CN105217947A - 一种利用高温高炉渣和高温电厂渣生产矿棉的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明一种利用高温高炉渣和高温电厂渣生产矿棉的方法，其特征在于，包括如下步骤：来自钢铁冶炼高炉中的高温液态高炉渣和来自电厂的高温液态电厂渣置于熔炉中，在熔炉中升温、调质后，达到矿棉产品所需的成分和高速离心机所需的熔体温度>1400℃，然后高温熔体再进入高速离心成棉机制成矿棉纤维。通过直接利用高温液态高炉渣和高温液态电厂渣，高温高炉渣和高温电厂渣直接进入矿棉生产工艺，使得钢铁厂内高温液态高炉渣和电厂渣的显热得到充分利用，提高了矿棉生产工艺的效率，节省了矿棉生产工艺的能量消耗，也综合利用了钢铁厂内熔渣资源。
Description
技术领域
本发明涉及高温液态冶金渣综合利用领域，特别涉及高温液态高炉渣和高温液态电厂渣直接用于生产矿棉的方法。
背景技术
钢铁冶炼生产过程中，高炉每生产一吨铁水将生产大约300kg左右的高炉渣，温度高达1500℃，吨渣高温熔渣所含的显热相当于约57kg标煤的热量。而且，高炉渣中的SiO2、Al2O3、CaO、MgO等主要成分占95％，但高炉渣的一元碱度为1.2左右。同时，在钢铁厂内，用原煤发电补充厂内电的需求，在发电过程中，也会产生大量1500℃左右高温液态电厂渣，电厂渣的主要成分也是SiO2、Al2O3、CaO、MgO，但电厂渣为酸性渣，典型的成分中SiO2含量高于50％、CaO含量低于3％，一元碱度低于0.1。而矿棉产品的主要成分也是由SiO2、Al2O3、CaO、MgO等组成，但矿棉熔体的碱度为0.7左右。
目前，国内外厂家大多采用高炉干渣、块状焦炭和调质剂混合后，经冲天炉加热熔炼，离心成纤，然后再经过加工成型、固化和切割等工序制成矿棉制品。冲天炉由于本身工艺和设备的局限，导致利用冲天炉生产的矿棉不但能耗高，而且污染大。作为矿棉冲天炉主要原料的块状高炉渣，原本从高炉内放出时是呈高温熔融状态的，经过冷却、破碎和筛分后才成为矿棉冲天炉的原料，高炉渣在矿棉冲天炉内是第二次熔化。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种利用高温高炉渣和高温电厂渣生产矿棉方法，该方法直接使用高温液态高炉渣和高温液态电厂渣，作为矿棉生产原料，综合利用二者的显热，节省矿棉生产中的能量消耗；高温液态高炉渣和高温液态电厂渣的主要化学成分有很好的互补性，在矿棉生产中形成较好的成分互补调节作用，提高矿棉生产工艺的效率，综合利用钢铁厂内熔渣资源。
本发明的技术解决方案如下：
一种利用高温高炉渣和高温电厂渣生产矿棉的方法，包括如下步骤：来自钢铁冶炼高炉中的高温液态高炉渣和来自电厂的高温液态电厂渣置于熔炉中，在熔炉中升温、调质后，达到矿棉产品所需的成分、酸度系数>0.9和高速离心机所需的熔体度>1400℃，然后高温熔体再进入高速离心成棉机制成矿棉纤维。
所述高温液态高炉渣和高温液态电厂渣的质量比为2:1～1:2，优选2:1～1:2。
根据本发明所述的利用高温高炉渣和高温电厂渣生产矿棉的方法，所述来自钢铁冶炼高炉中的高温液态高炉渣从高炉中流出，经渣沟流至高炉渣抱罐车中，高温高炉渣的流量通过渣沟挡板控制；所述来自电厂的高温液态电厂渣从电厂旋风炉中流出，流至电厂渣抱罐车中；高炉渣和电厂渣通过熔渣抱罐车运输至熔炉，倾倒入熔炉中。
根据本发明所述的利用高温高炉渣和高温电厂渣生产矿棉的方法，优选的是，所述的高温高炉渣为温度>1300℃的高温高炉渣；所述高温电厂渣为温度>1000℃的电厂渣。
根据本发明所述的利用高温高炉渣和高温电厂渣生产矿棉的方法，优选的是，所述进入高速成棉离心机的高温熔体的温度波动<50℃。
根据本发明所述的利用高温高炉渣和高温电厂渣生产矿棉的方法，优选的是，所述进入高速成棉离心机的高温熔体的质量波动<10kg/min。
根据本发明所述的利用高温高炉渣和高温电厂渣生产矿棉的方法，优选的是，所述进入高速成棉离心机的高温熔体的成分波动<1％。
根据本发明所述的利用高温高炉渣和高温电厂渣生产矿棉的方法，优选的是，所述熔炉个数为1～5个。
根据本发明所述的利用高温高炉渣和高温电厂渣生产矿棉的方法，优选的是，所述熔炉个数为2～5个，各熔炉之间通过用于输送高温液态熔渣的联通管道连接。
根据本发明所述的利用高温高炉渣和高温电厂渣生产矿棉的方法，优选的是，所述熔炉个数为2～5个，各熔炉之间不联通，高温液态熔渣通过倾倒的方式，从上一炉进入下一炉，最后进入高速成棉离心机。
根据本发明所述的利用高温高炉渣和高温电厂渣生产矿棉的方法，所述高炉渣和电厂渣是先混合再倾倒或者分别倾倒到熔炉中。
根据本发明所述的利用高温高炉渣和高温电厂渣生产矿棉的方法，所述进入高速成棉离心机的高温熔体的成包括：CaO\SiO2\MgO\Al2O3。
根据本发明所述的利用高温高炉渣和高温电厂渣生产矿棉的方法，所述调质为加入调质剂，所述调质剂的加入量为调质剂：熔渣＝1:2～1:10。
经本发明方法生产的矿棉达符合国家和行业标准。
本发明提供一种直接利用高温高炉渣和高温电厂渣生产矿棉方法，渣罐从高炉渣沟接得高温液态高炉渣，从电厂接得高温液态电厂渣，倒入熔炉中，在熔炉中升温、调质。在熔炉中完成升温、调质后，达到矿棉产品所需的成分和高速离心机所需的熔体温度。高温熔体再进入高速离心成棉机制成矿棉纤维，满足后续矿棉产品需求。通过直接利用高温液态高炉渣和高温液态电厂渣，高温高炉渣和高温电厂渣直接进入矿棉生产工艺，使得钢铁厂内高温液态高炉渣和电厂渣的显热得到充分利用，提高了矿棉生产工艺的效率，节省了矿棉生产工艺的能量消耗，也综合利用了钢铁厂内熔渣资源。
下面结合图1说明发明“一种直接利用高温高炉渣和高温电厂渣生产矿棉工艺”的技术方案。
高温液态冶金渣直接生产矿棉工艺流程如图1所示。高温高炉渣1从高炉2中流出，熔渣在渣沟3流至高炉渣抱罐车5中，高温熔渣1的流量通过渣沟挡板4控制，高温电厂渣6从电厂旋风炉7中流出，流至电厂渣抱罐车8中。高温熔渣通过熔渣抱罐车9运输至在1#熔炉10中进行初步的升温调质温度>1400℃，加入调质剂混匀，再经过1#、2#炉联结通道13流入2#熔炉14中，可以通过1#炉塞棒控制器12控制1#炉控制塞棒11，以控制从1#熔炉流入2#熔炉14的熔渣流量。在2#熔炉14中，进行熔渣成分和温度微调，调节更加精细和调控更精密一些，达到矿棉产品的成分要求和离心机的温度要求(即酸度系数>0.9，温度>1400℃)，经过2#、3#炉联结通道17流入3#熔炉18中，通过2#炉塞棒控制器16控制2#炉控制塞棒15，以控制从2#熔炉流入3#熔炉18的熔渣流量。进入3#熔炉18中的熔渣成分、温度稳定在设定值(根据工艺需要，该设定值>1400℃)，通过液态冶金渣出口19流出，稳定流入的离心成纤机20中高速成纤。
具体来说，>1300℃的高温熔渣1从高炉2中流出，经渣沟3流至高炉渣抱罐车5中，高温熔渣1的流量通过渣沟挡板4控制，高温电厂渣6从电厂旋风炉7中流出，流至电厂渣抱罐车8中。高温熔渣通过熔渣抱罐车9运输至在1#熔炉10中进行初步的升温调质，再经过1#、2#炉联结通道13流入2#熔炉14中，可以通过1#炉塞棒控制器12控制1#炉控制塞棒11，以控制从1#熔炉流入2#熔炉14的熔渣流量。在2#熔炉14中，进行熔渣成分、温度微调，达到矿棉产品的成分要求和离心机的温度要求，经过2#、3#炉联结通道17流入3#熔炉18中，通过2#炉塞棒控制器16控制2#炉控制塞棒15，以控制从2#熔炉流入3#熔炉18的熔渣流量。进入3#熔炉18中的熔渣成分、温度稳定在设定值，通过液态冶金渣出口19流出，稳定流入的离心成纤机20中高速成纤。进入离心成纤机20中的熔渣温度波动<50℃，质量流量波动<10kg/min，成分波动<1％。
本发明的有益技术效果：
本发明提供一种利用高温高炉渣和高温电厂渣生产矿棉工艺，渣罐从高炉渣沟接得高温液态高炉渣，从电厂接得高温液态电厂渣，倒入熔炉中，在熔炉中升温、调质。在熔炉中完成升温、调质后，达到矿棉产品所需的成分和高速离心机所需的熔体温度。高温熔体再进入高速离心成棉机制成矿棉纤维，满足后续矿棉产品需求。通过直接利用高温液态高炉渣和高温液态电厂渣，高温高炉渣和高温电厂渣直接进入矿棉生产工艺，使得钢铁厂内高温液态高炉渣和电厂渣的显热得到充分利用，提高了矿棉生产工艺的效率，节省了矿棉生产工艺的能量消耗，也综合利用了钢铁厂内熔渣资源。
附图说明
图1是本发明提供利用高温高炉渣和高温电厂渣生产矿棉方法流程示意图，其中1#、2#熔炉通过联结通道联结。
图2是本发明提供利用高温高炉渣和高温电厂渣生产矿棉方法流程示意图，其中1#、2#熔炉通过倾倒的方式将熔渣从1#熔炉装入2#熔炉。
图3是本发明提供利用高温高炉渣和高温电厂渣生产矿棉方法流程示意图，其中升温调质熔炉为单一熔炉。
图中：1-高温高炉渣、2-高炉、3-渣沟、4-渣沟挡板、5-高炉渣抱罐车、6-高温电厂渣、7-电厂旋风炉、8-电厂渣抱罐车、9-熔渣抱罐车、10-1#熔炉、11-1#炉控制塞棒、12-1#炉塞棒控制器、13-1#、2#炉联结通道、14-2#熔炉、15-2#炉控制塞棒15、16-2#炉塞棒控制器、17-2#、3#炉联结通道、18-3#熔炉、19-液态冶金渣出口、20-离心成纤机。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
下面结合附图和实施例对本发明作详细说明。
实施例1
结合图1，>1300℃的高温熔渣1从高炉2中流出，经渣沟3流至高炉渣抱罐车5中，高温熔渣1的流量通过渣沟挡板4控制，高温电厂渣6从电厂旋风炉7中流出，流至电厂渣抱罐车8中。高温熔渣通过熔渣抱罐车9运输至在1#熔炉10中进行初步的升温调质，再经过1#、2#炉联结通道13流入2#熔炉14中，可以通过1#炉塞棒控制器12控制1#炉控制塞棒11，以控制从1#熔炉流入2#熔炉14的熔渣流量。在2#熔炉14中，进行熔渣成分、温度微调，达到矿棉产品的成分要求和离心机的温度要求，经过2#、3#炉联结通道17流入3#熔炉18中，通过2#炉塞棒控制器16控制2#炉控制塞棒15，以控制从2#熔炉流入3#熔炉18的熔渣流量。进入3#熔炉18中的熔渣成分、温度稳定在设定值，通过液态冶金渣出口19流出，稳定流入的离心成纤机20中高速成纤。进入离心成纤机16中的熔渣温度波动<50℃，质量流量波动<10kg/min，成分波动<1％。
实施例2
结合图2，>1300℃的高温熔渣1从高炉2中流出，经渣沟3流至高炉渣抱罐车5中，高温熔渣1的流量通过渣沟挡板4控制，高温电厂渣6从电厂旋风炉7中流出，流至电厂渣抱罐车8中。高温熔渣通过熔渣抱罐车9运输至在1#熔炉10中进行初步的升温调质，并进行初步的熔化升温。再通过行车吊起并倾倒入2#熔炉11中。在2#熔炉11中，进行熔渣成分、温度微调，达到矿棉产品的成分要求和离心机的温度要求，经过2#、3#炉联结通道14流入3#熔炉15中，通过2#炉塞棒控制器13控制2#炉控制塞棒12，以控制从2#熔炉流入3#熔炉15的熔渣流量。进入3#熔炉16中的熔渣成分、温度稳定在设定值，通过液态冶金渣出口19流出，稳定流入的离心成纤机17中高速成纤。进入离心成纤机17中的熔渣温度波动<50℃，质量流量波动<10kg/min，成分波动<1％。
实施例3
结合图3，>1300℃的高温熔渣1从高炉2中流出，经渣沟3流至高炉渣抱罐车5中，高温熔渣1的流量通过渣沟挡板4控制，高温电厂渣6从电厂旋风炉7中流出，流至电厂渣抱罐车8中。高温熔渣通过熔渣抱罐车9运输至在1#熔炉10中进行初步的升温调质，并进行熔化升温，达到矿棉产品的成分要求，将熔渣温度提高到>1400℃，满足离心机的温度要求，通过液态冶金渣出口11流出，稳定流入的离心成纤机12中高速成纤。进入离心成纤机12中的熔渣温度波动<50℃，质量流量波动<10kg/min，成分波动<1％。
本发明提供的利用高温高炉渣和高温电厂渣生产矿棉工艺，渣罐从高炉渣沟接得高温液态高炉渣，从电厂接得高温液态电厂渣，倒入熔炉中，在熔炉中升温、调质。在熔炉中完成升温、调质后，达到矿棉产品所需的成分和高速离心机所需的熔体温度。高温熔体再进入高速离心成棉机制成矿棉纤维，满足后续矿棉产品需求。通过直接利用高温液态高炉渣和高温液态电厂渣，高温高炉渣和高温电厂渣直接进入矿棉生产工艺，使得钢铁厂内高温液态高炉渣和电厂渣的显热得到充分利用，提高了矿棉生产工艺的效率，节省了矿棉生产工艺的能量消耗，也综合利用了钢铁厂内熔渣资源。
Claims (8)
1.一种利用高温高炉渣和高温电厂渣生产矿棉的方法，其特征在于，包括如下步骤：来自钢铁冶炼高炉中的高温液态高炉渣和来自电厂的高温液态电厂渣置于熔炉中，在熔炉中升温、调质后，达到矿棉产品所需的成分，酸度系数>0.9，高速离心机所需的熔体度>1400℃，然后高温熔体再进入高速离心成棉机制成矿棉纤维。
2.根据权利要求1所述的利用高温高炉渣和高温电厂渣生产矿棉的方法，其特征在于，所述来自钢铁冶炼高炉中的高温液态高炉渣从高炉中流出，经渣沟流至高炉渣抱罐车中，高温高炉渣的流量通过渣沟挡板控制；所述来自电厂的高温液态电厂渣从电厂旋风炉中流出，流至电厂渣抱罐车中；高炉渣和电厂渣通过熔渣抱罐车运输至熔炉，倾倒入熔炉中。
3.根据权利要求1或2所述的利用高温高炉渣和高温电厂渣生产矿棉的方法，其特征在于，所述的高温高炉渣为温度>1300℃的高温高炉渣；所述高温电厂渣为温度>1000℃的电厂渣。
4.根据权利要求1或2所述的利用高温高炉渣和高温电厂渣生产矿棉的方法，其特征在于，所述进入高速成棉离心机的高温熔体的温度波动<50℃。
5.根据权利要求1或2所述的利用高温高炉渣和高温电厂渣生产矿棉的方法，其特征在于，所述进入高速成棉离心机的高温熔体的质量波动<10kg/min。
6.根据权利要求1或2所述的利用高温高炉渣和高温电厂渣生产矿棉的方法，其特征在于，所述熔炉个数为1～5个。
7.根据权利要求1或2所述的利用高温高炉渣和高温电厂渣生产矿棉的方法，其特征在于，所述熔炉个数为2～5个，各熔炉之间通过用于输送高温液态熔渣的联通管道连接。
8.根据权利要求1或2所述的利用高温高炉渣和高温电厂渣生产矿棉的方法，其特征在于，所述熔炉个数为2～5个，各熔炉之间不联通，高温液态熔渣通过倾倒的方式，从上一炉进入下一炉，最后进入高速成棉离心机。
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