸钙以及硅、镁、铁、锰、磷的氧化物形成的固熔体，还含有少量游离氧化钙以及金属铁、氟磷灰石等。
以40％炼钢熔渣，60％冷态成分调整剂生产发泡微晶防火保温装饰一体板，熔制温度为1550℃，熔制时间为30h，着色剂为三氧化二铁和二氧化锰，添加量为熔体的2％；面层料粒度为50目，发泡料粒度为350目，其中发泡剂为碳粉，添加量为发泡料的4％，稳泡剂为硼酸，添加量为发泡料的4.5％，助熔剂为萤石和氟硅酸钠的混合物，添加量为发泡料的3.5％；发泡温度为880℃，发泡时间为120min，晶化温度为1120℃，晶化时间为50min，平均冷却速度为12℃/min，冷却时间为90min。
所得发泡微晶防火保温装饰一体板的饰面层为深黑色，饰面层厚度为6mm，发泡层厚度为70mm，整体容重为180kg/m3，导热系数为0.08w/m·k，抗压强度为6.15mpa，抗折强度为5.28mpa，最高耐热温度为800℃，a级不燃。
实施例6
以45％炼钢熔渣，55％冷态成分调整剂生产发泡微晶防火保温装饰一体板，熔制温度为1530℃，熔制时间为36h，着色剂为五氧化二钒和三氧化二铁的混合物，添加量为熔体的3％；面层料粒度为70目，发泡料粒度为300目，其中发泡剂为氢氧化钠和碳粉的混合物，添加量为发泡料的5％，稳泡剂为硼酸，添加量为发泡料的5％，助熔剂为氟硅酸钠，添加量为发泡料的4％；发泡温度为950℃，发泡时间为150min，晶化温度为1150℃，晶化时间为70min，平均冷却速度为15℃/min，冷却时间为80min。
所得发泡微晶防火保温装饰一体板的饰面层为浅灰色，饰面层厚度为9mm，发泡层厚度为60mm，整体容重为200kg/m3，导热系数为0.09w/m·k，抗压强度为6.96mpa，抗折强度为5.72mpa，最高耐热温度为800℃，a级不燃。
以上所述为本发明的较佳实施例而已，但本发明不应该局限于该实施例所公开的内容。所以凡是不脱离本发明所公开的精神下完成的等效或修改，都落入本发明保护的范围。