高爐熱熔渣生產(chǎn)礦巖棉生產(chǎn)工藝淺析

【摘要】本文所闡述的是一種直接利用高爐熱熔渣生產(chǎn)礦巖棉的生產(chǎn)工藝，其目的是以低能耗、低排放、低污染，無焦熔煉以廢調(diào)廢，實現(xiàn)“低碳經(jīng)濟、節(jié)能減排、循環(huán)發(fā)展”，直接利用工業(yè)熔渣顯熱生產(chǎn)礦巖棉的技術(shù)進(jìn)行資源循環(huán)優(yōu)化配制，不僅可攻克多金屬熔渣運輸、貯藏及熔制過程中的難點，還可挖掘企業(yè)自身的潛能和資源，發(fā)展非鋼產(chǎn)業(yè)，獲得較好的社會和經(jīng)濟效益。

【關(guān)鍵詞】高爐渣；熱熔渣；礦巖棉

1.前言

當(dāng)前，我國正處于經(jīng)濟轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵階段，黨的十七屆五中全會上通過的《中共中央關(guān)于制定國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十二個五年規(guī)劃》，將節(jié)能環(huán)保、資源化再利用再一次列為了重點。按照國家的總體規(guī)劃，挖掘企業(yè)自身的潛能和資源，發(fā)展非鋼產(chǎn)業(yè)，為企業(yè)創(chuàng)造新的利潤空間，開發(fā)新的經(jīng)濟增長點，是本工藝的核心。一般鋼鐵企業(yè)高爐生產(chǎn)礦渣多是外售，價格一般為每噸幾十元，附加值很低，從這個角度來講，高爐礦渣是基本當(dāng)作廢棄物處理了。而高爐礦渣經(jīng)過加工，可制成巖棉制品，應(yīng)用于一般性工業(yè)保溫及建筑防火保溫場所；近年來巖棉制品則更多的進(jìn)入了建筑領(lǐng)域，主要應(yīng)用于普通住宅、商業(yè)建筑、公共設(shè)施建筑、鋼結(jié)構(gòu)建筑、倉儲建筑等要求保溫、絕熱、隔音、透氣、防火、吸聲、質(zhì)輕、抗震的場合。在節(jié)能及環(huán)保領(lǐng)域中，發(fā)揮著無比重要的作用，隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的飛速發(fā)展，隨著人們安全意識、節(jié)能意識、環(huán)保意識的不斷增強，礦巖棉市場的前景將十分廣闊。

2.發(fā)展高爐熱熔渣生產(chǎn)礦巖棉工藝的必要性

該工藝主要是利用高爐熱熔渣生產(chǎn)礦巖棉制品，相對傳統(tǒng)工藝它極大地降低了生產(chǎn)成本，使產(chǎn)品具有更強的市場競爭力。同時利用多金屬熔渣顯熱，熔渣從爐內(nèi)放出來時在高溫熔融狀態(tài)下，當(dāng)溫度在1400℃ 時，熔渣從高溫熔融狀態(tài)冷卻至常溫固態(tài)時所放出的熱量約在1550-1750KJ/Kg，這部分熱量即顯熱，過去完全沒有利用而白白浪費掉了，利用這類熔渣顯熱進(jìn)行礦巖棉熔煉時，能充分利用高溫熔渣顯熱，其熔煉的熱效率可高達(dá)80%以上。

經(jīng)過反復(fù)實驗，成功事實證明運用熱熔渣生產(chǎn)礦巖棉技術(shù)，利用新工藝替代老式?jīng)_天爐工藝，可以節(jié)約能源，減少熱的損失大大降低成本。它的優(yōu)點是顯熱回收率達(dá)到80%以上，減少SO2對環(huán)境的污染，從工藝方面來講節(jié)約燃料可精確有效控制纖維的質(zhì)量、成纖速度、酸度系數(shù)，在同樣的數(shù)量重量指標(biāo)下，比水淬渣和細(xì)粉多出幾十倍的經(jīng)濟效益。

3.高爐熱熔渣生產(chǎn)礦巖棉工藝內(nèi)容

首先高爐出渣后經(jīng)渣包車運輸，再吊運至平車上，經(jīng)平車運至加熱工位，加熱爐使原料在爐內(nèi)充分提高熔化并較好地均化，加熱爐廢氣經(jīng)除塵、換熱后可用于固化爐使用。熔體由加熱爐下部流料口流出，經(jīng)活動流槽被導(dǎo)入保溫爐，再通過保溫爐下特制水口及流槽流入離心機成纖。離心機由高速運轉(zhuǎn)的離心輥部件和包絡(luò)在離心輥外的風(fēng)環(huán)組成。流入離心機的高溫熔體在離心輥的離心力和由風(fēng)環(huán)噴出的高速氣流的復(fù)合作用下牽伸成纖維，并將纖維吹送至集棉機，纖維在飛越過程中，利用其與渣球的速度差有效地將未成纖的渣球分離出去，同時，采用細(xì)霧粒多點噴射方式，將粘結(jié)劑、防塵油均勻地施加到纖維表面。纖維在集棉機的負(fù)壓風(fēng)抽吸作用下均勻沉降到高速運行的集棉帶上，形成很薄的初棉層，初棉層經(jīng)過渡輸送機，根據(jù)不同產(chǎn)品的要求，集棉帶速度可分別設(shè)定。成型輸送機出口接皮帶機，由它控制板氈生產(chǎn)線的速度以保證產(chǎn)品的密度。在輸送機與固化爐之間將設(shè)置打褶機、加壓機，通過調(diào)節(jié)速度差使棉氈纖維分布發(fā)生變化，以制造結(jié)構(gòu)棉。未固化棉氈進(jìn)入固化爐，氈層在固化爐內(nèi)被上下網(wǎng)板加壓定型，同時鼓入200-250℃的熱風(fēng)，穿過氈層，使其中粘結(jié)劑固化并形成具有一定厚度和強度的連續(xù)棉板、棉氈，從固化爐出來的板氈經(jīng)過渡輸送機、冷卻輸送機、縱切輸送機、橫切輸送機、橫切鍘刀機和接收站成為成品。板狀產(chǎn)品通過收縮薄膜包裝機自動包裝入庫。為了產(chǎn)品的多樣性，生產(chǎn)線還需配置一條切條板生產(chǎn)機組。

生產(chǎn)工藝流程圖如下：

高爐放渣→車載渣包接渣→汽車運至吊裝工位→吊上運載車→運載車運行至加熱工位→下電極加熱至1475℃→運載車開至吊裝工位→渣液兌入保溫爐→加熱至1550℃→離心成纖→施膠→集棉→打褶、針刺→加壓→固化→切割、打包

本工藝的特點是以中頻感應(yīng)加熱的原理，使得處于熔融離子狀態(tài)的工業(yè)熔渣產(chǎn)生感應(yīng)電流，由于離子狀態(tài)的熔渣具有較高的電阻率（相對金屬熔體而言），當(dāng)電流通過熔渣時就會使熔渣發(fā)熱，同時由于電磁感應(yīng)的攪拌作用，而使得熔體產(chǎn)生較強烈的攪拌，有利于輔料的熔化和均化。鑒于上述工作原理，就使得浸入式感應(yīng)加熱具備如下特點：

1）與電?。娮瑁┱{(diào)質(zhì)爐一樣，由于充分利用了熔渣得顯熱，浸入式感應(yīng)加熱同樣具有節(jié)省熔煉能耗和降低生產(chǎn)成本的突出優(yōu)點，而且也完全不使用焦炭。

2）溫度控制較為準(zhǔn)確，能夠保證滿足成纖率的最佳條件。

3）采用較低頻率的電磁攪拌，可增加熔池的攪拌強度使礦棉熔體的化學(xué)成分趨于均勻。

4）對生產(chǎn)環(huán)境不會造成任何污染。這里需要強調(diào)的是，與熔煉金屬材料的感應(yīng)電爐不同，它不能夠使用冷態(tài)的固體原料。在應(yīng)用“浸入式感應(yīng)加熱工藝”時的礦棉原料條件，與其它利用熔渣顯熱生產(chǎn)礦棉纖維時的條件完全一樣，即必須是以熔融狀態(tài)的工業(yè)熔渣為原料。

4.結(jié)束語

該工藝以高爐熔渣為主原料，根據(jù)產(chǎn)品的不同品種和品質(zhì)，在入爐時混入玄武巖、白云石、擦洗砂、MgO、碎玻璃等輔料，經(jīng)加熱爐提溫調(diào)質(zhì)將熔體的化學(xué)成分和溫度調(diào)整到礦棉成纖所要求的范圍之內(nèi)，調(diào)好成份的渣夜再進(jìn)入保溫爐，用保溫特制水口進(jìn)行配比板線設(shè)備供給離心機甩絲成棉。所以整個調(diào)質(zhì)過程完全不使用焦炭。由于充分利用了高爐熔渣的顯熱，所以其熔煉能耗只有沖天爐礦棉的30%左右，同時大幅度降低了生產(chǎn)成本，可取得較好的社會和經(jīng)濟效益。

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