一、項(xiàng)目基本原理與關(guān)鍵技術(shù)

1.項(xiàng)目基本原理：

此處所涉及高性能礦渣粉煤灰微晶玻璃產(chǎn)業(yè)化集成技術(shù)的基本原理是指在充分了解所涉及尾礦、鋼渣和粉煤灰成分特點(diǎn)基礎(chǔ)上，通過合理的組分設(shè)計(jì)，經(jīng)過長(zhǎng)期的熔鑄成形、核化、晶化等熱處理工藝的探索來優(yōu)化組分與工藝，突破原料成分波動(dòng)影響性能、熔窖設(shè)計(jì)、熔料控制等多項(xiàng)技術(shù)難題，最終制備出高性能礦渣粉煤灰微晶玻璃制品產(chǎn)業(yè)化集成技術(shù)。

2. 工藝路線

本技術(shù)實(shí)施采取的工藝路線為：基礎(chǔ)玻璃組分設(shè)計(jì)→配料稱量→混料→基礎(chǔ)玻璃熔制、澄清、均化→澆鑄成型→退火→核化→晶化。

3. 技術(shù)核心

成分設(shè)計(jì)、基礎(chǔ)玻璃熔窖設(shè)計(jì)、熔料控制技術(shù)、結(jié)晶控制技術(shù)、一次結(jié)晶連續(xù)生產(chǎn)技術(shù)、尾礦微晶玻璃制品大規(guī)模生產(chǎn)成套裝備技術(shù)，離心鑄造法生產(chǎn)微晶玻璃管材成型自動(dòng)控制技術(shù)。

二、主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

1、技術(shù)指標(biāo)

1）微晶玻璃管材：

彎曲強(qiáng)度≥150Mpa； 壓縮強(qiáng)度≥1200Mpa；

耐堿度（20%NaOH）≥97%； 耐酸度（1.84g/cm³）≥98%；

莫氏硬度9級(jí) ； 體積密度：2.9-3.2/（g/cm³）；

磨耗量≤0.04g/cm² 使用溫度：-200-700⁰C

2）微晶玻璃板材：

體積密度：2.9-3.2/（g/cm³）； 抗彎強(qiáng)度：≥180/Mpa；

耐堿度（20%NaOH）≥97%； 耐酸度（1.84g/cm³）≥98%；

莫氏硬度9級(jí) 顯微硬度：9GPa

磨耗量≤0.04g/cm² 使用溫度：-200-700⁰C

2.經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

三、應(yīng)用案例

已于內(nèi)蒙古包頭市建成稀土廢渣—粉煤灰制造納米級(jí)微晶玻璃復(fù)合管材及納米級(jí)多孔微晶玻璃產(chǎn)業(yè)化開發(fā)項(xiàng)目，項(xiàng)目年產(chǎn)5萬噸納米級(jí)多孔微晶玻璃和5萬噸納米級(jí)微晶玻璃復(fù)合管材，年新增工業(yè)產(chǎn)值7.5億元，創(chuàng)稅1億元。

四、推廣前景

目前工業(yè)領(lǐng)域所用的管徑較細(xì)的耐磨輸送管道，通常采用合金鋼材料或高分子材料，由于其耐磨性較差，需要頻繁更換管道，不利于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低生產(chǎn)成本。例如，混凝土泵車輸送管道，管徑只有100mm，鑄石和陶瓷管材均不能滿足其安裝和使用要求，目前主要使用的是耐磨合金管，每輸送一萬立方米混凝土就需要更換管道，每次更換管道需要花費(fèi)7萬元，若以本項(xiàng)目所涉及的高性能尾礦-粉煤灰微晶玻璃管材代替耐磨合金管，管道成本僅耐磨合金管的50%，使用壽命卻提高了3-4倍，其經(jīng)濟(jì)效益相當(dāng)可觀。因此以微晶玻璃管材代替合金鋼、鑄石和陶瓷內(nèi)襯管道的應(yīng)用是必然的發(fā)展趨勢(shì)。

微晶玻璃的莫氏硬度可達(dá) 9.0 以上，耐磨性比普通鋼管高30倍，并且使用溫度可達(dá)-50-900℃，運(yùn)行阻力小。目前市場(chǎng)上鑄石復(fù)合管每噸1.2萬元。鑄石復(fù)合管特別重，它們是以重量來計(jì)算價(jià)格，一個(gè)鑄石復(fù)合管的重量是復(fù)合微晶玻璃管材重量的3-4倍，而且，使用壽命是這種鑄石復(fù)合的2-3倍。因此，如果以本項(xiàng)目所涉及微晶玻璃替代鑄石生產(chǎn)復(fù)合管，在產(chǎn)品的輕量化和使用壽命上優(yōu)勢(shì)明顯。

最后需要指出，本項(xiàng)目所涉及原料雖然只有尾礦、鋼渣和粉煤灰這三種典型的工業(yè)固體廢棄物，但在此基礎(chǔ)上所形成的高性能微晶玻璃產(chǎn)業(yè)化集成技術(shù)對(duì)其它成分類似的富含SiO2的鉻渣、民用垃圾電廠焚燒底灰、煤矸石等工業(yè)固體廢棄物的高效、高附加值利用，解決它們對(duì)環(huán)境的污染問題有理論的實(shí)踐指導(dǎo)意義。