Способ получения листового неорганического неметаллического материала с использованием расплавленного шлака

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЛИСТОВОГО НЕОРГАНИЧЕСКОГО НЕМЕТАЛЛИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РАСПЛАВЛЕННОГО ШЛАКА Способ получения листового неорганического неметаллического материала с использованием расплавленного шлака, включающий в себя внесение расплавленного шлака в резервуар для поддержания высокой температуры и видоизменения, где температура расплавленного шлака поддерживается в пределах 1450-1600 С, и изменение вязкости и/или цвета расплавленного шлака согласно требованиям продукта, который будет произведен; введение измененного расплавленного шлака в печь флоат-процесса, используя олово или оловянный сплав в качестве добавки, получение листового неорганического неметаллического материала из измененного расплавленного шлака,выход листового неорганического неметаллического материала при температуре 1000-1300 С; выдержку листового неорганического неметаллического материала при температуре 600-900 С в течение 0,5-2 ч в нередуцирующей воздушной среде и затем постепенное охлаждение листового неорганического неметаллического материала до комнатной температуры в течение 1-2 ч, дает энергосберегающий и эффективный способ полной утилизации доменного шлака. Получаемый листовой неорганический неметаллический материал имеет такие свойства, как устойчивое качество цвета, износостойкость, устойчивость к растрескиванию под давлением, увеличенная адгезионная способность, низкий коэффициент расширения и низкий коэффициент усадки.(71)(73) Заявитель и патентовладелец: ШАНЬДУН КОКИНГ ГРУП КО.,ЛТД. (CN) Область техники, к которой относится изобретение Данное изобретение относится к процессу получения неорганического неметаллического материала, более конкретно, к способу получения неорганического неметаллического материала с использованием расплавленного шлака. Уровень техники Промышленность черной металлургии производит огромное количество отвального шлака, который трудно поддается комплексному использованию. Скопившийся отвальный шлак уже стал главным фактором загрязнения окружающей среды, который ограничивает развитие металлургической промышленности. Утилизация отвального шлака, обычно применяемая в промышленности, следующая: выпуск шлака из печи при температуре 1500-1600 С; охлаждение шлака водой (на практике называется "закалка в воде"); отделение и сушка шлака и, наконец, превращение высушенного шлака в порошок, который будет использоваться в производстве цемента. Однако вышеупомянутый процесс может происходить только с частью отвального шлака, кроме того, в этом процессе могут образовываться жидкие отходы и отработанные газы, и, что еще хуже, большое теплосодержание в доменном шлаке расходуется впустую и может вызывать дальнейшее загрязнение окружающей среды. Так как в данное время производство и исследование использования доменного шлака основаны на отвальном шлаке, обрабатываемом водной закалкой, потребление пресной воды для охлаждения отвального шлака нельзя уменьшить, и тепловая энергия, содержащаяся в расплавленном шлаке, не используется эффективно, кроме того, могут образовываться вторичные отходы и может перерабатываться и утилизироваться не весь отвальный шлак. Поэтому желательно иметь метод для эффективной утилизации огромного количества доменного шлака. Краткое изложение сущности изобретения Цель данного изобретения состоит в нахождении метода производства листового неорганического неметаллического материала, непосредственно изменяя расплавленный шлак и используя флоат-процесс. Для достижения вышеупомянутой цели сущность данного изобретения заключается в способе получения листового неорганического неметаллического материала с использованием расплавленного шлака, включающем внесение расплавленного шлака в резервуар для поддержания высокой температуры и видоизменения, где температура расплавленного шлака поддерживается в пределах 1450-1600 С, изменение вязкости и/или цвета расплавленного шлака согласно требованиям продукта, который будет произведен; введение измененного расплавленного шлака в печь флоат-процесса, используя олово или оловянный сплав в качестве добавки, и получение листового неорганического неметаллического материала из измененного расплавленного шлака, выход листового неорганического неметаллического материала при температуре 1000-1300 С; выдержку листового неорганического неметаллического материала при температуре 600-900 С в течение 0,5-2 ч в нередуцирующей воздушной среде и затем постепенное охлаждение листового неорганического неметаллического материала до комнатной температуры в течение 1-2 ч, при этом расплавленный шлак содержит 10-40 вес.% Al2O3, 5-25 вес.% MgO, 10-50 вес.% SiO2,10-40 вес.% СаО, 0,1-5 вес.% TiO2, 0,1-5 вес.% FeO и 0,1-5 вес.% MnO. В частности, предпочтительная скорость остывания может составлять 5-10 С в минуту. В примере осуществления данного изобретения расплавленный шлак может содержать 10-20 вес.%Al2O3, 5-10 вес.% MgO, 20-35 вес.% SiO2, 20-30 вес.% СаО, 0,1-5 вес.% TiO2, 0,1-5 вес.% FeO и 0,1-5 вес.% MnO. В примере осуществления данного изобретения модификатором вязкости для регулирования вязкости может быть хотя бы один сорт глины, каолин, магнитный железняк, гончарная глина, полевой шпат и кварцевый песок, добавляется в количестве 5-20 вес.% от веса расплавленного шлака. Модификатором цвета для регулирования цвета может быть по крайней мере один из оксидов Ti, Cr, Ni, Cu, Со и Fe, и редкоземельные элементы, порошки руды, содержащие оксиды и промышленные отходы, содержащие оксиды, и добавляется в количестве 0-5 вес.% от веса расплавленного шлака. В примере осуществления данного изобретения расплавленный шлак - это расплавленный шлак,непосредственно выгружаемый из металлургического реактора, или переплавленный шлак. Подробное описание предпочтительных примеров осуществления Далее подробно описываются примеры осуществления данного изобретения. Расплавленный доменный шлак - это отходы, получаемые при выплавке железа в доменной печи,содержит 10-40 вес.% Al2O3, 5-25 вес.% MgO, 10-50 вес.% SiO2 и 10-40 вес.% СаО, а также небольшое количество FeO, С, MnO, S и т.п., их температура находится в интервале 1350-1480 С. Предпочтительно,чтобы расплавленный доменный шлак содержал 10-20 вес.% Al2O3, 5-10 вес.% MgO, 20-35 вес.% SiO2 и 20-30 вес.% СаО, а также небольшое количество FeO, С, MnO, S и т.п. Пример осуществления данного изобретения представляет способ получения листового неорганического неметаллического материала посредством использования расплавленного шлака, который может содержать 10-40 вес.% Al2O3, 5-25 вес.% MgO, 10-50 вес.% SiO2, 10-40 вес.% СаО, 0,1-5 вес.% TiO2, 0,1-5 вес.% FeO и 0,1-5 вес.% MnO. Предпочтительно, чтобы расплавленный шлак содержал 10-20 вес.% вес.% MnO. Расплавленный шлак может непосредственно выгружаться из металлургического реактора или переплавляться из шлака. Согласно способу данного изобретения расплавленный шлак, выгруженный из доменной печи, может использоваться напрямую, таким образом, не только экономится энергия для расплавления сырья, но и не расходуется вода для охлаждения доменного шлака посредством закалки в воде и не образуются вторичные отходы. В способе данного изобретения температура расплавленного шлака в резервуаре для сохранения теплоты и модифицирования регулируется в интервале 1450-1600 С. То, как изменить расплавленный шлак, может быть определено согласно требованиям к свойствам и цвету получаемого продукта, при этом модификация включает регулирование вязкости и/или цвета. В частности, модификатором вязкости может быть хотя бы один сорт глины, каолин, магнитный железняк, гончарная глина, полевой шпат и кварцевый песок. Модификатор вязкости добавляется в количестве 5-20 вес.% от веса расплавленного шлака. Модификатором цвета может быть хотя бы один из оксидов Ti, Cr, Ni, Cu, Со и Fe, например TiO2, Cr2O3, NiO, CuO, CoO, FeO, Fe2O3 и т.п., порошки руды,содержащие эти оксиды и промышленные отходы, содержащие эти оксиды, такие как каменный уголь и красный шлам. Модификатор цвета добавляется в количестве 0-5 вес.% от веса расплавленного шлака. Затем измененный расплавленный шлак вводят в печь флоат-процесса, используя олово или оловянный сплав в качестве добавки, таким образом готовя листовой неорганический неметаллический материал. Листовой неорганический неметаллический материал, произведенный флоат-процессом, выгружается из печи флоат-процесса при температуре 1000-1300 С. Листовой неорганический неметаллический материал выдерживается при температуре 600-900 С в течение 0,5-2 ч в нередуцирующей воздушной среде и затем постепенно охлаждается до комнатной температуры в течение 1-2 ч для получения в результате листового неорганического неметаллического материала, при этом скорость остывания может быть 510 С в минуту. Если скорость остывания будет слишком большой, это приведет к образованию дефектов,таких как макроскопические трещины или микроскопические трещины; а если скорость остывания будет слишком маленькой, снизится производительность. Далее подробно описываются примеры данного изобретения. Пример 1. В качестве исходного материала использовался расплавленный шлак, содержащий 15 вес.% Al2O3,15 вес.% MgO, 30 вес.% SiO2, 35 вес.% СаО, 1 вес.% TiO2, 2 вес.% FeO и 2 вес.% MnO. Для регулирования вязкости и состава расплавленного шлака добавлен кварцевый песок к расплавленному шлаку, имеющему температуру 1600 С, в количестве 20 вес.% от веса расплавленного шлака. В этом примере не добавлялся модификатор цвета. Затем измененный расплавленный шлак был введен в печь флоатпроцесса, используя олово или оловянный сплав в качестве добавки для получения листового неорганического неметаллического материала, который был затем выгружен из печи флоат-процесса при температуре 1300 С. Затем листовой неорганический неметаллический материал был выдержан при температуре 900 С в течение 2 ч в нередуцирующей воздушной среде и затем постепенно охлаждался до комнатной температуры в течение 2 ч так, чтобы получить требуемый листовой неорганический неметаллический материал, имеющий необходимые размер и цвет. Пример 2. В качестве исходного материала использовался расплавленный шлак, содержащий 14 вес.% Al2O3,17 вес.% MgO, 28 вес.% SiO2, 32 вес.% СаО, 1,5 вес.% TiO2, 4 вес.% FeO и 3,5 вес.% MnO. Для регулирования вязкости и состава расплавленного шлака добавлен магнитный железняк к расплавленному шлаку,имеющему температуру 1500 С, в количестве 15 вес.% от веса расплавленного шлака. Далее железа оксид красный был добавлен к расплавленному шлаку в количестве 5 вес.% от веса расплавленного шлака так, чтобы регулировать цвет расплавленного шлака. Затем измененный расплавленный шлак был введен в печь флоат-процесса, используя олово или оловянный сплав в качестве добавки для получения листового неорганического неметаллического материала, который был затем выгружен из печи флоат-процесса при температуре 1200 С. Затем листовой неорганический неметаллический материал был выдержан при температуре 850 С в течение 1,5 ч в нередуцирующей воздушной среде и затем постепенно охлаждался до комнатной температуры в течение 2 ч так, чтобы получить требуемый листовой неорганический неметаллический материал, имеющий необходимые размер и цвет. Пример 3. Расплавленный шлак, содержащий 15 вес.% Al2O3, 15 вес.% MgO, 30 вес.% SiO2, 35 вес.% СаО, 1 вес.% TiO2, 2 вес.% FeO и 2 вес.% MnO, был использован в качестве исходного материала. Гончарная глина была добавлена к расплавленному шлаку, имеющему температуру 1450 С, в количестве 5 вес.% от веса расплавленного шлака для регулирования вязкости и состава расплавленного шлака. Далее для регулирования цвета расплавленного шлака к расплавленному шлаку был добавлен красный оксид железа в количестве 2 вес.% от веса расплавленного шлака. Затем измененный расплавленный шлак был введен в печь флоат-процесса, используя олово или оловянный сплав в качестве добавки для получения листового неорганического неметаллического материала, который был затем выгружен из печи флоат-процесса при температуре 1000 С. Затем листовой неорганический неметаллический материал был выдержан при температуре 700 С в течение 2 ч в нередуцирующей воздушной среде и затем постепенно охлаждался до комнатной температуры в течение 1,5 ч так, чтобы получить требуемый листовой неорганический неметаллический материал, имеющий необходимые размер и цвет. Пример 4. В качестве исходного материала использовался расплавленный шлак, содержащий 14 вес.% Al2O3,17 вес.% MgO, 28 вес.% SiO2, 32 вес.% СаО, 1,5 вес.% TiO2, 4 вес.% FeO и 3,5 вес.% MnO. Глина была добавлена к расплавленному шлаку, имеющему температуру 1500 С, в количестве 12 вес.% от веса расплавленного шлака для регулирования вязкости и состава расплавленного шлака. Далее для регулирования цвета расплавленного шлака к расплавленному шлаку был добавлен красный оксид железа в количестве 1 вес.% от веса расплавленного шлака. Затем измененный расплавленный шлак был введен в печь флоат-процесса, используя олово или оловянный сплав в качестве добавки для получения листового неорганического неметаллического материала, который был затем выгружен из печи флоат-процесса при температуре 1200 С. Затем листовой неорганический неметаллический материал был выдержан при температуре 600 С в течение 0,5 ч в нередуцирующей воздушной среде и затем постепенно охлаждался до комнатной температуры в течение 1 ч так, чтобы получить требуемый листовой неорганический неметаллический материал, имеющий необходимые размер и цвет. В соответствии с примерами осуществления данного изобретения способ получения листового неорганического неметаллического материала с использованием расплавленного шлака имеет следующие преимущества: 1) дает энергосберегающий и эффективный способ полной утилизации доменного шлака; 2) расплавленный шлак, выгружаемый из доменной печи, используется напрямую, таким образом,не только уменьшается потребление энергии для расплавления сырья, но и не расходуется вода для охлаждения доменного шлака посредством закалки в воде и не образуются вторичные отходы; а также 3) получаемый листовой неорганический неметаллический материал имеет такие свойства, как устойчивое качество цвета, износостойкость, устойчивость к растрескиванию под давлением, увеличенная адгезионная способность, низкий коэффициент расширения и низкий коэффициент усадки. Кроме того, способ получения листового неорганического неметаллического материала посредством флоат-процесса при использовании расплавленного шлака согласно примерам данного изобретения решает следующие проблемы: 1) температура высокая, и, соответственно, необходимо модернизировать процесс и устройства; и 2) вязкость расплавленного шлака намного ниже, чем вязкость расплавленного стекла, и, соотвественно, необходимо добавить к нему модификатор вязкости, такой как двуокись кремния. Листовой неорганический неметаллический материал, произведенный посредством флоат-процесса при использовании расплавленного шлака согласно примерам данного изобретения, может быть применен для художественного оформления и оборудования здания, участка земли и стены. Кроме того, различные художественные товары могут быть получены, обрабатывая незатвердевший продукт. Данное изобретение не ограничивается вышеупомянутыми примерами осуществления и могут иметь место разнообразные модификации и изменения, не выходящие за рамки этого изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ получения листового неорганического неметаллического материала с использованием расплавленного шлака, включающий внесение расплавленного шлака в резервуар для поддержания высокой температуры и видоизменения, где температуру расплавленного шлака поддерживают в пределах 1450-1600 С в присутствии модификатора вязкости и/или цвета; введение измененного расплавленного шлака в печь флоат-процесса, используя олово или оловянный сплав в качестве добавки, получение листового неорганического неметаллического материала из измененного расплавленного шлака; выход листового неорганического неметаллического материала при температуре 1000-1300 С; выдержку листового неорганического неметаллического материала при температуре 600-900 С в течение 0,5-2 ч в нередуцирующей воздушной среде и затем постепенное охлаждение листового неорганического неметаллического материала до комнатной температуры в течение 1-2 ч,при этом расплавленный шлак содержит 10-40 вес.% Al2O3, 5-25 вес.% MgO, 10-50 вес.% SiO2, 1040 вес.% СаО, 0,1-5 вес.% TiO2, 0,1-5 вес.% FeO и 0,1-5 вес.% MnO. 2. Способ по п.1, в котором расплавленный шлак содержит 10-20 вес.% Al2O3, 5-10 вес.% MgO, 2035 вес.% SiO2, 20-30 вес.% СаО, 0,1-5 вес.% TiO2, 0,1-5 вес.% FeO и 0,1-5 вес.% MnO. 3. Способ по п.1, в котором листовой неорганический неметаллический материал охлаждают до комнатной температуры со скоростью остывания 5-10 С/мин. 4. Способ по п.1 или 2, в котором в качестве модификатора вязкости используют глину, каолин,магнитный железняк, гончарную глину, полевой шпат и кварцевый песок, при этом модификатор добавляют в количестве 5-20 вес.% от веса расплавленного шлака. 5. Способ по п.1 или 2, в котором в качестве модификатора цвета используют по крайней мере один из оксидов Ti, Cr, Ni, Cu, Co, Fe и редкоземельных элементов, порошки руды, содержащие оксиды, и промышленные отходы, содержащие оксиды, и модификатор добавляют в количестве 0-5 вес.% от веса расплавленного шлака. 6. Способ по п.1 или 2, в котором расплавленный шлак - это расплавленный шлак, непосредственно выгружаемый из металлургического реактора, или переплавленный шлак.