一種電磁感應礦渣熔爐埋入熔渣式石墨磚爐襯的制作方法
【專利摘要】本實用新型是電磁感應礦渣熔爐埋入熔渣式石墨磚爐襯，其結構包括石墨磚側爐襯、石墨磚底爐襯；其中石墨磚底爐襯固定在爐底襯上，石墨磚側爐襯固定在爐襯外側。優(yōu)點：與沖天爐巖棉工藝相比，每噸可節(jié)約能耗60％以上；對環(huán)境沒有二次污染；電磁感應高爐渣熔爐功率因數高，能耗低，升溫速度快；底漏出渣水口確保流量準確；爐料結構適應面更大，爐料成分可任意調節(jié)；渣池溫度上限達到1700度可適應各種品質熔體的要求不用焦炭；磁力攪拌加機械攪拌確保熔體成分均勻；熔爐不僅升溫、調溫、保溫、調質性能優(yōu)越，而且裝載容量大；爐襯及電磁感應石墨質發(fā)熱體壽命長為規(guī)模生產奠定了良好基礎。
【專利說明】一種電磁感應礦渣熔爐埋入熔渣式石墨磚爐襯
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及的是一種電磁感應礦渣熔爐埋入熔渣式石墨磚爐襯，屬于礦渣熔融裝備【技術領域】。
【背景技術】
[0002]爐煉鐵的工序能耗約占鋼鐵工業(yè)總能耗的60%，是鋼鐵工業(yè)的能耗大戶，其節(jié)能減排潛力巨大。高爐渣是高爐煉鐵排放出的一種固體廢棄物，其處理過程中不僅消耗大量的能源，同時也排出大量的有害物質。因此，開展高爐渣回收利用方面的研究十分必要，高爐渣一種工業(yè)固體廢物。高爐煉鐵過程中排出的渣，又稱高爐礦渣，可分為煉鋼生鐵渣、鑄造生鐵渣、錳鐵礦渣等。中國和蘇聯(lián)等國一些地區(qū)使用鈦磁鐵礦煉鐵，排出釩鈦高爐渣。依礦石品位不同，每煉I噸鐵排出0.3?I噸渣，礦石品位越低，排渣量越大。中國目前每年約排放2000多萬噸。礦渣棄置不用會占用土地，浪費資源，污染環(huán)境。1589年德國即開始利用高爐渣。20世紀中期以后，高爐渣綜合利用迅速發(fā)展。目前美國、英國、加拿大、法國、德意志聯(lián)邦共和國、瑞典、比利時等許多國家都已做到當年排渣，當年用完，全部實現了資源化。日本1980年利用率為85%，蘇聯(lián)1979年利用率在70%以上，中國1981年利用率為83%。
[0003]高爐渣是冶煉生鐵時從高爐中排出的廢物，當爐溫達到1400— 1600°C時，爐料熔融，礦石中的脈石、焦炭中的灰分和助溶劑和其他不能進入生鐵中的雜質形成以硅酸鹽和鋁酸鹽為主浮在鐵水上面的熔渣。高爐礦渣中主要的化學成分是SiO2, Al2O3, CaO, MgO, MnO,FeO，S等。此外，有些礦渣還含有微量的TiO2, V2O5, Na2O, BaO，P2O5, Cr2O3等。在高爐礦渣中CaO, SiO2, Al2O3占重量的90%以上。
[0004]礦渣棉用壓縮空氣或高壓蒸汽噴吹纖細的熔渣流，可制取礦渣棉，礦渣棉可用作保溫材料、吸音材料和防火材料等，由它加工的成品有保溫板、保溫氈、保溫筒、保溫帶、吸音板、窄氈條、吸音帶、耐火板及耐熱纖維等。礦渣棉廣泛用于冶金、機械、建筑、化工和交通等部門。
[0005]直接噴吹高爐熔渣，工藝簡單，投資較少，但渣棉質量難以保證。以礦渣為主要原料，加入硅石、玄武巖、安山巖，有時還可加入石灰等調劑成分，再熔化后吹制，可得到優(yōu)質礦渣棉。許多國家都在生產礦渣棉。此外，高爐渣還可作為鑄石、微晶玻璃、肥料、搪瓷、陶瓷等的原料。
[0006]生產礦渣棉的方法有噴吹法和離心法兩種。原料在熔爐中熔化后流出，即用蒸汽或壓縮空氣噴吹成礦渣棉的方法叫做噴吹法。原料在熔爐中熔化后落在回轉的圓盤上，用離心力制成礦渣棉的方法叫做離心法。
[0007]礦渣棉的主要原料是高爐礦渣，約占80%?90%，還有10%?20%的白云石、螢石或其他如紅磚頭、卵石等，生產礦渣棉的燃料是焦炭。生產分配料、熔化噴吹、包裝3個工序。
[0008]通常噴吹法生產礦渣棉的工藝流程如圖1所示。
[0009]礦渣棉熔制設備通常由熔爐(沖天爐或燃氣池爐等)、上料機、四輥離心機等組成。[0010]通常生產礦渣棉的工藝均為干礦渣熔融成液態(tài)渣其方法如下:
[0011]1、將粉末燃料和原料在螺旋狀湍流氣體中燃燒，生成硅酸鹽熔體，然后再將硅酸鹽熔體成形為礦棉纖維。原料粉灰或礦渣是噴射入燃燒氣體最高溫度區(qū)的。原料配比是:每100份粉煤，50—300份礦棉原料，除此外礦棉原料還添加了 3 — 9%的細粉狀酸度。
[0012]2、焦炭熔爐(沖天爐)。
[0013]3、燃氣池爐，池爐用耐火材料砌筑，由噴槍將然氣噴入池內熔化渣料。
[0014]4、金屬電極電弧熔化渣料(小型)。
[0015]將約占80%?90%的高爐熱渣直接裝人電磁感應礦渣熔爐(7t/h)，還有10%?20%的白云石、螢石或其他如紅磚頭、卵石等礦石料作為添加料，加熱升溫到1550度左右調整礦渣成分及確保礦渣恒溫為下屬工序提供恒定流量的熔渣流。需要解決的技術問題:
[0016]電磁感應礦渣熔爐的爐襯壽命及發(fā)熱體電極的損耗率是生產高質量低成本巖棉的關鍵。

【發(fā)明內容】

[0017]本實用新型提出的是一種電磁感應礦渣熔爐埋入熔渣式石墨磚爐襯，其目的旨在解決電磁感應礦渣熔爐常用耐材爐襯受酸性高爐渣侵蝕快、暴露在空氣中的電磁感應發(fā)熱體石墨質電極氧化燒損快的難題，為生產高質量低成本巖棉提供更優(yōu)質的電磁感應礦渣熔爐。
[0018]本實用新型的技術解決方案:電磁感應礦渣熔爐埋入熔渣式石墨磚爐襯，其結構包括石墨磚側爐襯、石墨磚底爐襯；其中石墨磚底爐襯固定在爐底襯
[0019]上，石墨磚側爐襯固定在爐襯外側。
[0020]本實用新型的優(yōu)點:(配有埋入熔渣式石墨磚爐襯的電磁感應礦渣熔爐)
[0021]I)與沖天爐巖棉工藝相比，每噸可節(jié)約能耗60%以上；2)屬純清潔生產，對環(huán)境沒有二次污染；3)電磁感應高爐渣熔爐功率因數高，能耗低，升溫速度快；4)底漏出渣水口特有設計，確保流量準確，可隨意開關，不浪費熔體；5)爐料結構適應面更大，爐料成分可任意調節(jié)；6)渣池溫度上限達到1700度可適應各種品質熔體的要求不用焦炭，無入爐灰分等雜質污染；7)、磁力攪拌加機械攪拌確保熔體成分均勻；8)熔爐不僅升溫、調溫、保溫、調質性能優(yōu)越，而且裝載容量大；9)爐襯及電磁感應石墨質發(fā)熱體壽命長為規(guī)模生產奠定了良好基礎。熱裝高爐渣熔融工藝更有利于適應礦物棉及其制品大發(fā)展遠景的市場需求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是通常噴吹法生產礦渣棉的工藝流程圖。
[0023]圖2是短流程生產礦渣棉的工藝流程圖。
[0024]圖3是一種電磁感應礦渣熔爐埋入熔渣式石墨磚爐襯的結構示意圖。
[0025]圖中的I是石墨磚側爐襯、2是石墨磚底爐襯。
【具體實施方式】
[0026]對照附圖3，電磁感應礦渣熔爐埋入熔渣式石墨磚爐襯，其結構是包括一組石墨磚側爐襯1、一組石墨磚底爐襯2 ;其中一組石墨磚底爐襯2固定在爐底襯上，一石墨磚側爐襯I固定在爐襯外側。
[0027]工作過程:筑爐時,石墨磚底爐襯2固定在爐底襯上,石墨磚側爐襯I固定在爐襯外側一感應線圈通電一石墨磚側爐襯I和石墨磚底爐襯2感應發(fā)熱一礦渣熔化。由于石墨磚側爐襯I和石墨磚底爐襯2在全程加熱熔化礦渣過程中，其位置一直處于渣液面以下，故被氧化損耗小。
[0028]熔融調質熱渣熔爐，由運爐小車、電磁感應爐體(3t60t)、變頻電源(100020000kw),可升降、旋轉的爐蓋、可升降、旋轉的感應電極、計算計、pic控制系統(tǒng)
等組成。
[0029]如圖2所示，短流程生產礦渣棉的工藝流程。
[0030]短流程生產礦棉的工藝是將高爐熱渣直接或轉運熱渣包車裝入熔融調質熱渣熔爐，(熱渣裝入節(jié)能效果顯著)，高爐熱渣約1500度左右，裝入熔融調質熱渣熔爐后會降溫到大約1200度左右，通過熔融調質熱渣熔爐的電磁感應升溫到大約1500度左右，再在80%?90%的高爐熱渣中添加10%?20%的石英石等進行調質升溫到大約1500度左右(加入石英石的目的是調質提高渣棉的品位，將高爐渣棉變?yōu)橘|量高的礦棉，)。
[0031]調質升溫到大約1500度左右的熔融礦渣，通過流槽將熱礦渣流裝入礦渣恒溫保溫爐，礦渣恒溫保溫爐有二個可控制流量的液渣流嘴，熱渣流嘴流出的礦渣流進入下一道制棉設備制成礦棉(有二種已有的制棉法噴吹法和離心法)。
[0032]高爐渣的組成包括化學組成和礦物組成。
[0033]化學組成高爐渣中通常含15種以上的化學成分。高爐渣全分析的項目為Si02、Al203、Ca0、Mg0、Mn0、Fe203、S。一些特殊的礦渣還分析 Ti02、V205、P205、Na20、Ba0、Cr203、Ni203等。所有這些化學成分中，Ca0、Si02、Al203、Mg0四種成分是主要的，它們約占總重量的95%。SiO2和Al2O3來自礦石中的脈石和焦炭中的灰分，CaO和MgO主要來自熔劑，高爐渣主要就是由這四種氧化物組成的硅酸鹽和鋁酸鹽。
實施例
[0034]熔融保溫熱高爐渣熔爐，按規(guī)定尺設計石墨磚，用該石墨磚砌成電磁感應礦渣熔爐的內爐襯，該內爐襯約爐襯高度的2/3，使加入的高爐熱渣淹沒石墨磚爐襯，使石墨磚爐襯代替電磁感應礦渣熔爐的爐襯及電磁感應發(fā)熱體石墨電極，解決電磁感應礦渣熔爐常用耐材爐襯受酸性高爐渣侵蝕快、暴露在空氣中的電磁感應發(fā)熱體石墨質電極氧化燒損快的難題。
[0035]熔爐裝載容量大、熱效率高、可較方便地調整熔體的成分、熔渣溫度、性能優(yōu)越、爐襯及電磁感應石墨質發(fā)熱體壽命長、是短流程生產礦棉的理想熔爐。
[0036]短流程生產礦棉的工藝是將高爐熱渣直接或轉運熱渣包車裝入熔融調質熱渣熔爐。熔爐采用變頻電源，可利用熔爐中的電磁感應特制發(fā)熱體石墨電極產生的高溫，熔融礦渣。將高爐熱渣約占80%?90%，還有10%?20%的白云石、螢石或其他如紅磚頭、卵石等礦石料，加熱升溫到1550度左右，調整礦渣成分將熱渣作升溫調質處理，后通過流糟流人礦渣恒溫熔爐，并為下屬工序提供恒定溫度、可控流量的熔渣流。
[0037]本實用新型解決了現有技術所存在電磁感應礦渣熔爐常用耐材爐襯受酸性高爐渣侵蝕快、暴露在空氣中的電磁感應發(fā)熱體石墨質電極氧化燒損快的難題。同時提高了熔爐爐的熱效率和短流程生產的靈活性，熔爐不僅升溫、調溫、保溫、調質性能優(yōu)越，而且裝載容量大，爐襯及電磁感應石墨質發(fā)熱體壽命長為規(guī)模生產奠定了良好基礎。熱裝高爐渣熔融工藝更有利于適應礦物棉及其制品大發(fā)展遠景的市場需求。電磁感應高爐渣熔爐功率因數高，能耗低，升溫速度快，屬純清潔生產，對環(huán)境沒有二次污染。為規(guī)模生產奠定了良好基礎。熱裝高爐渣熔融工藝更有利于適應礦物棉及其制品大發(fā)展遠景的市場需求。
【權利要求】
1.電磁感應礦渣熔爐埋入熔渣式石墨磚爐襯，其特征是包括石墨磚側爐襯、石墨磚底爐襯；其中石墨磚底爐襯固定在爐底襯上，石墨磚側爐襯固定在爐襯外側。
【文檔編號】F27D1/00GK203478980SQ201320450167
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年7月26日 優(yōu)先權日:2013年7月26日
【發(fā)明者】朱興發(fā), 李亞逸, 黃森根, 陳志強, 馮坤榮 申請人:朱興發(fā)