專利名稱：熱態(tài)高爐熔渣直接生產(chǎn)礦棉的工藝方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及礦棉生產(chǎn)領(lǐng)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(shù)：
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°C 1600°C左右。一般而言，I噸熔渣帶有160(Tl8(K)MJ熱量，大約相當(dāng)于55飛Ikg標(biāo)準(zhǔn)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(xì)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(shè)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(guān)裝備有了很大的進(jìn)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(gè)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(yán)重，爐渣前期的巨大熱量被白白浪費(fèi)掉，后期的熔制又要浪費(fèi)大量能量。在建設(shè)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?，F(xiàn)有技術(shù)中日本專利JP62263904A公開了一種將高爐熔渣從高爐轉(zhuǎn)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(yuǎn)遠(yuǎn)超出礦棉產(chǎn)線的生產(chǎn)能力，高爐排渣速度f5t/min，間歇出渣；礦棉離心機(jī)生產(chǎn)能力l 5t/h，連續(xù)作業(yè)，實(shí)際生產(chǎn)中需要用大容量渣包將高爐一個(gè)排渣周期中所排放的熔渣全部接收并運(yùn)送到溶渣分裝點(diǎn)，再從大渣包中分裝到兩個(gè)小型專用渣包后才分批注入調(diào)質(zhì)爐。轉(zhuǎn)運(yùn)過程涉及的設(shè)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(bǔ)熱所需的能耗也相應(yīng)增加。如果高爐一個(gè)排渣周期中所排放的熔渣量達(dá)到幾十乃至幾百噸時(shí)，全部用大渣包接收也很困難。另外，在對熔渣進(jìn)行調(diào)質(zhì)的過程中，現(xiàn)有技術(shù)是利用熔渣落入容器時(shí)產(chǎn)生的沖擊作用實(shí)現(xiàn)調(diào)質(zhì)料與熔渣的攪拌混合；經(jīng)過實(shí)際生產(chǎn)表明，僅靠高爐熔渣注入時(shí)產(chǎn)生的瞬時(shí)攪拌作用是無法達(dá)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(shù)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(jìn)行調(diào)質(zhì)，減少了熱量損失，利用均質(zhì)爐使得熔體化學(xué)成份更穩(wěn)定、均勻，最后通過離心制棉機(jī)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(shí)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(jìn)渣溜槽、渣包、渣包車、渣包蓋、傾翻機(jī)構(gòu)、升降機(jī)構(gòu)、均質(zhì)爐和離心制棉機(jī)，所述渣包設(shè)置在渣包車上，渣包底部設(shè)有攪拌氣進(jìn)口，所述渣包蓋上設(shè)有加料口、排氣口和補(bǔ)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(shí)渣包由進(jìn)渣溜槽與高爐渣溝連通，渣包車在調(diào)質(zhì)工位時(shí)渣包通過升降機(jī)構(gòu)與傾翻機(jī)構(gòu)相配合；所述均質(zhì)爐上設(shè)有進(jìn)料口，傾翻機(jī)構(gòu)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(shè)有殘鐵排放口，均質(zhì)爐通過熔體流口與離心制棉機(jī)連通。所述的均質(zhì)爐由主腔室和副腔室兩部分構(gòu)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(shè)置在主腔室底部，所述進(jìn)料口設(shè)置在主腔室頂部，所述熔體流口設(shè)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(shí)產(chǎn)生的沖擊作用初步實(shí)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(hù)攪拌氣體對調(diào)質(zhì)料與高爐熔渣混合后的混合熔渣進(jìn)行攪拌，并同時(shí)對混合熔渣補(bǔ)熱至146(T155(TC，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飛小時(shí)，均質(zhì)溫度保持在146(Tl550°C，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(jī)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IOmm以下硅石、破碎后粒度在IOmm以下的酸性廢舊耐材中的任意一種或多種的混合物。所述的酸性廢舊耐材為粘土磚、高鋁磚或臘石磚。所述步驟一中，先將調(diào)質(zhì)料倒入渣包中，再將高爐熔渣注入到渣包內(nèi)。所述步驟一中，將高爐熔渣注入到渣包的同時(shí)伴隨高爐熔渣流將調(diào)質(zhì)料倒入渣包中。所述步驟二中，所述的保護(hù)攪拌氣體為氮?dú)?。所述步驟二中還包括補(bǔ)加調(diào)質(zhì)料的步驟，調(diào)質(zhì)過程中對混合熔渣進(jìn)行測溫及取樣，根據(jù)取樣的測量結(jié)果對混合熔渣補(bǔ)加調(diào)質(zhì)料，直至滿足工藝設(shè)定要求。本發(fā)明熱態(tài)高爐熔渣直接生產(chǎn)礦棉的工藝方法及裝置利用熔渣落入渣包時(shí)產(chǎn)生的沖擊作用初步實(shí)現(xiàn)調(diào)質(zhì)料與熔渣的攪拌混合后，渣包內(nèi)的混合熔渣無需再運(yùn)輸?shù)秸{(diào)質(zhì)爐，減少了高爐熔渣在運(yùn)輸過程中的熱量損失，渣包直接作為調(diào)質(zhì)爐進(jìn)行調(diào)質(zhì)，混合熔渣在渣包內(nèi)由氣體攪拌充分混合調(diào)質(zhì)料與高爐熔渣，再利用均質(zhì)爐使得熔體化學(xué)成份更穩(wěn)定、均勻，最后通過離心制棉機(jī)制得礦棉纖維，提高了礦棉纖維的質(zhì)量；該工藝將鋼鐵行業(yè)和保溫建材行業(yè)有機(jī)的結(jié)合起來，既提高了鋼鐵冶金渣的自身價(jià)值，利用了熔渣的熱能，又降低了礦棉制造的成本，改善了礦棉產(chǎn)品的制造環(huán)境。


圖1為本發(fā)明熱態(tài)高爐熔渣直接生產(chǎn)礦棉的裝置的工作流程示意圖。
圖中:1高爐渣溝、2進(jìn)渣溜槽、3高爐熔渣、4渣包、5渣包車、6渣包蓋、7攪拌氣進(jìn)口、8傾翻機(jī)構(gòu)、9升降機(jī)構(gòu)、10加料口、11排氣口、12補(bǔ)熱電極、13進(jìn)料口、14均熱電極、15均質(zhì)爐、16殘鐵排放口、17熔體流口、18熔體、19離心制棉機(jī)、151主腔室、152熔渣通道、153副腔室。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明表述的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。實(shí)施例1
如圖1所示，一種熱態(tài)高爐熔渣直接生產(chǎn)礦棉的裝置，包括進(jìn)渣溜槽2、渣包4、渣包車
5、渣包蓋6、傾翻機(jī)構(gòu)8、升降機(jī)構(gòu)9、均質(zhì)爐15和離心制棉機(jī)19，所述渣包4設(shè)置在渣包車5上，渣包4底部設(shè)有攪拌氣進(jìn)口 7，所述渣包蓋6上設(shè)有加料口 10、排氣口 11和補(bǔ)熱電極12 ;所述渣包車5具有取渣工位和調(diào)質(zhì)工位，渣包車5在取渣工位時(shí)渣包4由進(jìn)渣溜槽2與高爐渣溝I連通，渣包車5在調(diào)質(zhì)工位時(shí)渣包4通過升降機(jī)構(gòu)9與傾翻機(jī)構(gòu)8相配合；所述均質(zhì)爐15上設(shè)有進(jìn)料口 13，傾翻機(jī)構(gòu)8具有與渣包4相配合的調(diào)質(zhì)工位和與均質(zhì)爐15相配合的均質(zhì)工位；所述均質(zhì)爐15底部設(shè) 有殘鐵排放口 16，均質(zhì)爐15通過熔體流口 17與離心制棉機(jī)19連通。本發(fā)明熱態(tài)高爐熔渣直接生產(chǎn)礦棉的裝置可進(jìn)一步描述為，所述的均質(zhì)爐15由主腔室151和副腔室153兩部分構(gòu)成，主腔室151與副腔室153之間通過熔渣通道152連通，主腔室151容積大于副腔室153，所述殘鐵排放口 16設(shè)置在主腔室151底部，所述進(jìn)料口 13設(shè)置在主腔室151頂部，所述熔體流口 17設(shè)置在副腔室153底部，熔體流口 17低于主腔室151的底部，熔體流口 17上安裝電磁流速綜合控制裝置，有效的降低了主腔室151內(nèi)熔渣液面波動對排渣速率的影響，生產(chǎn)更穩(wěn)定，礦棉纖維質(zhì)量更高。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，渣包車5將渣包4送到取渣工位，打開渣包蓋6，擺動進(jìn)渣溜槽2的位置，高爐渣溝I內(nèi)的高爐熔渣3從進(jìn)渣溜槽2注入到渣包4內(nèi)，并將調(diào)質(zhì)料倒入渣包中；在本步驟中，既可以先將調(diào)質(zhì)料倒入渣包4中，再將高爐熔渣3注入到渣包4內(nèi)，也可以將高爐熔渣3注入到渣包4的同時(shí)伴隨高爐熔渣流將調(diào)質(zhì)料倒入渣包4中；利用高爐熔渣3落入渣包4時(shí)產(chǎn)生的沖擊作用初步實(shí)現(xiàn)調(diào)質(zhì)料與高爐熔渣3的攪拌混合；在本實(shí)施例中調(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% ;調(diào)質(zhì)料為硅砂、粒度在IOmm以下硅石、破碎后粒度在IOmm以下的酸性廢舊耐材中的任意一種或多種的混合物，通常情況下酸性廢舊耐材為粘土磚、高鋁磚或臘石磚。取渣結(jié)束后蓋上渣包蓋6，由渣包車5將渣包4運(yùn)至調(diào)質(zhì)工位。步驟二、調(diào)質(zhì)，渣包4到達(dá)調(diào)質(zhì)工位后，從渣包4底部通入保護(hù)攪拌氣體對調(diào)質(zhì)料與高爐熔渣混合后的混合熔渣進(jìn)行攪拌，并同時(shí)用補(bǔ)熱電極12對混合熔渣補(bǔ)熱至146(Tl550°C，直至調(diào)質(zhì)后的混合熔渣的酸度系數(shù)滿足1.3 1.8 ;在本實(shí)施例中所述保護(hù)攪拌氣體為氮?dú)?；由升降機(jī)構(gòu)9將渣包4送到傾翻機(jī)構(gòu)8上，傾翻機(jī)構(gòu)8將渣包4從調(diào)質(zhì)工位運(yùn)到均質(zhì)工位,并傾翻渣包4，將渣包4內(nèi)調(diào)質(zhì)后的混合熔渣送入均質(zhì)爐15中。在調(diào)質(zhì)過程中，為了提高礦棉的質(zhì)量，對混合熔渣進(jìn)行測溫及取樣，根據(jù)取樣的測量結(jié)果對混合熔渣補(bǔ)加調(diào)質(zhì)料，直至滿足工藝設(shè)定要求。步驟三、均質(zhì)，將調(diào)質(zhì)后的混合熔渣注入均質(zhì)爐15內(nèi)均質(zhì)2飛小時(shí)，通過均熱電極
14將均質(zhì)溫度保持在146(Tl550°C，均質(zhì)爐15底部析出的殘鐵從殘鐵排放口 16排出爐體，混合熔渣經(jīng)均質(zhì)處理后得到的熔體18化學(xué)成份更穩(wěn)定、均勻；
步驟四、制棉，均質(zhì)后的熔體18從熔體流口 17送入離心制棉機(jī)19的高速離心輥上，甩制成的礦棉纖維，完成礦棉纖維的生產(chǎn)；礦棉纖維再經(jīng)后工序加工成需要的板、管、氈或粒狀棉等礦棉制 品。
權(quán)利要求
1.一種熱態(tài)高爐熔渣直接生產(chǎn)礦棉的裝置，其特征是:包括進(jìn)渣溜槽(2)、渣包(4)、渣包車(5)、渣包蓋(6)、傾翻機(jī)構(gòu)(8)、升降機(jī)構(gòu)(9)、均質(zhì)爐(15)和離心制棉機(jī)(19)，所述渣包(4)設(shè)置在渣包車(5)上，渣包(4)底部設(shè)有攪拌氣進(jìn)口(7)，所述渣包蓋(6)上設(shè)有加料口(10)、排氣口(11)和補(bǔ)熱電極(12);所述渣包車(5)具有取渣工位和調(diào)質(zhì)工位，渣包車(5)在取渣工位時(shí)渣包(4)由進(jìn)渣溜槽(2)與高爐渣溝(I)連通，渣包車(5)在調(diào)質(zhì)工位時(shí)渣包(4)通過升降機(jī)構(gòu)(9)與傾翻機(jī)構(gòu)(8)相配合；所述均質(zhì)爐(15)上設(shè)有進(jìn)料口(13)，傾翻機(jī)構(gòu)(8)具有與渣包(4)相配合的調(diào)質(zhì)工位和與均質(zhì)爐(15)相配合的均質(zhì)工位；所述均質(zhì)爐(15)底部設(shè)有殘鐵排放口(16)，均質(zhì)爐(15)通過熔體流口(17)與離心制棉機(jī)(19)連通。
2.如權(quán)利要求1所述的熱態(tài)高爐熔渣直接生產(chǎn)礦棉的裝置，其特征是:所述的均質(zhì)爐(15)由主腔室(151)和副腔室(153)兩部分構(gòu)成，主腔室(151)與副腔室(153)之間通過熔渣通道(152)連通，主腔室(151)容積大于副腔室(153)，所述殘鐵排放口(16)設(shè)置在主腔室(151)底部，所述進(jìn)料口(13)設(shè)置在主腔室(151)頂部，所述熔體流口(17)設(shè)置在副腔室(153)底部，熔體流口(17)低于主腔室(151)的底部。
3.一種熱態(tài)高 爐熔渣直接生產(chǎn)礦棉的工藝方法，其特征是，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(shí)產(chǎn)生的沖擊作用初步實(shí)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(hù)攪拌氣體對調(diào)質(zhì)料與高爐熔渣混合后的混合熔渣進(jìn)行攪拌，并同時(shí)對混合熔渣補(bǔ)熱至146(T155(TC，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飛小時(shí)，均質(zhì)溫度保持在146(Tl550°C，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(jī)的高速離心輥上，甩制成礦棉纖維，完成礦棉纖維的生產(chǎn)。
4.如權(quán)利要求3所述的熱態(tài)高爐熔渣直接生產(chǎn)礦棉的工藝方法，其特征是: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I6 28%。
5.如權(quán)利要求3所述的熱態(tài)高爐熔渣直接生產(chǎn)礦棉的工藝方法，其特征是:所述步驟一中，調(diào)質(zhì)料為硅砂、粒度在IOmm以下硅石、破碎后粒度在IOmm以下的酸性廢舊耐材中的任意一種或多種的混合物。
6.如權(quán)利要求3所述的熱態(tài)高爐熔渣直接生產(chǎn)礦棉的工藝方法，其特征是:所述的酸性廢舊耐材為粘土磚、聞?wù)写u或臘石磚。
7.如權(quán)利要求:T6中任意一權(quán)利要求所述的熱態(tài)高爐熔渣直接生產(chǎn)礦棉的工藝方法，其特征是:所述步驟一中，先將調(diào)質(zhì)料倒入渣包中，再將高爐熔渣注入到渣包內(nèi)。
8.如權(quán)利要求:T6中任意一權(quán)利要求所述的熱態(tài)高爐熔渣直接生產(chǎn)礦棉的工藝方法，其特征是:所述步驟一中，將高爐熔渣注入到渣包的同時(shí)伴隨高爐熔渣流將調(diào)質(zhì)料倒入渣包中。
9.如權(quán)利要求3所述的熱態(tài)高爐熔渣直接生產(chǎn)礦棉的工藝方法，其特征是:所述步驟二中，所述的保護(hù)攪拌氣體為氮?dú)狻?br> 10.如權(quán)利要求3所述的熱態(tài)高爐熔渣直接生產(chǎn)礦棉的工藝方法，其特征是:所述步驟二中還包括補(bǔ)加調(diào)質(zhì)料的步驟，調(diào)質(zhì)過程中對混合熔渣進(jìn)行測溫及取樣，根據(jù)取樣的測量結(jié)果對混合 熔渣補(bǔ)加調(diào)質(zhì)料，直至滿足工藝設(shè)定要求。
全文摘要
本發(fā)明涉及礦棉生產(chǎn)領(lǐng)域，尤其涉及一種高爐熔渣直接生產(chǎn)礦棉的方法及裝置。一種熱態(tài)高爐熔渣直接生產(chǎn)礦棉的裝置，渣包設(shè)置在渣包車上，渣包底部設(shè)有攪拌氣進(jìn)口，所述渣包蓋上設(shè)有加料口、排氣口和補(bǔ)熱電極，傾翻機(jī)構(gòu)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，均質(zhì)爐通過熔體流口與離心制棉機(jī)連通。一種熱態(tài)高爐熔渣直接生產(chǎn)礦棉的工藝方法，包括配置熔渣，調(diào)質(zhì)，均質(zhì)和制棉。本發(fā)明渣包內(nèi)的混合熔渣無需再運(yùn)輸?shù)秸{(diào)質(zhì)爐，減少了高爐熔渣在運(yùn)輸過程中的熱量損失，均質(zhì)爐使得熔體化學(xué)成份更穩(wěn)定、均勻，提高了礦棉纖維的質(zhì)量；該工藝既利用了熔渣的熱能，又降低了礦棉制造的成本，改善了礦棉產(chǎn)品的制造環(huán)境。
文檔編號C03B37/00GK103204628SQ20121001168
公開日2013年7月17日 申請日期2012年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月16日
發(fā)明者肖永力, 劉茵, 李永謙, 崔健, 石洪志 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司