一种用于生产高端矿渣棉的冷渣电炉系统技术方案

本发明专利技术提供了一种用于生产高端矿渣棉的冷渣电炉系统，属于矿棉生产技术领域，该系统包括上料设备、配料设备、烘干设备、顶炉给料设备、冷渣电炉、离心机、制棉机等，将一定比例的复合配料、助溶剂和矿渣废料作为原料，送入冷渣电炉进行炉内冶炼，熔化调质后，通过炉口控制流量，并输送到离心机制成高端矿棉。本发明专利技术提出的冷渣电炉系统与传统冲天炉生产系统相比具有无需焦炭融化、无有害物排放、物料融化更快、生产效率更高等优点，该系统上从大气污染环保治理及设备运行成本降低及辅助材料消耗等多方面综合考量，具备广阔的应用前景。具备广阔的应用前景。具备广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种用于生产高端矿渣棉的冷渣电炉系统


[0001]本专利技术属于矿棉生产
，尤其涉及一种用于生产高端矿渣棉的冷渣电炉系统。

技术介绍

[0002]高炉渣是高炉炼铁的产物，是我国目前冶金企业中排放量最大的一种渣，大部分高炉渣用来制造矿渣水泥等建筑材料，虽然可以制备出附着性良好、有较高强度的水泥浆安全骨料，但其附加值较低，不利于推动社会经济的可持续化发展。同时高炉渣排出时有大量余热未被有效利用，故高炉渣与高炉渣余热相结合的综合利用方式，对资源的循环综合利用有重要的现实意义。
[0003]现有技术中，记录了利用高炉渣生产高炉炉渣纤维材料的多种方法，矿渣棉（或矿棉）是一种人造无机纤维。它具有重量轻，导热系数小，耐热性强和不燃等优良性能。这是常用的保温材料，如蛭石、珍珠岩、硅藻土、泡沫水泥等难以全面与其相比的。将矿（岩）棉中添加一种特殊粘结剂可以制成柔性或半硬性的各种制品，如矿棉管壳、矿棉板、矿棉毡等，这些制品可以广泛应用于石油、电力，冶金、化工、建筑及交通运输等行业，还可作为吸音隔音材料。例如：高炉炉渣纤维生产装置（授权公告号 CN2923722Y），该方案中生产的炉渣纤维材料可以广泛的应用于保温、建材、装饰、隔热、绝缘等领域；再例如：采用高炉热装熔炼生产辅助原料矿棉纤维的方法（公开号 CN1400181A），该方法能够显著降低能耗和成本，生产的矿棉纤维质量优良。
[0004]然而，现有技术普遍采用高炉或冲天炉进行生产，存在以下缺点：（1）有焦炭消耗，必需配备完善的布袋脱硫系统，有SO2排放、No/>x
排放；（2）熔化过程中不能缺水，不能连续生产，每天必须停炉放铁；（3）冲天炉用焦炭富氧加热，热效率低。如何改进上述技术缺陷，成为该领域的技术难题。

技术实现思路

[0005]本专利技术提出一种用于生产高端矿渣棉的冷渣电炉系统，使用冷渣电炉替代传统高炉，该系统包括上料设备、配料设备、烘干设备、顶炉给料设备、冷渣电炉、离心机、制棉机等，该系统上从大气污染环保治理及设备运行成本降低及辅助材料消耗等多方面综合考量，具备广阔的应用前景。
[0006]为达到上述目的，本专利技术的实施例采用如下技术方案：一种用于生产高端矿渣棉的冷渣电炉系统包括上料设备、配料设备、烘干设备、顶炉给料设备、冷渣电炉、离心机、制棉机和固化炉，其中：所述上料设备用于将复合配料、矿渣废料和助溶剂有序传输至配料设备；所述配料设备由三组自动称重料仓和配料皮带机组成，三组自动称重料仓和配料皮带机配合工作分别承重和运输复合配料、矿渣废料和助溶剂至烘干设备；所述烘干设备用于将按比例混合的原料烘干，烘干后的原料在管道和阀门的控制下进入顶炉给料设备；所述顶炉给料设备将原料有序输送至冷渣电炉，所述冷渣电炉包
括炉体、设置在炉体上方的进料管道、设置在炉体中部的石墨电极、设置正在炉体底部两侧的出渣口和出料口，所述出渣口处设置有钢渣包，从出料口输出的矿棉原料经过保温炉传递至离心机；所述离心机用于矿棉纤维拉制，将成型的矿棉纤维送至制棉机中制作矿棉板，将矿棉板送至固化炉中，采用300℃-350℃的热风，蒸发矿棉层之间的水分、并固化树脂。
[0007]优选的，还包括用于除尘的布料除尘设备，所述布料除尘设备包括除尘烟罩、烟尘管道、除尘器和风机，所述除尘烟罩设置在冷渣电炉处，除尘烟罩通过烟尘管道连接除尘器的入口，除尘器的出口通过烟尘管道连接风机。
[0008]优选的，还包括冷却水装置，所述冷却水装置包括水冷器、冷却进水管、冷却回水管、循环水池和冷却塔，所述水冷器用于设备降温、且通过冷却进水管和冷却回水管连通循环水池，所述循环水池通过循环管道连通冷却塔。
[0009]优选的，所述上料设备包括上料斜桥，所述上料斜桥的左侧设置有竖井，所述上料斜桥的左侧与竖井右侧的顶部固定连接，所述上料斜桥的顶部活动安装有上料小车，所述上料斜桥的底部设置有卷扬机，所述卷扬机的表面套接有钢丝绳，所述上料小车通过钢丝绳与卷扬机传动连接，所述上料小车左侧的顶部固定连接有液压缸，所述上料小车的顶部设置有废钢料斗，所述废钢料斗底部的左侧与上料小车顶部的左侧通过轴销活动连接，所述液压缸的活塞端与废钢料斗的底部活动连接，所述上料斜桥的正面和背面均焊接有检修桥架，所述检修桥架的外侧焊接有护栏，所述上料小车的顶部固定连接有支撑柱，所述支撑柱的顶部固定连接有防撞垫，所述废钢料斗的底部和支撑柱的顶部接触后与地面保持水平，所述废钢料斗的大小根据电弧炉容量大小匹配不同的废钢料斗和上料小车，所述上料斜桥的材质为H型钢材质制成，所述上料小车的车体呈三角状设置，所述上料小车底部的车轮与上料斜桥的轨道相切，所述上料小车顶部的左侧焊接有支撑架，所述支撑架的顶部与液压缸的底部固定连接，所述废钢料斗的形状呈簸箕，底部封闭，三边有钢板和型钢箍起，所述竖井的顶部焊接有集烟罩。
[0010]优选的，所述复合配料的堆密度为2.5 t/m
3-2.7t/m3，复合配料的粒度为1 mm
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10mm，复合配料的水分含量小于8%；所述矿渣废料的堆密度为2.3 t/m
3-2.5t/m3，矿渣废料的粒度为1 mm
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5mm，矿渣废料的水分含量小于8%；所述助溶剂的堆密度为2.8 t/m
3-2.9t/m3，助溶剂的粒度为1 mm
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2mm，助溶剂的水分含量小于8%；优选的，所述助溶剂包括白云石、石灰石、或荧石中的一种。
[0011]优选的，所述炉内冶炼过程中将酸度系数控制在1.18-1.62之间，酸度系数调制料的加入量为总质量的6-9%，炉内冶炼过程中将溶体粘度控制在1.4 pa.s
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2pa.s。
[0012]优选的，所述酸度系数调制料为石英砂、或粉煤灰中的一种，所述酸度系数调制料的粒度为10 mm
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15mm。
[0013]优选的，所述炉内冶炼过中将矿渣棉原料的表面张力控制在0.12~1N.m-1
.K-1
。
[0014]优选的，所述炉内冶炼过程中炉内溶液液位高低波动250mm-300mm为补料制度。
[0015]本专利技术的一种用于生产高端矿渣棉的冷渣电炉系统具有以下有益效果：（1）该方案中以复合配料、废渣为主，无需焦炭融化，无有害物排放。（2）该方案中原料颗粒要求小，粒度采用1-10mm，物料融化更快。（3）该方案中生产后的废料可重新回炉融化
利用，无污染物排放。（4）该方案中电炉加热效率高，温度可达最高2000℃，是冲天炉加热效率的1.5倍。（5）该方案中电炉可连续24小时生产，不需频繁停炉，生产能力是冲天炉的1.3倍。（6）该方案中电炉可达到全自动化生产，人工劳动力低。（7）该方案中电炉生产对原料要求低，矿棉产品的酸度范围1.0-2.0可任意调整，设备不需要调整改变，简单易控。
附图说明
[0016]图1为本专利技术的上料设备和配料设备结构示意图；图2为本专利技术的顶炉给料设备结构示意图；图3为本专利技术的冷渣电炉设备和布本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于生产高端矿渣棉的冷渣电炉系统，其特征在于，包括上料设备（1）、配料设备（2）、烘干设备（3）、顶炉给料设备（4）、冷渣电炉（5）、离心机（6）、制棉机（7）和固化炉（8），其中：所述上料设备（1）用于将复合配料、矿渣废料和助溶剂有序传输至配料设备（2）；所述配料设备（2）由三组自动称重料仓（201）和配料皮带机（202）组成，三组自动称重料仓（201）和配料皮带机（202）配合工作分别承重和运输复合配料、矿渣废料和助溶剂至烘干设备（3）；所述烘干设备（3）用于将按比例混合的原料烘干，烘干后的原料在管道和阀门的控制下进入顶炉给料设备（4）；所述顶炉给料设备（4）将原料有序输送至冷渣电炉（5），所述冷渣电炉（5）包括炉体（501）、设置在炉体（501）上方的进料管道（502）、设置在炉体（501）中部的石墨电极（503）、设置正在炉体（501）底部两侧的出渣口（504）和出料口（505），所述出渣口（504）处设置有钢渣包（506），从出料口（505）输出的矿棉原料经过保温炉传递至离心机（6）；所述离心机（6）用于矿棉纤维拉制，将成型的矿棉纤维送至制棉机（7）中制作矿棉板，将矿棉板送至固化炉（8）中，采用300℃-350℃的热风，蒸发矿棉层之间的水分、并固化树脂。2.根据权利要求1所述的用于生产高端矿渣棉的冷渣电炉系统，其特征在于，还包括用于除尘的布料除尘设备（9），所述布料除尘设备（9）包括除尘烟罩（901）、烟尘管道（902）、除尘器（903）和风机（904），所述除尘烟罩（901）设置在冷渣电炉（5）处，除尘烟罩（901）通过烟尘管道（902）连接除尘器（903）的入口，除尘器（903）的出口通过烟尘管道（902）连接风机（904）。3.根据权利要求1所述的用于生产高端矿渣棉的冷渣电炉系统，其特征在于，还包括冷却水装置（10），所述冷却水装置（10）包括水冷器（1001）、冷却进水管（1002）、冷却回水管（1003）、循环水池（1004）和冷却塔（1005），所述水冷器（1001）用于设备降温、且通过冷却进水管（1002）和冷却回水管（1003）连通循环水池（1004），所述循环水池（1004）通过循环管道连通冷却塔（1005）。4.根据权利要求1所述的用于生产高端矿渣棉的冷渣电炉系统，其特征在于，所述上料设备（1）包括上料斜桥（101），所述上料斜桥（101）的左侧设置有竖井（102），所述上料斜桥（101）的左侧与竖井（102）右侧的顶部固定连接，所述上料斜桥（101）的顶部活动安装有上料小车（103），所述上料斜桥（101）的底部设置有卷扬机（104），所述卷扬机（104）的表面套接有钢丝绳（105），所述上料小车（103）通过钢丝绳（105）与卷扬机（104）传动连接，所述上料小车（103）左侧的顶部固定连接有液压缸（106），所述上料小车（103）的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘彦波，韩西海，刘腾飞，韩旭，
申请(专利权)人：中环正奇科技有限公司，
类型：发明
国别省市：