一种利用高硅硅锰热熔渣制玄武岩型岩棉纤维的生产方法技术

本发明专利技术涉及一种利用高硅硅锰热熔渣制“玄武岩”型岩棉纤维的生产方法。本发明专利技术的利用高硅硅锰热熔渣制“玄武岩”型岩棉纤维的生产方法。在高硅硅锰热熔渣的基础上进行工艺改进，不需要或较少使用玄武岩、白云石等调节剂，就能够将废渣制备成玄武岩”型岩棉，从而提升了产品的附加值。同时采用热熔渣的方式制岩棉纤维，可有效利用热熔渣的显热，避免了对废渣或矿石的二次加热，降低了矿棉的能耗。

A Production Method of Basalt-type Rockwool Fiber Using High Silicon, Silicon and Manganese Thermal Slag

【技术实现步骤摘要】
一种利用高硅硅锰热熔渣制玄武岩型岩棉纤维的生产方法
本专利技术涉及岩棉生产
，尤其涉及一种利用高硅硅锰热熔渣制“玄武岩”型岩棉纤维的生产方法。
技术介绍
矿渣棉是以冶金废渣为主要原料，经高温熔化、纤维化处理、毡板成型及制品后加工而成，具有一定的绝热性能、防火性能、吸声隔音性能。矿渣棉的酸度系数MK一般只能保持在1.2左右，很难超过1.3。“玄武岩”型岩棉是一种新型无机环保绿色高性能纤维材料，它是由二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化镁、氧化铁和二氧化钛等氧化物组成的玄武岩石料在高温熔融后，通过离心机快速拉制而成。岩棉的酸度系数MK一般大于1.6。矿渣棉和“玄武岩”型岩棉在生产工艺、纤维形态、耐碱性、导热系数、不燃性等方面存在不少共同点，但是它们的化学成分及酸度系数的差别，导致它们在性能上也有一定的差别。“玄武岩”型岩棉的性能要优于矿渣棉的性能。现有技术只能通过冶金废渣生产出矿渣棉，但是不能够生产出岩棉。若要进一步提高矿渣棉的酸度系数，就必须提高熔体中二氧化硅和三氧化二铝的含量，使氧化钙和氧化镁含量相应地有所降低。在铁含量较低的情况下，势必使熔体的粘度增大，以致难以保证矿渣棉纤维的品质。
技术实现思路
有鉴于此，有必要提供一种利用高硅硅锰热熔渣制“玄武岩”型岩棉纤维的生产方法。一种利用高硅硅锰热熔渣制“玄武岩”型岩棉纤维的生产方法包括以下步骤：步骤S001，在冶炼高硅硅锰合金过程中通过酸度系数、碱度系数和氢离子指数初步判断热熔渣的化学成分，并通过光谱分析仪最终确定热熔渣的化学成分；步骤S002，调节热熔渣中的各化学成分的比例，使渣液中的三氧化二铝、二氧化硅的质量之和与氧化镁、氧化钙的质量之和的比值大于1.6；步骤S003，钢包接收来自矿热炉的熔融状态下的热熔渣，由平车送至矿棉加热车间并倒入保温炉进行加热，热熔渣被加热到1500℃以上时，从保温炉的流料口流出，经活动溜槽导入离心机；步骤S004，在高速离心力和高压风机提供的高速气流作用下，将热熔渣牵伸成“玄武岩”型岩棉纤维。优选的，在步骤S002中，当化学成分达不到要求时，加入三氧化二铝、锰矿石、硅石、萤石中的一种或多种进行化学成分精调。优选的，在步骤S004中，离心机为四辊离心机，四个辊轮采用垂直串联方式布置，每个辊轮由单独变频电机驱动，转速在2800-8000r/min内可调；热熔渣流入左旋转的第一辊轮，在离心力作用下分别经右旋转的第二辊轮，左旋转的第三和第四辊轮，辊轮转速逐级加速，最后热熔渣在离心力作用下飞出形成“玄武岩”型岩棉纤维。进一步的，通过“玄武岩”型岩棉纤维制备矿棉墙体板，具体步骤为：步骤S101，通过离心机的离心辊周围的喷嘴向“玄武岩”型岩棉纤维喷以雾状的水溶性酚醛树脂粘结剂或防尘油，并将“玄武岩”型岩棉纤维吹入集棉机内，在集棉机内的抽风室形成的负压作用下，将“玄武岩”型岩棉纤维吸附在集棉网带表面，形成初棉毡；步骤S102，将初棉毡通过两台皮带输送机送至摆锤带，通过摆锤带的往复摆动，将初棉毡在成型输送机上铺成多层折叠的二次棉毡层；步骤S103，将二次棉毡层加压后进入固化炉；二次棉毡层在固化炉内受到上下链板加压和热风穿透固化，形成预定厚度、密度、容重的矿棉墙体板，固化热风温度为220～280℃。优选的，在步骤S101中，通过改变集棉机的集棉鼓的转速调节初棉毡的单位面积的重量。优选的，在步骤S101中，所述抽风室内的抽吸风机采用变频调节，以使“玄武岩”型岩棉纤维更加均匀地在集棉网带表面形成初棉毡。进一步的，“玄武岩”型岩棉纤维制备矿棉墙体板还包括后处理工序，后处理工序包括板体冷却、板体切割、自动包装。有益效果：硅锰合金是由锰、硅、铁及少量碳和其它元素组成的合金，是一种用途较广、产量较大的铁合金。硅锰合金的生产原料有锰矿、富锰渣、焦炭、硅石、石灰等。经过对多种冶金废渣的检测发现，高硅硅锰热熔渣的化学成分接近于玄武岩纤维成分。因此在高硅硅锰热熔渣的基础上进行工艺改进，不需要或较少使用玄武岩、白云石等调节剂，就能够将废渣制备成玄武岩”型岩棉，从而提升了产品的附加值。同时采用热熔渣的方式制岩棉纤维，可有效利用热熔渣的显热，避免了对废渣或矿石的二次加热，降低了矿棉的能耗。此外，对热熔渣的利用，也延伸了工业产业链，降低了环境污染，提高了企业利润。具体实施方式下面将结合实施例阐述本方案。一种利用高硅硅锰热熔渣制“玄武岩”型岩棉纤维的生产方法包括以下步骤：步骤S001，在冶炼高硅硅锰合金过程中通过酸度系数、碱度系数和氢离子指数初步判断热熔渣的化学成分，并通过光谱分析仪最终确定热熔渣的化学成分；步骤S002，调节热熔渣中的各化学成分的比例，使渣液中的三氧化二铝、二氧化硅的质量之和与氧化镁、氧化钙的质量之和的比值大于1.6；步骤S003，钢包接收来自矿热炉的熔融状态下的热熔渣，由平车送至矿棉加热车间并倒入保温炉进行加热，热熔渣被加热到1500℃以上时，从保温炉的流料口流出，经活动溜槽导入离心机。保温炉定期排出的少量铁水可回收出售。步骤S004，在高速离心力和高压风机提供的高速气流作用下，将热熔渣牵伸成“玄武岩”型岩棉纤维。在一较佳实施方式中，离心机辊轮采用强制水冷却，轴承采用油气润滑。经过测定岩棉纤维的酸度系数为1.6～1.8，纤维直径为2～6μm，达到了岩棉纤维的标准。单位能耗为144kg标煤/t，比常规的矿渣棉或岩棉生产节约单位能耗为200kg标煤/t以上。同时还减小了废气的排放，有利于环保。优选的，在步骤S002中，当化学成分达不到要求时，加入三氧化二铝、锰矿石、硅石、萤石中的一种或多种进行化学成分精调，以符合玄武岩”型岩棉的热熔渣的生产条件。优选的，在步骤S004中，离心机为四辊离心机，四个辊轮采用垂直串联方式布置，每个辊轮由单独变频电机驱动，转速在2800-8000r/min内可调；热熔渣流入左旋转的第一辊轮，在离心力作用下分别经右旋转的第二辊轮，左旋转的第三和第四辊轮，辊轮转速逐级加速，最后热熔渣在离心力作用下飞出形成“玄武岩”型岩棉纤维。进一步的，通过“玄武岩”型岩棉纤维制备矿棉墙体板，具体步骤为：步骤S101，通过离心机的离心辊周围的喷嘴向“玄武岩”型岩棉纤维喷以雾状的水溶性酚醛树脂粘结剂或防尘油，并将“玄武岩”型岩棉纤维吹入集棉机内，在集棉机内的抽风室形成的负压作用下，将“玄武岩”型岩棉纤维吸附在集棉网带表面，形成初棉毡。从集棉机中抽出的风经过干板除尘器过滤后排空。为了提高集棉效率，集棉机同时设置清扫、水洗、吹干、升棉等装置。步骤S102，将初棉毡通过两台皮带输送机送至摆锤带，通过摆锤带的往复摆动，将初棉毡在成型输送机上铺成多层折叠的二次棉毡层。通过摆锤铺毡使得制品的二次棉毡层更加均匀，保证了制品在横向和纵向上密度的均匀性。二次棉毡层经称量输送机，根据产品的要求将二次棉毡层进行纵向压缩并预压、输送，改变了棉层中纤维的排列，形成水波纹结构的矿棉产品。经打褶的板毡表面会有一定的波褶，其抗压强度有很打的提高，拓展了产品的应用面。步骤S103，将二次棉毡层加压后进入固化炉；二次棉毡层在固化炉内受到上下链板加压和热风穿透固化，形成预定厚度、密度、容重的矿棉墙体板，固化热风温度为220～280℃。穿透毡层的热风以燃气为燃料，热风循环使用。固化炉采用重本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用高硅硅锰热熔渣制“玄武岩”型岩棉纤维的生产方法，其特征在于包括以下步骤：步骤S001，在冶炼高硅硅锰合金过程中通过酸度系数、碱度系数和氢离子指数初步判断热熔渣的化学成分，并通过光谱分析仪最终确定热熔渣的化学成分；步骤S002，调节热熔渣中的各化学成分的比例，使渣液中的三氧化二铝、二氧化硅的质量之和与氧化镁、氧化钙的质量之和的比值大于1.6；步骤S003，钢包接收来自矿热炉的熔融状态下的热熔渣，由平车送至矿棉加热车间并倒入保温炉进行加热，热熔渣被加热到1500℃以上时，从保温炉的流料口流出，经活动溜槽导入离心机；步骤S004，在高速离心力和高压风机提供的高速气流作用下，将热熔渣牵伸成“玄武岩”型岩棉纤维。

【技术特征摘要】
1.一种利用高硅硅锰热熔渣制“玄武岩”型岩棉纤维的生产方法，其特征在于包括以下步骤：步骤S001，在冶炼高硅硅锰合金过程中通过酸度系数、碱度系数和氢离子指数初步判断热熔渣的化学成分，并通过光谱分析仪最终确定热熔渣的化学成分；步骤S002，调节热熔渣中的各化学成分的比例，使渣液中的三氧化二铝、二氧化硅的质量之和与氧化镁、氧化钙的质量之和的比值大于1.6；步骤S003，钢包接收来自矿热炉的熔融状态下的热熔渣，由平车送至矿棉加热车间并倒入保温炉进行加热，热熔渣被加热到1500℃以上时，从保温炉的流料口流出，经活动溜槽导入离心机；步骤S004，在高速离心力和高压风机提供的高速气流作用下，将热熔渣牵伸成“玄武岩”型岩棉纤维。2.如权利要求1所述的一种利用高硅硅锰热熔渣制“玄武岩”型岩棉纤维的生产方法，其特征在于：在步骤S002中，当化学成分达不到要求时，加入三氧化二铝、锰矿石、硅石、萤石中的一种或多种进行化学成分精调。3.如权利要求1所述的一种利用高硅硅锰热熔渣制“玄武岩”型岩棉纤维的生产方法，其特征在于：在步骤S004中，离心机为四辊离心机，四个辊轮采用垂直串联方式布置，每个辊轮由单独变频电机驱动，转速在2800-8000r/min内可调；热熔渣流入左旋转的第一辊轮，在离心力作用下分别经右旋转的第二辊轮，左旋转的第三和第四辊轮，辊轮转速逐级加速，最后热熔渣在离心力作用下飞出形成“玄武岩”型岩棉纤维。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：于国安，于金圣，
申请(专利权)人：石嘴山市宝利源特种合金有限公司，
类型：发明
国别省市：宁夏,64