CN204819910U - 一种利用热态熔渣制备矿棉板或毡的系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种利用热态熔渣制备矿棉板或毡的系统，该系统包括加热熔化调质系统、溜槽系统、离心成纤机、集棉机、摆锤机、成型输送机、称量输送机、打褶机、固化炉、冷却输送机、测量装置、纵切机、输送机、横切机、输送机和包装机。本实用新型的系统实现了在热态熔渣利用的后续工艺中将冶金熔渣直接制备成矿棉板或毡等产品的深度利用，不仅充分实现了冶金热态熔渣的显热回收，而且也减少矿石资源的消耗和环境污染，向实现冶金渣的“高附加值”利用和“零排放”目标更进一步。
Description
技术领域
本实用新型涉及钢铁冶金中利用热态熔渣制备矿棉板或矿棉毡的工艺技术，属于钢铁冶金领域的固废综合利用及熔渣显热回收的节能减排技术。
背景技术
炼铁、炼钢及铁合金生产是钢铁生产的重要工艺单元，生产过程中将产生大量的高炉渣、钢渣、铁合金渣等钢铁冶金渣，是钢铁联合企业的第一固体废物大户，国内冶金渣的总量已经超过3亿吨。国家发展改革委和工信部在“十二五”相关规划中，对冶金渣的利用率分别制定了70%和75%的目标值；中国钢协把推进钢铁渣的深度开发、高效利用作为行业管理的一项重要任务，多年来在组织机构设定和信息平台的服务都把钢铁渣开发利用放在重要的地位。实现冶金渣的“零排放”，是钢铁行业发展循环经济、低碳经济，实现节能减排的一项重大而紧迫的任务。
目前，钢铁企业处理冶金渣中的高炉渣和铁合金渣均是将其从高温的热态熔体（1400℃以上）水淬冷却至颗粒状固体，钢渣则采用热泼、闷罐、滚筒等技术将高温热态钢渣进行处理，1400℃以上的高温热能均未得到利益，同时消耗大量的水资源，并污染环境。
目前国内知名的研究院所均在开展相关的研究，尤其是对热态熔渣的综合利用技术的研发成为了热点，如高炉熔渣直接矿棉化制备成粒状棉等，但与国家的“十二五”规划的目标要求仍存在明显的差距。冶金熔渣直接制备成粒状棉，仅是熔渣显热回收的初级利用，且制成品的市场容量不大。
实用新型内容
本实用新型提供一种利用热态熔渣制备矿棉板或毡的系统。
本实用新型的技术方案如下：
一种利用热态熔渣制备矿棉板或毡的系统，其主要包括：
加热熔化调质系统，用于对热态熔渣进行调质使其达到制矿棉板的要求，成为制棉的合格熔体；所述合格熔体可以采用例如一设置的溜槽系统导至离心成纤机的受料辊；
成纤系统，由离心成纤机和集棉机组成；其中，所述离心成纤机用于在该离心成纤机的离心辊产生的离心力和该离心成纤机的风环喷出的高速气流的复合作用下将高温的所述合格熔体甩制成纤维，并采用雾化方式将粘接剂均匀地施加到所述纤维表面；所述集棉机用于在负压风抽吸作用下使所述纤维均匀沉降到高速运行的集棉机的集棉网带上形成初棉层，同时将未成纤的渣球分离出去；同时，集棉机配套设置一干式除尘系统，用于处理从集棉机中抽出的含纤维的气体，具体地，干式除尘系统可以通过其中设置的过滤室实现纤维与空气的分离；
摆锤机，用于将所述初棉层通过摆锤的往复摆动作用形成多层折叠结构形式的均匀棉毡；
成型输送机，用于将形成的多层折叠结构形式的均匀棉毡向后续设备输送，并对棉毡外形进行初步处理，包括两侧及上下表面成型处理；
称量输送机，用于通过称量调节矿棉板生产线的速度以保证产品的密度，使产品密度可在20-250Kg/m3范围内进行设定；
打褶机，该打褶机分为三段，通过调节该设备本身的各段之间运行的速度差使棉毡纤维分布结构发生变化，使棉毡层产生波纹，以提高制品强度；
固化炉，用于使用其中设置的上下网板加压定型上步工艺输送来的未固化棉毡，同时鼓入热风使其穿过矿棉板层，使矿棉板层中的粘接剂固化并形成具有指定厚度和强度的连续板；
冷却输送机：用于将从固化炉出来的矿棉板进行冷却并输送，使矿棉板冷却至常温；
测量装置，用于测量矿棉板的运行长度，运行至指定长度时给下述的横切装置发出信号使其进行横向切割；
纵切装置：用于对连续矿棉板进行纵向切割，并将两侧不规则废边缘切除；
横切输送机和/或横切装置：其中，横切输送机用于对连续矿棉板进行横向切割；而当生产低熔重矿板时，产线运行速度较快，横切输送机无法有效工作时，停止横切输送机，使用横切装置如横切铡刀机对连续板进行横切；此外，横切输送机和横切装置也可同时设置；
包装机，用于将产品包装入库。
优选地，进一步包括接收站，用于将切好的块状矿棉板进行堆叠，以便进行包装；所述接收站按照工序设置在所述包装机之前。
优选地，所述固化炉和所述冷却输送机之间还设有过渡输送机例如传送带等。
优选地，所述集棉机和所述摆锤机之间还设有第二过渡输送机，用于将所述集棉机制得的所述初棉层运输至摆锤机。
优选地，所述纵切装置和所述横切输送机和/或横切装置之间设有输送机。
优选地，所述横切输送机和/或横切装置与所述包装机之间设有第二输送机。
所述加热熔化调质系统为电炉系统或电熔窑系统，所述电熔窑系统可以用电的方式加热，也可用气体燃烧加热，也可用电和气体燃烧混合加热方式。
所述加热熔化调质系统配套有上料系统，用于添加辅助料，辅助料可以为调质料或调质料与助熔料的混合料。
所述离心成纤机为四辊离心成纤机。优选地，该四辊离心成纤机离心辊的直径在300-450mm之间，线速度为达125m/s以上。
集棉机可采用三角网集棉机或鼓式集棉机，所述集棉机还包括集棉室，用于将分离出的渣球从集棉室下部排出。
优选地，进一步包括互相连接的碎边输送机和边料回收系统，所述碎边输送机与所述纵切装置相连接，所述边料回收系统与所述集棉机相连接。
优选地，所述冷却输送机连接一冷却风机，所述固化炉连接一热风炉，所述冷却风机对所述冷却输送机进行抽风冷却，并将抽出的含有树脂的冷却废气输送至所述热风炉作为助燃风，同时也实现了将废气处理掉的目的。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：
1、本实用新型的利用热态熔渣制备矿棉板或毡的系统充分利用1400℃以上热态熔渣的显热，避免将冷态原料重新熔化来生产保温材料所需的能耗，大量节约能耗；
2、利用热态熔渣制备矿棉板的用途更多、更广，并且对冶金渣的资源化利用量更大；
3.本实用新型的系统实现了在热态熔渣利用的后续工艺中将冶金熔渣直接制备成矿棉板或毡等产品的深度利用，不仅充分实现了冶金热态熔渣的显热回收，而且也减少矿石资源的消耗和环境污染，向实现冶金渣的“高附加值”利用和“零排放”目标更进一步。
当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
图1为本实用新型实施例的利用热态熔渣制备矿棉板或毡的系统示意图，其中，1-加热熔化调质系统；2-溜槽系统；3-离心成纤机；4-集棉机；5-摆锤机；6-成型输送机；7-称量输送机；8-打褶机；9-固化炉；10-冷却输送机；11-测量装置；12-纵切机；13-输送机；14-横切机；15-输送机；16-包装机；
图2为本实用新型实施例的利用热态熔渣制备矿棉板或毡的工艺流程图。
具体实施方式
下方结合具体实施例对本实用新型做进一步的描述。
实施例
请参见图1和图2，本实施例提供的利用热态熔渣制备矿棉板或毡的系统及方法，将冶金热态熔渣（如高炉渣、钢渣、铁合金渣等）作为主要原料导入加热熔化调质系统，可以通过渣沟直接流入加热熔化调质系统，或通过罐倒入加热熔化调质系统，并且优选还可添加辅助料（调质料或调质料和助熔料），将辅助料通过一配套设置的上料系统添加入加热熔化调质系统；加热熔化调质系统通过控制温度为1450℃-1600℃、保温时间为6-24小时、并同时结合适量添加辅助料等方法使熔渣调质后达到制矿棉板的要求，成为制棉的合格熔体。
请参见图1，本实施例的利用热态熔渣制备矿棉板或毡的系统按照工序主要包括：1-加热熔化调质系统；2-溜槽系统；3-离心成纤机；4-集棉机；5-摆锤机；6-成型输送机；7-称量输送机；8-打褶机；9-固化炉；10-冷却输送机；11-测量装置；12-纵切机；13-输送机；14-横切机；15-第二输送机；16-包装机。
其中，溜槽系统、输送机为根据需要设置，也可以不设置。此外，还可根据需要设置一个或多个过渡输送机，及接收站。如接收站，用于将切好的块状矿棉板进行堆叠，以便进行包装；所述接收站按照工序设置在所述包装机之前；以及，所述固化炉和所述冷却输送机之间设置过渡输送机；所述集棉机和所述摆锤机之间设置第二过渡输送机，用于将所述集棉机制得的所述初棉层运输至所述摆锤机。
所述离心成纤机为四辊离心成纤机，该四辊离心成纤机离心辊的直径在300-450mm之间，线速度达125m/s以上，以制作出符合矿棉板或毡要求的合格纤维。
所述集棉机为三角网集棉机或鼓式集棉机，所述集棉机还包括集棉室，用于将分离出的渣球从集棉室下部排出。
并且，本实施例的系统进一步包括互相连接的碎边输送机和边料回收系统，所述碎边输送机与所述纵切装置相连接，所述边料回收系统与所述集棉机相连接。
此外，所述冷却输送机连接一冷却风机，所述固化炉连接一热风炉，所述冷却风机对所述冷却输送机进行抽风冷却，并将抽出的含有树脂的冷却废气输送至所述热风炉作为助燃风，同时也实现了将废气处理掉。
加热熔化调质系统可采用电炉系统或电熔窑系统。电熔窑系统可以用电的方式加热，也可用气体燃烧加热，也可用电和气体燃烧混合加热方式。
请参见图2，本实施例的利用热态熔渣制备矿棉板或毡的工艺流程主要如下：
冶金热态熔渣首先通过渣沟流入电炉系统或电熔窑系统中，也可通过渣罐倒入电炉系统或电熔窑系统中。
将冶金热态熔渣作为主要原料，热态熔渣使用重量占80-90%，辅助料为调质料或调质料和助熔料混合物（即，助熔料可不使用），辅助料使用重量占10-20%，将辅助料通过上料系统添加；加热熔化调质系统通过控制保温温度和时间以及合理使用辅助料对熔渣进行调质，使其达到制矿棉板的合格熔体；加热熔化调质系统控制保温温度和时间分别为1450℃-1600℃和6-24小时；
调质料和助熔料等辅助料添加可通过上料系统冷态直接加入电炉系统或电熔窑系统中，或与热态熔渣混合后一起加入电炉系统或电熔窑系统中，或将辅助料熔化后加入电炉系统或电熔窑系统中。辅助料可仅采用调质料，或者采用调质料和助熔料混合料。
经加热熔化调质系统调质后的合格熔体经溜槽系统2导入成纤系统的离心成纤机的受料辊，该成纤系统由离心成纤机3和集棉机4组成。
在成纤系统中，高温的所述合格熔体在离心成纤机3的离心辊产生的离心力和离心成纤机3的风环喷出的高速气流（高速气流即图2中高压风）的复合作用下被甩制成纤维，并采用雾化方式将粘接剂均匀地施加到所述纤维表面。所述离心成纤机3还通过冷却水来冷却所述离心辊，如图2所示。
为了使合格熔体制成达到矿棉板或毡要求的纤维直径和长度，可采用四辊离心成纤机。由于制矿棉板的纤维直径和长度要求与粒状棉的要求不同，因此此四辊离心成纤机的离心辊直径和转速不同于粒状棉设备，优选设置该四辊离心成纤机的离心辊的直径在300-450mm之间，线速度达125m/s以上，以保证离心辊线速度达到矿棉熔体成纤要求。
之后纤维在集棉机4的抽风机的作用下被吸入集棉机，同时纤维在飞越过程中，利用其与渣球的速度差有效地将未成纤的渣球分离出去，分离出的渣球从集棉机设置的集棉室下部排出。此外，为保证集棉机正常生产运行，需使集棉机维持一定的负压，因此抽取的气体中会含有矿棉纤维，故设置一套干式除尘系统，例如图2中所示的除尘器，含纤维的气体从集棉机中抽出后，经管路进入该除尘器的过滤室实现纤维与空气的分离，经过滤后的空气经过排气筒排放入大气。集棉机可采用三角网集棉机或鼓式集棉机。纤维在集棉机的负压风抽吸作用下均匀沉降到高速运行的集棉机的集棉网带上，形成很薄的初棉层。
初棉层经一第二过渡输送机送入摆锤机，在摆锤机的摆锤的往复摆动作用下形成多层折叠结构形式的均匀棉毡。根据不同产品的要求如产品密度要求为20-250Kg/m3，可以由技术人员设定集棉网带速度、摆锤机摆速、后续产线运行速度。
均匀棉毡通过成型输送机往后道产线输送。具体地，成型输送机出口接称量输送机，称量输送机通过实时或定时称量矿棉板，根据称量结果调节矿棉板生产线的速度以保证产品的密度。
称量输送机工序后输送至打褶机，打褶机有打褶和加压作用；打褶机本身分为三段，通过调节该打褶机设备本身三段之间的速度差使棉毡纤维分布结构发生变化，使棉毡层产生波纹，以提高制品强度。
然后，上述工序得到的未固化棉毡进入固化炉，棉毡层在固化炉内被上下网板加压定型，同时使用热风炉鼓入热风，使热风穿过矿棉板层，使矿棉板层中的粘接剂固化并使矿棉板形成具有指定厚度和强度的连续板。所述固化炉还连接设有废气处理系统，经该废气处理系统处理后的气体排放入大气。
从固化炉出来的矿棉板经过渡输送机输送、冷却输送机冷却、测量装置测量、纵切装置纵切、横切输送机横切和/或横切装置如横切铡刀机横切成为成品。其中，纵切装置将矿棉板两侧边缘切除后，切除部分通过碎边输送机输送至边料回收系统将块状碎边处理成絮状，再输送至集棉机铺棉回收利用。
矿岩棉板产品经接收站接收并通过包装机自动包装入库。
同时，上述处理过程还包括所述冷却风机对所述冷却输送机进行抽风冷却，并将抽出的含有树脂的冷却废气输送至所述热风炉作为助燃风，同时也实现了将废气处理掉的目的。
本实用新型的系统实现了在热态熔渣利用的后续工艺中将冶金熔渣直接制备成矿棉板或毡等产品的深度利用，不仅充分实现了冶金热态熔渣的显热回收，而且也减少资源的利用和环境污染，向实现冶金渣的“高附加值”利用和“零排放”目标更进一步。
以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (14)
1.一种利用热态熔渣制备矿棉板或毡的系统，其特征在于，主要包括：
加热熔化调质系统，用于对加入其中的热态熔渣进行调质使其达到制矿棉板的要求，成为制棉的合格熔体；
成纤系统，由离心成纤机和集棉机组成；其中，所述离心成纤机用于在该离心成纤机的离心辊产生的离心力和该离心成纤机的风环喷出的高速气流的复合作用下将高温的所述合格熔体甩制成纤维，并采用雾化方式将粘接剂均匀地施加到所述纤维表面；所述集棉机用于在负压风抽吸作用下使所述纤维均匀沉降到高速运行的集棉机的集棉网带上形成初棉层，同时将未成纤的渣球分离出去；并且，所述集棉机配套设置一干式除尘系统，用于处理从集棉机中抽出的含纤维的气体；摆锤机，用于将所述初棉层通过摆锤的往复摆动作用形成多层折叠结构形式的均匀棉毡；
成型输送机，用于将形成的多层折叠结构形式的均匀棉毡向后续设备输送，并对棉毡外形进行初步处理，包括两侧及上下表面成型处理；
称量输送机，用于通过称量调节矿棉板生产线的速度以保证产品的密度，使产品密度可在20-250Kg/m3范围内进行设定；
打褶机，该打褶机分为三段，通过调节该设备本身的各段之间运行的速度差使棉毡纤维分布结构发生变化，使棉毡层产生提高制品强度的波纹；
固化炉，用于使用其中设置的上下网板加压定型上步工艺输送来的未固化棉毡，同时鼓入热风使其穿过矿棉板层，使矿棉板层中的粘接剂固化并形成具有指定厚度和强度的连续板；
冷却输送机：用于将从固化炉出来的矿棉板进行冷却并输送，使矿棉板冷却至常温；
测量装置，用于测量矿棉板的运行长度，运行至指定长度时给下述的横切装置发出信号使其进行横向切割；
纵切装置：用于对连续矿棉板进行纵向切割，并将两侧不规则废边缘切除；
横切输送机和/或横切装置：其中，横切输送机用于对连续矿棉板进行横向切割；而当生产低熔重矿板时，产线运行速度较快，横切输送机无法有效工作时，停止横切输送机，使用横切装置对连续板进行横切；
包装机，用于将产品包装入库。
2.如权利要求1所述的利用热态熔渣制备矿棉板或毡的系统，其特征在于，进一步设置有一溜槽系统，所述加热熔化调质系统内的合格熔体采用所述溜槽系统导至所述离心成纤机的受料辊。
3.如权利要求1所述的利用热态熔渣制备矿棉板或毡的系统，其特征在于，进一步包括接收站，用于将切好的块状矿棉板进行堆叠，以便进行包装；所述接收站按照工序设置在所述包装机之前。
4.如权利要求1所述的利用热态熔渣制备矿棉板或毡的系统，其特征在于，所述固化炉和所述冷却输送机之间还设有过渡输送机。
5.如权利要求1所述的利用热态熔渣制备矿棉板或毡的系统，其特征在于，所述集棉机和所述摆锤机之间还设有第二过渡输送机，用于将所述集棉机制得的所述初棉层运输至所述摆锤机。
6.如权利要求1所述的利用热态熔渣制备矿棉板或毡的系统，其特征在于，所述纵切装置和所述横切输送机和/或横切装置之间设有输送机。
7.如权利要求1所述的利用热态熔渣制备矿棉板或毡的系统，其特征在于，所述横切输送机和/或横切装置与所述包装机之间设有第二输送机。
8.如权利要求1所述的利用热态熔渣制备矿棉板或毡的系统，其特征在于，所述加热熔化调质系统为电炉系统或电熔窑系统，所述电熔窑系统用电的方式加热，或用气体燃烧加热，或用电和气体燃烧混合加热方式。
9.如权利要求1所述的利用热态熔渣制备矿棉板或毡的系统，其特征在于，所述加热熔化调质系统配套有一上料系统，用于添加辅助料。
10.如权利要求1所述的利用热态熔渣制备矿棉板或毡的系统，其特征在于，所述离心成纤机为四辊离心成纤机。
11.如权利要求10所述的利用热态熔渣制备矿棉板或毡的系统，其特征在于，所述四辊离心成纤机离心辊的直径在300-450mm之间，线速度为达125m/s以上。
12.如权利要求1所述的利用热态熔渣制备矿棉板或毡的系统，其特征在于，所述集棉机为三角网集棉机或鼓式集棉机，所述集棉机还包括集棉室，用于将分离出的渣球从集棉室下部排出。
13.如权利要求1所述的利用热态熔渣制备矿棉板或毡的系统，其特征在于，进一步包括互相连接的碎边输送机和边料回收系统，所述碎边输送机与所述纵切装置相连接，所述边料回收系统与所述集棉机相连接。
14.如权利要求1所述的利用热态熔渣制备矿棉板或毡的系统，其特征在于，所述冷却输送机连接一冷却风机，所述固化炉连接一热风炉，所述冷却风机对所述冷却输送机进行抽风冷却，并将抽出的含有树脂的冷却废气输送至所述热风炉作为助燃风，同时也实现了废气处理。
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| CN201520354237.XU CN204819910U (zh) | 2015-05-28 | 2015-05-28 | 一种利用热态熔渣制备矿棉板或毡的系统 |
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| CN201520354237.XU CN204819910U (zh) | 2015-05-28 | 2015-05-28 | 一种利用热态熔渣制备矿棉板或毡的系统 |
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| CN201520354237.XU Active CN204819910U (zh) | 2015-05-28 | 2015-05-28 | 一种利用热态熔渣制备矿棉板或毡的系统 |
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|---|---|
| CN (1) | CN204819910U (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104890110A (zh) * | 2015-05-28 | 2015-09-09 | 上海宝钢节能环保技术有限公司 | 一种利用热态熔渣制备矿棉板或毡的系统及方法 |
| CN108017272A (zh) * | 2017-12-16 | 2018-05-11 | 江苏巨盈节能环保科技有限公司 | 一种电熔炉生产超细无机纤维的装置 |
| CN108104526A (zh) * | 2017-12-16 | 2018-06-01 | 江苏巨盈节能环保科技有限公司 | 大型电炉系统 |
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2015
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