CN102659309B - 一种矿渣棉加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种应用于矿渣棉生产领域的矿渣棉加工方法，所述的矿渣棉加工方法的步骤为：1)以液态高炉渣为原料，砂岩为调质材料，碳酸钠为粘度改善剂，将液态高炉渣加入到熔融调质炉(4)中，将砂岩、碳酸钠吹入熔融调质炉(4)中；2)液态高炉渣、砂岩、碳酸钠高温熔融混合，将液态高温熔体通过流动混合装置(7)输送到中间储存器(8)中；3)进入中间储存器(8)的液态高温熔体(6)由中间储存器(8)的出渣口流出后，经离心甩丝机(9)甩丝形成矿渣棉，本发明所述的矿渣棉加工方法，能够明显降低矿渣棉的加工能耗，有效地利用了高温熔渣的潜在热能，降低了能源的浪费，从而最大限度地降低了矿渣棉的加工成本。
Description
技术领域
本发明属于矿渣棉生产领域，更具体地说，是涉及一种矿渣棉加工方法。
背景技术
矿渣棉是利用高炉矿渣为主要原料，添加部分调质剂，经熔化后采用高速离心或喷吹法等工艺制成的丝状无机纤维。它具有导热系数小、不燃烧、对人体无害、使用寿命长、隔音效果好、质量轻、使用温度范围宽、防蛀、价廉、耐腐蚀、化学稳定性好、吸声性能好等特点，可用于建筑物的填充绝热、吸声、隔声及各种热力设备填充隔热等。
目前国内一般是用冷态高炉渣、玄武岩为主要原料，以一定比例的硅石、白云石等为调质材料，加入焦炭，通过冲天炉加热熔融，制备出矿渣棉。
但是，近年来，随着玄武岩、硅石、焦炭使用量急剧扩大，造成资源紧张，原材料价格大幅上涨。另外，冷态块状矿渣原料的生产也日益减少，加上冲天炉对环境的影响和渣系均化不完全造成矿渣棉质量不稳定等因素，使得冷态生产矿渣棉技术发展受到限制。热态高炉渣生产矿渣棉的主要难点是在冷态固体的调质剂与热熔液态的高炉渣的混合均化技术上，即在高温时，调质材料的加入方式、固体的融化及与渣液的混合，使渣系达到均质、均温都比较困难。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种明显降低矿渣棉的加工能耗，有效地利用了高温熔渣的潜在热能，从而最大限度地降低矿渣棉的加工成本的矿渣棉加工方法。
要解决以上所述的技术问题，本发明采取的技术方案为：
本发明为一种矿渣棉加工方法，所述的矿渣棉加工方法的步骤为：
1)矿渣棉的加工原料包括液态高炉渣、砂岩、碳酸钠，以液态高炉渣为原料，砂岩为调质材料，碳酸钠为粘度改善剂，加工矿渣棉时，将液态高炉渣加入到熔融调质炉中，再通过高温喷吹混合装置将砂岩、碳酸钠吹入熔融调质炉中；
2)将液态高炉渣、砂岩、碳酸钠在具有加热功能的熔融调质炉中高温熔融混合，然后通过流动传送混合装置将熔融混合均匀的液态高温熔体输送到中间储存器中；
3)进入中间储存器的液态高温熔体由中间储存器上的出渣口流出后，经离心甩丝机甩丝形成矿渣棉；
4)通过矿棉收集装置收集加工完成的矿渣棉。
加工矿渣棉时，液态高炉渣的比例为高温熔体总量的60％—90％，作为粘度改善剂的碳酸钠的比例为高温熔体总量的1％—10％，余量为作为调质材料的砂岩。
所述的熔融调质炉上附有用于为熔融调质炉补充热量的加热电极，所述的高温喷吹混合装置内设置用于将砂岩、碳酸钠吹入熔融调质炉中的高温压缩空气，所述的高温压缩空气的温度保持在600℃—800℃之间，目的是避免熔体降温过快。
所述的调质材料的砂岩颗粒级配为：3—5mm的颗粒占调质材料总量的40％—60％，0—1mm的颗粒占调质材料总量的10％，余量为1—3mm的颗粒。
所述的流动传送混合装置内部设置方向不同的耐高温、耐腐蚀的陶瓷栅，陶瓷栅用于改变经过流动传送混合装置内的液态高温熔体的流动方向，达到进一步混合均化的目的。
所述进入中间储存器的液态高温熔体均速流出中间储存器上的出渣口。
所述液态高炉渣通过熔融调质炉上的高炉渣渣沟加入到熔融调质炉中。
所述的熔融调质炉上设置排气口。
采用本发明的技术方案，能得到以下的有益效果：
本发明所述的矿渣棉加工方法，将高温熔渣通过添加调质剂直接加工为矿渣棉，从而明显降低了矿渣棉的加工能耗，有效地利用了高温熔渣的潜在热能，降低了能源的浪费，从而最大限度地降低了矿渣棉的加工成本。
附图说明
下面对本说明书各附图所表达的内容及图中的标记作出简要的说明：
图1为本发明所述的矿渣棉加工方法进行矿渣棉加工时的装置结构示意图；
图中标记为：1、高炉渣渣沟；2、高温喷吹混合装置；3、加热电极；4、熔融调质炉；5、排气口；6、液态高温熔体；7、流动传送混合装置；8、中间储存器；9、离心甩丝机；10、出渣口；11、矿棉收集装置。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明：
如附图1所示，本发明为一种矿渣棉加工方法，所述的矿渣棉加工方法的步骤为：
1)矿渣棉的加工原料包括液态高炉渣、砂岩、碳酸钠，以液态高炉渣为原料，砂岩为调质材料，碳酸钠为粘度改善剂，加工矿渣棉时，将液态高炉渣加入到熔融调质炉4中，再通过高温喷吹混合装置2将砂岩、碳酸钠吹入熔融调质炉4中；
2)将液态高炉渣、砂岩、碳酸钠在具有加热功能的熔融调质炉4中高温熔融混合，然后通过流动传送混合装置7将熔融混合均匀的液态高温熔体6输送到中间储存器8中；
3)进入中间储存器8的液态高温熔体6由中间储存器8上的出渣口10流出后，经离心甩丝机9甩丝形成矿渣棉；
4)通过矿棉收集装置11收集加工完成的矿渣棉。
加工矿渣棉时，液态高炉渣的比例为高温熔体总量的60％—90％，作为粘度改善剂的碳酸钠的比例为高温熔体总量的1％—10％，余量为作为调质材料的砂岩。
所述的熔融调质炉4上附有用于为熔融调质炉4补充热量的加热电极3，所述的高温喷吹混合装置2内设置用于将砂岩、碳酸钠吹入熔融调质炉4中的高温压缩空气，所述的高温压缩空气的温度保持在600℃—800℃之间。
所述的调质材料的砂岩颗粒级配为：3—5mm的颗粒占调质材料总量的40％—60％，0—1mm的颗粒占调质材料总量的10％，余量为1—3mm的颗粒。
上述颗粒级配有两个优点：1)调质材料能够顺利的通过高温喷吹混合装置2进入液态高炉渣中，不会产生堵塞现象；2)在外加气压的作用下，调质材料能够喷入到液态高炉渣内部，调质材料被液态高炉渣包裹并熔融，不会因为比重相对于渣小而产生漂浮，使得调质材料可以均匀的分布在液态高炉渣中；3)颗粒粒度适中，有利于调质材料快速融化。调质材料充分融化后，根据需要还可再次插入高温喷吹混合装置2，使用高温空气对液态高炉渣进行混合搅拌，使液态高炉渣进一步均匀化，以确保产品质量；
所述流动传送混合装置7内部设置方向不同的耐高温、耐腐蚀的陶瓷栅，陶瓷栅用于改变经过流动传送混合装置7内的液态高温熔体6的流动方向，进一步均化熔体。
所述的进入中间储存器8的液态高温熔体6均速流出中间储存器8上的出渣口10。
所述的液态高炉渣通过熔融调质炉4上的高炉渣渣沟1加入到熔融调质炉4中。
所述的熔融调质炉4上设置排气口5。
本发明的加工方法将砂岩作为调质材料，因砂岩分布广泛，成分稳定，易于就地取材，因此不仅取料方便，而且能够节省矿渣棉生产成本。
本发明的加工方法将碳酸钠作为调质材料，因碳酸钠可以与炉渣中的熔点较高的酸性氧化物快速反应，生成熔点较低的钠盐，这可以降低高炉渣的熔融温度，在相同的温度下，熔融混合渣系的粘度减少，使熔融混合渣系的粘度梯度降低，使的矿渣棉的可控温度范围增大，易于生产操作，控制成棉质量。
本发明通过高温喷吹混合装置2将一定粒度的砂岩和碳酸钠喷入到熔融调质炉4中，这是均质化控制的核心，这种高温喷吹混合装置是以高温压缩空气(600℃—800℃)为载体，主要作用是在不影响液态高炉渣温度的情况下，把调质材料喷入液态高炉渣中，起到搅拌混合与加料的双重作用。
本发明的加工方法中，熔融液态高炉渣从调质炉4到中间储存器8经过一个流动传送混合装置7，此装置内部是方向不同的耐高温耐腐蚀的陶瓷栅，可以数次改变液态高炉渣的流动方向，既能起到缓冲高温液流的冲击，又能起到进一步混合的作用，使液态高炉渣的成分内部混合更加均匀。
中间储存器的职能是：1)存储调质后的液态高炉渣；2)使液态高炉渣到甩丝机的流速稳定，有利于成棉质量；3)增加产量，保证熔融调质炉高效长寿命运转。
本发明所述的矿渣棉加工方法，将高温熔渣通过添加调质剂直接加工为矿渣棉，从而明显降低了矿渣棉的加工能耗，有效地利用了高温熔渣的潜在热能，降低了能源的浪费，从而最大限度地降低了矿渣棉的加工成本。
上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明具体的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围内。
Claims (5)
1.一种矿渣棉加工方法，所述的矿渣棉加工方法的步骤为：
1)矿渣棉的加工原料包括液态高炉渣、砂岩、碳酸钠，以液态高炉渣为原料，砂岩为调质材料，碳酸钠为粘度改善剂，加工矿渣棉时，将液态高炉渣加入到熔融调质炉(4)中，再通过高温喷吹混合装置(2)将砂岩、碳酸钠吹入熔融调质炉(4)中；
2)将液态高炉渣、砂岩、碳酸钠在具有加热功能的熔融调质炉(4)中高温熔融混合，然后通过流动传送混合装置(7)将熔融混合均匀的液态高温熔体(6)输送到中间储存器(8)中；
3)进入中间储存器(8)的液态高温熔体(6)由中间储存器(8)上的出渣口(10)流出后，经离心甩丝机(9)甩丝形成矿渣棉；
4)通过矿棉收集装置(11)收集加工完成矿渣棉。
其特征在于：加工矿渣棉时，液态高炉渣的比例为加工原料总量的60％—90％，作为粘度改善剂的碳酸钠的比例为加工原料总量的1％—10％，余量为作为调质材料的砂岩；
所述的熔融调质炉(4)上附有用于为熔融调质炉(4)补充热量的加热电极(3)，所述的高温喷吹混合装置(2)内设置用于将砂岩、碳酸钠吹入熔融调质炉(4)中的高温压缩空气，所述的高温压缩空气的温度保持在600℃—800℃之间；
所述的调质材料的砂岩颗粒级配为：3—5mm的颗粒占调质材料总量的40％—60％，0—1mm的颗粒占调质材料总量的10％，余量为1—3mm的颗粒。
2.根据权利要求1所述的矿渣棉加工方法，其特征在于：所述的流动传送混合装置(7)内部设置方向不同的耐高温、耐腐蚀的陶瓷栅，所述的陶瓷栅用于改变经过流动传送混合装置(7)内的液态高温熔体(6)的流动方向。
3.根据权利要求2所述的矿渣棉加工方法，其特征在于：所述的进入中间储存器(8)的液态高温熔体(6)均速流出中间储存器(8)上的出渣口(10)。
4.根据权利要求3所述的矿渣棉加工方法，其特征在于：所述的液态高炉渣通过熔融调质炉(4)上的高炉渣渣沟(1)加入到熔融调质炉(4)中。
5.根据权利要求4所述的矿渣棉加工方法，其特征在于：所述的熔融调质炉(4)上设置排气口(5)。
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