利用炼铁炉渣生产矿渣棉的设备和方法技术

一种利用炼铁炉渣生产矿渣棉的设备和方法，属于炼铁炉渣利用技术领域。设备包括炉渣槽、吹氧加温槽、喷吹槽、束状喷嘴、吹棉室、热交换器、布袋收集器、主抽风机和烟囱；炉渣槽、吹氧加温槽、喷吹槽、吹棉室、热交换器、布袋收集器、主抽风机和烟囱依次首尾连接，束状喷嘴位于喷吹槽下方，为喷吹高温溶渣提供气源；喷吹槽出口在吹棉室一端的上部，喷吹槽出口下部３０－１００厘米是下垂的扁嘴形状。工艺包括：炼铁炉渣的调制、矿渣棉的吹制、余热回收、矿渣棉的收集。优点在于，能将高炉炉渣合理利用，生产出高附加值的矿渣棉，并可有效回收高炉炉渣余热，节能、环保、经济效益明显。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于炼铁炉渣利用
，提供了一种利用炼铁炉渣生产矿渣棉的设备 和方法，为利用冶金行业炼铁高炉炉渣生产高附加值产品矿渣棉并合理利用炼铁炉渣余热 开辟了新途径，实现了节能环保。
技术介绍
冶金行业炼铁高炉炉渣处理方法分为出干渣和水淬渣，由于出干渣环境污染较为 严重，且资源利用率低，现已很少使用，一般只在事故处理时，设置干渣坑或渣灌出渣；目前 高炉熔渣处理主要采用水淬渣工艺。水淬后得到水渣，水渣可用于制造渣砖、轻质混凝土砌 块或将其干燥研磨后作为水泥原料，此方法虽将废渣进行了合理利用，但产品附加值较低， 而且炉渣的余热未得到合理的利用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种，能将高炉炉 渣合理利用，生产出高附加值的矿渣棉，并可有效回收高炉炉渣余热，节能、环保、经济效益显者ο本专利技术的设备包括渣槽、吹氧加温槽、喷吹槽、束状喷嘴、吹棉室、热交换器、布袋 收集器、主抽风机和烟 。其连接方式是渣槽、吹氧加温槽、喷吹槽、吹棉室、热交换器、布 袋收集器、主抽风机和烟囱依次首尾连接，束状喷嘴位于喷吹槽下方，为喷吹高温溶渣提供 气源。设备具体连接见图2。喷吹槽出口下部30-100厘米是下垂的扁嘴形状，扁嘴下垂角 度与水平成5-45度，扁嘴口宽度5-50厘米，扁嘴口厚度3-7厘米，能达到最大每小时80吨 的流量；吹氧加温槽为一长方体，吹氧加温部分在中部，后面有一个、两个或三个出口 ；吹 棉室的形状为椭圆体，下部设锥形排料口 3-5个。喷吹槽和束状喷嘴描述.高温熔渣从喷吹槽出口流出的形状和流量对矿渣棉的 吹制具有重要影响。我们选择了喷吹槽出口为下垂的扁嘴形状，如图1所示。扁嘴下垂角 度与水平成5-45度，最佳角度为15-30度(扁嘴下垂角度的选取以能保证流出高温溶渣形 状为扁平流，即厚度在2-5厘米，且从喷吹槽出口流出时下落流速0. 2-1. 5米/秒。如果出 口流速过高则应调整束状喷嘴供气压力增高。在正常0. 6-1. OMPA的供气压力下，束状喷嘴 流出高温溶渣扁平流厚度3-4厘米为最佳；流出时下落速度0. 3-0. 5米/秒最佳)。扁嘴 口宽度5-50厘米(可适应每小时5-80吨流量状态下的矿渣棉生产，扁嘴与束状喷嘴配套 使用。)，扁嘴口厚度3-7厘米(4-5厘米为最佳)。这样就保证了高温熔渣从喷吹槽流出 时的形状，利于吹出高质量的矿渣棉。同时由于扁嘴口较宽且向下倾斜，高温熔渣的流速较 快，能达到最大每小时80吨的流量。束状喷嘴对矿渣棉的喷制质量至关重要。本专利技术中束状喷嘴上有40 100个喷 气孔有规律排布，相邻气孔孔心间距15-40毫米，其中一部分喷气孔水平排成一行，另外喷 气孔纵向排成两行，分别位于横向一排气孔的两侧，与横向一排气孔组成一个U字形。横向3气孔的排列长度与喷吹槽扁嘴口宽度对应(略宽于喷吹槽扁嘴口宽度4-6厘米)，纵向气孔 排列的高度15-50厘米。每个噴气孔的直径为5-10毫米(6-8毫米为最佳)，相邻两个喷气 孔的孔心距为15-40毫米(25-30毫米最佳)。束状喷嘴大小应与喷吹槽出口的扁嘴口匹 配，适应喷吹槽流出高温熔渣料流的宽度和厚度。本专利技术的工艺流程为1、炼铁炉渣的调制从高炉出铁炉前流出的渣铁经过渣铁分离器分离出的炼铁炉 渣为1450-1550度的高温流体，碱度在1.05-1. 15，加入碱度调整剂(硅石粉、玄武岩粉、安 山岩粉或石灰)将其碱度调整到1. 0-1. 10之间，碱度调整剂从渣槽尾部均勻洒落到炉渣表 面，加入碱度调整剂后，炉渣流入落差0. 2-1. 0米的吹氧加温槽，吹氧加温槽内煤粉管与吹 氧管混和后吹入吹氧加温槽内渣流中，吹氧加温后渣流温度1450-1500度范围；2、矿渣棉的吹制用高压氮气或压缩空气，压力为0.6-1. OMpa，喷吹高温熔渣制 取矿渣棉；过程为由吹氧加温槽流出的调配好的高温熔渣进入喷吹槽，经料流整形后从 槽口流出，被喷吹料流从喷吹槽出口流出、下落，喷吹流量为每立方米炉渣2000-3500立方 米氮气或空气；吹出的矿渣棉纤维直径6-8微米；吹棉室内矿渣棉浓度为400-700克/立方 米，吹棉室压力为-0. 3—1. 5Kpa,吹棉室温度700-1200摄氏度；3、余热回收把吹棉室产生的高温矿棉和空气混合物的热量进行吸收，从热交换 器产生高温蒸汽；使余热得到有效吸收，热交换完成后，交换器出口温度200-300摄氏度。4、矿渣棉的收集经余热回收后的气体和矿渣棉混合物，由布袋收集器将矿渣棉 捕捉收集；5、废渣循环利用吹棉室内对融融原料进行吹制得到高温气棉混合物的同时，会 有部分矿渣未被吹成絮状，落入吹棉室下部，在残渣口处聚集，定时取出残渣，以添加料形 式加入渣槽中循环利用。附图说明图1为炼铁炉渣吹制矿渣棉工艺中喷吹槽出渣口的形状2为炼铁炉渣吹制矿渣棉工艺流程图。其中1为渣槽，2为吹氧加温槽，3为喷 吹槽，4为束状喷嘴，5为吹棉室。6为热交换器，7为布袋收集器，8为主抽风机，9为烟囱， 10为残渣口。图3为束状喷嘴气孔排布图。 具体实施例方式本专利技术的工艺流程见图2。1、炼铁炉渣的调制从高炉出铁炉前流出的渣铁经过渣铁分离器分离出的炼铁炉 渣为1450-1550度的高温流体，一般高炉炉渣的流动性较好，碱度在1. 05-1. 15 (2元碱度)， 此碱度范围不是生产矿渣棉最好的碱度，应加入硅石粉、玄武岩粉或安山岩粉将其碱度调 整到1. 0-1. 10之间(最佳碱度1. 03-1. 06)。如炉渣碱度较低(小于1. 0)，应加入石灰保 证碱度在1.0-1. 10。一般情况高炉配料在不变料情况下，炉渣碱度是比较固定的，因此，高 炉配料相同时，炉渣碱度基本固定，相同体积炉渣中加入的碱度调整剂(硅石粉、玄武岩粉 或安山岩粉均是降低碱度的调整剂。是由硅石、玄武岩和安山岩破碎成的粉末。硅石是脉4石英、石英岩、石英砂的总称。其主要成份二氧化硅的含量分别为99%、98%、95%。玄武 岩二氧化硅的含量45-55%。安山岩二氧化硅的含量更低。可根据实际情况选用一种。石 灰是增加碱度的调整剂，主要成份氧化钙含量在80-92%。)种类是相同的添加量是固定 的，只需在每次高炉改变如炉料配比时，进行炉渣碱度化验，以决定加入碱度调整剂的种类 和多少。炉渣在渣槽内开始进行碱度调整，碱度调整剂从渣槽尾部均勻洒落到炉渣表面，加 入碱度调整剂后，炉渣流入落差0.2-1.0米(0. 4-0. 6米最佳)的吹氧加温槽，落差可确保 碱度调整剂与炉渣充分混合。吹氧加温槽内煤粉管与吹氧管混和后吹入吹氧加温槽内渣流 中，可保证吹氧加温后渣流温度1450-1500度范围，(用氧气顶吹的方法添加煤粉量的多少 与达到温度要求为准。不同出渣温度和炉渣流量需氧量和煤粉量会有不同，最终目的是使 流到喷吹槽出口的渣温在1400-1500度的最佳喷吹温度。)吹氧加温槽为一长方体，吹氧加 温部分在中部，后面有一个、两个或三个出口( 一个出口为一个吹棉室提供渣流，每个吹棉 室渣流最大为80吨/小时，所以要依据高炉出渣量确定出口数量。几个出口就配几套矿渣 棉制备系统。)，高温熔渣(高温熔渣是将碱度调整到1. 0-1. 10，最佳碱度为1. 03-1. 06。 温度调整到适宜喷棉的1400-1500度的炼铁炉渣，也叫吹棉渣。)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用炼铁炉渣生产矿渣棉的设备，其特征在于，包括炉渣槽、吹氧加温槽、喷吹槽、束状喷嘴、吹棉室、热交换器、布袋收集器、主抽风机和烟囱；炉渣槽、吹氧加温槽、喷吹槽、吹棉室、热交换器、布袋收集器、主抽风机和烟囱依次首尾连接，束状喷嘴位于喷吹槽下方，为喷吹高温溶渣提供气源；喷吹槽出口在吹棉室一端的上部，喷吹槽出口下部３０－１００厘米是下垂的扁嘴形状，扁嘴下垂角度与水平成５－４５度，扁嘴口宽度５－５０厘米，扁嘴口厚度３－７厘米，能达到最大每小时８０吨的流量；吹氧加温槽为一长方体，吹氧加温部分在中部，后面有１～３个出口；吹棉室的形状为椭圆体，下部设锥形排料口３－５个。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴英杰，
申请(专利权)人：北京北科新锐科技发展有限责任公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]