一種利用鐵尾礦調(diào)整高爐渣粘度系數(shù)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及為生產(chǎn)高酸度系數(shù)礦渣棉進(jìn)行熔體粘度系數(shù)調(diào)整的方法，尤其是一種 利用鐵尾礦調(diào)整高爐渣粘度系數(shù)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 礦渣棉是以工業(yè)礦渣為主要原料，并添加其它材料經(jīng)過重熔、纖維化而制成的無 機(jī)質(zhì)纖維。這種纖維，可制成板、管、氈、紙等各種制品，具有絕熱、保溫、防火、防腐、耐潮濕、 吸聲、抗震等多項(xiàng)功能，可廣泛用于建筑、工業(yè)裝備和交通工具等領(lǐng)域，如建筑外墻保溫、內(nèi) 墻防火隔音、工業(yè)窯爐和管道保溫、船舶隔熱等。
[0003] 礦渣棉是以礦渣為主要原料，通過摻入化學(xué)分析純或高純度原料調(diào)節(jié)成分。傳統(tǒng) 的礦渣棉含鐵量不高于1%，熔化溫度不超過1300°C，熔制較為容易。而將鐵尾礦調(diào)節(jié)高 爐渣制備礦渣棉，由于鐵尾礦成分復(fù)雜且有30-40%的鐵含量，對礦渣棉的粘度產(chǎn)生很大影 響，熔制過程的影響因素較多。另外，通過提鐵工藝可以實(shí)現(xiàn)金屬鐵的回收利用。由于提鐵 后剩下的二次尾礦含有的Si02高達(dá)80%以上，可以作為富硅原料，調(diào)整高爐渣制備礦渣棉。 無論是原始尾礦還是提鐵后的二次尾礦，主要的成分是硅、鐵的氧化物。為了控制成本提高 利潤，往往需要不同的提鐵工藝，最終的二次尾礦含鐵量會(huì)有很大差異。因此研究原始尾礦 和提鐵后的二次尾礦對高爐渣粘度的影響具有現(xiàn)實(shí)意義。
[0004] 從Fe203+Fe0含量角度來看，二次尾礦調(diào)整礦渣制備的礦渣棉與利用玄武巖或輝 綠巖制備的巖棉成分更接近。盡管都屬于礦物棉，但是兩種礦渣棉由于原料成分的不同，從 而導(dǎo)致生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品性能具有差異。專利CN102745892A用熱焓含鈦高爐渣直接生產(chǎn) 礦渣棉的方法公開了用熱焓含鈦高爐渣直接生產(chǎn)礦渣棉，但是沒有涉及如何調(diào)整高爐渣成 分。專利CN102515499A礦渣棉及其制造方法和制備系統(tǒng)公開了通過調(diào)整渣的成分制備一 種礦渣棉，但是該專利沒有涉及調(diào)整后渣的酸度系數(shù)與粘度系數(shù)的關(guān)系。
[0005] 無論是巖棉還是礦渣棉，粘度范圍都會(huì)直接影響進(jìn)入離心機(jī)的熔渣被甩成絲狀礦 棉纖維的質(zhì)量。利用鞍鋼齊大山鐵尾礦調(diào)整高爐渣得到的成分對粘度系數(shù)具有很大的影 響。根據(jù)酸度系數(shù)Mk= (Si02+A1203V(Ca0+Mg0)的定義，本發(fā)明通過加入原始尾礦或者富 含Si02的提鐵后的二次尾礦來調(diào)整熔體的粘度系數(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是提供一種利用鐵尾礦調(diào)整高爐渣粘度系數(shù)的方法，利用本方法調(diào) 制的熱熔態(tài)混合渣的酸度系數(shù)為1. 2-2. 03、粘度系數(shù)為0. 4-lOPas，可達(dá)到礦渣棉的有效 使用標(biāo)準(zhǔn)。
[0007] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
[0008] -種利用鐵尾礦調(diào)整高爐渣粘度系數(shù)的方法，將鐵尾礦與高爐渣混合成混合渣， 通過加熱使得熱熔態(tài)混合渣保持在1200°C-1500°C，同時(shí)對熱熔態(tài)混合渣進(jìn)行攪拌，使熔 體完全均化；所述混合渣中鐵尾礦的含量為16%~45%，其余全部為高爐渣。
[0009] 所述高爐渣的組成成分為說02:30 %~40%、41 203:8 %~12%、]\%0:5%~ 10%、Ca0 :40%~50%、Fe203+Fe0 :0· 1%~1%、不可避免的雜質(zhì)：0· 1%~5%。
[0010] 所述鐵尾礦的組成成分為：Si02:69 . 9%~99.8%、Fe203+Fe0 :0· 1%~30%、不可 避免的雜質(zhì)：〇. 1%~10%。
[0011] 與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
[0012] -種利用鐵尾礦調(diào)整高爐渣粘度系數(shù)的方法，采用含有本發(fā)明所述成分的鐵尾 礦及高爐渣進(jìn)行混合熔融，可以將混合渣的酸度系數(shù)調(diào)整在1.2-2. 03、粘度系數(shù)調(diào)整在 0. 4-10Pas，達(dá)到礦渣棉的有效使用標(biāo)準(zhǔn)。
【具體實(shí)施方式】
[0013] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)一步說明：
[0014] 一種利用鐵尾礦調(diào)整高爐渣粘度系數(shù)的方法，將鐵尾礦與高爐渣混合成混合渣， 通過加熱使得熱熔態(tài)混合渣保持在1200°C-1500°C，同時(shí)對熱熔態(tài)混合渣進(jìn)行攪拌，使熔 體完全均化；所述混合渣中鐵尾礦的含量為16% -45%，其余全部為高爐渣。
[0015] 所述高爐渣的組成成分為：Si02:30% -40%、A1 203:8%~12%、Mg0 :5%~10%、 CaO:40%~50%、Fe203+Fe0 :0· 1%~1%、不可避免的雜質(zhì)：0· 1%~5%。
[0016] 本發(fā)明只對高爐渣中鐵的氧化物即Fe203和FeO的混合物的含量限定為0. 1%~ 1 %，而混合物中Fe203或FeO的單獨(dú)含量對本發(fā)明的最終效果并無影響，故不做單獨(dú)成分的 限定。
[0017] 所述鐵尾礦的組成成分為：Si02:69 . 9~99. 8%、Fe203+Fe0 :0· 1%~30%、不可避 免的雜質(zhì)：〇. 1%~10%。
[0018] 本發(fā)明只對鐵尾礦中鐵的氧化物即Fe203和FeO的混合物的含量限定為0. 1%~ 30%，而混合物中Fe203或FeO的單獨(dú)含量對本發(fā)明的最終效果并無影響，故不做單獨(dú)成分 的限定。
[0019] 高爐渣和鐵尾礦中所含的不可避免的雜質(zhì)為其他不可避免的微量元素，由于其含 量很低，故對本發(fā)明的最終效果沒有影響。
[0020] 本發(fā)明所采用的鐵尾礦為鞍鋼齊大山鐵礦的原始尾礦或二次尾礦。
[0021] 實(shí)施例1 :
[0022] (1)將24g的原始尾礦與126g的高爐渣混合組成150g的混合渣，其化學(xué)成分如表 1所示。原始尾礦占混合渣16 %，將混合渣裝入鉬坩堝內(nèi)，再將鉬坩堝外套石墨坩堝，置于 RTW-10型熔體物性綜合測試儀，測試調(diào)整后高爐渣的粘度。
[0023] (2)取某商品棉A，測試其化學(xué)成分并計(jì)算酸度系數(shù)，如表1所示。
[0024]表1鐵尾礦與混合渣的化學(xué)成分以及酸度系數(shù)
[0025]
[0026] (3)對比鞍鋼齊大山原始尾礦調(diào)整高爐渣得到的混合渣1與某商品棉A在相同的 溫度點(diǎn)下的粘度系數(shù)，如表2所示。
[0027] 表2原始尾礦調(diào)整高爐渣與某商品棉A在1200~1500°C溫度點(diǎn)下的粘度（Pas)
[0028]
[0029] 實(shí)施例2 :
[0030] (1)將36. 4g的原始尾礦與103. 6g的高爐渣混合組成140g的混合渣，其化學(xué)成分 如表3所示。二次尾礦占混合渣26 %，將混合渣裝入鉬坩堝內(nèi)，再將鉬坩堝外套石墨坩堝， 置于RTW-10型熔體物性綜合測試儀，測試調(diào)整后高爐渣的粘度。
[0031] (2)某商品棉A的化學(xué)成分與酸度系數(shù)與實(shí)施例1相同。
[0032] 表3鐵尾礦與混合渣的化學(xué)成分以及酸度系數(shù)
[0033]
[0034]
[0035] (3)對比鞍鋼齊大山原始尾礦調(diào)整高爐渣得到的混合渣2與某商品棉A在相同的 溫度點(diǎn)下的粘度系數(shù)，如表4所示。
[0036] 表4原始尾礦調(diào)整高爐渣與某商品棉A在1200~1500°C溫度點(diǎn)下的粘度（Pas)
[0037]
[0038] 實(shí)施例3 :
[0039] (1)將46. 2g的原始尾礦與93. 8g的高爐渣按照混合組成140g的混合渣，其化學(xué) 成分如表5所示。原始尾礦占混合渣33 %，將混合渣裝入鉬坩堝內(nèi)，再將鉬坩堝外套石墨坩 堝，置于RTW-10型熔體物性綜合測試儀，測試調(diào)整后高爐渣的粘度。
[0040] (2)某商品棉A的化學(xué)成分與酸度系數(shù)與實(shí)施例1相同。
[0041] 表5鐵尾礦與混合渣的化學(xué)成分以及酸度系數(shù)
[0042]
[0043] (3)對比鞍鋼齊大山原始尾礦調(diào)整高爐渣得到的混合渣3與某商品棉A在相同的 溫度點(diǎn)下的粘度系數(shù)，如表6所示。
[0044] 表6原始尾礦調(diào)整高爐渣與某商品棉A在1200~1500°C溫度點(diǎn)下的粘度（Pas)
[0045]
[0046] 實(shí)施例4 :
[0047] (1)將54. 6g的原始尾礦與85. 4g的高爐渣按照混合組成140g的混合渣，其化學(xué) 成分如表7所示。原始尾礦占混合渣39 %，將混合渣裝入鉬坩堝內(nèi)，再將鉬坩堝外套石墨坩 堝，置于RTW-10型熔體物性綜合測試儀，測試調(diào)整后高爐渣的粘度。
[0048] (2)某商品棉A的化學(xué)成分與酸度系數(shù)與實(shí)施例1相同。
[0049] 表7鐵尾礦與混合渣的化學(xué)成分以及酸度系數(shù)
[0050]
[0051] (3)對比鞍鋼齊大山原始尾礦調(diào)整高爐渣得到的混合渣4與某商品棉A在相同的 溫度點(diǎn)下的粘度系數(shù)，如表8所示。
[0052] 表8原始尾礦調(diào)整高爐渣與某商品棉A在1250~1500°C溫度點(diǎn)下的粘度（Pas)
[0053]
[0054] 實(shí)施例5 :
[0055] (1)將63g的原始尾礦與77g的高爐渣按照混合組成140g的混合渣，其化學(xué)成分 如表9所示。原始尾礦占混合渣45 %，將混合渣裝入鉬坩堝內(nèi)，再將鉬坩堝外套石墨坩堝， 置于RTW-10型熔體物性綜合測試儀，測試調(diào)整后高爐渣的粘度。
[0056] (2)某商品棉A的化學(xué)成分與酸度系數(shù)與實(shí)施例1相同。
[0057] 表9鐵尾礦與混合渣的化學(xué)成分以及酸度系數(shù)
[0058]
[0059] (3)對比鞍鋼齊大山原始尾礦調(diào)整高爐渣得到的混合渣5與某商品棉A在相同的 溫度點(diǎn)下的粘度系數(shù)，如表10所示。
[0060] 表10原始尾礦調(diào)整高爐渣與某商品棉A在1250~1500°C溫度點(diǎn)下的粘度（Pas)
[0061]
[0062] 實(shí)施例6 :
[0063] (1)將41. 2g的提鐵二次尾礦與100. 8g的高爐渣按照混合組成142g的混合渣，其 化學(xué)成分如表11所示。二次尾礦占混合渣29%，將混合渣裝入鉬坩堝內(nèi)，再將鉬坩堝外套 石墨坩堝，置于RTW-10型熔體物性綜合測試儀，測試調(diào)整后高爐渣的粘度。
[0064] (2)某商品棉A的化學(xué)成分與酸度系數(shù)與實(shí)施例1相同。
[0065] 表11鐵尾礦與混合渣的化學(xué)成分以及酸度系數(shù)
[0066]
[0067] (3)對比鞍鋼齊大山提鐵二次尾礦調(diào)整高爐渣得到的混合渣6與某商品棉A在相 同的溫度點(diǎn)下的粘度系數(shù)，如表12所示。
[0068] 表12二次尾礦調(diào)整高爐渣與某商品棉A在1250~1500°C溫度點(diǎn)下的粘度（Pas)
[0069]
[0070] 本發(fā)明實(shí)施例1~實(shí)施例6中，表1、表3、表5、表7、表9中的原始尾礦以及表11 中二次尾礦中所含的A1203、MgO、CaO為鐵尾礦中不可避免的微量雜質(zhì)元素。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種利用鐵尾礦調(diào)整高爐渣粘度系數(shù)的方法，其特征在于，將鐵尾礦與高爐渣混合 成混合渣，通過加熱使得熱熔態(tài)混合渣保持在1200°C-1500°C，同時(shí)對熱熔態(tài)混合渣進(jìn)行 攪拌，使熔體完全均化；所述混合渣中鐵尾礦的含量為16%~45%，其余全部為高爐渣。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用鐵尾礦調(diào)整高爐渣粘度系數(shù)的方法，其特征在于， 所述高爐渣的組成成分為：Si02:30%~40%、A1 203:8%~12%、MgO:5%~10%、CaO: 40%~50%、Fe203+Fe0 :0· 1%~1%、不可避免的雜質(zhì)：0· 1%~5%。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用鐵尾礦調(diào)整高爐渣粘度系數(shù)的方法，其特征在于， 所述鐵尾礦的組成成分為：Si02:69 . 9%~99. 8%、Fe203+Fe0 :0. 1%~30%、不可避免的雜 質(zhì)：0· 1%~10%〇
【專利摘要】一種利用鐵尾礦調(diào)整高爐渣粘度系數(shù)的方法，將鐵尾礦與高爐渣混合成混合渣，通過加熱使得熱熔態(tài)混合渣保持在1200℃-1500℃，同時(shí)對熱熔態(tài)混合渣進(jìn)行攪拌，使熔體完全均化；混合渣中鐵尾礦的含量為16％-45％，其余全部為高爐渣。高爐渣的組成成分為：SiO2：30％～40％、Al2O3：8％～12％、MgO：5％～10％、CaO：40％～50％、Fe2O3+FeO：0.1％～1％、不可避免的雜質(zhì)：0.1％～5％。鐵尾礦的組成成分為：SiO2：69.9％～99.8％、Fe2O3+FeO：0.1％～30％、不可避免的雜質(zhì)：0.1％～10％。將本發(fā)明所述成分的鐵尾礦及高爐渣進(jìn)行混合熔融，可以將混合渣的酸度系數(shù)調(diào)整在1.2-2.03、粘度系數(shù)調(diào)整在0.4-10Pa？s，達(dá)到礦渣棉的有效使用標(biāo)準(zhǔn)。
【IPC分類】C04B5/06
【公開號(hào)】CN105314897
【申請?zhí)枴緾N201510837333
【發(fā)明人】蘇興文, 高術(shù)杰, 李倩, 李曉陽, 楊麗華, 解斌, 崔九霄, 倪文
【申請人】鞍山鋼鐵集團(tuán)公司礦渣開發(fā)公司
【公開日】2016年2月10日
【申請日】2015年11月26日