[發明專利]一種獲取鐵合金冶煉廢渣生產合格礦渣棉過程中最低熔融終點溫度的方法

有效

• 申請號: 201910797450.0
• 申請日: 2019-08-27
• 公開（公告）號: CN110372197B
• 公開（公告）日: 2021-08-06
• 發明（設計）人: 王萬林;張同生;薛利文;戴詩凡;李祖敏;張朝暉;謝應井;鄭光軍;覃華軍;黃珠;應國民
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C03B37/00
• 分類號: C03B37/00
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所(普通合伙) 43114
• 代理人: 蔣太煒

本發明涉及一種獲取鐵合金冶煉廢渣生產合格礦渣棉過程中最低熔融終點溫度的方法。本發明首先獲取T_a、T_b，然后比較二者，取二者中的較大值T_大作為下一步運算的基準，然后通過一次實驗獲取Tc；接著通過實驗+迭代方法尋找最佳補償溫度；根據T_大+Tc+最佳補償溫度計算出生產合格礦渣棉過程中最低熔融終點溫度；然后再驗證其最低熔融終點溫度能否生產出合格的礦渣棉；如果不能，再提高前一步所得的最佳補償溫度進行驗證實驗，直至獲得合格的礦渣棉，此時其對應的補償溫度即為最佳補償溫度。本發明科學的獲取了生產合格礦渣棉過程中最低熔融終點溫度，節約了熔融過程的能耗、減少了電爐耐火材料的損失，提高了礦渣棉的生產效率。

技術領域

本發明涉及一種獲取鐵合金冶煉廢渣生產合格礦渣棉過程中最低熔融終點溫度的方法；屬于冶金廢渣資源化利用領域。

背景技術

礦物棉具有保溫、隔熱和隔音等優良性能，廣泛地應用在國民經濟的各個領域中。天然巖石和冶金礦渣均可以生產礦物棉。由于冶金廢渣的大量產生和環保壓力的變大，資源化利用冶金渣生產礦棉越來越受關注，其中鐵合金冶煉廢渣因其產量大，成棉性能好成為了生產礦物棉的優質原料。

礦物棉的制造工藝按成纖方式的不同分為離心法和噴吹法。離心法生產效率高、產品質量好等優點普遍應用在工業生產中，而噴吹法主要用于實驗研究和小規模的生產。礦物棉的具體生產工藝可以簡化為如下：1.原料的調質和熔融；2.離心法或噴吹法成纖；3纖維棉的收集；4產品制備的后續工藝。無論哪種工藝方法和原料，熔渣的完全熔化都是必需過程。原料加熱到熔融狀態耗能巨大，同時熔融態的溫度越高，能耗越大，耐材等的損耗也就越大。

目前礦渣棉生產中主要用電弧爐進行原料的調質和熔融。電爐的加熱原理是利用石墨電極和消耗電能進行電弧加熱，相比于傳統的豎爐熔融原料，加熱效率更高，二氧化碳排放更少。在實際礦物棉生產過程中，渣原料首先裝入電爐中進行升溫調質，同時為了保證生產過程順暢，渣原料的最終升溫溫度即終點熔融溫度普遍要遠高于渣的熔化性溫度和熔點。至于終點熔融溫度要比溶化性溫度高多少，沒有一個科學準確的方法，一般通過工業實踐得到經驗值。電爐熔融原料的成本主要來自于電耗、爐體耐火材料損耗和石墨電極材消耗。然而所有的成本都與原料的終點熔融溫度有著直接的關系，終點熔融溫度越高，熔煉時間越長、耗電量越大、熔渣對耐材和電極的侵蝕也越嚴重。

因此急需發明一種方法能夠科學、精準的確定鐵合金渣生產礦物棉過程中渣原料終點熔融溫度，使得鐵合金渣能在盡可能低的終點熔融溫度下高質高效的得到礦物棉產品。這對指導礦物棉的生產、高效制造和綠色制造均有重大的現實意義。

發明內容

本發明針對現有技術存在的問題，提供一種獲取鐵合金冶煉廢渣生產合格礦渣棉過程中最低熔融終點溫度的方法。

采用本發明方法進行熔煉終點溫度確定，可以精準的控制鐵合金渣料的終點熔融溫度，極大的提升熔煉效率、節約熔煉電耗和節省耐火材料的損耗。同時本發明方法使用的檢測儀器常見，操作簡便、方法適應性強，所得數據精準科學。

為了達到上述技術目的終點熔融溫度，本發明一種確定鐵合金冶煉廢渣生產礦渣棉熔融終點溫度的方法，所使用的儀器設備有：1熱絲設備，2高溫熔體粘度測試儀，3紅外測溫探頭；熱絲設備用于鐵合金渣熔化溫度區間的測定(開始熔化溫度T_i，完全熔化溫度T_a),粘度儀用于鐵合金渣熔化性溫度T_b的確定，紅外測溫探頭用于差值溫度T_c的測定(鐵合金渣在電爐內的熔渣溫度T_d和熔渣到達離心輥或噴吹口時成纖溫度T_x的差值，即T_c＝T_d-T_x)；得到上述溫度數據后，考慮到補償溫度，通過補償溫度的迭代和實驗的配合，最終得到能保證能生產出合格產品的最低終點熔融溫度。