本發(fā)明屬于廢棄物資源化利用領(lǐng)域，涉及一種利用液態(tài)高爐渣綜合利用技術(shù)，特別涉及到一種液態(tài)高爐渣制作飾面石材的裝置。

背景技術(shù)：

隨著現(xiàn)代建筑事業(yè)的發(fā)展，對裝飾材料提出了高強(qiáng)、美觀、多品種的要求。人造飾面石材就是在這種形勢下出現(xiàn)的。它強(qiáng)度高、耐腐蝕、耐污染、施工方便、花紋圖案可人為控制，是現(xiàn)代建筑理想的裝飾材料。但價(jià)格相對較高、抗腐蝕性能較差，容易出現(xiàn)微裂紋，只適合于作板材。由于制作時(shí)采用的粘合劑材料等，甚至某些劣質(zhì)產(chǎn)品會出現(xiàn)超標(biāo)的苯、甲醛、鉛、有機(jī)酸等。

液態(tài)高爐渣溫度在1400℃以上，是良好的余熱資源，每噸高爐熔渣蘊(yùn)含的余熱相當(dāng)于60kg標(biāo)準(zhǔn)煤完全燃燒所產(chǎn)生的熱量。針對高溫液態(tài)高爐爐渣的熔融顯熱，開發(fā)高爐爐渣的高附加利用價(jià)值，直接將液態(tài)高爐爐渣利用起來，研究由液態(tài)高爐爐渣直接制備人造飾面石材，大大提高了經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)有效避免了高爐熔渣在水淬過程中釋放出的硫氧化物。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足而提供一種液態(tài)高爐渣制作飾面石材的裝置，主要由：運(yùn)渣罐（1）、中間渣罐（2）、直流電弧爐（3）、冷卻箱（4）、和壓延機(jī)（5）組成，運(yùn)渣罐（1）由機(jī)車從高爐出渣口接取液態(tài)高爐渣運(yùn)至位于直流電弧爐（3）上部的中間渣罐（2），中間渣罐（2）將液態(tài)高爐渣經(jīng)進(jìn)渣口（321）緩慢加入直流電弧爐（3），并由輔料入口（322）加入按照一定比例混合均勻的礦物原料如石英砂、純堿、硼砂、石灰石、碳酸鉀、磷酸二氫氨、鋰輝石等，加熱至1480℃~1550℃后流冷卻箱（4），待熔體冷卻至1000～1150℃時(shí)流出至壓延機(jī)（5）進(jìn)行成型，成型后進(jìn)行退火退火溫度為550～600℃，退火時(shí)間為2～3小時(shí)；所述直流電弧爐（3）主要由爐體（31）和爐蓋（32）兩部分組成，爐蓋（32）位于爐體（31）頂部，設(shè)有進(jìn)渣口（321）和輔料入口（322），中間部位留有電極插入孔，對應(yīng)電極插入孔位置設(shè)有石墨電極（34）；爐體（31）為圓筒狀結(jié)構(gòu)，其底部設(shè)有環(huán)形電極（33），環(huán)形電極（33）由金屬電極（331）和耐火電極（332）兩部分，金屬電極（331）采用多條銅棒做成的叉狀電極焊接在一環(huán)形銅板上組成，叉狀電極的長度為爐底厚度的2/3，環(huán)形銅板部分外露在爐體（31）外部；定位金屬電極（311）后首先用絕緣耐火材料（36）分層搗固至爐底部分總厚度的1/3，然后在環(huán)形電極（33）位置采用導(dǎo)電耐火材料繼續(xù)分層搗固，其余部分繼續(xù)用絕緣耐火材料（36）分層搗固完成，在環(huán)形電極（33）中間形成一極芯絕緣（35）其直徑為石墨電極直徑的2~2.5倍，環(huán)形電極（33）面積為爐底總面積的1/2；爐體（31）側(cè)面設(shè)有溢渣口（38），溢渣口（38）由爐底側(cè)面引出并向上方至爐體高度的1/5處連接冷卻箱(4)；在溢渣口（38）的頂部內(nèi)側(cè)設(shè)有測溫裝置（381）。

環(huán)形電極（33）連接系統(tǒng)直流電源正極，石墨電極（34）連接系統(tǒng)直流電源負(fù)極。

所述耐火電極（332）為導(dǎo)電的鎂碳質(zhì)復(fù)合搗打材料，碳化后的電阻率≤3×10^-4ω·m，體積密度≥2.8g/cm³，耐壓強(qiáng)度≥20mpa；極芯絕緣（35）和絕緣耐火材料（36）為絕緣的鎂鈣質(zhì)復(fù)合搗打材料。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述；

附圖1所示為本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

附圖2所示為本發(fā)明電弧爐爐底部分俯視圖

圖中標(biāo)注說明

1、運(yùn)渣罐，2、中間渣罐，3、電弧爐，4、冷卻箱，5、壓延機(jī)，31、爐體，32、爐蓋，33、環(huán)形電極，34、石墨電極，35、極芯絕緣，36、絕緣耐火材料，37、耐火磚，38、溢渣口，39、殘?jiān)冢?21、進(jìn)渣口，322、輔料入口，331、金屬電極，332、耐火電極，381、測溫裝置。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明一種液態(tài)高爐渣生產(chǎn)裝飾材料的裝置，主要由：運(yùn)渣罐（1）、中間渣罐（2）、直流電弧爐（3）、冷卻箱（4）、和壓延機(jī)（5）組成，運(yùn)渣罐（1）由機(jī)車從高爐出渣口接取液態(tài)高爐渣運(yùn)至位于直流電弧爐（3）上部的中間渣罐（2），中間渣罐（2）將液態(tài)高爐渣經(jīng)進(jìn)渣口（321）緩慢加入直流電弧爐（3），并由輔料入口（322）加入按照一定比例混合均勻的礦物原料如石英砂、純堿、硼砂、石灰石、碳酸鉀、磷酸二氫氨、鋰輝石等，加熱至1480℃~1550℃后流冷卻箱（4），待熔體冷卻至1000～1150℃時(shí)流出至壓延機(jī)（5）進(jìn)行成型，成型后進(jìn)行退火退火溫度為550～600℃，退火時(shí)間為2～3小時(shí)；所述直流電弧爐（3）主要由爐體（31）和爐蓋（32）兩部分組成，爐蓋（32）位于爐體（31）頂部，設(shè)有進(jìn)渣口（321）和輔料入口（322），中間部位留有電極插入孔，對應(yīng)電極插入孔位置設(shè)有石墨電極（34）；爐體（31）為圓筒狀結(jié)構(gòu)，其底部設(shè)有環(huán)形電極（33），環(huán)形電極（33）由金屬電極（331）和耐火電極（332）兩部分，金屬電極（331）采用多條銅棒做成的叉狀電極焊接在一環(huán)形銅板上組成，叉狀電極的長度為爐底厚度的2/3，環(huán)形銅板部分外露在爐體（31）外部；定位金屬電極（311）后首先用絕緣耐火材料（36）分層搗固至爐底部分總厚度的1/3，然后在環(huán)形電極（33）位置采用導(dǎo)電耐火材料繼續(xù)分層搗固，其余部分繼續(xù)用絕緣耐火材料（36）分層搗固完成，在環(huán)形電極（33）中間形成一極芯絕緣（35）其直徑為石墨電極直徑的2~2.5倍，環(huán)形電極（33）面積為爐底總面積的1/2；爐體（31）側(cè)面設(shè)有溢渣口（38），溢渣口（38）由爐底側(cè)面引出并向上方至爐體高度的1/5處連接冷卻箱(4)；在溢渣口（38）的頂部內(nèi)側(cè)設(shè)有測溫裝置（381）。

環(huán)形電極（33）連接系統(tǒng)直流電源正極，石墨電極（34）連接系統(tǒng)直流電源負(fù)極。

所述耐火電極（332）為導(dǎo)電的鎂碳質(zhì)復(fù)合搗打材料，碳化后的電阻率≤3×10^-4ω·m，體積密度≥2.8g/cm³，耐壓強(qiáng)度≥20mpa；極芯絕緣（35）和絕緣耐火材料（36）為絕緣的鎂鈣質(zhì)復(fù)合搗打材料。

通過測溫裝置（381）實(shí)時(shí)監(jiān)測電弧爐溢渣口（38）內(nèi)液渣溫度，在溫度達(dá)到1480℃前，保持電弧爐爐內(nèi)液面低于溢渣口（38），并加大電流進(jìn)行冶煉，當(dāng)在溫度達(dá)到1480℃~1550℃后，中間渣罐（2）開始向進(jìn)渣口（321）補(bǔ)充高爐液渣，使高溫液渣通過溢渣口（38）溢出；并在補(bǔ)充高爐液渣的同時(shí)由輔料入口（322）加入輔料，通過調(diào)整電弧爐冶煉電流，控制高爐液渣的補(bǔ)充量和輔料的添加，使高溫液渣源源不斷的從溢渣口流出。當(dāng)需要較長時(shí)間停爐或要對電弧爐檢修時(shí)，需要打開殘?jiān)冢?9）排除爐體內(nèi)部殘?jiān)?，以防冷卻凝固；檢修完成后采用耐火泥封堵殘?jiān)冢?9）。

本發(fā)明采用原料為高爐熱熔渣，解決了高爐渣作為固體廢棄物的堆存問題，有效利用了熔融高爐渣的余熱，實(shí)現(xiàn)對熔融高爐渣的資源化回收利用，提高了資源利用率；由于含有fe等著色離子，形成的即高爐熔渣熔體不同程度地顯現(xiàn)為棕色或綠色；而輔料熔化則形成無色透明的輔料熔體，兩者所得溶液由于組分不同，在表面張力、熔體黏度、流動(dòng)性等方面有一定的差別；而利用熔融高爐熔渣與輔助調(diào)質(zhì)原料在化學(xué)組成、化學(xué)性質(zhì)、顏色上的差異，通過對這兩種熔體的混熔過程中的條件進(jìn)行控制，促使兩種熔體在冷卻箱內(nèi)濃度場、溫度場的作用下通過成分相互擴(kuò)散、液相的大范圍流動(dòng)形成一定程度的熔合，使兩者形成相互咬合、相互滲透的結(jié)構(gòu)形式，形成色彩斑斕紋理自然的裝飾性能，以及其豐富的礦物質(zhì)通過高溫熔煉整體力學(xué)性能優(yōu)良。采用爐底溢渣方式提供高溫液渣保證了連續(xù)為生產(chǎn)線提供穩(wěn)定流量、溫度、成分、粘度的熔渣原料，確保生產(chǎn)線產(chǎn)出高標(biāo)準(zhǔn)、高品質(zhì)建筑裝飾材料產(chǎn)品奠定基礎(chǔ)，同時(shí)減少加料時(shí)對電弧爐耐材的沖刷，保證了耐材連續(xù)使用壽命。