CN101913795B - 一种岩棉纤维节能保温材料的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于保温节能技术领域，涉及用于石油化工、建筑、船舶等领域的新型岩棉纤维节能保温材料制备方法。主要是将冲天炉内焦炭燃烧产生的一氧化碳，经过回收再配以天然气二次焚烧后再次送入冲天炉内，再者就是经过富氧装置给冲天炉内添加氧气助燃，提高炉内的温度。本发明方法节约能源，减少一氧化碳排放，制得的产品岩棉渣球含量减少，酸度系数和使用温度有较大提高，保温效果更好。

Description

一种岩棉纤维节能保温材料的制备方法

技术领域：本发明属于保温节能技术领域，具体涉及一种用于石油化工、建筑、船舶等领域的新型岩棉纤维节能保温材料的制备方法。 

背景技术：在建筑和工业中采用良好的保温技术与材料，往往能起到事半功倍的效果。统计表明，建筑中每使用一吨矿物棉绝热制品，一年可节约一吨石油。工业设备与管道的保温，采用良好的绝热措施与材料，可显著降低生产能耗和成本，改善环境，同时有较好的经济效益。如：工业设备和管道工程中，良好的保温条件，可使热量损失降低95％左右，通常用于保温材料的投资一年左右可以通过节约的能量收回。矿物棉及制品矿物棉是一种优质的保温材料，已有100余年生产和应用的历史。1840年英国首先发现融化的矿渣喷吹后形成纤维，并生产出矿渣棉；1880年德国和英国开始生产矿渣棉，以后其它国家才相继使用和生产，本世纪30年代开始大规模生产和应用；1960年至1980年，世界各国矿物棉发展最为迅猛。 

岩棉是以天然玄武岩为主要原料，经高温熔融后，由高速离心设备制成人造无机纤维，同时加入特制的粘结剂和防尘油，再经加温固化，制作成各种规格，不同要求的岩棉保温制品。岩棉制品用途广泛，适用于建筑、石油、电力、冶金、纺织、国防、交通运输等行业，是管道贮罐、锅炉、烟道、热交换器、风机、车船等工业设备隔热、隔声的理想材料。 

目前岩棉的生产方法一般是用矿渣作为原材料其配方为武岩：50公斤/批；焦炭：126公斤/批；矿渣：520公斤/批。实施条件：冲天炉内温度：1350摄氏度；离心机转速：4500转/分钟。无热交换系统和冲天炉输氧气系统。这种生产方法其缺点如下： 

1、生产的岩棉指标比较低 

2、不仅不环保，而且浪费能源。 

发明内容：本发明的目的是提供一种更加环保、耐久的新型岩棉纤维节能保温材料制备方法。 

本发明的制备方法是将原料送入冲天炉内，经高温熔融后，由高速离心设备制成人造无机纤维，同时加入粘结剂和防尘油，再经加温固化制得岩棉纤维节能保温材料制品。 

本发明方法的关键是将冲天炉内焦炭燃烧产后的一氧化碳，经过回收再配以天然气二次焚烧，产生大量的热量再次送入冲天炉内，再者就是经过富氧装置给冲天炉内添加氧气助燃，提高炉内的温度  上)，使炉内的温度达到1450摄氏度以上。由于温度的提高，从而可以增加玄武岩的原料的含量的比例。以此来改变岩棉化学成分，最终达到改变岩棉的使用性能，提高岩棉的防火等级和抗老化性能。 

一般地，本发明方法主要通过两个步骤共同来完成：第一、冲天炉内的焦炭燃烧产生一氧化碳，经过抽离风机将含有一氧化碳的气体抽入焚烧炉内，焚烧炉内配以一定比例的天然气，经过电子点火，在炉内产生燃烧，炉内的所有可燃气体全部充分燃烧，从而产生大量的热气，温度为700摄氏度左右；再经过换热器将高温气体通过助燃风机送入冲天炉内，增加炉内的温度420摄氏度以上，产生的二氧化碳随着烟囱排出。 

第二、向冲天炉内添加氧气来助燃。冲天炉内由于有焦炭在燃烧，氧气作为一种助燃气体，通过氧气调压站→氧气分配器→冲天炉，向冲天炉内补充一定量的氧气，从而提高焦炭的燃烧率，同时还可以增加炉内的温度200摄氏度以上，这样不但可以节约焦炭15％以上，提高产品产量及产品质量。 

现有技术中冲天炉内的温度为1300摄氏度以下，通过上述两步骤后，可使冲天炉内的温度达到1450摄氏度以上。 

本发明方法所述的高速离心设备一般为高速离心机，其较佳转速为6000转/小时；所述的氧分配器设有12个均匀分布的喷头，用以向冲天炉中均匀输送氧气。 

具体实施方式：下面结合实施例对本发明方法加以详细描述。 

实施例：本实施例的原料配比： 

玄武岩：480公斤/批；白岩石：120公斤/批；焦炭：112公斤/比；矿渣：60公斤/批。 

实施条件：冲天炉内温度：1450摄氏度；氧气流量：150公斤/小时；离心机转速：6000转/分钟。 

本实施例的制备方法是将上述配比的原料输送到冲天炉，通过助燃风机向冲天炉里鼓风，使冲天炉内原材料融成液体。在生产过程中冲天炉内焦炭燃烧会产生的一氧化碳，经过抽离风机将冲天炉里的气体抽入焚烧炉内，焚烧炉内配以一定比例的天然气，经过电子点火，在焚烧炉内产生燃烧。焚烧炉内的所有可燃气体全部充分燃烧，从而产生大量的热气，温度为700摄氏度左右。再经过换热器将高温气体通过助燃风机送入冲天炉内，增加炉内的温度420摄氏度以上，最后产生的二氧化碳随着烟囱排出。 

本实施例方法制得的保温材料制品试验结果如下表 

本发明方法的优点： 

1，增加冲天炉内温度，可使原材料熔化的更加充分，熔体的杂质会减少很多，这样岩棉渣球含量(粒径大于0.25mm)会减少；2，节约能源，可节约8％的焦碳；3，减少一氧化碳排放；4，玄武岩的熔点要大于矿渣400℃，使用这种废气循环系统可大量减少矿渣使用，其可增加岩棉的酸度系数和使用温度。 

同时向冲天炉内添加氧气来助燃。冲天炉内由于有焦炭在燃烧，氧气作为一种助燃气体，通过氧气调压站→氧气分配器→冲天炉(12个喷头均匀的输送到冲天炉)，向冲天炉内补充一定量的氧气，从而提高焦炭的燃烧率，可提高冲天炉炉体温度200℃。这样不但可以节约焦炭15％，同时还可以增加炉内的温度，提高产品产量，首先渣球含量会再次减少，原因可使原材料熔化的更加充分地融化，熔体的杂质会更加减少，这样岩棉的渣球含量(粒径大于0.25mm)会更加减少，再者，熔体的温度加高，通过四轮离心机甩制成岩棉纤维时，会使岩棉的纤维直径更细，更柔软，其导热系数更小，保温效果更好。 

冲天炉内原材料融成液体，熔体流入四轮离心机的滚轮上，离心机将高速旋转将熔体甩成岩棉(棉花)，在其过程中喷入一定比率的树脂和凯华油。本发明实施例将高速离心机的转速由原来4500转/小时提升到6000转/小时。转速的提高可再次使熔体甩制出来的岩棉纤维细而长，其导热系数再一次更小，保温效果也会更好，降低了产品的热损失，保温效果更好。同时渣球含量(料径大于0.25mm)会再一次减少很多。在其过程中喷入的凯华油，可提高岩棉的憎水率(≥99％)。 

Claims (4)

1.一种岩棉纤维节能保温材料的制备方法，将原料送入冲天炉内，经高温熔融后，由高速离心设备制成人造无机纤维，同时加入粘结剂和防尘油，再经加温固化制得岩棉纤维节能保温材料制品，其特征是在高温熔融阶段将冲天炉内焦炭燃烧产生的一氧化碳，经过回收再配以天然气二次焚烧，产生大量的热量再次送入冲天炉内；同时通过富氧装置给冲天炉内添加氧气助燃，使炉内的温度达到1450摄氏度以上。

2.如权利要求1所述的方法，其特征是通过以下两个步骤共同完成，第一，将冲天炉内焦炭燃烧产生的一氧化碳，经过抽离风机将其抽入焚烧炉内，焚烧炉内配以天然气，经过电子点火，焚烧炉内的所有可燃气体全部充分燃烧，从而产生大量的热气，再经过换热器将高温气体通过助燃风机送入冲天炉内，增加炉内的温度，产生的二氧化碳随着烟囱排出；第二，向冲天炉内添加氧气来助燃，通过氧气调压站→氧气分配器→冲天炉，向冲天炉内补充氧气，从而提高焦炭的燃烧率。

3.如权利要求1所述的方法，其特征是高速离心设备为高速离心机，其转速6000转/分钟。

4.如权利要求2所述的方法，其特征是氧气分配器设有12个均匀分布的喷头。