旋风炉液态渣直接制矿棉制造技术

本发明专利技术是关于用旋风炉制造矿棉的方法。所叙述的方法是用旋风炉代替冲天炉生产矿棉。合理调节旋风炉工况参数和燃料配比，使其渣的组成符合矿棉成棉条件。本发明专利技术对燃煤动力旋风炉液态渣直接生产矿棉最为有利，它提高了矿棉的酸度系数，省去了矿棉生产熔化炉的投资，省去了放置熔化炉的厂房，省去了全部燃料焦炭，也省去了原料和燃料的运输与贮存，使矿棉原棉生产成本下降到冲天炉工艺的３５～４０％。（*该技术在2007年保护过期，可自由使用*）

Cyclone furnace slag direct production of mineral wool

The invention relates to a method for manufacturing mineral wool cyclone furnace. The method described is used instead of cyclone furnace cupola slag wool production. Reasonable regulation of cyclone furnace operating parameters and fuel ratio, the composition of the slag wool into cotton conditions. The invention of the coal-fired power cyclone furnace liquid slag direct production of mineral wool is most favorable, it improves the acidity coefficient of mineral wool, mineral wool production saves melting furnace investment, eliminating the placement of melting furnace plant, eliminating all the fuel coke, but also eliminates the need for raw materials and fuel transport and storage, the decline in the cost of mineral wool cotton production the cupola process of 35 ~ 40%.

【技术实现步骤摘要】
本专利技术是关于用旋风炉制造矿棉的方法。所叙述的方法是用旋风炉代替冲天炉生产矿棉。合理调节旋风炉工况参数，合理调节燃料配比，使熔渣的组成符合矿棉成棉条件。本专利技术对燃煤动力旋风炉液态渣直接生产矿棉最为有利，可以利用旋风炉熔融废渣生产矿棉，节省了能源。在矿棉生产中，熔化原料的设备普遍采用冲天炉，也有用池窑或电弧炉来熔化的〔1〕〔2〕。冲天炉用来熔化强度较高的块料，池窑用来熔化强度较低的粒度较小的块料。冲天炉是立式炉，顶部为加料段，经筛分的原料和燃料相间式投入炉内，预热后进入熔化段，熔融料靠重力下移到炉缸，熔化好的熔体从流料口流出经固定流槽、活动流槽到达离心机制成矿棉。冲天炉要求的原料是块状的高炉渣和玄武岩，辉绿岩等。但冲天炉的燃料是冶金焦，每吨原棉耗冶金焦400～500公斤。有人认为〔3〕，冶金焦在大型高炉中是作优质还原剂用的，而在冲天炉内仅仅作为熔化氧化性原料的燃料，这是冲天炉的明显缺点。该专利用等离子体产生的热量来代替冶金焦熔化原料，所有细粉都可利用。日本〔4〕认为，作为矿棉生产的原料高炉渣，在离开高炉时是熔融态的，冷却后再和其他物质混配进入冲天炉熔化，不如将其他物质直接加入到熔融的高炉渣中，从经济观点来说更为有利，是能源的节约。苏联〔5〕有人用电炉代替广泛使用的冲天炉，认为可以提高熔化设备的单位生产力，同时减少熔化炉有害物质的喷出量，又省去了原料和燃料的堆场和运输，并且电炉能制得高酸度系数的熔体，使酸度系数MK可达1.4以上，从而提高了矿棉的质量。又有人建议〔6〕，用发电厂烧过的煤灰添加一种物质可以生产矿棉，其原因是煤灰具有保温材料的化学与矿物学性能。近年来，各国矿棉生产动向之一是提高矿棉酸度系数MK·苏联对MK的要求指标是1.2～1.5，可以到1.9〔1〕，MK是矿棉化学稳定性和耐久性的重要指标，提高酸度系数即是提高矿棉中的SiO2和Al2O3含量，降低CaO和MgO的含量，欲使酸度系数提高就相应地要提高熔化温度，增加焦炭用量，但这会使生产成本上升。旋风炉是一种热工设备〔8〕，世界各国主要将它用作发电动力设备，用它作工艺炉的研究也有报导〔7〕。煤是旋风炉的燃料，不同的煤种，灰份的酸度系数Mk= (SiO2+Al2O3)/(Cao+Mgo) 差很大。对同一煤种，MK也有较大的波动范围，例如河南新密煤，MK＝3～7，这样的熔体不能满足矿棉成棉的要求，近年来，为了降低煤灰灰熔点，减少结焦，使熔渣易于流出炉外，在煤中增加一定量的含钙(或镁)的物质，如石灰、石灰石、白云石等等。增钙的结果，改变了液态渣的化学组成和高温料性，酸度系数和高温粘度大幅度下降。旋风炉未烧增钙渣时，液态渣是用水淬处理的，水淬渣或堆放或铺路。增钙后，液态渣仍然用水淬处理，温度高达1400℃的熔体水淬后热量全部损失，但水淬渣可作水泥填充料。专利技术者研究了增钙渣的化学组成和高温特性，认为有可能将熔融态的增钙渣直接生产矿棉，从而用旋风炉代替冲天炉。试验证明，增钙后的混合燃料发热量在3500大卡/公斤以上，灰份酸度系数在2以下，适当调节运行参数，就能使液态渣直接制成优质矿棉(岩棉)。附图是电站旋风炉液态渣制造矿棉工艺流程示意图。旋风炉出力20吨/时，旋风筒①是悬吊结构。顶部装有直径为φ696/φ514的轴向旋流燃烧器②，②以下70mm处设有两个二次风口③，风口高×宽＝600×100mm，彼此相距1196mm，为了便于调节燃烧，二次风口又被分为上下二段，每段都装有风量与风速调节挡板，一次风带着煤粉从旋流器进入旋风筒内，两股高速二次风从割向喷吹入炉内，受强大动量矩的作用，炉内气粉强烈旋转，充分混合，迅速燃烧，炉镗温度高达1600℃以上，灰份熔化呈液态，受离心力作用打在水冷壁上，形成渣膜，顺壁而下，到渣栏④从渣口⑤流出炉外，高温烟气从旋风筒下部经渣栏进入捕渣管束⑦，进一步除渣后再去燃尽室⑧，过热器⑨，空气预热器⑩，省烟器(11)，降温除尘后由烟囱排入大气。试验证明，减少一次风量，增加二次风速，旋风筒上部温度明显提高，渣口正压下降，燃烧稳定，流渣通畅。液态渣从渣口⑤流出，到稳流分流盘⑥，使需要的流股流向成棉装置，过多的熔体流入水淬池。本专利技术用旋风炉代替冲天炉，旋风炉的强化燃烧，使炉内温度高达1600℃以上，物料混合充分，熔体均匀，用旋风炉熔化原料，可提高熔体酸度系数，从而提高矿棉(岩棉)的质量。用电站旋风炉增钙液态渣直接生产矿棉最具有节能效果，它省去了矿棉生产熔化炉的投资，省去了放置熔化炉的厂房，省去了全部燃料焦炭，也省去了原料和燃料的运输与贮存，使矿棉原棉生产成本下降到冲天炉工艺的35～40%。实例一本实例是用旋风炉水淬粒化渣干燥后在三相电弧炉中回熔，再用喷吹法制成矿棉的例子。是旋风炉液态渣直接制成矿棉的模拟例子。旋风炉出力75吨/时，过热蒸汽压39kg/cm2，过热蒸汽温度400℃，炉镗温度1672℃，熔渣出口温度1350～1420℃，捕渣率70～80%，燃料混合料配比是新密煤10份，石灰1.3份。熔渣水淬后捞出干燥，送电弧炉回熔。电弧炉高1.2米，内直径0.7米，保温层厚10厘米，熔料能力60～100公斤/时，三根石墨电极竖直插入炉内，每根电极直径100mm，电极间距约30mm，电极离炉底10厘米，二次工作电压60～70伏，工作电流2000安培。用46公斤干燥后的水淬渣为原料，不添加任何其他物料，在电弧炉中熔化后，用V字型喷咀吹成矿棉25.5公斤，压缩空气表压6kg/cm2，风量6m3/分。燃料煤、石灰、原棉分析如下煤、煤灰和石灰分析(新密煤) 原棉理化性能测试数据 p><p>实例二本实例是用小型旋风炉直接制造矿棉的例子。试验用旋风炉出力20吨/时，发电3000千瓦，过热蒸汽温度430℃，过热蒸汽至39kg/cm2，炉镗温度1620℃，熔渣出口温度1410℃，一次风风压5-60mm水柱，风温380℃，二次风压250～350mm水柱，风温380℃，总风压700～740mm水柱，混合料投料量4.17吨/时，熔渣量1.4吨/时，混合料配比是7份潞安煤，4份平顶山煤，3份碳化煤球渣，1.5份石灰石。熔渣出口安有盘式分流器，大部分熔体送入水淬槽，一小股熔体供制矿棉用，用21孔喷吹头对准熔体，压缩空气表压6kg/cm2，风量6m3/分，喷吹制成白绿色有光泽矿棉原棉。燃煤、增钙物和原棉分析数据如下燃煤组分 煤灰、石灰石、碳化煤球渣组分% 原棉理化性能测试数据 引用文献〔1〕“矿物纤维生产及应用”上册-南京玻璃纤维研究设计院杜寿全译1986年6月〔2〕“矿物纤维保温材料选集”-南京玻璃纤维研究设计院技术情报室〔3〕世界专刊82/00460“矿棉原料的熔化方法”-李雄华译《国外玻纤》1984年1月〔4〕公开特许-昭56-37249〔5〕苏联《建筑材料》-1985年(6)13-15〔6〕CA102-11255〔7〕“旋风炉制钙镁磷肥调查研究报告”-上海化工研究院1966年3月〔8〕“论我国液态炉的发展”-何佩敖第一机械工业部1984年本文档来自技高网...

【技术保护点】
由输入放大和输出驱动构成的驱动电路，其特征是电路的构成中带有反馈保护、输出驱动保护和极性保护。

【技术特征摘要】
1.一种旋风炉制造矿棉的方法，其特征是调节旋风炉燃料组成和工况参数，将液态渣直接制成矿棉。2.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚鼎文，王昌惠，李家菊，
申请(专利权)人：湖北省化学研究所，南京玻璃纤维研究设计院二所，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]