本发明涉及建筑材料
技术领域：
，更具体的说是涉及一种利用钢渣制备的泡沫陶瓷及其制备方法。
背景技术：
：目前，随着我国钢铁产业的发展，产能已较为过剩，随之而来的污染问题日益严重，其中，钢渣废料占用了大量耕地并严重污染环境，如何对钢渣回收再利用较为迫切。研究发现，将钢渣与其他材料进一步加工为建筑材料如地砖、泡沫陶瓷或保暖材料既可以回收再利用钢渣，又可以提供环境友好型的新型建筑材料。但是，现有现有产品制备工艺复杂，产品闭孔率、导热性能和抗压能力有待进一步提高。因此，提供一种利用钢渣制备的泡沫陶瓷及其制备方法，工艺简单，提高产品性能是本领域技术人员亟需解决的问题。技术实现要素：有鉴于此，本发明提供了一种利用钢渣制备的泡沫陶瓷及其制备方法。为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种利用钢渣制备的泡沫陶瓷，包括一下重量份的原料：钢渣100-150份、莫来石25-30份、二氧化硅30-40份、三氧化二铁20-30份、石墨15-20份、河沙5-15份、纯净水25-55份、污泥5-15份和聚丙烯酰胺5-10份。经实验测定，各组分含量过高或过低对泡沫陶瓷的晶体结构具有影响，影响陶瓷性能。如聚丙烯酰胺含量低发泡效果差，含量过高泡沫陶瓷变脆，易干裂。优选的：钢渣130份、莫来石28份、二氧化硅35份、三氧化二铁25份、石墨18份、河沙10份、纯净水45份、污泥10份和聚丙烯酰胺7份.进一步的：一种利用钢渣制备泡沫陶瓷的制备方法，包括以下步骤：(1)将钢渣、莫来石、二氧化硅、河沙、纯净水、污泥和聚丙烯酰胺混合，粉碎1-3h得基料a；(2)将基料a与粉碎后的三氧化二铁、石墨混合，搅拌发泡0.5-2h得基料b；(3)将基料b陈化4-8h，混匀成型得坯体；(4)将坯体经2-4℃/min的升温速度升温，1250-1400℃烧结，保温时间2-3h。优选的：步骤(1)所述粉碎细度为0.25-0.5μm。优选的：步骤(2)所述粉碎细度为0.3-0.5μm。优选的：步骤(2)所述搅拌速度为1500-3000r/min，进一步优选2000r/min。优选的：步骤(3)混匀成型为模压成型，压力为20-30mpa，进一步优选25mpa。.经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种利用钢渣制备的泡沫陶瓷及其制备方法，取得的技术效果为对钢渣进行了回收再利用，减轻了环境污染，原料易得，制备的泡沫陶瓷性能较好，导热系数、闭孔率、抗压强度满足市场需求。具体实施方式下面将结合本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本发明实施例公开了一种利用钢渣制备的泡沫陶瓷及其制备方法本发明中涉及的原材料均为市售渠道采购，未提及的实验方法为常规实验方法。例如：抗压强度测试：取样品砖，清洗表面，用劈裂抗拉强度装置测算劈裂抗拉强度，设定加载速度为0.05mpa/s，记录3个样品的破坏荷载。通过以下公式计算试件的劈裂抗拉强度fu＝0.637k(p/s)，其中fu为劈裂抗拉强度，单位mpa；p为破坏荷载，单位n，k为试件厚度校正系数，s为破坏面的面积，单位mm2。设备及相关配件采购自沧州精威仪器设备制造有限公司等，在此不在一一赘述。闭孔率测试：使用北京彼奥德电子技术有限公司，全恒温智能型真密度检测仪。导热系数测定：使用西安夏溪电子科技有限公司tc3000系列通用型导热系数仪进行测定。上述测定方法并不限定，设备也可购自其他厂家，也可委托专业检测机构进行测定。实施例1一种利用钢渣制备的泡沫陶瓷，其特征在于，包括以下重量份的原料：钢渣100kg、莫来石25kg、二氧化硅30kg、三氧化二铁20kg、石墨15kg、河沙5kg、纯净水25kg、污泥5kg和聚丙烯酰胺5kg。制备方法，包括以下步骤：(1)将钢渣、莫来石、二氧化硅、河沙、纯净水、污泥和聚丙烯酰胺混合，粉碎1h，细度0.25-0.5μm得基料a；(2)将基料a与粉碎后细度为0.3-0.5μm的三氧化二铁、石墨混合，搅拌，搅拌速度为1500r/min，发泡0.5得基料b；(3)将基料b陈化4h，模压成型，压力20mpa得坯体；(4)将坯体经2℃/min的升温速度升温，1250℃烧结，保温时间2h。实施例2一种利用钢渣制备的泡沫陶瓷，其特征在于，包括以下重量份的原料：钢渣120kg、莫来石28kg、二氧化硅35kg、三氧化二铁25kg、石墨17kg、河沙10kg、纯净水40kg、污泥10kg和聚丙烯酰胺8kg。制备方法，包括以下步骤：(1)将钢渣、莫来石、二氧化硅、河沙、纯净水、污泥和聚丙烯酰胺混合，粉碎1-3h，细度0.25-0.5μm得基料a；(2)将基料a与粉碎后细度为0.3-0.5μm的三氧化二铁、石墨混合，搅拌，搅拌速度为2000r/min，发泡1h得基料b；(3)将基料b陈化6h，模压成型，压力25mpa得坯体；(4)将坯体经3℃/min的升温速度升温，1350℃烧结，保温时间2.5h。实施例3一种利用钢渣制备的泡沫陶瓷，其特征在于，包括以下重量份的原料：钢渣150kg、莫来石30kg、二氧化硅40kg、三氧化二铁30kg、石墨20kg、河沙15kg、纯净水55kg、污泥15kg和聚丙烯酰胺10kg。制备方法，包括以下步骤：(1)将钢渣、莫来石、二氧化硅、河沙、纯净水、污泥和聚丙烯酰胺混合，粉碎3h，细度0.5-0.25μm得基料a；(2)将基料a与粉碎后细度为0.3-0.5μm的三氧化二铁、石墨混合，搅拌，搅拌速度为3000r/min，发泡2h得基料b；(3)将基料b陈化8h，模压成型，压力30mpa得坯体；(4)将坯体经4℃/min的升温速度升温，1400℃烧结，保温时间3h。效果实验：对实施例1-3制备的泡沫陶瓷的抗压强度mpa、导热系数w/(m·k)和闭孔率％进行测定，结果见下表1：表1分组抗压强度导热系数闭孔率实施例111.130.0492实施例211.370.0594实施例311.450.0496结果表明，本发明制备的泡沫陶瓷具有良好的抗压强度、导热系数和闭孔率，适于工业化应用。本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。当前第1页1 2 3
技术特征：1.一种利用钢渣制备的泡沫陶瓷，其特征在于，包括以下重量份的原料：
钢渣100-150份、莫来石25-30份、二氧化硅30-40份、三氧化二铁20-30份、石墨15-20份、河沙5-15份、纯净水25-55份、污泥5-15份和聚丙烯酰胺5-10份。
2.如权利要求1所述的一种利用钢渣制备泡沫陶瓷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将钢渣、莫来石、二氧化硅、河沙、纯净水、污泥和聚丙烯酰胺混合，粉碎1-3h得基料a；
(2)将基料a与粉碎后的三氧化二铁、石墨混合，搅拌发泡0.5-2h得基料b；
(3)将基料b陈化4-8h，混匀成型得坯体；
(4)将坯体经2-4℃/min的升温速度升温，1250-1400℃烧结，保温时间2-3h。
3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述粉碎细度为0.25-0.5μm。
4.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述粉碎细度为0.3-0.5μm。
5.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述搅拌速度为1500-3000r/min。
6.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)混匀成型为模压成型，压力为20-30mpa。
技术总结本发明公开了一种利用钢渣制备的泡沫陶瓷及其制备方法。属于建筑材料技术领域。包括以下重量份的原料：钢渣100‑150份、莫来石25‑30份、二氧化硅30‑40份、三氧化二铁20‑30份、石墨15‑20份、河沙5‑15份、纯净水25‑55份、污泥5‑15份和聚丙烯酰胺5‑10份，并提供了其制备方法。本发明制备的泡沫陶瓷具有良好的抗压强度、导热系数和闭孔率。
技术研发人员：宋杰光;庞才良;陈平;罗德平;杨雪晴;刘荣进;李良松;曾情;徐浩
受保护的技术使用者：萍乡学院;桂林理工大学;江西萍乡龙发实业股份有限公司
技术研发日：2020.03.03
技术公布日：2020.06.05
