專利名稱：一種利用高爐爐渣制造e玻璃纖維的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種E玻璃纖維的生產方法，尤其涉及利用高爐爐渣代替部分礦石作 為原料生產E玻璃纖維的生產方法。
背景技術：
高爐爐渣是冶煉生鐵時產生的廢渣，主要成份為氧化鋁(約占總重量的 14. 12% )、氧化f丐(約占總重量的39. 20% )、氧化鎂(約占總重量的8. 93% ) 、二氧化硅 (約占總重量的34. 30% )、堿金屬氧化物(約占總重量的0. 43% )。從它的化學成份和礦 物組成來看，它屬于硅酸鹽的范疇，組成高爐爐渣的四種主要成份正是鈉鈣硅玻璃的主要 成份，它含揮發(fā)物質極少，且物理化學結構穩(wěn)定，加大玻璃纖維行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，減少對 原始礦石的依賴，節(jié)能減排，促進國民經濟的可持續(xù)性發(fā)展具有重要意義。
E玻璃纖維是堿金屬氧化物含量小于1 %的鋁硼硅酸鹽玻璃纖維，在傳統(tǒng)E玻璃纖 維的生產過程中，是以礦石作為主要原料，而作為礦產資源的礦石是不可再生的，而且大都 需要引入螢石中的氟化物做助溶劑，容易造成玻璃液對窯池壁造成侵蝕，降低了窯爐的使 用壽命和生產的安全性。同時礦石作為自然資源，被廣泛地應用在多種工業(yè)生產中，因此其 供應受到多種因素的影響，一旦供應受到限制，對于E玻璃纖維的可持續(xù)生產會造成極大 的影響。

發(fā)明內容
針對傳統(tǒng)的E玻璃纖維生產方法帶來的不足，本發(fā)明的目的就在于提供一種采用 高爐爐渣作為原料生產E玻璃纖維的方法。 —種利用高爐爐渣制造E玻璃纖維的方法，其特征在于所述E玻璃纖維原料由如 下方法制備 (1)、對高爐爐渣進行除雜，并制成E玻璃纖維投料所需的粒度；
(2)、分析檢測高爐爐渣中各主要組分的含量； (3)、在制造E玻璃纖維的原料中加入重量份為0_40%的高爐爐渣，并根據(jù)高爐 爐渣各組分的含量及E玻璃纖維生產所需各組分組成計算其余組分的需要量，并用礦石補 足。 上述步驟(3)中E玻璃纖維的原料各主要成份占總量的百分比為，二氧化硅 50-60%、三氧化二鋁12-13. 3%、三氧化二硼0-6. 5%、氧化|丐15-25%、氧化鎂0. 5-4%、氟 0. 0-0. 5%。 步驟(3)中E玻璃纖維的原料各主要成份占總量的百分比為，二氧化硅50-56%， 三氧化二鋁12-13. 3 % ，三氧化二硼0-6. 5 % ，氧化鈣20-22 % ，氧化鎂0. 5-4 % ，氟 0. 0-0. 4%。 采用本發(fā)明所述的配比后，在生產中發(fā)現(xiàn)E玻璃纖維單元窯的空間溫度下降約 5(TC，而玻璃纖維液溫度提高近2(TC。窯爐噸玻璃單耗(Kcal/Kg)下降1_10%，減少天然氣和氧氣的使用量。而且窯爐的損壞主要來自玻璃纖維液對窯爐池壁的侵蝕，而且窯爐耐 火材料受侵蝕程度是隨著溫度的上升呈級數(shù)增長的，因此玻璃纖維液溫度的大幅下降會大 大降低其對窯爐池壁的侵蝕，所以采用本發(fā)明的配方及原料后較之現(xiàn)有的E玻璃纖維原料 配方，可以明顯的延長窯爐使用壽命，整個高溫粘度工藝制度的下降，可以降低漏板拉絲時 漏板溫度，減少漏板噸產品的漏板損耗。 采用本發(fā)明的配方及高爐爐渣作為原料后，由于高爐爐渣助熔效果較好而且該物 質的所有組成元素均參與玻璃纖維網絡的構成，所帶來的共熔作用，促進了其他高熔點物 質的化學反應及熔化作用的發(fā)生，因此更加有利于玻璃纖維的成形及提高其質量，在配方 中由于引入了高爐爐渣使得螢石的加入量減少，氟含量可以降至0. 0% 0. 40%，這樣就 降低了玻璃纖維中的氟含量，無氟煙氣降低了對窯爐大炫、胸墻、池壁的侵蝕，可以延長窯 爐壽命，減少窯爐熱修頻次，降低生產運行成本，同時也保護了環(huán)境；熔制效果仍可維持的 原因正是高爐爐渣極佳的助熔性。 由于高爐爐渣的引入，使得玻璃纖維結構有了較大的變化。按照配方生產的玻璃 纖維纖維強度提高10. 8%，由原來的平均0. 4ii /tex提高到平均0. 44ii /tex左右，提高了 產品的質量。 采用高爐爐渣E玻璃纖維配方生產的玻璃纖維，充分利用工業(yè)廢渣，有利于環(huán)境 保護和二次資源利用，節(jié)約礦產資源；從生產的角度來講明顯的改善了玻璃液澄清質量，加 速了玻璃的熔化。 基于以上所述高爐爐渣的各種優(yōu)點，如何處理爐渣、使爐渣具有穩(wěn)定性就成為了 保證玻璃纖維生產穩(wěn)定的又一要求。爐渣受到供應單位礦石成份及生產工藝的影響，不同 批次的爐渣成份穩(wěn)定性大體相同，但是也有波動的情況。針對這一情況，使用普通粉料的均 化處理技術就可以解決這一問題。首先要對供應單位的爐渣成份有一個大體了解，再根據(jù) 其成份波動曲線設定一個爐渣中心值，每批新的爐渣到貨時進行成份檢測，將不同批次的 爐渣經過搭配、均化后使用，這樣就基本可以保證爐渣成份的穩(wěn)定。
具體實施例方式以下結合實施例對本發(fā)明作進一步說明
實施例l E玻璃纖維的原料組成，按重量份計各成份包括二氧化硅54、三氧化二鋁12、三 氧化二硼6. 5、氧化鈣22. 5、氧化鎂3、氧化鐵0. 43、氧化鈦0. 65、氟1. 2。
不加入高爐爐渣。
實施例2 E玻璃纖維的原料組成，按重量份計各成份包括，二氧化硅54、三氧化二鋁12、三 氧化二硼6. 0、氧化鈣23、氧化鎂30、氧化鐵0. 43、氧化鈦0. 65、氟1. 20。
不加入高爐爐渣
實施例3 E玻璃纖維的原料組成，按重量份計各成份包括，二氧化硅54、三氧化二鋁12. 05、 三氧化二硼6. 0、氧化鈣23. 0、氧化鎂3. 0、氧化鐵0. 43、氧化鈦0. 65、氟1. 15。
不加入高爐爐渣
實施例4 E玻璃纖維的原料組成，按重量份計各成份包括，二氧化硅54、三氧化二鋁12. 10、 三氧化二硼6. 0、氧化鈣23. 0、氧化3. 0、氧化鐵0. 41、氧化鈦0. 65、氟1. 10。
其中采用高爐爐渣占5%。
實施例5 E玻璃纖維的原料組成，按重量份計各成份包括，二氧化硅54. 5、三氧化二鋁 12. 15、三氧化二硼6. 0、氧化牽丐23. 0、氧化鎂2. 50、氧化鐵0. 41、氧化鈦0. 65、氟1. 05、。
其中采用高爐爐渣占5%。
實施例6 E玻璃纖維的原料組成，按重量份計各成份包括，二氧化硅54. 52、三氧化二鋁 12. 15、三氧化二硼6. 0、氧化鈣23. 0、氧化鎂2. 5、氧化鐵0. 41氧化鈦0. 65、氟1. 00。
其中采用高爐爐渣占7%。
實施例7 E玻璃纖維的原料組成，按重量份計各成份包括，二氧化硅55. 02、三氧化二鋁
12. 15、三氧化二硼6. 0、氧化牽丐23. 0、氧化鎂2. 49、氧化鐵0. 41、氧化鈦0. 65、氟0. 95、。
其中采用高爐爐渣占9%。 實施例8 E玻璃纖維的原料組成，按重量份計各成份包括，二氧化硅55. 06、三氧化二鋁
13. 15、三氧化二硼6. 0、氧化鈣22. 0、氧化鎂2. 45氧化鐵0. 40、氧化鈦0. 67、氟0. 9。
其中采用高爐爐渣占12%。 實施例9 E玻璃纖維的原料組成，按重量份計各成份包括，二氧化硅53. 87、三氧化二鋁 13. 3、三氧化二硼5. 5、氧化鈣22. 5、氧化鎂2. 50、氧化鐵0. 40、氧化鈦0. 67、氟0. 9。
其中采用高爐爐渣占15%。
實施例10 E玻璃纖維的原料組成，按重量份計各成份包括，二氧化硅22. 8、三氧化二鋁
12. 0、三氧化二硼5. 0、氧化鈣22. 5、氧化鎂3. 0、氧化鐵0. 4、氧化鈦0. 67、氟0. 9、。
其中采用高爐爐渣占15%。 實施例11 E玻璃纖維的原料組成，按重量份計各成份包括，二氧化硅55. 8、三氧化二鋁
13. 0、三氧化二硼4. 5、氧化鈣22. 5、氧化鎂2. 50、氧化鐵0. 40、氧化鈦0. 67、氟0. 9。
其中采用高爐爐渣占15%。 實施例12 E玻璃纖維的原料組成，按重量份計各成份包括，二氧化硅56. 3、三氧化二鋁 13. 0、三氧化二硼4. 0、氧化鈣22. 5、氧化鎂2. 50、氧化鐵0. 40、氧化鈦0. 67、氟0. 9、。
其中采用高爐爐渣占17%。
實施例13 E玻璃纖維的原料組成，按重量份計各成份包括，二氧化硅56. 8、三氧化二鋁 13. 0、三氧化二硼3. 5、氧化f丐22. 5、氧化鎂2. 50、氧化鐵0. 39、氧化鈦0. 68、氟0. 9。
5
其中采用高爐爐渣占17%。
實施例14 E玻璃纖維的原料組成，按重量份計各成份包括，二氧化硅57. 3、三氧化二鋁 13. 0、三氧化二硼3. 0、氧化f丐22. 5、氧化鎂2. 50、氧化鐵0. 39、氧化鈦0. 68、氟0. 9、。
其中采用高爐爐渣占17%。
實施例15 E玻璃纖維的原料組成，按重量份計各成份包括，二氧化硅57. 4、三氧化二鋁 13. 0、三氧化二硼3. 0、氧化f丐22. 5、氧化鎂2. 50、氧化鐵0. 39、氧化鈦0. 68、氟0. 85、。
其中采用高爐爐渣占17%。
實施例16 E玻璃纖維的原料組成，按重量份計各成份包括，二氧化硅57. 4、三氧化二鋁 13. 0、三氧化二硼3. 0、氧化f丐22. 55、氧化鎂2. 50、氧化鐵0. 39、氧化鈦0. 68、氟0. 8、。
其中采用高爐爐渣占17%。
實施例17 E玻璃纖維的原料組成，按重量份計各成份包括，二氧化硅57. 6、三氧化二鋁 13. 0、三氧化二硼3. 0、氧化f丐22. 55、氧化鎂2. 50、氧化鐵0. 39、氧化鈦0. 68、氟0. 6。
其中采用高爐爐渣占17%。
實施例18 E玻璃纖維的原料組成，按重量份計各成份包括，二氧化硅58. 05、三氧化二鋁 12. 5、三氧化二硼3. 0、氧化鈣22. 5、氧化鎂2. 50、氧化鐵0. 37、氧化鈦0. 70、氟0. 4、。
其中采用高爐爐渣占21%。
實施例19 E玻璃纖維的原料組成，按重量份計各成份包括，二氧化硅59. 05、三氧化二鋁 12. 5、三氧化二硼2. 5、氧化鈣22. 5、氧化鎂2. 0、氧化鐵0. 37、氧化鈦0. 70、氟0. 4、。
其中采用高爐爐渣占21%。
實施例20 E玻璃纖維的原料組成，按重量份計各成份包括，二氧化硅59. 05、三氧化二鋁
12. 5、三氧化二硼1. 0、氧化鈣23. 0、氧化鎂3. 0、氧化鐵0. 36、氧化鈦0. 71、氟0. 4、。
其中采用高爐爐渣占21%。 實施例21 E玻璃纖維的原料組成，按重量份計各成份包括，二氧化硅59. 55、三氧化二鋁
13. 0、三氧化二硼0、氧化鈣23. 0、氧化鎂3. 0、氧化鐵0. 36、氧化鈦0. 71、氟0. 4。
其中采用高爐爐渣占21%。 實施例22 E玻璃纖維的原料組成，按重量份計各成份包括，二氧化硅59. 55、三氧化二鋁 13. 2、三氧化二硼0、氧化鈣23. 0、氧化鎂3. 0、氧化鐵0. 33、氧化鈦0. 75、氟0. 2。
其中采用高爐爐渣占25%。
實施例23 E玻璃纖維的原料組成，按重量份計各成份包括，二氧化硅59. 95、三氧化二鋁
613. 0、三氧化二硼0、氧化鈣23. 0、氧化鎂3. 0、氧化鐵0. 30、氧化鈦0. 78、氟0、。
其中采用高爐爐渣占35%。 為研究此配方，我們針對上述的實施例進行了大量的熔制試驗，結果匯總如下
根據(jù)實驗所得的數(shù)據(jù)，可以看到當高爐爐渣的使用量逐步增加后，玻璃的熔化狀 況和澄清狀況在原來的基礎之上更加完善，空間溫度、玻璃纖維液溫度都相對穩(wěn)定，熔融有 少許掛壁的現(xiàn)象發(fā)生，到高爐爐渣用到30%時，單位產品的成本較降低約50元_60/噸玻璃 液，爐窯空間溫度已降至1380度，玻璃液溫度1380度熔融，這樣就大大減輕了對窯爐的腐 蝕，增加了其使用壽命，而玻璃纖維中的各項指標較之先前各項也有了明顯的進步，氟含量 下降，減輕了對于環(huán)境的污染，玻璃纖維的高溫粘度得到了明顯降低，單位產品的成本也有 很大程度的降低，減少了企業(yè)的負擔，創(chuàng)造了更高的效益，促進工業(yè)廢渣的二次利用，有著 更好的社會效益。
權利要求
一種利用高爐爐渣制造E玻璃纖維的方法，其特征在于所述E玻璃纖維原料由如下方法制備(1)、對高爐爐渣進行除雜，并制成E玻璃纖維投料所需的粒度；(2)、分析檢測高爐爐渣中各主要組分的含量；(3)、在制造E玻璃纖維的原料中加入重量份為0-35％的高爐爐渣，并根據(jù)高爐爐渣各組分的含量及E玻璃纖維生產所需各組分組成計算其余組分的需要量，并用礦石補足。
2. 根據(jù)權利要求l所述的一種利用高爐爐渣制造E玻璃纖維的方法，其特征在于，E玻 璃纖維的原料各主要成份占總量的百分比為，二氧化硅50-60%、三氧化二鋁12-13.3%、 三氧化二硼0-6. 5%、氧化牽丐15-25%、氧化鎂0. 5-4%、氟0. 0-0. 5%。
3. 根據(jù)權利要求2所述的一種利用高爐爐渣制造E玻璃纖維的方法，其特征在于，E玻 璃纖維的原料各主要成份占總量的百分比為，二氧化硅50-56%，三氧化二鋁12-13.3%， 三氧化二硼0-6. 5 % ，氧化牽丐20-22 % ，氧化鎂0. 5-4 % ，氟0. 0-0. 4 % 。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用高爐爐渣制造E玻璃纖維的方法，其特征在于所述E玻璃纖維原料由如下方法制備(1)對高爐爐渣進行除雜，并制成E玻璃纖維投料所需的粒度；(2)分析檢測高爐爐渣中各主要組分的含量；(3)在制造E玻璃纖維的原料中加入重量份為0-40％的高爐爐渣，并根據(jù)高爐爐渣各組分的含量及E玻璃纖維生產所需各組分組成計算其余組分的需要量，并用礦石補足。本發(fā)明引入高爐爐渣制造E玻璃纖維，不但使得E玻璃纖維的制造成本大幅降低、生產質量有所提高，而且可消耗大量的高爐爐渣，減少了氟化物的用量，對環(huán)保也有積極作用。
文檔編號C03C13/00GK101696088SQ200810249720
公開日2010年4月21日 申請日期2008年12月30日 優(yōu)先權日2008年12月30日
發(fā)明者吳欽霞, 孟憲明, 宋曉, 張志法, 張鐵柱, 徐言超, 李永艷, 陸鵬程 申請人:泰山玻璃纖維有限公司;