以高炉渣为原料制取泡沫玻璃对吸声影响

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1、doi：10.3969/j.issn.1007-7545.2015.03.015以高炉渣为原料制取泡沫玻璃对吸声的影响马岩美，周扬民，罗思义，黄国涛，仪垂杰（青岛理工大学机械工程学院，山东青岛266525）摘要：以高炉渣为主要原料制备吸声泡沫玻璃，考察玻璃厚度、空腔、边缝以及开口气孔率对吸声性能的影响。结果表明，在低频区域，厚度、空腔深度和开口气孔率的增加都能提高吸声系数。但厚度超过150mm后对吸声系数提高意义不大。吸声系数只在500~3000Hz频率范围内随边缝的增加而提高，其他频率范围内，吸声系数变化不大。关键词：高炉渣；泡沫玻璃；吸声中图分类号：TB34文献标志码：A文章编号：1

2、007-7545（2015）03-0000-00EffectofFoamGlassfromBlastFurnaceSlagonSoundAbsorptionMAYan-mei,ZHOUYang-min,LUOSi-yi,HUANGGuo-tao,YIChui-jie(SchoolofMechanicalEngineering,QingdaoTechnologicalUniversity,Qingdao266525,Shandong,China)Abstract:Sound-absorbingfoamglasswaspreparedfromblastfurnaceslag.Theeffec

3、tsofglassthickness,depthofcavity,sideseamandopeningporosityonabsorptionpropertieswereinvestigated.Theresultsshowthatincreasingofthickness,depthofcavity,andopeningporositycanimprovesoundabsorptioncoefficientatlowfrequency,butthethicknessexceeding150mmhaslittleeffectonabsorptioncoefficient.Soundabs

4、orptioncoefficientriseswithincreasingofsideseamonlywithinthefrequencyrangeof500~3000Hz.Keywords:blastfurnaceslag;foamglass;soundabsorption高炉炼铁的能耗约占钢铁工业总能耗的60%[1]。高炉渣是高炉炼铁的主要副产品，生产1t铁水大约可以副产290kg的高炉渣[2-3]。目前，我国钢铁渣堆置量约3亿t，每年新产生约0.1亿t[2]，其大量堆放不仅占用土地，还会污染环境。因此高效回收高炉渣的热能、提高高炉渣的附加值是十分必要的。泡沫玻璃（foamglass

5、）是一种内部充满许多相通或不通气孔的无机非金属玻璃材料，其气孔率[4]达到80%~95%，大部分气泡直径为1~3mm。泡沫玻璃是由碎玻璃、发泡剂、助溶剂、改性剂和促进剂等经粉碎均匀混合后形成混合料，再经预热、熔融、发泡、退火等工艺制成[5]。可以分为保温和吸声[6]两类，应用不同种类的发泡剂可以制成吸音和隔热两种不同的泡沫玻璃[7]。吸音泡沫玻璃的开口孔和联通孔占气孔总量的40%~60%[8]，因其内部有大量微小的连通的孔隙，声波沿着这些孔隙可以深入材料内部并通过不同的机理被衰减，从而达到吸声[9-13]的效果。以高炉渣为主要原料制备绝热、吸声、防潮、防火、抗腐蚀的泡沫玻璃既可以达到废弃

6、固体材料再利用，又可以保护环境并获得一定的经济效益。1试验原料与流程矿渣种类不同，成分含量也有差别[14]。各氧化物表现出不同的酸碱性，对制取泡沫玻璃的贡献不同，所以需要对高炉渣进行调质。本试验原料为青岛钢铁控股集团有限责任公司的高炉炼铁废渣，主要成分（%）：SiO272.26、Al2O31.30、MgO4.03、Fe2O30.20、CaO8.13、其他14.08。其他主要原料有碎玻璃，发泡剂采用碳酸铵、碳酸氢铵与碳酸氢钠等碳酸盐。制取泡沫玻璃的工艺流程如图1所示。收稿日期：2014-10-10基金项目：国家自然科学基金重点项目（50934010）作者简介：马岩美（1989-），女，山东

7、滨州人，硕士研究生.图1制备泡沫玻璃的工艺流程图Fig.1Processflowdiagramforpreparationoffoamglass调质电炉：用于高炉渣干渣的熔融、升温，可向调制电炉加入适量的硅石粉或者玄武岩粉，使得熔融态高炉渣的化学组分达到既定要求。氧气瓶：向中间渣罐喷射氧气，氧气与煤粉充分混匀硫化，再喷入中间渣罐底部，实现煤粉的富氧强化燃烧，产生巨大热量代替调质电炉耗电升温。空压机泵：向四辊离心机提供风冷动力，同时为