高温电熔融非金属材料的环保方法技术

本发明专利技术公开了一种高温电熔融非金属材料的环保方法，包括电炉，所述电炉的炉腔内放置有热媒金属，所述电炉将所述热媒金属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金属的熔融状态，然后利用所述热媒金属熔液作为热媒，对非金属材料进行熔融，从而获得熔融状态的高温非金属材料熔液；本发明专利技术利用金属的特性，通过电炉将所述热媒金属熔化，所述热媒金属熔液将非金属材料包裹渗透，从而使所述非金属材料快速升温并被熔化，解决了熔化非金属材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。

Environmental protection method for high temperature electric smelting non-metal material

The invention discloses a high temperature electric melting nonmetal material environmental protection method, including a heat medium furnace, the furnace chamber placed metal furnace, the furnace will be the hot metal in the furnace chamber and the furnace to form a molten pool, the furnace remains in the molten state of the molten pool the hot metal, and then use the hot molten metal as heat medium, melting of non-metallic materials, so as to obtain high temperature molten nonmetallic material of molten metal; the invention utilizes the characteristics of the heat medium furnace by metal melting, the thermal medium molten metal will non metal material package penetration, so that the non-metallic materials rapid heating and melted molten nonmetallic materials can not solve the technical restriction of the use of electric furnace, reduce production costs, saving a lot of energy, but also for the environment Without pollution, it has great economic and social benefits.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种非金属材料制造领域，尤其涉及一种高温熔融非金属材料的方法。
技术介绍
将非金属材料熔化后制成工业品，该方法在材料制造领域应用广泛。例如将矿渣、玄武岩等通过冲天炉熔化后制造矿棉或岩棉。冲天炉通过煤或燃气的燃烧产生的热量来熔化非金属材料，非金属材料多为绝缘体，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，又面临被关停的现实。而且因为非金属材料熔化需要的温度较高，而非金属材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。
技术实现思路
本专利技术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非金属材料的环保方法。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：高温电熔融非金属材料的环保方法，包括电炉，所述电炉的炉腔内放置有热媒金属，所述电炉将所述热媒金属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金属的熔融状态，然后利用所述热媒金属熔液作为热媒，对非金属材料进行熔融，从而获得熔融状态的高温非金属材料熔液。作为优选的技术方案，所述热媒金属的熔化温度至少高于所述非金属材料的部分成分的熔化温度，所述热媒金属熔液和所述非金属材料熔液不会互溶或相互反应，而且所述热媒金属熔液的比重大于所述非金属材料熔液的比重。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，所述热媒金属和所述非金属材料同时加入到电炉的炉腔内，随着所述热媒金属的熔化，所述非金属材料也不断熔化，直至所述热媒金属和所述非金属材料完全熔化，所述非金属材料熔液位于所述熔池的表层。作为优选的技术方案，开始时，先将所述热媒金属加入到电炉的炉腔内，直到所述热媒金属熔化为液体时，再逐步将所述非金属材料加入到所述熔池内，所述非金属材料也不断熔化，所述非金属材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金属熔液的温度以升温至所述非金属材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非金属材料，后面的电炉逐步将第一级电炉输出的所述非金属材料熔液升温至所述非金属材料熔液的后续工艺要求温度。作为对上述技术方案的改进，所述热媒金属包括金、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。作为对上述技术方案的改进，所述非金属材料包括至少两种以上非金属材料的混合物。由于采用了上述技术方案，高温电熔融非金属材料的环保方法，包括电炉，所述电炉的炉腔内放置有热媒金属，所述电炉将所述热媒金属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金属的熔融状态，然后利用所述热媒金属熔液作为热媒，对非金属材料进行熔融，从而获得熔融状态的高温非金属材料熔液；本专利技术利用金属的特性，通过电炉将所述热媒金属熔化，所述热媒金属熔液将非金属材料包裹渗透，从而使所述非金属材料快速升温并被熔化，解决了熔化非金属材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，进一步阐述本专利技术。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本专利技术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，在不偏离本专利技术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。本专利技术的热媒金属是将电能转换为热能并将自身转变为熔液、然后将热量传递给非金属材料的金属。热媒金属的选择根据以下几点：1.所述热媒金属的熔化温度高于所述非金属材料的部分成分的熔化温度，这种选择根据非金属材料内各成分的熔点不同用于提取分离所述非金属材料内的有效成分，该有效成分或者是熔液，亦或是剩余不熔体。2.所述热媒金属的熔化温度高于所述非金属材料的所有成分的熔化温度，这种选择将所述非金属材料或非金属材料混合物熔化成混合熔液，然后将混合熔液制造工业产品，例如制造岩棉或矿棉；3.所述热媒金属熔液和所述非金属材料熔液不会互溶或相互反应。4.所述热媒金属熔液的比重大于所述非金属材料熔液的比重，这样所述非金属材料熔液位于所述热媒金属熔液表层，便于所述非金属材料熔液的取用，而且减少所述热媒金属熔液的氧化。部分热媒金属的熔点表热媒金属熔点(℃)热媒金属熔点(℃)纯铁1535银962各种钢1420-1570铝660各种铸铁1320-1400铅327铜1083锡232部分热媒钢铁的熔点表热媒金属熔点(℃)热媒金属熔点(℃)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本实施例以用于岩/矿棉的制造来举例说明本专利技术的创造性之处。众所周知，岩矿棉的制造工艺：由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。根据本专利技术，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金属的灰铸铁，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。本专利技术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专利技术限于所公开的形式。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专利技术的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本专利技术从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。例如本文档来自技高网...

【技术保护点】
高温电熔融非金属材料的环保方法，其特征在于：包括电炉，所述电炉的炉腔内放置有热媒金属，所述电炉将所述热媒金属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金属的熔融状态，然后利用所述热媒金属熔液作为热媒，对非金属材料进行熔融，从而获得熔融状态的高温非金属材料熔液。

【技术特征摘要】
1.高温电熔融非金属材料的环保方法，其特征在于：包括电炉，所述电炉的炉腔内放置有热媒金属，所述电炉将所述热媒金属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金属的熔融状态，然后利用所述热媒金属熔液作为热媒，对非金属材料进行熔融，从而获得熔融状态的高温非金属材料熔液。2.如权利要求1所述的高温电熔融非金属材料的环保方法，其特征在于：所述热媒金属的熔化温度至少高于所述非金属材料的部分成分的熔化温度，所述热媒金属熔液和所述非金属材料熔液不会互溶或相互反应，而且所述热媒金属熔液的比重大于所述非金属材料熔液的比重。3.如权利要求1所述的高温电熔融非金属材料的环保方法，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。4.如权利要求1所述的高温电熔融非金属材料的环保方法，其特征在于：开始时，所述热媒金属和所述非金属材料同时加入到电炉的炉腔内，随着所述热媒金属的熔化，所述非金属材料也不断熔化，直至所述热媒金属和所述非金属材料完全熔化，所述非金属材料熔液位于所述熔池的表层。5.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈浩，
申请(专利权)人：山东佳元重工机械有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37