[發(fā)明專利]熱態(tài)高爐熔渣直接生產(chǎn)礦棉的工藝方法及裝置

有效

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• 申請日: 2012-01-16
• 公開（公告）號: CN103204628A
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發(fā)明（設計）人: 肖永力;劉茵;李永謙;崔健;石洪志
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C03B37/00
• 分類號: C03B37/00
• 代理公司: 上海科琪專利代理有限責任公司 31117
• 代理人: 伍賢喆;朱麗琴

技術領域

本發(fā)明涉及礦棉生產(chǎn)領域，尤其涉及一種高爐熔渣直接生產(chǎn)礦棉的方法及裝置。

背景技術

高爐熔渣是高爐煉鐵生產(chǎn)中產(chǎn)生的高溫副產(chǎn)物?，溫度約在1400℃~1600℃左右。一般而言，1噸熔渣帶有1600~1800MJ熱量，大約相當于55~61kg標準煤完全燃燒后所產(chǎn)生的熱量。而傳統(tǒng)的高爐渣處理要么熱潑，冷卻后的大塊干渣供礦棉行業(yè)作熔制原料，要么水淬成細粒狀水淬渣，作為水泥行業(yè)的原料或礦渣微粉原料，不論哪種工藝都產(chǎn)生大量的污染。

礦棉是一種優(yōu)質(zhì)的保溫絕熱材料，傳統(tǒng)工藝都是以塊狀高爐干渣、焦炭和塊狀硅石等為原料，經(jīng)過沖天爐熔制成高溫熔體，再經(jīng)高速離心或噴吹制成微米級纖維，根據(jù)需要經(jīng)不同的設備加工成初級粒狀棉或板、管、氈等最終產(chǎn)品。自1840年開始這方面的研究以來，礦棉的制造工藝和相關裝備有了很大的進步，產(chǎn)品質(zhì)量和品種也得到極大提升和豐富，基本上能夠滿足現(xiàn)代工業(yè)和建筑對保溫材料的要求。但縱觀整個生產(chǎn)過程，高爐熔渣需要先冷卻、破碎、篩選，再加熱熔化成高溫熔體，不僅污染嚴重，爐渣前期的巨大熱量被白白浪費掉，后期的熔制又要浪費大量能量。在建設節(jié)能型社會的今天，礦棉的這種制造工藝既不環(huán)保更不節(jié)能，需要變革。

現(xiàn)有技術中日本專利JP62263904A公開了一種將高爐熔渣從高爐轉移到調(diào)質(zhì)爐的方法：鑒于高爐周邊空間的限制，礦棉生產(chǎn)線不能直接建在高爐邊，需要有一定安全距離；又因高爐特別是現(xiàn)代化大高爐工作制度的限制，每批次排放高爐熔渣量比較大，遠遠超出礦棉產(chǎn)線的生產(chǎn)能力，高爐排渣速度1~5t/min，間歇出渣；礦棉離心機生產(chǎn)能力1~5t/h，連續(xù)作業(yè)，實際生產(chǎn)中需要用大容量渣包將高爐一個排渣周期中所排放的熔渣全部接收并運送到溶渣分裝點，再從大渣包中分裝到兩個小型專用渣包后才分批注入調(diào)質(zhì)爐。轉運過程涉及的設備多，操作繁雜，且分裝過程中散失的熱量多，部分熔渣溫度下降固化，不能再注入調(diào)質(zhì)爐中，只能作冷棄處理；對注入調(diào)質(zhì)爐內(nèi)的熔渣補熱所需的能耗也相應增加。如果高爐一個排渣周期中所排放的熔渣量達到幾十乃至幾百噸時，全部用大渣包接收也很困難。另外，在對熔渣進行調(diào)質(zhì)的過程中，現(xiàn)有技術是利用熔渣落入容器時產(chǎn)生的沖擊作用實現(xiàn)調(diào)質(zhì)料與熔渣的攪拌混合；經(jīng)過實際生產(chǎn)表明，僅靠高爐熔渣注入時產(chǎn)生的瞬時攪拌作用是無法達到熔渣和調(diào)質(zhì)料充分混合的，影響了礦棉的產(chǎn)品質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種熱態(tài)高爐熔渣直接生產(chǎn)礦棉的工藝方法及裝置，渣包直接作為調(diào)質(zhì)爐進行調(diào)質(zhì)，減少了熱量損失，利用均質(zhì)爐使得熔體化學成份更穩(wěn)定、均勻，最后通過離心制棉機制得礦棉纖維，提高了礦棉纖維的質(zhì)量。

本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的：一種熱態(tài)高爐熔渣直接生產(chǎn)礦棉的裝置，包括進渣溜槽、渣包、渣包車、渣包蓋、傾翻機構、升降機構、均質(zhì)爐和離心制棉機，所述渣包設置在渣包車上，渣包底部設有攪拌氣進口，所述渣包蓋上設有加料口、排氣口和補熱電極；所述渣包車具有取渣工位和調(diào)質(zhì)工位，渣包車在取渣工位時渣包由進渣溜槽與高爐渣溝連通，渣包車在調(diào)質(zhì)工位時渣包通過升降機構與傾翻機構相配合；所述均質(zhì)爐上設有進料口，傾翻機構具有與渣包相配合的調(diào)質(zhì)工位和與均質(zhì)爐相配合的均質(zhì)工位；所述均質(zhì)爐底部設有殘鐵排放口，均質(zhì)爐通過熔體流口與離心制棉機連通。

所述的均質(zhì)爐由主腔室和副腔室兩部分構成，主腔室與副腔室之間通過熔渣通道連通，主腔室容積大于副腔室，所述殘鐵排放口設置在主腔室底部，所述進料口設置在主腔室頂部，所述熔體流口設置在副腔室底部，熔體流口低于主腔室的底部。

一種熱態(tài)高爐熔渣直接生產(chǎn)礦棉的工藝方法，包括以下步驟：

步驟一、配置熔渣，將高爐熔渣注入到渣包內(nèi)，并將調(diào)質(zhì)料倒入渣包中，利用高爐熔渣落入渣包時產(chǎn)生的沖擊作用初步實現(xiàn)調(diào)質(zhì)料與高爐熔渣的攪拌混合；

步驟二、調(diào)質(zhì)，從渣包底部通入保護攪拌氣體對調(diào)質(zhì)料與高爐熔渣混合后的混合熔渣進行攪拌，并同時對混合熔渣補熱至1460~1550℃，直至調(diào)質(zhì)后的混合熔渣的酸度系數(shù)滿足1.3～1.8；

步驟三、均質(zhì)，將調(diào)質(zhì)后的混合熔渣注入均質(zhì)爐內(nèi)均質(zhì)2~5小時，均質(zhì)溫度保持在1460~1550℃，均質(zhì)爐底部析出的殘鐵從殘鐵排放口排出爐體；

步驟四、制棉，均質(zhì)后的熔體送入離心制棉機的高速離心輥上，甩制成礦棉纖維，完成礦棉纖維的生產(chǎn)。

所述步驟一中，調(diào)質(zhì)料與高爐熔渣混合后的混合熔渣中，調(diào)質(zhì)料的質(zhì)量百分比含量為高爐熔渣的16~28%。

所述步驟一中，調(diào)質(zhì)料為硅砂、粒度在10mm以下硅石、破碎后粒度在10mm以下的酸性廢舊耐材中的任意一種或多種的混合物。