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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高炉热态熔渣显热利用和保温材料,涉及一种利用热态高炉渣制备岩棉的生产工艺和岩棉。
技术介绍
1、为推动我国可持续发展进程,钢铁行业也在逐步推进冶金的低碳减排工作,加强炼铁过程中副产物、余热余能资源化利用。
2、高炉渣是高炉炼铁主要副产物,出渣时高炉熔渣温度在1450℃以上,吨渣显热相当于57kg标煤。近年来,宝武高炉渣的年产量达到3600万吨,所含热量相当于200多万吨标煤。当前高炉渣主要采用水淬工艺处理,熔渣显热未被利用,而高炉渣也并未得到较好的利用,因此如何回收炉渣显热以及提升高炉渣的利用价值,仍是目前需要解决的重要问题。
3、矿(岩)棉是全球最大宗的无机纤维类保温材料,具有a级不燃、保温、隔声、轻质、耐久性好等优点,广泛应用于建筑保温和工业保温。无论是矿棉还是岩棉,都属于矿物棉,都是用天然岩石或矿渣等原料经高温熔融,在离心力和风的共同作用下形成的无机纤维状产品;一般用酸度系数mk=(二氧化硅+三氧化二铝)/(氧化钙+氧化镁),作为区分岩棉与矿棉的主要标志,酸度系数≥1.6的产品称为岩棉,酸度系数<1.6的产品称为矿棉。
4、就目前矿(岩)制造工艺而言,有两大特点:冲天炉熔制和电熔炉熔制并存、冷料生产和热熔渣原料生产并存。现阶段,应用热熔渣制备产品全部是矿渣棉,其主要采用单电熔炉工艺,热熔渣占比80—90%左右,产品以粒状棉和矿棉板为主。而岩棉产品的制造工艺是以冷料(玄武岩、白云石、干渣)为主原料,均匀混合后,再经电熔炉或冲天炉熔制、离心成纤、集棉、摆锤成型、固化成板、纵切、
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的上述缺陷,本专利技术的目的是提供一种利用热态高炉渣制备岩棉的生产工艺和岩棉,采用热态高炉渣(比如高温熔融态高炉渣)为主原料,不仅实现热态高炉渣显热资源的利用,降低生产能耗,而且利用固废作为原料替代自然资源,减少玄武岩、白云石的消耗,解决了开采天然资源造成的环境污染问题,提升了高炉渣的利用价值。
2、为实现上述目的,本专利技术采用如下技术方案:
3、本专利技术的第一方面提供了一种利用热态高炉渣制备岩棉的生产工艺,包括以下步骤:
4、s1,选用热态高炉渣和调质料为原料,采用双电炉熔化工艺,将热态高炉渣兑入电炉中,并利用调质料进行调质获得岩棉熔体;
5、s2,岩棉熔体进入四辊离心机上,经离心成纤形成棉纤维,同步向棉纤维上喷洒粘结剂;
6、s3,将喷洒有粘结剂的棉纤维收集在集棉机上形成岩棉一次毡,之后经摆锤叠棉、成型称重、固化成型、切割后得到岩棉。
7、优选的,所述步骤s1中,所述双电炉熔化工艺的具体工序如下:
8、s11,利用双电炉的a炉进行加热提温和成分粗调,在兑入热态高炉渣前向a炉中加入75~85%的调质料,在兑入热态高炉渣后再向a炉中加入5~15%的调质料进行成分粗调,获得混合熔体;
9、s12,利用双电炉的b炉进行保温和成分微调,混合熔体进入到b炉,向b炉中加入5~10%的调质料进行成分微调,检测熔体达标后得到岩棉熔体。
10、优选的,在双电炉熔化工艺中,根据炉温对双电炉的功率进行调整:
11、采用插入式热电偶对a炉、b炉的炉温进行检测,确保a炉的炉温稳定在1530~1560℃,b炉的炉温稳定在1480~1520℃。
12、优选的,所述步骤s12中,熔体的达标条体如下:熔体温度≥1480℃,熔体的相对粘度为110~140mm,熔体的酸度系数为1.6~1.9℃。
13、优选的,所述步骤s1中:
14、所述热态高炉渣中,sio2:30~36%,al2o3:11~16%,mgo:6~9%,cao:36~44%,feo:0.2~0.5%,以质量百分比计;和/或
15、所述岩棉熔体包括按质量百分比计的如下成分:sio2:42~48%,al2o3:12~15%,cao:18~30%,mgo:5~11%,feo:3~7%。
16、优选的,所述步骤s1中,所述热态高炉渣的酸度系数为0.93~1.03,所述岩棉熔体的酸度系数为1.6~1.9。
17、优选的,所述步骤s1中:
18、所述调质料的添加量为原料总量的30~40wt%;和/或
19、所述调质料包括钠长石、铁尾矿、铝矾土和镁质土,其中钠长石的占比为原料总量的5~15%,铁尾矿的占比为原料总量的14~20%,铝矾土和镁质土的占比为原料总量的5~10%。
20、优选的,所述步骤s2中:
21、所述四辊离心机的离心转速为4000~6500r/min;和/或
22、所述粘结剂采用酚醛树脂,其浓度为10~15%。
23、优选的,所述步骤s3中,所述固化成型包括压辊加压、高温烘干处理。
24、本专利技术的第二方面提供了一种根据本专利技术第一方面所述的利用热态高炉渣制备岩棉的生产工艺得到的岩棉,所述岩棉的纤维平均直径为≤6μm,渣球含量≤7wt%,导热系数≤0.04w/m.k,酸度系数≥1.6。
25、本专利技术所提供的一种利用热态高炉渣制备岩棉的生产工艺和岩棉,还具有以下几点有益效果:
26、1、本专利技术采用热态高炉渣为主原料,既可回收炉渣显热,又可大幅提高炉渣利用价值,对冶金生产绿色低碳资源循环利用具有十分重要意义;
27、2、较传统电炉或冲天炉制岩棉工艺,本专利技术采用高温熔融态高炉渣为主原料,可有效降低熔制能耗和减少碳排放,同时进一步提升了冶炼固废的附加值,助力于国家低碳技术的推广,也能彻底解决开采天然资源造成的环境污染问题;
28、3、本专利技术利用热态高炉渣制备岩棉,为打造更加绿色低碳的岩棉产品提供技术路径。
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1.一种利用热态高炉渣制备岩棉的生产工艺,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的利用热态高炉渣制备岩棉的生产工艺,其特征在于,所述步骤S1中,所述双电炉熔化工艺的具体工序如下:
3.根据权利要求2所述的利用热态高炉渣制备岩棉的生产工艺,其特征在于,在双电炉熔化工艺中,根据炉温对双电炉的功率进行调整:
4.根据权利要求2所述的利用热态高炉渣制备岩棉的生产工艺,其特征在于,所述步骤S12中,熔体的达标条体如下:熔体温度≥1500℃,相对粘度为110~140mm,熔体的酸度系数为1.6~1.9℃。
5.根据权利要求1所述的利用热态高炉渣制备岩棉的生产工艺,其特征在于,所述步骤S1中:
6.根据权利要求1所述的利用热态高炉渣制备岩棉的生产工艺,其特征在于,所述步骤S1中,所述热态高炉渣的酸度系数为0.93~1.03,所述岩棉熔体的酸度系数为1.6~1.9。
7.根据权利要求1所述的利用热态高炉渣制备岩棉的生产工艺,其特征在于,所述步骤S1中:
8.根据权利要求1所述的利用热态高炉渣制备岩棉的
9.根据权利要求1所述的利用热态高炉渣制备岩棉的生产工艺,其特征在于,所述步骤S3中,所述固化成型包括压辊加压、高温烘干处理。
10.一种根据权利要求1~9任一项所述的利用热态高炉渣制备岩棉的生产工艺得到的岩棉,其特征在于,所述岩棉的纤维平均直径为≤6μm,渣球含量≤7wt%,导热系数≤0.04W/m.K,酸度系数≥1.6。
...【技术特征摘要】
1.一种利用热态高炉渣制备岩棉的生产工艺,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的利用热态高炉渣制备岩棉的生产工艺,其特征在于,所述步骤s1中,所述双电炉熔化工艺的具体工序如下:
3.根据权利要求2所述的利用热态高炉渣制备岩棉的生产工艺,其特征在于,在双电炉熔化工艺中,根据炉温对双电炉的功率进行调整:
4.根据权利要求2所述的利用热态高炉渣制备岩棉的生产工艺,其特征在于,所述步骤s12中,熔体的达标条体如下:熔体温度≥1500℃,相对粘度为110~140mm,熔体的酸度系数为1.6~1.9℃。
5.根据权利要求1所述的利用热态高炉渣制备岩棉的生产工艺,其特征在于,所述步骤s1中:
6.根据权利要求1所述的利用热态...
【专利技术属性】
技术研发人员:赵勇,朱建春,胡会军,朱诚,徐熙,李贺,张美霞,常志明,季玉玄,杨文滨,庞正德,
申请(专利权)人:宝武集团环境资源科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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