CN106698913A - 高温电熔融岩/矿棉原料的环保方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高温电熔融岩/矿棉原料的环保方法，包括电炉，所述电炉的炉腔内放置有热媒钢铁，所述电炉将所述热媒钢铁熔化并在所述电炉的炉腔内形成熔池，所述电炉保持所述熔池内所述热媒钢铁的熔融状态，然后利用所述热媒钢铁熔液作为热媒，对岩/矿棉原料进行熔融，从而获得熔融状态的高温岩/矿棉原料熔液；本发明利用金属的特性，通过电炉将所述热媒钢铁熔化，所述热媒钢铁熔液将岩/矿棉原料包裹渗透，从而使所述岩/矿棉原料快速升温并被熔化，解决了熔化岩/矿棉原料不能使用电炉的技术限制，降低了生产成本，节约了大量能源，而且对环境无污染，具有极大的经济效益和社会效益。
Description
技术领域
本发明涉及一种岩/矿棉原料制造领域，尤其涉及一种高温熔融岩/矿棉原料的方法。
背景技术
将矿渣、玄武岩等通过冲天炉熔化后制造岩/矿棉，是岩/矿棉制造时广泛应用的工艺方法。冲天炉通过煤或燃气的燃烧产生的热量来熔化岩/矿棉原料，岩/矿棉原料多为绝缘体，故而吸收热量慢，能源浪费严重，特别是冲天炉排出大量污染气体，即危害了环境，又面临被关停的现状。而且因为岩/矿棉原料熔化需要的温度较高，而岩/矿棉原料又缺少金属材料的特性，所以很难通过电加热的方式进行熔化。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种无污染、热交换快、熔化效率高的高温电熔融岩/矿棉原料的环保方法。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：高温电熔融岩/矿棉原料的环保方法，包括电炉，所述电炉的炉腔内放置有热媒钢铁，所述电炉将所述热媒钢铁熔化并在所述电炉的炉腔内形成熔池，所述电炉保持所述熔池内所述热媒钢铁的熔融状态，然后利用所述热媒钢铁熔液作为热媒，对岩/矿棉原料进行熔融，从而获得熔融状态的高温岩/矿棉原料熔液。
作为优选的技术方案，所述电炉包括感应炉、电阻炉、电弧炉、等离子炉或电子束炉。
作为优选的技术方案，开始时，所述热媒钢铁和所述岩/矿棉原料同时加入到电炉的炉腔内，随着所述热媒钢铁的熔化，所述岩/矿棉原料也不断熔化，直至所述热媒钢铁和所述岩/矿棉原料完全熔化，所述岩/矿棉原料熔液位于所述熔池的表层。
作为优选的技术方案，开始时，先将所述热媒钢铁加入到电炉的炉腔内，直到所述热媒钢铁熔化为液体时，再逐步将所述岩/矿棉原料加入到所述熔池内，所述岩/矿棉原料也不断熔化，所述岩/矿棉原料熔液位于熔池的表层。
作为优选的技术方案，通过控制所述熔池内所述热媒钢铁熔液的温度以升温至所述岩/矿棉原料熔液的后续工艺要求温度。
作为优选的技术方案，所述电炉至少包括两级，其中第一级电炉用于熔化所述岩/矿棉原料，后面的电炉逐步将第一级电炉输出的所述岩/矿棉原料熔液升温至所述岩/矿棉原料熔液的后续工艺要求温度。
作为对上述技术方案的改进，所述热媒钢铁包括低碳钢、中碳钢、合金钢、马口铁、灰铸铁和球墨铸铁中的一种或一种以上的组合。
作为对上述技术方案的改进，所述岩/矿棉原料包括至少两种以上岩/矿棉原料的混合物。
由于采用了上述技术方案，高温电熔融岩/矿棉原料的环保方法，包括电炉，所述电炉的炉腔内放置有热媒钢铁，所述电炉将所述热媒钢铁熔化并在所述电炉的炉腔内形成熔池，所述电炉保持所述熔池内所述热媒钢铁的熔融状态，然后利用所述热媒钢铁熔液作为热媒，对岩/矿棉原料进行熔融，从而获得熔融状态的高温岩/矿棉原料熔液；本发明利用金属的特性，通过电炉将所述热媒钢铁熔化，所述热媒钢铁熔液将岩/矿棉原料包裹渗透，从而使所述岩/矿棉原料快速升温并被熔化，解决了熔化岩/矿棉原料不能使用电炉的技术限制，降低了生产成本，节约了大量能源，而且对环境无污染，具有极大的经济效益和社会效益。
具体实施方式
下面结合实施例，进一步阐述本发明。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。
本发明的热媒钢铁是将电能转换为热能并将自身转变为熔液、然后将热量传递给岩/矿棉原料的载体。热媒钢铁的选择根据以下几点：1.所述热媒钢铁的熔化温度高于所述岩/矿棉原料的所有有效成分的熔化温度，这种选择将所述岩/矿棉原料或岩/矿棉原料混合物熔化成混合熔液，然后将混合熔液制造成岩棉或矿棉；2.所述热媒钢铁熔液和所述岩/矿棉原料熔液不会互溶或相互反应。3.所述热媒钢铁熔液的比重大于所述岩/矿棉原料熔液的比重，这样所述岩/矿棉原料熔液位于所述热媒钢铁熔液表层，便于所述岩/矿棉原料熔液的取用，而且减少所述热媒钢铁熔液的氧化。
部分热媒钢铁的熔点表
| 热媒钢铁 | 熔点(℃) | 热媒钢铁 | 熔点(℃) |
| 低碳钢 | 1420-1450 | 马口铁 | 1320-1350 |
| 中碳钢 | 1450-1470 | 灰铸铁 | 1320-1350 |
| 合金钢 | 1450-1570 | 球墨铸铁 | 1340-1400 |
众所周知，岩/矿棉的制造工艺：由炉渣、玄武岩及其他天然矿石为原料经高温熔融后通过离心力或高压气体喷吹成纤维，加入适量热固性树脂胶粘剂后，经压形、加热聚合或干燥制成的具有较高机械强度的板材。岩/矿棉的主要原材料：玄武岩、灰绿岩、高炉矿渣、白云石、石灰石等；一般采用其中的两种或三种进行配料生产。其重要的工艺在于原料的高温熔融，在这个阶段，往往造成环境的严重污染和能源的极大浪费。
本发明的实施例改变原料的高温熔融，具体方法如下：
高温电熔融岩/矿棉原材料制造岩/矿棉的环保方法，包括感应炉，所述感应炉的炉腔内放置有作为热媒钢铁的灰铸铁，所述感应炉将所述灰铸铁熔化并在所述感应炉的炉腔内形成熔池，所述感应炉保持所述熔池内所述灰铸铁的熔融状态，然后利用所述灰铸铁熔液作为热媒，对岩/矿棉原材料进行熔融，从而获得熔融状态的高温岩/矿棉原材料熔液。
本实施例采用感应炉，当然也可以采用电阻炉、电弧炉、等离子炉或电子束炉等其它电炉
本实施例在开始时，所述灰铸铁和所述岩/矿棉原材料同时加入到感应炉的炉腔内，随着所述灰铸铁的熔化，所述岩/矿棉原材料也不断熔化，直至所述灰铸铁和所述岩/矿棉原材料完全熔化，所述岩/矿棉原材料熔液位于所述熔池的表层，最后将表层的所述岩/矿棉原材料熔液导出即可进入制棉工序。
当然，本实施例开始时，也可以先将所述灰铸铁加入到所述感应炉的炉腔内，直到所述灰铸铁熔化为液体时，再逐步将所述岩/矿棉原材料加入到所述熔池内，所述岩/矿棉原材料也不断熔化，所述岩/矿棉原材料熔液位于熔池的表层，随着所述岩/矿棉原材料的不断加入，所述岩/矿棉原材料熔液不断通过熔液出口流出并进入制棉工序。
本实施例通过控制所述熔池内所述灰铸铁熔液的温度以实现所述岩/矿棉原材料熔液的制造岩/矿棉工艺要求的温度。
当然，所述感应炉可以包括两级，其中第一级感应炉用于熔化所述岩/矿棉原材料，第二级感应炉将第一级电炉输出的所述岩/矿棉原材料熔液升温至所述岩/矿棉原材料熔液的制造岩/矿棉工艺要求的温度。
本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。例如根据需要，所述热媒钢铁可以选择金、银、铜、低碳钢、中碳钢、合金钢、马口铁、灰铸铁和球墨铸铁中的一种或一种以上的组合。所述岩/矿棉原料也包括至少两种以上岩/矿棉原料的混合物。
Claims (8)
1.高温电熔融岩/矿棉原料的环保方法，其特征在于：包括电炉，所述电炉的炉腔内放置有热媒钢铁，所述电炉将所述热媒钢铁熔化并在所述电炉的炉腔内形成熔池，所述电炉保持所述熔池内所述热媒钢铁的熔融状态，然后利用所述热媒钢铁熔液作为热媒，对岩/矿棉原料进行熔融，从而获得熔融状态的高温岩/矿棉原料熔液。
2.如权利要求1所述的高温电熔融岩/矿棉原料的环保方法，其特征在于：所述电炉包括感应炉、电阻炉、电弧炉、等离子炉或电子束炉。
3.如权利要求1所述的高温电熔融岩/矿棉原料的环保方法，其特征在于：开始时，所述热媒钢铁和所述岩/矿棉原料同时加入到电炉的炉腔内，随着所述热媒钢铁的熔化，所述岩/矿棉原料也不断熔化，直至所述热媒钢铁和所述岩/矿棉原料完全熔化，所述岩/矿棉原料熔液位于所述熔池的表层。
4.如权利要求1所述的高温电熔融岩/矿棉原料的环保方法，其特征在于：开始时，先将所述热媒钢铁加入到电炉的炉腔内，直到所述热媒钢铁熔化为液体时，再逐步将所述岩/矿棉原料加入到所述熔池内，所述岩/矿棉原料也不断熔化，所述岩/矿棉原料熔液位于熔池的表层。
5.如权利要求1所述的高温电熔融岩/矿棉原料的环保方法，其特征在于：通过控制所述熔池内所述热媒钢铁熔液的温度以升温至所述岩/矿棉原料熔液的后续工艺要求温度。
6.如权利要求1所述的高温电熔融岩/矿棉原料的环保方法，其特征在于：所述电炉至少包括两级，其中第一级电炉用于熔化所述岩/矿棉原料，后面的电炉逐步将第一级电炉输出的所述岩/矿棉原料熔液升温至所述岩/矿棉原料熔液的后续工艺要求温度。
7.如权利要求1至6任一权利要求所述的高温电熔融岩/矿棉原料的环保方法，其特征在于：所述热媒钢铁包括低碳钢、中碳钢、合金钢、马口铁、灰铸铁和球墨铸铁中的一种或一种以上的组合。
8.如权利要求1至6任一权利要求所述的高温电熔融岩/矿棉原料的环保方法，其特征在于：所述岩/矿棉原料包括至少两种以上岩/矿棉原料的混合物。
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