专利名称：微晶玻璃花岗岩板材生产工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种利用矿渣或玻璃原料制造非金属建筑装饰材料用的生产工艺。
现有的微晶玻璃花岗岩板材生产，是以玻璃原料或工业固体废料为基础原料，其化学组分中常常加有锌、钡等价格昂贵的金属氧化物，晶化处理过程中需要缓慢升温，高温保温时间长，增加燃料消耗，缩短窑炉使用寿命。中国专利92111009.X(申请日1992年9月28日，授权公告日1994年11月2日)就公开了一种微晶玻璃花岗岩装饰板材的生产工艺，是以长石尾矿、废渣、天然岩石等为基料，与纯碱、酸类物质、氧化锌、石英等按一定比例混合，经熔化、成型、晶化、研磨抛光、切割后制成成品。其缺点在于配方不合理，难于实施。同时原料中加有锌等价格昂贵的金属氧化物，增大了成本，晶化过程的升温速度慢，高温保温时间长，最长达90分钟，生产周期长，能耗加大、生产成本高，价格昂贵，不易于大规模工业化生产。
本发明的目的在于克服了上述现有技术的不足，提供一种以玻璃原料或工业固体废料为基础原料，成本低廉、生产周期较短、工艺简单，易于大规模工业化生产的微晶玻璃花岗岩板材生产工艺。
本发明的目的是这样实现的微晶玻璃花岗岩板材是以玻璃原料或工业固体废料为基础原料与纯碱、酸类物质等按一定比例混合成为混合料，混合料的配比范围为(以重量百分比计)SiO250-70，Al2O34-15，CaO10-20，MgO1-10，Na2O+K2O4-15.将混合料充分搅拌，使其均匀，再将混合料投入玻璃熔化窑中熔融，熔化温度为1400—1500℃。熔化澄清后的玻璃液经流液孔放出，滴入水中淬成玻璃粒料。将玻璃粒料放在内壁涂有脱膜剂(100—180目石英粉)的耐火模具(粘土模具或高铝模具)中，再放进晶化炉升温加热，升温过程分两段从室温到1000℃是以10—16℃/min加热，从1000℃到1220℃是以5—8℃/min加热，晶化过程中约在780℃时玻璃粒料开始软化，随着温度上升，玻璃粒料开始熔融，约在820℃时从玻璃粒料表面向内部开始析出β—硅灰石晶体，随着温度上升，晶体结晶生长，约在1220℃时，保温15分钟左右(配方不同而此温度也略有差异，保温时间最长30分钟)。然后降温、冷却退火出窑，半成品经机械研磨抛光后切割成成品。成品的理化性能检验报告附后。
优选的混合料的配比范围为(以重量百分比计)SiO255-62，Al2O36-10，CaO12-18，MgO3-6，Na2O+K2O5-12。
本发明的工艺流程为选料—按配方制成混合料—混合料投入玻璃熔化窑中熔融—水淬—玻璃粒料放在模具中在晶化炉中晶化成型—研磨—抛光—切割成成品。
与现有技术相比，本发明具有以下优点1，工艺简单，原料成本降低50％以上，省去锌等价格昂贵的金属氧化物；2，晶化速度快，保温时间短，生产周期缩短；3，产品外观漂亮，表面光滑；4，机械性能强，耐酸碱及大气侵蚀；5，节能降耗，易于大规模工业化生产。
本发明还可以根据装饰物的需要，在本工艺配方的基础上添加各种颜色的着色剂，如氧化钴、氧化铜、锡、铁等，成型后为各种颜色的板材。
实施例中所采用的步骤和方法大致相同，如例1所述，故在以后的各例中，除必要者外，皆只简述其主要特征，混合料各组份配比均以氧化物重量百分比计。
例1按照SiO256，Al2O310，CaO16，MgO6，Na2O+K2O12。进行配料，制备成300公斤的混合料，将混合料加入450升的坩埚中，在1400℃下熔化12小时，熔化澄清后的玻璃料，浇在水中，水淬成1—8mm的粒料。将粒料装在内壁涂有脱膜剂的耐火模具中，放入炉中从室温到1000℃是以10—16℃/min加热，从1000℃到1220℃是以5—8℃/min加热，在1160℃左右时，保温15分钟。然后降温、冷却退火出窑，半成品经机械研磨、抛光后，切割成微晶玻璃花岗岩板材。制成的微晶玻璃花岗岩板材表面非常光滑，外观酷似天然花岗岩，其机械强度、耐酸耐碱性、抗大气侵蚀性都比天然花岗岩好，适合建材及其它领域。
例2按照SiO256，Al2O37，CaO17，MgO10，Na2O+K2O10进行配料，制备成1公斤的混合料，将混合料加入1升的坩埚中，在1450℃下熔化6小时，熔化澄清后的玻璃料，浇在水中，水淬成1—8mm的粒料。将粒料装在内壁涂有脱膜剂的耐火模具中，放入炉中从室温到1000℃是以10—16℃/min加热，从1000℃到1220℃是以5—8℃/min加热，在1200℃左右时，保温10分钟。然后降温、冷却退火出窑，半成品经机械研磨抛光后切割成微晶玻璃花岗岩板材。
例3按照SiO262，Al2O34，CaO18，MgO3，Na2O+K2O13进行配料，制备成7公斤的混合料，将混合料加入10升的坩埚中，在1430℃下熔化8小时，熔化澄清后的玻璃料，浇在水中，水淬成1—8mm的粒料。将粒料装在内壁涂有脱膜剂的耐火模具中，放入炉中从室温到1000℃是以10—16℃/min加热，从1000℃到1220℃是以5—8℃/min加热，在1160℃左右时，保温20分钟。然后降温、冷却退火出窑，半成品经机械研磨、抛光后，切割成微晶玻璃花岗岩板材。
例4按照SiO259，Al2O312，CaO15，MgO4，Na2O+K2O10进行配料，制备成100公斤的混合料，将混合料加入150升的坩埚中，在1420℃下熔化9小时，熔化澄清后的玻璃料，浇在水中，水淬成1—8mm的粒料。将粒料装在内壁涂有脱膜剂的耐火模具中，放入炉中从室温到1000℃是以10—16℃/min加热，从1000℃到1220℃是以5—8℃/min加热，在1140℃左右时，保温10分钟。然后降温、冷却退火出窑，半成品经机械研磨、抛光后，切割成微晶玻璃花岗岩板材。
例5按照SiO265，Al2O35，CaO14，MgO7，Na2O+K2O9进行配料，制备成200公斤的混合料，将混合料加入250升的坩埚中，在1480℃下熔化9小时，熔化澄清后的玻璃料，浇在水中，水淬成1—8mm的粒料。将粒料装在内壁涂有脱膜剂的耐火模具中，放入炉中从室温到1000℃是以10—16℃/min加热，从1000℃到1220℃是以5—8℃/min加热，在1180℃左右时，保温20分钟。然后降温、冷却退火出窑，半成品经机械研磨、抛光后，切割成微晶玻璃花岗岩板材。
例6按照SiO250，Al2O315，CaO16，MgO4，Na2O+K2O15进行配料，制备成1公斤的混合料，将混合料加入1.5升的坩埚中，在1400℃下熔化10小时，熔化澄清后的玻璃料，浇在水中，水淬成1—8mm的粒料。将粒料装在内壁涂有脱膜剂的耐火模具中，放入炉中从室温到1000℃是以10—16℃/min加热，从1000℃到1220℃是以5—8℃/min加热，在1190℃左右时，保温8分钟。然后降温、冷却退火出窑，半成品经机械研磨、抛光后，切割成微晶玻璃花岗岩板材。
例7按照SiO260，Al2O310，CaO12，MgO5，Na2O+K2O13进行配料，以混合料为100％，再加CuO0.9％制备成1公斤的混合料，将混合料加入1.5升的坩埚中，在1450℃下熔化10小时，熔化澄清后的玻璃料，浇在水中，水淬成1—8mm的粒料。将粒料装在内壁涂有脱膜剂的耐火模具中，放入炉中从室温到1000℃是以10—16℃/min加热，从1000℃到1220℃是以5—8℃/min加热，在1170℃左右时，保温12分钟。然后降温、冷却退火出窑，得到蓝色的微晶玻璃的半成品，半成品经机械研磨、抛光后，切割成微晶玻璃花岗岩板材。
例8按照SiO267，Al2O33，CaO16，MgO4，Na2O+K2O10进行配料，制备成1公斤的混合料，将混合料加入1.5升的坩埚中，在1450℃下熔化10小时，熔化澄清后的玻璃料，浇在水中，水淬成1—8mm的粒料。将粒料装在内壁涂有脱膜剂的耐火模具中，放入炉中从室温到1000℃是以10—16℃/min加热，从1000℃到1220℃是以5—8℃/min加热，在1170℃左右时，保温10分钟。然后降温、冷却退火出窑，半成品经机械研磨、抛光后，切割成微晶玻璃花岗岩板材。
例9按照SiO260，Al2O310 CaO17，MgO1，Na2O+K2O12进行配料，制备成1公斤的混合料，将混合料加入1.5升的坩埚中，在1450℃下熔化10小时，熔化澄清后的玻璃料，浇在水中，水淬成1—8mm的粒料。将粒料装在内壁涂有脱膜剂的耐火模具中，放入炉中从室温到1000℃是以10—16℃/min加热，从1000℃到1220℃是以5—8℃/min加热，在1190℃左右时，保温8分钟。然后降温、冷却退火出窑，半成品经机械研磨、抛光后，切割成微晶玻璃花岗岩板材。
权利要求
1，一种微晶玻璃花岗岩板材生产工艺，包括以玻璃原料或工业固体废料为基础原料与纯碱、酸类物质按一定比例混合成为混合料，混合料经过熔融、水淬、成型、晶化、研磨、抛光、切割各步骤，其特征在于(1)混合料各组份均以氧化物重量百分比计，其配比范围为SiO250-70，Al2O34-15，CaO10-20，MgO1-10，Na2O+K2O4-15；(2)微晶玻璃花岗岩板材的晶化处理工艺从室温到1000℃是以10—16℃/min加热，从1000℃到1220℃是以5—8℃/min加热；(3)微晶玻璃花岗岩板材成型过程中采用的脱膜剂为100—180目的石英粉。
2，如权利要求1所述的一种微晶玻璃花岗岩板材生产工艺，其特征在于优选的混合料各组份均以氧化物重量百分比计，其配比范围为SiO255-62，Al2O36-10，CaO12-18，MgO3-6，Na2O+K2O5-12。
全文摘要
本发明涉及一种微晶玻璃花岗岩板材生产工艺，是以玻璃原料或工业固体废料为基础原料与纯碱、酸类物质、含氧化钙、氧化镁的物质等按一定比例混合成为混合料，经过熔融、水淬、成型、晶化、研磨抛光、切割制成成品，其优点是配方科学，工艺简单，成本低廉，生产周期缩短，易于大规模工业化生产。
文档编号B28D1/00GK1125654SQ9411340
公开日1996年7月3日 申请日期1994年12月30日 优先权日1994年12月30日
发明者陆明, 陈翼飞, 孙亚云, 季文辉 申请人:中国地质科学院