CN102503112B - 赤泥铁还原炉渣纤维棉的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种赤泥铁还原炉渣纤维棉的制备方法，其特征在于，赤泥铁还原炉的结构包括：还原炉（1）、熔池（2）、炉渣熔池（3）、铁水熔池（4）、入料机（5）、铁水通道（6）、铁水入口（7）、炉渣熔体出口（8）、炉渣熔体通道（9）、炉渣熔体送料口（10）、甩丝系统（11），以赤泥为主料添加生焦宝石、废玻璃粉、石英砂、煤矸石、二氧化钛，各组分所占的重量百分比为：赤泥35~82.5%，生焦宝石3~15%，废玻璃粉3~10%，石英砂1~15%，煤矸石10~20%，二氧化钛0.5~5%。本发明以工业废料为主，不仅降低生产成本，降低环境污染，而且经济环保，废料可以重复利用，制备的赤泥铁还原炉渣纤维棉质量轻，导热系数低，具有较优良的保温特性。
Description
技术领域
本发明涉及一种赤泥铁还原炉渣纤维棉的制备方法，属于陶瓷纤维制备工艺技术领域。
背景技术
赤泥铁还原炉渣纤维棉主要应用于保温隔热材料使用。目前普遍采用石棉，是一种消耗自然资源、制造成本高的保温隔热材料。
工业废料赤泥是金属铝冶炼及工业氧化铝生产时产生的废弃物，对环境污染严重，世界上还没有有效的处理办法。目前主要采用烧结法或拜尔法赤泥作耐火材料、水泥或各种填料使用，但是由于制品性能较差、生产成本较高，附加值较低，而无法大规模推广应用。另外，上述赤泥中含有大量的铁元素，按上述方法处理，由于铁元素无法回收而造成很大浪费。
发明内容
本发明的目的是提供一种能克服上述缺陷，利用工业废弃料，变废为宝，生产使用性能优良、成本低的赤泥铁还原炉渣纤维棉的制备方法，其技术方案为：
一种赤泥铁还原炉渣瓷砖的制备方法，铁还原炉的结构包括：还原炉（1）、熔池（2）、炉渣熔池（3）、铁水熔池（4）、入料机（5）、铁水通道（6）、铁水入口（7）、炉渣熔体出口（8）、炉渣熔体通道（9）、炉渣熔体送料口（10）、甩丝系统（11），以赤泥为主料添加生焦宝石、废玻璃粉、石英砂、煤矸石、二氧化钛，各组分所占的重量百分比为：赤泥35~82.5%，生焦宝石3~15%，废玻璃粉3~10%，石英砂1~15%，煤矸石10~20%，二氧化钛0.5~5%，其中，赤泥氧化铁含量为8~40%。，其制备方法具体包括以下步骤：
（1）配料：赤泥35~82.5%，生焦宝石3~15%，废玻璃粉3~10%，石英砂1~15%，煤矸石10~20%，二氧化钛0.5~5%，并混合均匀制得混合料，其中，赤泥的氧化铁含量为8~40%。
（2）熔融还原：将上述混合料外加1~5煤粉，在温度为1000~1200℃还原气氛下充分还原后，通过入料机（5）压块投入到铁还原炉（1）中，温度为1550~1650℃，氧化气氛，压块沉入到炉渣熔体液面以下并熔融，通过控制入料机（5的加料速度来控制熔池（2）炉渣熔体上表面与熔池（2）底部的高度H和铁水液面与熔池（2）底部的高度h2，铁水下沉到熔池（2）的底部，而炉渣熔体上浮到熔池（2）的顶部，使铁水与炉渣熔体自动分离；
（3）纤维棉吹制：炉渣熔体进入炉渣熔体送料口（10）送到甩丝系统（11）制成赤泥铁还原炉渣纤维棉。
所述的赤泥铁还原炉渣纤维棉的制备方法，铁水通过铁水熔池（4）排出，炉渣熔体通过炉渣熔体出口（8）和炉渣熔体通道（9）自然流到炉渣熔池（3），并进入炉渣熔体送料口（10）。
本发明与现有技术相比，其优点为：
1、本发明提供的方法可以有效地、大规模地利用烧结法或拜尔法赤泥生产赤泥铁还原炉渣纤维棉，其副产品为铁，将工业废料赤泥一步转化为铁水和炉渣熔体，并使炉渣熔体直接制成赤泥铁还原炉渣纤维棉，节约了大量能量；
2、工艺简单，生产的赤泥铁还原炉渣纤维棉质量轻，导热系数低，具有较优良的保温及装饰特性；
3、炉渣熔体中多余的碳可以在炉渣熔池中的氧化气氛中氧化排除，增加纤维的白度和高温性能；
4、本发明以工业废料为主要原料，不仅降低生产成本，而且降低环境污染，经济环保，废料可以重复利用。
附图说明
图1是本发明所用的铁还原炉的结构示意图；
图中：1、还原炉，2、熔池，3、炉渣熔池，4、铁水熔池，5、入料机，6、铁水通道，7、铁水入口，8、炉渣熔体出口，9、炉渣熔体通道，10、炉渣熔体送料口，11、甩丝系统，H为熔池2的总液面高度，h1为炉渣熔体液面高度，h2为铁水液面高度。
具体实施方式
在图1所示的铁还原炉中，混合料外加1~5%煤粉，在1000~1200℃还原气氛充分还原后，通过入料机（5）压块投入到还原炉（1）中的熔池2）中，温度为1550~1650℃，气氛为氧化气氛，压块沉入到炉渣熔体液面以下并融化，还原后形成的铁水比重较大沉到熔池（2）的底部，而炉渣熔体比重较小浮在铁水表面，当铁水液面上升至高于铁水熔池（4）的铁水液面时，熔池（2）中的铁水通过铁水入口（7）和铁水通道（6）排出到铁水熔池（4）中，而炉渣熔体通过炉渣熔体出口（8）和炉渣熔体通道（9）排出到炉渣熔池（3）中，然后炉渣熔体进入炉渣熔体送料口（10）送到甩丝系统（11）制成赤泥铁还原炉渣纤维棉。
实施例1
（1）配料：赤泥35%，生焦宝石15%，废玻璃粉10%，石英砂15%，煤矸石20%，二氧化钛5%，并混合均匀制得混合料，其中，赤泥的氧化铁含量为8%；
（2）熔融还原：将上述混合料外加1%煤粉，在1200℃的温度下还原气氛充分还原后，通过入料机5压块投入到还原炉1中的熔池2中，温度为1550℃，气氛为氧化气氛，压块沉入到炉渣熔体液面以下并融化，通过控制入料机5的加料速度来控制熔池2炉渣熔体上表面与熔池2底部的高度H和铁水液面与熔池2底部的高度h2，铁水下沉到熔池2的底部，而炉渣熔体上浮到熔池2的顶部，使铁水与炉渣熔体自动分离；
（3）纤维棉吹制：炉渣熔体进入炉渣熔体送料口10送到甩丝系统11制成赤泥铁还原炉渣纤维棉。
实施例2
（1）配料：赤泥58%，生焦宝石9%，废玻璃粉7%，石英砂8%，煤矸石15%，二氧化钛3%，并混合均匀制得混合料，其中，赤泥的氧化铁含量为24%；
（2）熔融还原：将上述混合料外加3%煤粉，在1100℃的温度下还原气氛充分还原后，通过入料机5压块投入到还原炉1中的熔池2中，温度为1600℃，气氛为氧化气氛，压块沉入到炉渣熔体液面以下并融化，通过控制入料机5的加料速度来控制熔池2炉渣熔体上表面与熔池2底部的高度H和铁水液面与熔池2底部的高度h2，铁水下沉到熔池2的底部，而炉渣熔体上浮到熔池2的顶部，使铁水与炉渣熔体自动分离；
（3）纤维棉甩制：炉渣熔体进入炉渣熔体送料口10送到甩丝系统11制成赤泥铁还原炉渣纤维棉。
实施例3
（1）配料：赤泥82.5%，生焦宝石3%，废玻璃粉3%，石英砂1%，煤矸石10%，二氧化钛0.5%，并混合均匀制得混合料，其中，赤泥的氧化铁含量为40%；
（2）熔融还原：将上述混合料外加5%煤粉，在1000℃的温度下还原气氛充分还原后，通过入料机5压块投入到还原炉1中的熔池2中，温度为1650℃，气氛为氧化气氛，压块沉入到炉渣熔体液面以下并融化，通过控制入料机5的加料速度来控制熔池2炉渣熔体上表面与熔池2底部的高度H和铁水液面与熔池2底部的高度h2，铁水下沉到熔池2的底部，而炉渣熔体上浮到熔池2的顶部，使铁水与炉渣熔体自动分离；
（3）纤维棉甩制：炉渣熔体进入炉渣熔体送料口10送到甩丝系统11制成赤泥铁还原炉渣纤维棉。
Claims (2)
1.一种赤泥铁还原炉渣纤维棉的制备方法，其特征在于，铁还原炉的结构包括：还原炉（1）、熔池（2）、炉渣熔池（3）、铁水熔池（4）、入料机（5）、铁水通道（6）、铁水入口（7）、炉渣熔体出口（8）、炉渣熔体通道（9）、炉渣熔体送料口（10）、甩丝系统（11），以赤泥为主料添加生焦宝石、废玻璃粉、石英砂、煤矸石、二氧化钛，各组分所占的重量百分比为：赤泥35~82.5%，生焦宝石3~15%，废玻璃粉3~10%，石英砂1~15%，煤矸石10~20%，二氧化钛0.5~5%，其中，赤泥氧化铁含量为8~40%，其制备方法具体包括以下步骤：
（1）配料：赤泥35~82.5%，生焦宝石3~15%，废玻璃粉3~10%，石英砂1~15%，煤矸石10~20%，二氧化钛0.5~5%，并混合均匀制得混合料；
（2）熔融还原：将上述混合料外加1~5%煤粉，在温度为1000~1200℃还原气氛下充分还原后，通过入料机（5）压块投入到铁还原炉（1）中，温度为1550~1650℃，氧化气氛，压块沉入到炉渣熔体液面以下并熔融，通过控制入料机（5）的加料速度来控制熔池（2）炉渣熔体上表面与熔池（2）底部的高度H和铁水液面与熔池（2）底部的高度h2，铁水下沉到熔池（2）的底部，而炉渣熔体上浮到熔池（2）的顶部，使铁水与炉渣熔体自动分离；
（3）纤维棉吹制：炉渣熔体进入炉渣熔体送料口（10）送到甩丝系统（11）制成赤泥铁还原炉渣纤维棉。
2.根据权利要求1所述的赤泥铁还原炉渣纤维棉的制备方法，其特征在于：铁水通过铁水熔池（4）排出，炉渣熔体通过炉渣熔体出口（8）和炉渣熔体通道（9）自然流到炉渣熔池（3），并进入炉渣熔体送料口（10）。
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