CN107056040A - 一种矿渣棉生产中高炉熔渣的在线调质方法 - Google Patents

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李俊国
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Abstract

本发明提供了一种矿渣棉生产中高炉熔渣的在线调质方法，包括：渣罐中的高炉熔渣进入第一调质炉，高炉熔渣温度为1350～1450℃时加入粉煤灰，加热保温；第一调质炉加热保温时，渣罐中的高炉熔渣进入第二调质炉，高炉熔渣温度为1350～1450℃时加入粉煤灰，加热保温；第一调质炉和第二调质炉交替运行。本发明将两套调质炉与一套渣炉和一套成纤装置连接，两套调质炉交替运行，实现高铝熔渣的在线调质，保证后续成纤装置连续工作，最大限度发挥设备的生产能力。同时，本发明采用粉煤灰对高铝熔渣进行改性，能够有效降低高炉熔渣的粘度系数和酸度系数，提高其流动性能，从而满足生产矿渣棉的需要。

Description

一种矿渣棉生产中高炉熔渣的在线调质方法
技术领域
本发明属于高炉熔渣再利用技术领域，尤其涉及一种矿渣棉生产中高炉熔渣的在线调质方法。
背景技术
高炉渣是钢铁生产过程中产生的主要副产品，目前我国90％的高炉渣采用水淬工艺处理成粒状水渣，主要用于水泥、混凝土粗骨料、矿渣微粉的原料。但是水冲渣处理过程中会产生SO2、H2S等有害气体，而且水冲渣产生的热水属于低品质热源，处理工艺耗水量大、热量的回收较为困难和复杂，因此水冲渣土艺存在严重的环境污染和能源浪费，长期以来未引起足够的重视。高炉渣在1350～1450℃，其显热占高炉支出热量的5.55％，因此充分利用高炉渣的热量具有非常重要的意义。利用高炉熔渣直接纤维化生产矿渣棉既可以有效利用熔渣显热，同时可有效避免熔渣水淬带来的环境问题，与国家节能减排的政策相吻合，同时也显现了资源的充分合理利用。矿渣棉作为一种高效隔热、保温、吸音材料泛用于钢铁、石油、化土、建筑、交通运输等行业。
从化学成分上看，高炉渣属于硅酸盐质材料，在1400～1600℃高温下形成的熔融体，其主要成分为SiO2、CaO、A12O3、MgO占90％以上，四种主要成分含量平均值大约为SiO232.3％、CaO37.38％、A12O314.18％、MgO8.48％。而能够形成矿渣棉的化学成分范围为SiO236％～68％，Al2O35％～28％，CaO23％～48％。可见，高炉渣的成分不在形成矿渣棉的成分范围内，因此要对高炉熔渣进行调质。
现有技术公开了多种对高炉熔渣进行调质的方法，如采用铁尾矿、碱度、MgO或Al2O3等对高炉渣进行调质，但是调质后的高炉渣粘度系数和酸度系数依然较高，流动性能较差，而且不能实现在线调质。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种矿渣棉生产中高炉熔渣的在线调质方法，本发明能够在线调质，而且得到的高炉熔渣具有较低的粘度系数和酸度系数，流动性能较好。
本发明提供了一种矿渣棉生产中高炉熔渣的在线调质方法，包括：
渣罐中的高炉熔渣进入第一调质炉，高炉熔渣温度为1350～1450℃时加入粉煤灰，加热保温；
第一调质炉加热保温时，渣罐中的高炉熔渣进入第二调质炉，高炉熔渣温度为1350～1450℃时加入粉煤灰，加热保温；
第一调质炉和第二调质炉交替运行。
本发明将两套调质炉与一套渣炉和一套成纤装置连接，两套调质炉交替运行，实现高铝熔渣的在线调质，保证后续成纤装置连续工作，最大限度发挥设备的生产能力。同时，本发明采用粉煤灰对高铝熔渣进行改性，能够有效降低高炉熔渣的粘度系数和酸度系数，提高其流动性能，从而满足生产矿渣棉的需要，生产出的矿渣棉直径、含水率和渣球含量均符合国标，实现了高炉渣熔渣热量有效利用、产品高附加值利用。
本发明实施例提供的在线调质方法使用的装置的典型结构如下：渣罐分别与两个调质炉相连，两个调质炉与一套成纤装置相连。渣罐中的高铝熔渣首先进入第一调质炉，高炉熔渣温度为1350～1450℃时加入粉煤灰，加热保温；第一调质炉加热保温时，渣罐中的高炉熔渣进入第二调质炉，高炉熔渣温度为1350～1450℃时加入粉煤灰，加热保温；第一调质炉和第二调质炉交替运行。
在一个实施例中，所述粉煤灰主要氧化物的成分及质量百分比平均值为：SiO2：51.87，Al2O3：33.34，MgO：0.011,CaO：3.37。
在一个具体实施例中，本发明还可以加入粉煤灰和铁尾矿对高炉熔渣。其中，粉煤灰和铁尾矿的质量比为1～2:1～2。铁尾矿和粉煤灰的混合物主要氧化物的成分及质量百分比平均值为SiO2：56.08，Al2O3，23.41；MgO：1.82,CaO：3.58。
在一个实施例中，粉煤灰或粉煤灰和铁尾矿的加入量为改性后热熔渣总重的5％～30％。具体而言，粉煤灰的加入量为改性后热熔渣总重的5％～30％，优选为6～13％；粉煤灰和铁尾矿的加入量为改性后热熔渣总重的5％～30％，优 选为15.5～24.2％。
在高炉熔渣温度为1350～1450℃时加入粉煤灰或粉煤灰和铁尾矿，加热保温，补偿改性渣均质化过程所需热量，保温时间为10～20min。经改性后热熔渣的主要成分质量百分比为：SiO2：35.35～38.66，Al2O3：14.86～15.18，MgO：7.66～8.24,CaO：30.57～33.81，流动性较好，符合矿渣棉生产要求。
本发明将两套调质炉与一套渣炉和一套成纤装置连接，两套调质炉交替运行，实现高铝熔渣的在线调质，保证后续成纤装置连续工作，最大限度发挥设备的生产能力。另外，本发明中高炉渣来自钢铁企业，铁尾矿取自采矿场，粉煤灰取自电厂烟道，成本低廉，高炉熔渣在线调质操作工艺简单，操作方便，在电炉内使热熔渣和改性剂充分混合，均质化，使其粘度、成分达到生产矿渣棉需要，生产出的矿渣棉直径、含水率和渣球含量均符合国标，实现了高炉渣熔渣热量有效利用、产品高附加值利用。
具体实施方式
实施例1
渣罐中的高炉熔渣进入第一调质炉，高炉熔渣温度为1350～1450℃时加入粉煤灰，加热保温；第一调质炉加热保温时，渣罐中的高炉熔渣进入第二调质炉，高炉熔渣温度为1350～1450℃时加入粉煤灰，加热保温；第一调质炉和第二调质炉交替运行。
其中，粉煤灰作的加入量为改性后热熔渣总重的6％，粉煤灰平均粒径≤200目；改性后高炉渣的酸度系数为1.4，粘度系数为1.21。
实施例2
渣罐中的高炉熔渣进入第一调质炉，高炉熔渣温度为1350～1450℃时加入粉煤灰，加热保温；第一调质炉加热保温时，渣罐中的高炉熔渣进入第二调质炉，高炉熔渣温度为1350～1450℃时加入粉煤灰，加热保温；第一调质炉和第二调质炉交替运行。
其中，粉煤灰的加入量为改性后热熔渣总重的13％，其中，粉煤灰平均粒径≤200目；改性后高炉渣的酸度系数为1.2，粘度系数为1.05。
实施例3
渣罐中的高炉熔渣进入第一调质炉，高炉熔渣温度为1350～1450℃时加入 粉煤灰，加热保温；第一调质炉加热保温时，渣罐中的高炉熔渣进入第二调质炉，高炉熔渣温度为1350～1450℃时加入粉煤灰，加热保温；第一调质炉和第二调质炉交替运行。
其中，粉煤灰的加入量为改性后热熔渣总重的8％，其中，粉煤灰平均粒径≤200目；改性后高炉渣的酸度系数为1.3，粘度系数为1.1。
实施例4
渣罐中的高炉熔渣进入第一调质炉，高炉熔渣温度为1350～1450℃时加入粉煤灰和铁尾矿，加热保温；第一调质炉加热保温时，渣罐中的高炉熔渣进入第二调质炉，高炉熔渣温度为1350～1450℃时加入粉煤灰，加热保温；第一调质炉和第二调质炉交替运行。
其中，铁尾矿和粉煤灰的混合物加入量不超过改性后热熔渣总重的15.5％，铁尾矿和粉煤灰的比例为1:1。改性后高炉渣的酸度系数为1.4，粘度系数为1.2。
实施例5
渣罐中的高炉熔渣进入第一调质炉，高炉熔渣温度为1350～1450℃时加入粉煤灰和铁尾矿，加热保温；第一调质炉加热保温时，渣罐中的高炉熔渣进入第二调质炉，高炉熔渣温度为1350～1450℃时加入粉煤灰，加热保温；第一调质炉和第二调质炉交替运行。
其中，铁尾矿和粉煤灰的混合物加入量不超过改性后热熔渣总重的24.2％，铁尾矿和粉煤灰的比例为1:1。改性后高炉渣的酸度系数为1.2，粘度系数为1.04。
实施例6
渣罐中的高炉熔渣进入第一调质炉，高炉熔渣温度为1350～1450℃时加入粉煤灰和铁尾矿，加热保温；第一调质炉加热保温时，渣罐中的高炉熔渣进入第二调质炉，高炉熔渣温度为1350～1450℃时加入粉煤灰，加热保温；第一调质炉和第二调质炉交替运行。
其中，铁尾矿和粉煤灰的混合物加入量不超过改性后热熔渣总重的20％，铁尾矿和粉煤灰的比例为1:1。改性后高炉渣的酸度系数为1.3，粘度系数为1.1。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润 饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种矿渣棉生产中高炉熔渣的在线调质方法，其特征在于，包括：
渣罐中的高炉熔渣进入第一调质炉，高炉熔渣温度为1350～1450℃时加入粉煤灰，加热保温；
第一调质炉加热保温时，渣罐中的高炉熔渣进入第二调质炉，高炉熔渣温度为1350～1450℃时加入粉煤灰，加热保温；
第一调质炉和第二调质炉交替运行。
2.根据权利要求1所述的在线调质方法，其特征在于，加入粉煤灰和铁尾矿。
3.根据权利要求2所述的在线调质方法，其特征在于，粉煤灰和铁尾矿的质量比为1～2:1～2。
4.根据权利要求3所述的在线调质方法，其特征在于，粉煤灰或粉煤灰和铁尾矿的加入量为改性后热熔渣总重的5％～30％。
5.根据权利要求4所述的在线调质方法，其特征在于，粉煤灰的加入量为改性后热熔渣总重的5％～30％，粉煤灰和铁尾矿的加入量为改性后热熔渣总重的5％～15％。
6.根据权利要求5所述的在线调质方法，其特征在于，所述加热保温的时间为10min～20min。
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