遠(yuǎn)紅外線材料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明是有關(guān)于一種遠(yuǎn)紅外線材料，特別是指一種包含煉鋼爐渣材及含有二氧化 鐵的鐵材的遠(yuǎn)紅外線材料。
【背景技術(shù)】
[0002] 鋼材具有高剛性及耐熱性，是建材或生活用品中不可缺少的材料。在鋼材給人們 生活帶來便利，并改善人們生活質(zhì)量的同時，大量煉鋼爐渣也與日俱增，對環(huán)境造成了不可 忽視的負(fù)面影響。因此，若能將煉鋼爐渣再利用，是此技術(shù)領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)人員刻不容緩且急 需解決的問題。
[0003] 中國大陸專利公開號102534068揭示一種普通鋼鋼渣再利用方法。其包括下述步 驟：（1)將由爐中取出的熱普通鋼鋼渣運(yùn)至熱潑場熱潑，并對粒徑大于2米的大塊普通鋼鋼 渣進(jìn)行初步粉碎至粒徑小于2米，然后將普通鋼鋼渣裝入熱燜池內(nèi)，均熱等待30分鐘；（2) 蓋上熱燜池蓋子并利用蓋子內(nèi)的噴淋裝置往鋼渣上連續(xù)、均勻的打水，打水流量為20噸/ 小時，打水時間7小時，停止打水后繼續(xù)熱燜5小時以上；（3)揭開蓋子，此時測量溫度為 50°C至80°C，普通鋼鋼渣含水量為6%至8%，將熱燜后的鋼渣運(yùn)至堆放場晾曬24小時以 上，此過程中普通鋼鋼渣進(jìn)一步粉化，含水率為4%至6%; (4)將步驟（3)獲得的普通鋼鋼 渣進(jìn)行篩分，其中粒徑不大于30mm的普通鋼鋼渣經(jīng)過膠帶輸送機(jī)輸送進(jìn)入磁選提純加工 生產(chǎn)線。
[0004] 雖該專利公開案可有效地回收鋼渣中金屬鐵，但對于鋼渣再利用的方法需要繁復(fù) 的制程，且回收金屬鐵后仍存在有廢棄物，因此，其仍未將鋼渣再利用發(fā)揮到最大效益。
[0005] 有鑒于上述，提供一不需繁復(fù)的制程且低成本的煉鋼爐渣再利用的方法，且提升 煉鋼爐渣資源化再利用的效益及價值，是此技術(shù)領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)人員可再突破的課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 因此，本發(fā)明之第一目的，即在提供一種吸水不會膨脹或崩解的遠(yuǎn)紅外線材料。
[0007] 于是本發(fā)明遠(yuǎn)紅外線材料，是將一包含煉鋼爐渣材及含有二氧化鐵的鐵材的組成 物經(jīng)一包括以800°C至1，350°C的燒結(jié)處理的處理步驟所制得，其中，該煉鋼爐渣材是擇自 于轉(zhuǎn)爐爐渣、電爐爐渣、改質(zhì)爐渣，或它們的任意組合；該改質(zhì)爐渣是由煉鋼爐渣及添加劑 所制得，該添加劑包括抗水膨脹劑，且該抗水膨脹劑是擇自于硅砂、高爐爐渣，或它們的組 合。
[0008] 本發(fā)明中轉(zhuǎn)爐爐漁（converterslag)指的是使用轉(zhuǎn)爐（converter)將一包括生 鐵的起始原料形成鋼時所產(chǎn)生的廢棄物，或所產(chǎn)生的廢棄物及殘留的起始原料。本發(fā)明中 電爐爐漁（electricfurnaceSlag)指的是使用電爐（electricfurnace)將一包括生鐵 的起始原料形成鋼時所產(chǎn)生的廢棄物，或所產(chǎn)生的廢棄物及殘留的起始原料。
[0009] 該含有二氧化鐵的鐵材加入至該煉鋼爐渣材，可使本發(fā)明遠(yuǎn)紅外線材料相較于以 往的遠(yuǎn)紅外線材料具有更高的放射率。該含有二氧化鐵的鐵材的來源例如但不限于氧化鐵 粉、氧化鐵銹皮或軋鋼氧化鐵銹皮等。較佳地，以該煉鋼爐渣材的總量為100重量份計，該 含有二氧化鐵的鐵材的含量范圍為1重量份至30重量份。
[0010] 該改質(zhì)爐渣是由煉鋼爐渣及添加劑所制得。較佳地，以該煉鋼爐渣的總量為100 重量份計，該添加劑的總添加量范圍為2重量份至30重量份。較佳地，該煉鋼爐渣包括至 少一種由下列所構(gòu)成群組之爐渣：轉(zhuǎn)爐爐渣及電爐爐渣。
[0011] 該抗水膨脹劑的目的在于因煉鋼爐渣本身不安定，吸水后會膨脹或崩解，透過該 抗水膨脹劑的加入，可使該煉鋼爐渣不會因水膨脹或崩解。該抗水膨脹劑中的高爐爐渣指 的是使用高爐將一包括鐵礦石的起始原料形成生鐵時所產(chǎn)生的廢棄物，或所產(chǎn)生的廢棄物 及殘留的起始原料。較佳地，該抗水膨脹劑為硅砂及高爐爐渣的組合。
[0012] 較佳地，該添加劑還包括渣調(diào)質(zhì)劑，且該渣調(diào)質(zhì)劑是擇自于煉鋁爐渣、含有二氧化 鐵的鐵材，或它們的組合。該渣調(diào)質(zhì)劑的目的在于使煉鋼爐渣安定化不會膨脹，且于后續(xù) 形成遠(yuǎn)紅外線半成品時，因加熱過程會進(jìn)行氧化反應(yīng)，釋放熱能，有助于加熱過程的升溫效 果，同時可讓整體黏度適度降低，有利于加熱過程中的反應(yīng)及攪拌效益。以該煉鋼爐渣的總 量為100重量份計，該渣調(diào)質(zhì)劑的總添加量范圍為1重量份至30重量份。
[0013] 為使本發(fā)明遠(yuǎn)紅外線材料具有更高的遠(yuǎn)紅外線放射率，較佳地，該燒結(jié)處理步驟 是于一具有還原氣體的環(huán)境中進(jìn)行。該還原氣體例如但不限于氫氣或一氧化碳等。
[0014] 本發(fā)明遠(yuǎn)紅外線材料可用于高溫爐體、屋瓦、建材、保暖衣物或?qū)嬀叩戎小?br>[0015] 本發(fā)明之第二目的，即在提供一種吸水不會膨脹或崩解的遠(yuǎn)紅外線材料。
[0016] 于是本發(fā)明遠(yuǎn)紅外線材料，是將一包含煉鋼爐渣及添加劑的組成物經(jīng)一包括以 800°C至1，350°C的加熱處理的處理步驟所制得，其中，該煉鋼爐渣包括至少一種由下列所 構(gòu)成群組之爐渣：轉(zhuǎn)爐爐渣及電爐爐渣；該添加劑包括抗水膨脹劑及渣調(diào)質(zhì)劑，且該抗水 膨脹劑是擇自于硅砂、高爐爐渣，或它們的組合；該渣調(diào)質(zhì)劑是擇自于煉鋁爐渣、含有二氧 化鐵的鐵材，或它們的組合。
[0017] 較佳地，以該煉鋼爐渣的總量為100重量份計，該添加劑的總添加量范圍為2重量 份至30重量份。以該煉鋼爐渣的總量為100重量份計，該渣調(diào)質(zhì)劑的總添加量范圍為1重 量份至30重量份。
[0018] 較佳地，該處理步驟還包括一于具有還原氣體的環(huán)境中進(jìn)行燒結(jié)處理的步驟。
[0019] 較佳地，該燒結(jié)處理的溫度范圍為800°C至1，350°C。
[0020] 本發(fā)明之功效在于：本發(fā)明透過將煉鋼爐渣與包括抗水膨脹劑及渣調(diào)質(zhì)劑的添加 劑混合后再利用，或透過將煉鋼爐渣材與含有二氧化鐵的鐵材混合后再利用，提升煉鋼爐 渣的附加價值，且本發(fā)明遠(yuǎn)紅外線材料可用于高溫爐體、屋瓦、建材、保暖衣物或?qū)嬀叩戎校?提升煉鋼爐渣的應(yīng)用價值。再者，相較于一般的礦石材料，本發(fā)明遠(yuǎn)紅外線材料不含游離輻 射原料，于使用上對于人體無害。
【附圖說明】
[0021] 無圖。
【具體實施方式】
[0022] 本發(fā)明將就以下實施例來作進(jìn)一步說明，但應(yīng)了解的是，該等實施例僅為例示說 明之用，而不應(yīng)被解釋為本發(fā)明實施之限制。
[0023] 〈實施例1>遠(yuǎn)紅外線材料
[0024] 收集煉鋼過程中產(chǎn)生的高溫液態(tài)狀的20, 000公斤的轉(zhuǎn)爐爐渣（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，該轉(zhuǎn)爐爐漁包括石灰（lime,CaO)、方鐵礦（wustite，F(xiàn)eOhl^鐵錯 石[brownmillerite，Ca2(Al，F(xiàn)e)205]、磁鐵礦（magnetite，F(xiàn)e304)及β_??圭石灰（lamite， β-Ca2Si04)。接著，于氮?dú)猸h(huán)境（氮?dú)饬髁繛?·ONM3/分鐘；壓力為6.Okg/cm2)下，將4, 000 公斤的硅砂、600公斤的煉鋁爐渣及600公斤的氧化鐵銹皮（來源：乳鋼氧化鐵銹皮；成份： 約65wt%Fe203 ;30wt%Fe304)加入，并于1，350至1，500°C攪拌均勻形成遠(yuǎn)紅外線材料，并 經(jīng)冷卻、研磨及切割處理，形成lcmXO.lcm的片材。
[0025] 〈實施例2>
[0026] 收集煉鋼過程中產(chǎn)生的高溫液態(tài)狀的20, 000公斤的轉(zhuǎn)爐爐渣（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，該轉(zhuǎn)爐爐漁包括石灰（lime,CaO)、方鐵礦（wustite，F(xiàn)eOhl^鐵錯 石[brownmillerite，Ca2(Al，F(xiàn)e)205]、磁鐵礦（magnetite，F(xiàn)e304)及β_??圭石灰（lamite， β-Ca2Si04)。接著，于氮?dú)猸h(huán)境（氮?dú)饬髁繛?·ONM3/分鐘；壓力為6.Okg/cm2)下，將4, 000 公斤的硅砂、600公斤的煉鋁爐渣及600公斤的氧化鐵銹皮加入，并于1，350至1，500°C攪 拌均勻，且經(jīng)冷卻后，取出500公克，接著，經(jīng)破碎及研磨處理成粉末，并壓制成直徑10mm且 厚度1_的圓形片材。將該圓形片材置于具有氮?dú)饧皻錃獾母邷貭t中，并以850°C進(jìn)行10 分鐘的燒結(jié)處理，即可獲得遠(yuǎn)紅外線材料。
[0027] 〈實施例3>
[0028] 收集煉鋼過程中產(chǎn)生的高溫液態(tài)狀的25, 000公斤的轉(zhuǎn)爐爐渣（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，該轉(zhuǎn)爐爐漁包括石灰（lime,CaO)、方鐵礦（wustite，F(xiàn)eO)、|丐鐵錯石 [brownmillerite，Ca2(Al，F(xiàn)e)205]、磁鐵礦（magnetite，F(xiàn)e304)及β-石圭石灰（lamite， β-Ca2Si04)。接著，于氮?dú)猸h(huán)境（氮?dú)饬髁繛?·ONM3/分鐘；壓力為6.Okg/cm2)下，將5, 000 公斤的硅砂、600公斤的煉鋁爐渣及300公斤的氧化鐵銹皮加入，并于1，350至1，500°C攪 拌均勻，并經(jīng)冷卻后，取出500公克，接著，經(jīng)破碎及研磨處理成粉末后，再加入50公克的氧 化鐵粉（Fe203彡99. 3 %，結(jié)晶相為赤鐵礦），并壓制成直徑10mm且厚度1mm的圓形片材。將 該圓形片材置于高溫爐中，并以1，150°C進(jìn)行5分鐘的燒結(jié)處理，即可獲得遠(yuǎn)紅外線材料。