高溫液態(tài)礦渣流量可控的三孔均布式流口的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種用以滿足短流程生產(chǎn)礦棉的高溫液態(tài)礦渣流量可控的三孔均布式流口。屬于礦渣熔融裝備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]“十二五”規(guī)劃提出了節(jié)能減排的戰(zhàn)略目標，建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會成為工業(yè)化、現(xiàn)代化發(fā)展戰(zhàn)略的首要任務(wù)。鋼鐵行業(yè)作為工業(yè)化進程中的主力軍同樣面臨著機遇與挑戰(zhàn)。高爐煉鐵的工序能耗約占鋼鐵工業(yè)總能耗的60%，是鋼鐵工業(yè)的能耗大戶，其節(jié)能減排潛力巨大。高爐渣是高爐煉鐵排放出的一種固體廢棄物，其處理過程中不僅消耗大量的能源，同時也排出大量的有害物質(zhì)。因此，開展高爐渣回收利用方面的研宄十分必要，高爐渣一種工業(yè)固體廢物。高爐煉鐵過程中排出的渣，又稱高爐礦渣，可分為煉鋼生鐵渣、鑄造生鐵渣、錳鐵礦渣等。中國和蘇聯(lián)等國一些地區(qū)使用鈦磁鐵礦煉鐵，排出釩鈦高爐渣。依礦石品位不同，每煉I噸鐵排出0.3?I噸渣，礦石品位越低，排渣量越大。中國目前每年約排放2000多萬噸。礦渣棄置不用會占用土地，浪費資源，污染環(huán)境。1589年德國即開始利用高爐渣。20世紀中期以后，高爐渣綜合利用迅速發(fā)展。目前美國、英國、加拿大、法國、德意志聯(lián)邦共和國、瑞典、比利時等許多國家都已做到當年排渣，當年用完，全部實現(xiàn)了資源化。日本1980年利用率為85%，蘇聯(lián)1979年利用率在70%以上，中國1981年利用率為83%。
[0003]高爐渣是冶煉生鐵時從高爐中排出的廢物，當爐溫達到1400—1600°C時，爐料熔融，礦石中的脈石、焦炭中的灰分和助溶劑和其他不能進入生鐵中的雜質(zhì)形成以硅酸鹽和鋁酸鹽為主浮在鐵水上面的熔渣。高爐礦渣中主要的化學成分是S12，Al2O3, CaO，MgO，MnO，F(xiàn)eO，S等。此外，有些礦渣還含有微量的T12, V2O5, Na2O, BaO, P205，Cr2O3等。在高爐礦渣中CaO, S12, Al2O3占重量的90%以上。
[0004]礦渣棉，用壓縮空氣或高壓蒸汽噴吹纖細的熔渣流，可制取礦渣棉，礦渣棉可用作保溫材料、吸音材料和防火材料等，由它加工的成品有保溫板、保溫氈、保溫筒、保溫帶、吸音板、窄氈條、吸音帶、耐火板及耐熱纖維等。礦渣棉廣泛用于冶金、機械、建筑、化工和交通等部門。
[0005]直接噴吹高爐熔渣，工藝簡單，投資較少，但渣棉質(zhì)量難以保證。以礦渣為主要原料，加入硅石、玄武巖、安山巖，有時還可加入石灰等調(diào)劑成分，再熔化后吹制，可得到優(yōu)質(zhì)礦渣棉。許多國家都在生產(chǎn)礦渣棉。此外，高爐渣還可作為鑄石、微晶玻璃、肥料、搪瓷、陶瓷等的原料。
[0006]生產(chǎn)礦渣棉的方法有噴吹法和離心法兩種。原料在熔爐中熔化后流出，即用蒸汽或壓縮空氣噴吹成礦渣棉的方法叫做噴吹法。原料在熔爐中熔化后落在回轉(zhuǎn)的圓盤上，用離心力制成礦渣棉的方法叫做離心法。
[0007]礦渣棉的主要原料是高爐礦渣，約占80%?90%，還有10%?20%的玄武巖、螢石或其他如紅磚頭、卵石等，生產(chǎn)礦渣棉的燃料是焦炭。生產(chǎn)分配料、熔化噴吹、包裝3個工序。
[0008]礦渣棉熔制設(shè)備通常由熔爐(沖天爐或燃氣池爐等)、上料機、四輥離心機等組成。
[0009]通常生產(chǎn)礦渣棉的工藝均為干礦渣熔融成液態(tài)渣其方法如下:
1、將粉末燃料和原料在螺旋狀湍流氣體中燃燒，生成硅酸鹽熔體，然后再將硅酸鹽熔體成形為礦棉纖維。原料粉灰或礦渣是噴射入燃燒氣體最高溫度區(qū)的。原料配比是:每100份粉煤，50—300份礦棉原料，除此外礦棉原料還添加了 3 — 9%的細粉狀酸度；
2、焦炭熔爐(沖天爐)；
3、燃氣池爐，池爐用耐火材料砌筑，由噴槍將然氣噴入池內(nèi)熔化渣料；
4、金屬電極電弧熔化渣料(小型)。
[0010]將約占80%?90%的高爐熱渣直接裝人電磁感應(yīng)礦渣熔爐(15t-20t礦渣)，還有10%?20%的玄武石、螢石或其他如紅磚頭、卵石等礦石料作為添加料，加熱升溫到1550度左右調(diào)整礦渣成分及在保溫爐中確保礦渣恒溫為下屬工序提供高溫液態(tài)可控流量的礦渣流，是生產(chǎn)高質(zhì)量礦渣棉的關(guān)鍵技術(shù)。
[0011]需要解決的技術(shù)問題是如何提高高溫液態(tài)礦渣流量控制流口的使用壽命，設(shè)想與石墨坩禍使用壽命同步，減少更換次數(shù)。
[0012]熔融調(diào)質(zhì)熱渣熔爐，由電磁感應(yīng)爐體(3t60t)、變頻電源(100020000kw),可升降、旋轉(zhuǎn)的爐蓋、可升降、旋轉(zhuǎn)的感應(yīng)電極、計算計、Plc控制系統(tǒng)等組成。
[0013]短流程生產(chǎn)礦棉的工藝是將高爐熱渣直接或轉(zhuǎn)運熱渣包車裝入熔融調(diào)質(zhì)熱渣熔爐，(熱渣裝入節(jié)能效果顯著)，高爐熱渣約1500度左右，裝入熔融調(diào)質(zhì)熱渣熔爐后會降溫到大約1200度左右，通過熔融調(diào)質(zhì)熱渣熔爐的電磁感應(yīng)升溫到大約1500度左右，再在80%?90%的高爐熱渣中添加10%?20%的玄武石等進行調(diào)質(zhì)升溫到大約1500度左右(加入玄武石的目的是調(diào)質(zhì)提尚澄棉的品位，將尚爐澄棉變?yōu)橘|(zhì)量尚的礦棉，)。
[0014]調(diào)質(zhì)升溫到大約1500度左右的熔融礦渣，通過流槽將熱礦渣流裝入礦渣恒溫保溫爐，礦渣恒溫保溫爐有二個可控制流量的液渣流嘴，熱渣流嘴流出的礦渣流進入下一道制棉設(shè)備制成礦棉。(有二種制棉法噴吹法和離心法)。
[0015]高爐渣的組成包括化學組成和礦物組成。
[0016]化學組成:高爐渣中通常含15種以上的化學成分。高爐渣全分析的項目為Si02、Al203、Ca0、Mg0、Mn0、Fe203、S。一些特殊的礦渣還分析 Ti02、V205、P205、Na20、Ba0、Cr203、Ni203等。所有這些化學成分中，Ca0、Si02、Al203、Mg0四種成分是主要的，它們約占總重量的95%。S1jP Al 203來自礦石中的脈石和焦炭中的灰分，CaO和MgO主要來自熔劑，高爐渣主要就是由這四種氧化物組成的硅酸鹽和鋁酸鹽。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0017]本發(fā)明提出的是一種用以滿足短流程生產(chǎn)礦棉的高溫液態(tài)礦渣流量可控的三孔均布式流口，其目的旨在提高高溫液態(tài)礦渣流量控制流口的使用壽命，使其與石墨坩禍使用壽命同步，減少更換次數(shù)。
[0018]本發(fā)明的技術(shù)解決方案:用以滿足短流程生產(chǎn)礦棉的高溫液態(tài)礦渣流量可控的三孔均布式流口，其特征是有一個等靜壓石墨材質(zhì)的水口內(nèi)襯套，該水口內(nèi)襯套內(nèi)的中部端面上設(shè)三個均布的流渣口，其中一個流渣口為當前使用孔，其余兩個流渣口孔是備用的流渣口，在該備用的流渣口中填堵有相同的等靜壓石墨，流渣口的上端部設(shè)微調(diào)升降控制的塞棒。
[0019]本發(fā)明的優(yōu)點:
I)提高了高溫液態(tài)礦渣流量控制流口的使用壽命，使其與石墨坩禍使用壽命同步，減少了更換次數(shù)。
[0020]2)有效防止液態(tài)礦渣流堵塞，可靠，使用壽命長，有效降底運行成本。
[0021]3)滿足短流程礦棉生產(chǎn)工藝。
[0022]4)更有利于適應(yīng)礦物棉及其制品大發(fā)展遠景的市場需求。
【附圖說明】
[0023]附圖1是高溫液態(tài)礦渣流量可控的三孔均布式流口的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖中的I是塞桿、2是水口內(nèi)襯套、3是水口外襯套、4是爐底磚、5是固定板、6是固定螺栓。
【具體實施方式】
[0025]如附圖1所示，用以滿足短流程生產(chǎn)礦棉的高溫液態(tài)礦渣流量可控的三孔均布式流口，其特征是有一個等靜壓石墨材質(zhì)的水口內(nèi)襯套，該水口內(nèi)襯套內(nèi)中部端面設(shè)三個均布的流渣口，其中一個流渣口為當前使用孔，其余兩個流渣口孔是備用的流渣口，在該備用的流渣口中填堵有相同的等靜壓石墨，流渣口的上端部設(shè)微調(diào)升降控制的塞棒。
[0026]工作時，當前使用孔在使用一段時間，因孔徑被加大不能使用被堵塞后，第二個流渣口將被鉆通進行使用，待第二孔在使用一段時間，因孔徑被加大不能使用被堵塞后，第三個流渣口將被鉆通進行使用，待第三孔在使用一段時間，因孔徑被加大不能使用后，整個水口內(nèi)襯套與石墨坩禍同時被更換。
[0027]所述的水口內(nèi)襯套2長度為500mm-700mm，口徑為200mm-250mm。
【主權(quán)項】
1.高溫液態(tài)礦渣流量可控的三孔均布式流口，其特征是有一個等靜壓石墨材質(zhì)的水口內(nèi)襯套，該水口內(nèi)襯套內(nèi)的中部端面上設(shè)三個均布的流渣口，其中一個流渣口為當前使用孔，其余兩個流渣口孔是備用的流渣口，在該備用的流渣口中填堵有相同的等靜壓石墨，流渣口的上端部設(shè)微調(diào)升降控制的塞棒。
2.如權(quán)利要求1所述的高溫液態(tài)礦渣流量可控的三孔均布式流口，其特征是所述的一個等靜壓石墨材質(zhì)的水口內(nèi)襯套的長度為500mm-700mm，口徑為200mm-250mm。
【專利摘要】本發(fā)明是高溫液態(tài)礦渣流量可控的三孔均布式流口，其特征是一個等靜壓石墨材質(zhì)的水口內(nèi)襯套，該襯套內(nèi)中部端面設(shè)三個均布的流渣口，每次僅用一孔，兩個備用流渣口中填堵有相同的等靜壓石墨，流渣口的流量由其上端部的塞棒微調(diào)升降控制。本發(fā)明的優(yōu)點：1）提高了高溫液態(tài)礦渣流量控制流口的使用壽命，使其與石墨坩堝使用壽命同步，減少了更換次數(shù)。2）有效防止液態(tài)礦渣流堵塞，可靠，使用壽命長，有效降底運行成本。3）滿足短流程礦棉生產(chǎn)工藝。4）更有利于適應(yīng)礦物棉及其制品大發(fā)展遠景的市場需求。
【IPC分類】F27D3-14
【公開號】CN104567428
【申請?zhí)枴緾N201410839379
【發(fā)明人】朱興發(fā), 李亞逸, 黃森根, 陳志強
【申請人】朱興發(fā)
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年12月30日