一種高爐熱態熔渣礦棉制備系統技術方案

本實用新型專利技術公開了一種高爐熱態熔渣礦棉制備系統，旨在提供一種不僅能夠充分利用高爐熱態熔渣中的余熱資源，節能環保；而且熔渣爐內的熔體熔化均勻、玻璃化程度高，可有效提高礦棉的成纖率及品質的高爐熱態熔渣礦棉制備系統。它包括用于導流高爐熱態熔渣的取渣溝，熔渣爐及至少兩臺離心機，熔渣爐依次包括加料池，熔化池,凈化池及至少兩條料道，所述加料池上部設有熔渣流入口及主調質料加料口，所述加料池底部與熔化池底部之間通過第一流液通道相連接，所述凈化池與熔化池之間通過第二流液通道相連通，各料道的一端與凈化池相連通，另一端封閉，且各料道的底部設有出料口。（*該技術在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及礦棉生產領域，具體涉及一種高爐熱態熔渣礦棉制備系統。
技術介紹
礦棉是利用工業廢料礦渣(高爐礦渣等)為主要原料，礦渣經熔化、調質后的合格熔體（1400～1500度）導入離心機內，并落在離心輥表面上，從而在高速離心輥產生的離心力的作用下被甩制成礦棉纖維；同時配合離心機內的風環噴出的高速氣流將礦棉纖維吹入集棉機內（風環噴出的高速氣流在離心輥軸向上，沿離心輥表面高速流動）。集棉機內的礦棉纖維在負壓風抽吸作用下聚集在集棉機網帶上形成礦棉氈。礦棉具有質輕、導熱系數小、不燃燒、防蛀、價廉、耐腐蝕、化學穩定性好、吸聲性能好等特點，因而在建筑物的填充絕熱、吸聲、隔聲及各種熱力設備填充隔熱等方面有大量的應用。礦棉傳統制作工藝為沖天爐工藝。?沖天爐的工作過程為：先將一定量的煤炭裝入爐內作為底焦，它的高度一般在一米以上。點火后，將底焦加至規定高度，從風口至底焦的頂面為底焦高度。然后按爐子的熔化率將配好的石灰石、金屬爐料和層焦按次序分批地從加料口加入。在整個開爐過程中保持爐料頂面在加料口下沿。經風口鼓入爐內的空氣同底焦發生燃燒反應，生成的高溫爐氣向上流動，對爐料加熱，并使底焦頂面上的第一批金屬爐料熔化。熔化后的鐵滴在下落到爐缸的過程中，被高溫爐氣和熾熱的焦炭進一步加熱，這一過程稱為過熱。隨著底焦的燒失和金屬爐料的熔化，料層逐漸下降。每批爐料熔化后，燃料由外加的層焦補充，使底焦高度基本上保持不變，整個熔化過程連續進行。爐料中的石灰石在高溫爐氣的作用下分解成石灰和二氧化碳。石灰是堿性氧化物，它能和焦炭中的灰分和爐料中的雜質、金屬氧化物等酸性物質結合成熔點較低的爐渣。熔化的爐渣也下落到爐缸，并浮在鐵水上。在沖天爐內，同時進行著底焦的燃燒、熱量的傳遞和冶金反應?3個重要過程。傳統沖天爐工藝的制備過程中生產一噸礦棉制品平均需要消耗能源約550公斤標準煤（包括焦、電等）。能耗費用占工廠成本的30%以上，致使礦棉制品的銷售價格高居不下，一般都在2500-3200元/噸以上，成為礦棉制品難以進入建筑市場最為突出的瓶頸問題之一。欲降低礦棉制品的銷售價格的關鍵之一是降低其能耗。雖然通過在傳統工藝上采用一些新技術（如加熱送風、富氧送風等）也能達到節能的目的，但降耗的幅度有限。而高爐熱態熔渣本身具有很高的溫度(1400-1600℃)，其平均熱焓約為1670MJ/t，屬于高品質的余熱資源，具有很高的回收價值。由于高爐熔渣用途很廣，因此熔渣能量的回收原則是不僅要回收其余熱資源，而且要便于爐渣的再利用，在充分利用廢渣顯熱的同時，生產出礦棉、礦渣微晶玻璃等具有較高附加值的建材產品；但目前，國內外高爐熔渣多以水淬法為主，熱量無法回收利用。因此，采用高爐熱態熔渣直接制備礦棉有利于解決上述
中各自存在的問題，實現了礦棉制備過程中的節能降耗和高爐熱態熔渣熱量再利用的有機統一，充分利用了高爐熱態熔渣的熱量，是當今研究的熱點技術之一。另一方面，離心機也是礦棉生產過程中的關鍵設備，它是決定礦棉產量和質量的重要因素，目前礦棉生產過程中較為成熟、先進的離心機是四輥離心機，其離心輥為四個，包括自上而下依次分布的一號離心輥、二號離心輥、三號離心輥和四號離心輥。各離心輥外側布置風環，將被高速離心輥被甩制成的礦棉纖維吹入集棉機內。目前的用于生產礦棉的離心機的離心輥的外表面均為光滑的圓弧面；由于離心輥的外表面為光滑的圓弧面，當熔體落在離心輥的外表面上后，熔體位于離心輥表面上，并且熔體與離心輥的外表面之間的附著力不佳，這使得附著在離心輥表面上的部分熔體容易被風環噴出的高速氣流直接吹離，而被吹離的熔體與離心輥分離后將快速冷卻、硬化形成渣球，而無法在高速離心輥產生的離心力作用下被甩制成礦棉纖維，因而導致離心機的成纖率降低（目前離心機的成纖率通常在60%至70%之間）。更重要的是，由于離心輥的外表面為光滑的圓弧面，這不僅使得熔體與離心輥的外表面之間的附著力不佳，而且附著在離心輥表面上的熔體將連成一片，因而在高速離心輥產生的離心力作用下，附著在離心輥表面上的熔體容易被甩出，且被甩出的熔體顆粒偏大、均一性不佳，造成離心輥甩制得到的礦棉纖維粗而短（纖維直徑大、纖維長度短，目前離心機制得的礦棉纖維的平均直徑通常在9微米以下），影響礦棉品質。例如，中國專利公開號CN103787574A，公開日2014年5月14日，技術創造的名稱為一種用于巖棉生產的直聯式四輥離心機，包括四個離心輥、電機和噴膠裝置。該申請案的離心輥的外表面同樣為光滑的圓弧面，其同樣存在上述不足。例如，中國專利公開號CN203602500U，公開日2014年5月21日，技術創造的名稱為一種用于巖棉生產的四輥離心機，包括熔融流體出口、一號離心輥、二號離心輥、三號離心輥、四號離心輥、風環和中心噴膠裝置。該申請案的離心輥的外表面同樣為光滑的圓弧面，其同樣存在上述不足。
技術實現思路
本技術的第一目的是為了克服現有技術中的不足，提供一種高爐熱態熔渣礦棉制備系統，其不僅能夠充分利用高爐熱態熔渣中的余熱資源，節能環保；而且熔渣爐內的熔體熔化均勻、玻璃化程度高，可有效提高礦棉的成纖率及品質，提高礦棉產量。本技術在第一目的基礎上的另一目的是為了克服現有技術中的制備礦棉的離心機的成纖率較低，而且制得的礦棉纖維粗短、影響礦棉品質的問題，提供一種不僅能夠提高離心機的成纖率，而且制得的礦棉纖維細長，可有效提高礦棉的品質及性能的高爐熱態熔渣礦棉制備系統。本技術的技術方案是：一種高爐熱態熔渣礦棉制備系統，包括用于導流高爐熱態熔渣的取渣溝，熔渣爐及至少兩臺離心機，所述熔渣爐依次包括加料池，熔化池,凈化池及至少兩條料道，所述加料池上部設有熔渣流入口及主調質料加料口，所述加料池底部與熔化池底部之間通過第一流液通道相連接，所述凈化池與熔化池之間通過第二流液通道相連通，各料道的一端與凈化池相連通，另一端封閉，且各料道的底部設有出料口；所述第一流液通道處設有用于控制第一流液通道的流量的第一控流閘板裝置，第二流液通道處設有用于控制第二流液通道的流量的第二控流閘板裝置；所述取渣溝的出料端由熔渣爐入料口伸入熔渣爐內，取渣溝處設有熱態熔渣截取裝置，該熱態熔渣截取裝置包括插設在取渣溝內的截流閘板；各離心機分別包括離心機外殼，設置在離心機外殼頂部的熔體入料口及設置在離心機外殼內、位于熔體入料口下方的離心輥；各離心機內的離心輥的外表面上分別設有環繞離心輥的螺旋槽。當熔渣爐需要引入高爐熱態熔渣時：將取渣溝內的截流閘板提起；從而使高爐熱態熔渣由取渣溝引入熔渣爐內；當熔渣爐不需要引入高爐熱態熔渣時：將截流閘板插入取渣溝內，關閉取渣溝。在高爐熱態熔渣流入加料池的同時，將調質料通過主調質料加料口進入加料池內，使調質料均勻的混合在高爐熱態熔渣內；接著，熔體（即混合調質料的高爐熱態熔渣）由第一流液通道進入熔化池，使熔體進一步澄清和均化，促進其玻璃化的形成，獲取良好、均勻的熔體；再接著，熔體由第二流液通道進入凈化池，并由料道的出料口流出，供給離心機進行制棉。熔體在凈化池內消除熔體內的混合的氣泡及熔體內應力，達到凈化熔體的目的。本方本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種高爐熱態熔渣礦棉制備系統，包括用于導流高爐熱態熔渣的取渣溝，熔渣爐及至少兩臺離心機，其特征是，所述熔渣爐依次包括加料池，熔化池,凈化池及至少兩條料道，所述加料池上部設有熔渣流入口及主調質料加料口，所述加料池底部與熔化池底部之間通過第一流液通道相連接，所述凈化池與熔化池之間通過第二流液通道相連通，各料道的一端與凈化池相連通，另一端封閉，且各料道的底部設有出料口；所述第一流液通道處設有用于控制第一流液通道的流量的第一控流閘板裝置，第二流液通道處設有用于控制第二流液通道的流量的第二控流閘板裝置；所述取渣溝的出料端由熔渣爐入料口伸入熔渣爐內，取渣溝處設有熱態熔渣截取裝置，該熱態熔渣截取裝置包括插設在取渣溝內的截流閘板；各離心機分別包括離心機外殼，設置在離心機外殼頂部的熔體入料口及設置在離心機外殼內、位于熔體入料口下方的離心輥；各離心機內的離心輥的外表面上分別設有環繞離心輥的螺旋槽。

【技術特征摘要】
1.一種高爐熱態熔渣礦棉制備系統，包括用于導流高爐熱態熔渣的取渣溝，熔渣爐及至少兩臺離心機，其特征是，所述熔渣爐依次包括加料池，熔化池,凈化池及至少兩條料道，所述加料池上部設有熔渣流入口及主調質料加料口，所述加料池底部與熔化池底部之間通過第一流液通道相連接，所述凈化池與熔化池之間通過第二流液通道相連通，各料道的一端與凈化池相連通，另一端封閉，且各料道的底部設有出料口；所述第一流液通道處設有用于控制第一流液通道的流量的第一控流閘板裝置，第二流液通道處設有用于控制第二流液通道的流量的第二控流閘板裝置；
所述取渣溝的出料端由熔渣爐入料口伸入熔渣爐內，取渣溝處設有熱態熔渣截取裝置，該熱態熔渣截取裝置包括插設在取渣溝內的截流閘板；
各離心機分別包括離心機外殼，設置在離心機外殼頂部的熔體入料口及設置在離心機外殼內、位于熔體入料口下方的離心輥；各離心機內的離心輥的外表面上分別設有環繞離心輥的螺旋槽。
2.根據權利要求1所述的一種高爐熱態熔渣礦棉制備系統，其特征是，所述螺旋槽為多頭螺旋槽，該多頭螺旋槽由相互平行的第一及第二兩條螺旋槽構成，且第一螺旋槽的槽口寬度大于第二螺旋槽的槽口寬度。
3.根據權利要求1所述的一種高爐熱態熔渣礦棉制備系統，其特征是，所述熔渣流入口設置在加料池側面上部，熔渣由取渣溝的出料端流入到加料池內，且由取渣溝的出料端流入到加料池內的熔渣的軌跡為拋物線軌跡；所述主調質料加料口設置在加料池頂面上，并且由主調質料加料口進入加料池的調質料的落點位于由取渣溝的出料端流入到加料池內的熔渣的拋物線軌跡上。
4.根據權利要求1所述的一種高爐熱態熔渣礦棉制備系統，其特征是，所述截流閘板內分別設有冷卻水通道，且截流閘板頂面上設有與冷卻水通道相通的進水口及出水口；所述熱態熔渣截取裝置還包括機架，連接座，可轉動設置在連接座上的豎直連接桿，設置在機架上用于升降連接座的升降執行裝置及設置在機架上用于轉動截流閘板的閘板擺轉裝置；所述熱態熔渣截取裝置的機架設置在取渣溝一側，熱態熔渣截取裝置的連接座及豎直連接桿位于取渣溝上方，且該豎直連接桿的下端往下延伸，并固定在截流閘板頂部；
????所述連接座包括上連接板，位于上連接板下方的下連接板及連接上、下連接板的連接件；所述升降執行裝置包括設置在機架上的豎直氣缸或豎直油缸，設置在機架上的豎直導套及設置在豎直導套內的導桿，導桿下端與上連接板相連接，所述豎直氣缸或豎直油缸的活塞桿往下伸出，并固定在上連接板上；所述下連接板中部設有連接通孔，且該連接通孔內固定的設有軸套，所述豎直連接桿呈圓柱狀，豎直連接桿的上端往上延伸，并穿過軸套，且豎直連接桿的上端、位于上、下連接板之間設有限位擋塊；
所述閘板擺轉裝置包括套設在豎直連接桿上的連接套，固定設置在連接套外側面上的擺桿及設置在機架與擺桿之間的擺動氣缸，所述豎直連接桿外側面上設有沿豎直連接桿延伸的豎直限位槽，連接套內側面上設有與豎直限位槽相適...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李勝春，朱春江，陳鐵軍，王品益，沈健，高曉駿，
申請(專利權)人：寶鋼礦棉科技寧波有限公司，
類型：新型
國別省市：浙江;33